EA025230B1

EA025230B1 - Способ совместного получения бензина с низким октановым числом и бензина с высоким октановым числом

Info

Publication number: EA025230B1
Application number: EA201370119A
Authority: EA
Inventors: Сянцзинь Чжоу
Original assignee: Сянцзинь Чжоу
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2016-12-30
Also published as: IL226396A0; CN102465044B; MY170313A; US20130237739A1; MX2013005408A; EP2641959A1; WO2012065364A1; CA2817848C; NZ611907A; AP2013006929A0; ZA201304067B; JP6428995B2; UA109561C2; BR112013012067A2; AU2011331840A1; MA34733B1; ECSP13012688A; JP2014500351A; CL2013001369A1; CA2817848A1

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу совместного получения низкооктанового бензина и высокооктанового бензина. В способе ректификации нефти или светлого нефтепродукта разбивают с малым шагом точки извлечения погонов таковых и сужают температурные диапазоны извлечения фракций. Затем по отдельности извлекают каждый из низко- и высокооктановых компонентов с высоким содержанием в диапазоне С6-С12 (который при необходимости может быть расширен до С5-С14). После этого низкооктановые компоненты объединяют в продукты на основе низкооктанового бензина для двигателей с воспламенением от сжатия, тогда как высокооктановые компоненты объединяют в продукты на основе высокооктанового бензина. Оставшиеся фракции соответственно добавляют в качестве дополнительных средств в продукты на основе низкооктанового бензина или продукты на основе высокооктанового бензина в зависимости от их октановых чисел. Низкооктановый бензин применяют в бензиновых двигателях с воспламенением от сжатия, тогда как высокооктановый бензин применяют в бензиновых двигателях с принудительным зажиганием.

Description

Настоящее изобретение относится к области техники переработки нефти.

Предпосылки изобретения

1. Степень сжатия и тепловой КПД двигателей.

Степень сжатия относится к соотношению наибольшего объема газа и наименьшего объема газа, которое может быть достигнуто в цилиндре при движении поршня. Когда поршень находится в нижней мертвой точке своего хода в цилиндре, газ в цилиндре имеет наибольший объем; когда поршень находится в верхней мертвой точке своего хода в цилиндре, газ в цилиндре имеет наименьший объем. Первый называют полным объемом цилиндра, тогда как второй называют объемом камеры сгорания цилиндра. Степень сжатия равняется полному объему цилиндра, деленному на объем камеры сгорания. Степень сжатия является важным показателем двигателя внутреннего сгорания, где более высокая степень сжатия приведет к более высокому давлению в цилиндре и более высокой температуре.

Условно говоря, чем выше степень сжатия, тем выше будет КПД двигателя.

Степень сжатия бензинового двигателя составляет, как правило, 4-6. Чтобы достичь более высокого соотношения объем/мощность, степень сжатия бензинового двигателя легкового автомобиля увеличивают до 7-9,5. Согласно сообщениям степень сжатия бензинового двигателя легкового автомобиля высокого класса достигает 12,5. В бензиновом двигателе с высокой степенью сжатия должен применяться высокооктановый (высококачественный) бензин. В противном случае при работе двигателя в цилиндре может произойти самопроизвольное возгорание, что, таким образом, послужит причиной детонации в нем.

Степень сжатия дизельного двигателя составляет, как правило, 15-18, так что тепловой КПД дизельного двигателя на 30% выше, чем таковой бензинового двигателя. Парниковый эффект, обусловленный выбросами дизельного двигателя, на 45% ниже такового посредством бензинового двигателя. Выброс монооксида углерода и углеводородов дизельным двигателем также меньше такового бензиновым двигателем. В дизельном двигателе предусмотрено воспламенение от сжатия. Следовательно, там отсутствуют проблемы, связанные с детонацией. Тем не менее, степень сжатия дизельного двигателя не может быть очень высокой вследствие ограничения прочности материала.

2. Октановое число и детонация бензина.

На рынке стандартные типы бензина (исследования) включают неэтилированный бензин 90#, 93#, 95#, 97# и 98#. Согласно сообщениям в некоторых местах существует бензин 100#. Так называемые 90#, 93# и 97# представляют собой показатели величины октанового числа соответствующего бензина, соответственно эквивалент для 90%, 93% и 97% изооктана с высокой противодетонационной способностью и 10%, 7% и 3% н-гептана с низкой противодетонационной способностью. Следовательно, октановое число бензина, необходимого для двигателя, является показателем противодетонационной характеристики бензинового двигателя. Если бензин 90# применить там, где необходим бензин 97#, то это бесспорно приведет к детонации.

Обычно применяют два способа оценки противодетонационного свойства жидкого топлива, а именно моторный способ определения октанового числа и исследовательский способ определения октанового числа. Если моторное октановое число жидкого топлива равняется 85, его исследовательское октановое число будет равняться 92; если моторное октановое число равняется 90, его исследовательское октановое число будет равняться 97. Все октановые числа в данном раскрытии представляют собой исследовательские октановые числа.

Стандартные типы бензина имеют октановое число больше 90 и относительно высокую температуру воспламенения, так что он не может воспламеняться при нормальных условиях путем воспламенения от сжатия. Поэтому в настоящее время все бензиновые двигатели представляют собой двигатели с принудительным зажиганием.

Чтобы улучшить тепловой КПД бензинового двигателя и избежать детонации, производители бензина пытаются всеми средствами увеличить октановое число бензина. Следовательно, получение бензина становится все более сложным и дорогостоящим.

3. Низкооктановый бензин.

В целях дальнейшего повышения степени сжатия для повышения, таким образом, КПД бензиновых двигателей предлагаются идеи реализации низкооктанового бензина и двигателей с воспламенением от сжатия, работающих на низкооктановом бензине. Принцип действия двигателей с воспламенением от сжатия, работающих на низкооктановом бензине, аналогичный таковому дизельных двигателей. Когда низкооктановый бензин впрыскивается в сжатый воздух с высокой температурой и под высоким давлением в цилиндре, там непроизвольно происходит воспламенение и сгорание. Двигатели с воспламенением от сжатия, работающие на низкооктановом бензине, могут иметь более высокую степень сжатия и, следовательно, более высокий тепловой КПД и меньший парниковый эффект, нежели двигатели с принудительным зажиганием.

Низкооктановый бензин определяется таким же образом, что и высокооктановый бензин. Низкооктановый бензин, маркируемый как бензин 40#, 30# или 20#, соответственно содержит 40, 30 или 20% изооктана с высокой противодетонационной способностью и 60, 70 или 80% н-гептана с низкой противодетонационной способностью. Низкооктановый бензин при необходимости может маркироваться

- 1 025230 как бензин 42#, 33#, 0# или -10# и т.д.

Низкооктановый бензин характеризуется двумя аспектами. С одной стороны, по сравнению с применяемым в настоящее время бензином такой новый низкооктановый бензин поддается воспламенению от сжатия. С другой стороны, фракции такого нового низкооктанового бензина являются близкими или подобными таковым применяемого в настоящее время бензина, которые, как правило, находятся в диапазоне С7-С11, и диапазон при необходимости может быть расширен до С6-С12 или даже до С5-С19.

Для удобства различия в данном описании бензин с октановым числом меньше 50 относится к низкооктановому бензину, а бензин с октановым числом выше 90 (широко применяемый в настоящее время) относится к высокооктановому бензину.

4. Двигатели, работающие на низкооктановом бензине.

Двигатели, работающие на низкооктановом бензине, обладают преимуществами как дизельных двигателей, так и бензиновых двигателей. В частности, если степень сжатия выбрана из диапазона 10-15, двигатели, работающие на низкооктановом бензине, обладают преимуществами бензиновых двигателей, такими как небольшой размер, малые колебания и устойчивая работа, и преимуществами дизельных двигателей, такими как высокий КПД, высокая мощность и небольшой парниковый эффект, возникающий вследствие выбросов.

В отношении бензиновых двигателей с воспламенением от сжатия в случае более низкого октанового числа бензина может потребоваться меньшая степень сжатия (в диапазоне 10-15 или 7-22) и более низкая механическая прочность, и это приводит к более легкой и более удобной структуре, а также к более тихой и плавной работе. В целом, даже если степень сжатия двигателя с воспламенением от сжатия, работающего на низкооктановом бензине, очень низкая, она должна быть, однако, выше степени сжатия бензинового двигателя с принудительным зажиганием. Следовательно, двигатель с воспламенением от сжатия, работающий на низкооктановом бензине, имеет более высокий тепловой КПД и небольшой парниковый эффект, возникающий вследствие выбросов.

Низкооктановый бензин имеет более короткие углеродные цепи и легче возгорается. Следовательно, в выхлопах двигателя, работающего на низкооктановом бензине, есть небольшое количество черных мелких примесей (черный дым). В испытаниях подтвердили, что при применении низкооктанового бензина в двигателе со степенью сжатия 18 в выхлопе вряд ли будет какой-либо черный дым.

Соответствующие минимальные степени сжатия низкооктанового бензина с различными октановыми числами можно получить с помощью традиционных экспериментальных способов (способов измерения октанового числа), которые хорошо известны специалисту в данной области.

5. В табл. 1 показаны октановые числа и точки кипения некоторых углеводородов.

Таблица 1

Зависимость между структурами углеводородов и октановыми числами, а также точками кипения

Название	Химическая формула	Точка кипения(°С)	Октановое число
н-тетрадекан	СНз-(СН₂)₁₂-СНз	252-254	<-45
н-тридекан	СНз-(СН₂)₁₁-СНз	234	<-45
н-додекан	СНз-(СН₂)₁₍>-СНз	216,3	<-45
н-ундекан	СН₃-(СН₂)₉-СН₃	196	<-45
н-декан	СН₃-(СН₂)₈-СН₃	174	<-45
нонан	СНз-(СН₂)₇-СНз	150,8	-45
н-октан	СНз-(СН₂)₆-СНз	125,7	-17
н-гептан	СНз-(СН₂)₅-СНз	98,5	0
н-гексан	СН₃-(СН₂)₄-СН₃	68,7	25
октен-1	СН₂=СН-(СН₂)₅-СН₃	121,3	34,7
этилциклогексан	СНз-СН₂-(С₆Н₁₁)	131,8	44
пентан	СНз-(СН₂)з-СНз	36	61
1,1-диметилциклогексан	СН₃-(С₆Н₁₀)-СН₃	119,5	62
октен-4	СН₃-(СН₂)₂-СН= СН-(СН₂)₂-СН₃		74,3
циклогексан	с₆н₁₂	80,2	77
гексен-1	СН₂-СН-(СН₂)з-СН,	63,3	80
этилбензол	с₆н₅-с₂н₅	136,2	98
изооктан	(СН₃)₃С-СН₂-СН(СН₃)₂	99,2	100
диметилбензол	СНз-(С₆Н₄)-СНз	138,35-144,42	103
метилбензол	С₆Н₅-СНз	110,6	104
бензол	с₆н₆	80,1	108

- 2 025230

6. Переработка нефти.

Сырая нефть представляет собой черную жидкость, известную как нефть. Данная жидкость содержит алифатические углеводороды или углеводороды, состоящие только из водорода и углерода, где атомы углерода связаны вместе с образованием углеродных цепей различных длин.

В настоящее время способ переработки нефти включает, главным образом, перегонку при атмосферном давлении, перегонку при пониженном давлении, гидрокрекинг, каталитический крекинг, крекинг остаточной нефти и т.п., где светлые компоненты нефти (светлый нефтепродукт) отгоняют, а тяжелые компоненты (алканы с длинными цепями и ненасыщенные углеводороды с длинными цепями) сперва превращают в светлые компоненты, а затем отгоняют. При перегонке светлых компонентов на различных стадиях, исходя из различных температур конденсации или, фактически, различных точек кипения каждого компонента светлых нефтепродуктов, извлекают бензин, авиационный бензин (авиационный керосин), керосин и дизельное топливо. Сырье для химических продуктов, т.е. химических светлых нефтепродуктов, также называемых лигроином, также могут извлекать в пределах конкретного диапазона точек конденсации согласно различным назначениям светлого нефтепродукта.

Для повышения октанового числа бензина способы переработки нефти дополнительно включают этапы, на которых проводят реформинг, каталитический крекинг и т.п., где парафины с неразветвленными цепями с низкими октановыми числами превращают в ароматические соединения с высокими октановыми числами. Светлый нефтепродукт, полученный с помощью данных способов, также необходимо подвергать обработке посредством способов перегонки или ректификации, где на различных стадиях, исходя из различных температур конденсации, соответственно извлекают бензин, керосин и дизельное топливо.

7. Инновационные способы настоящего изобретения.

В способе перегонки согласно предшествующему уровню техники путем извлечения соответствующих компонентов в пределах различных диапазонов температур конденсации получают такие продукты, как бензин, керосин, дизельное топливо и т.п. Как правило, одна фракция соответствует одному продукту. В настоящем изобретении, однако, различные компоненты соответственно извлекают с помощью извлечения с фиксированными точками, исходя из октанового числа каждого компонента светлого нефтепродукта. В зависимости от принципа, что один компонент соответствует точке извлечения одной фракции, компоненты различных структур извлекают по отдельности. После этого компоненты с низкими октановыми числами объединяют с получением продуктов на основе низкооктанового бензина, а компоненты с высокими октановыми числами объединяют с получением продуктов на основе высокооктанового бензина. До настоящего времени данный способ не применялся в промышленности, и о нем не сообщалось в каких-либо исследованиях.

Краткое описание изобретения

I. Технические мероприятия.

В способе ректификации нефти или светлого нефтепродукта (например, лигроина, продукта реформинга нефти, нефтепродукта, полученного при каталитическом (гидрирующем) крекинге, пиролизного масла или очищенного ароматического нефтепродукта) при перегонке при атмосферном давлении или перегонке при пониженном давлении точки извлечения погонов разбивают с малым шагом, чтобы сузить температурный диапазон фракций. Каждый из компонентов низкооктанового бензина и высокооктанового бензина с высоким содержанием С6-С12 извлекают по отдельности по степени содержания. После этого компоненты с низким октановым числом объединяют в продукты на основе компрессионного низкооктанового бензина, а компоненты с высоким октановым числом объединяют в продукты на основе высокооктанового бензина. Оставшиеся фракции из С6-С12 добавляют в качестве дополнительных средств в низкооктановый бензин или высокооктановый бензин, исходя из их октановых чисел. Компоненты с высоким содержанием относятся к первым 30 компонентам из ряда от наиболее высокого до наиболее низкого содержания или к тем, содержание которых составляет 90% нефтепродукта.

Альтернативно, компоненты из диапазона С5-С12 извлекают по отдельности с получением продуктов на основе низкооктанового бензина или продуктов на основе высокооктанового бензина в зависимости от октановых чисел данных компонентов и октанового числа целевых продуктов. Продукты на основе низкооктанового бензина и продукты на основе высокооктанового бензина соответственно применяют в качестве топлива для компрессионных бензиновых двигателей и бензиновых двигателей с принудительным зажиганием.

Те компоненты, которые не являются основными компонентами, и те фракции, которые не выделены отдельно, также, соответственно, добавляют в продукты на основе низкооктанового бензина или продукты на основе высокооктанового бензина согласно их октановым числам. Такие компоненты или фракции, непригодные для применения в качестве компонентов бензина, например олефины, алкины и бензол, применяются для других назначений.

Если октановое число низкооктанового бензина является недостаточно низким, для снижения его октанового числа могут добавляться низкооктановые фракции с длинными углеродными цепями, имеющими более 12 атомов углерода. Октановые числа парафинов с более чем 12 или 13 атомами углерода являются относительно низкими, даже если парафины не являются неразветвленными. Соответственно,

- 3 025230 добавление парафинов с длинными цепями является эффективным мероприятием для снижения октанового числа бензина.

Что касается тех компонентов, точки кипения которых являются близкими друг к другу (например, н-гептана и изооктана), и, следовательно, компоненты не могут быть легко разделены посредством ректификации, сперва они могут быть извлечены вместе в виде смеси посредством ректификации, а затем дополнительно отделены друг от друга посредством других способов.

Очевидно, что точки кипения компонентов, которые добавляются в низкооктановый бензин и высокооктановый бензин, являются дискретными. Иначе, в способе ректификации предшествующего уровня техники дизельное топливо, керосин, авиационный керосин и бензин последовательно извлекают согласно их температурам в порядке убывания, где температура точки кипения в пределах каждого продукта (фракции) является постоянной.

Точка кипения пентана равняется 36°С, а его октановое число равняется 61. Пентан, как правило, не применяют в качестве компонента бензина (высокооктанового бензина). Однако во времена года, когда температура является низкой (например, зимой или в окружающей среде, где температура ниже 15°С), в качестве компонента низкооктанового бензина пентан может добавляться в низкооктановый бензин в качестве компонента нового топлива на основе бензина. Г ексан также может применяться в качестве сырья для получения низкооктанового бензина.

II. Требующие решения технические проблемы.

1. Решаются проблемы тонкого разделения, отдельного отведения и выбора компонента бензина.

2. В настоящее время решаются проблемы большого потребления энергии, высокой стоимости и нехватки ресурсов при получении высокооктанового бензина (бензина 90# или бензина с более высоким октановым числом).

3. Решается проблема, заключающаяся в том, что октановое число низкооктанового бензина является недостаточно низким.

4. Решается техническая проблема разделения н-гептана и изооктана.

5. Решается проблема, заключающаяся в том, что пентан или гексан не могут применяться в качестве топлива на основе бензина из-за слишком низкого октанового числа.

III. Обуславливающие эффекты.

1. Низкооктановый бензин может быть получен при низких затратах, так что может быть обеспечено недорогое топливо для компрессионных двигателей, работающих на низкооктановом бензине, с высоким КПД, не оказывающих отрицательного воздействия на окружающую среду и с низкими выбросами.

Для производителей бензина низкооктановые компоненты бензина представляли собой препятствие и дополнительные расходы. Однако сейчас они приобретают ценность, поскольку низкооктановый бензин является недорогим, чистым, не оказывающим отрицательного воздействия на окружающую среду и высококачественным топливом для двигателей внутреннего сгорания.

2. Получают не только недорогой низкооктановый бензин, но также недорогой высокооктановый бензин. Упрощается способ получения бензина, становится более доступным сырье для получения бензина, а также становится проще и менее затратной производственная структура.

В течение довольно длительного времени производители бензина пытаются повысить октановые числа бензина, например, с помощью способов реформинга, каталитического крекинга и т.п., которые увеличивают стоимость и потребление энергии при получении продуктов на основе бензина. С целью повышения октанового числа бензина в бензин добавляют даже противодетонационные средства, такие как МВТЕ, ММТ и т.п., которые снижают экологичность продуктов на основе бензина, а также приводят к увеличению количеств вредных компонентов в бензине и его продуктах сгорания.

3. По сравнению с предшествующим уровнем техники согласно настоящему изобретению можно получить высокооктановый бензин и низкооктановый бензин всего лишь путем отделения компонента каждой фракции сырой нефти. Компоненты не должны превращаться из одного в другой, так что в настоящем изобретении обеспечивается сравнительно естественный, простой, недорогой и не оказывающий отрицательного воздействия на окружающую среду способ.

Подробное описание вариантов осуществления

I. Общие варианты осуществления.

1. Прежде всего, компоненты сырья (нефть или светлый нефтепродукт), подлежащего обработке (перегонке), анализируют и тестируют, а затем в ходе перегонки извлекают соответственно (по отдельности) из сырья согласно их точкам кипения (как показано в табл. 1). Затем компоненты объединяют различными способами (смешивают) в зависимости от их октановых чисел и согласно индексам октановых чисел целевых продуктов, при этом получают продукты на основе низкооктанового бензина и продукты на основе высокооктанового бензина, соответственно. Например, для получения бензина 97#, бензина 93# или другого высокооктанового бензина применяют диметилбензол, изооктан, этилбензол, гексен-1 и т. п.; для получения бензина 35#, бензина 0# или другого низкооктанового бензина применяют нундекан, н-декан, нонан, н-октан, н-гептан, н-гексан, октен-1, этилциклогексан и т.п.; и, в случае необходимости или если разрешается, к высокооктановому или низкооктановому бензину можно добавить циклогексан, октен-4,1,1-диметилциклогексан и т.п.

- 4 025230

Способ извлечения с фиксированными точками: если с помощью извлечения с фиксированными точками должны быть извлечены 10 основных компонентов из сырья для перегонки, с наружной стороны основной ректификационной колонны можно установить 10 небольших ректификационных колонн, при этом температуры верхней части 10 небольших ректификационных колонн контролируются касательно точек кипения соответствующих компонентов. Другие погоны, за исключением 10 компонентов, возвращают в основную колонну и отгоняют через другие ее патрубки.

2. В случае необходимости в низкооктановый бензин можно добавить С12-С14 компоненты (или даже алкены с более длинными цепями, такие как С12-С14 алкены). В данном случае октановые числа других компонентов в низкооктановом бензине могут быть соответствующим образом увеличены, например, в качестве компонента низкооктанового бензина могут выступать этилциклогексан, пентан, 1,1диметилциклогексан, в том числе октен-4 и циклогексан.

3. Компоненты, которые не перечислены в табл. 1, в зависимости от октановых чисел компонентов соответственно распределяют и добавляют в высокооктановый бензин или низкооктановый бензин.

4. Разделение н-гептана и изооктана.

Поскольку точки кипения н-гептана (98,5°С) и изооктана (99,2°С) приблизительно близкие друг другу, их сложно разделить с помощью перегонки при атмосферном давлении или перегонки при пониженном давлении. В настоящем изобретении эти два компонента сперва извлекают совместно (например, с помощью перегонки фракций при атмосферном давлении в диапазоне 92-105°С), а затем разделяют с помощью газовой адсорбции или азеотропной перегонки. Н-гептан затем применяют при получении низкооктанового бензина, а изооктан - при получении высокооктанового бензина.

В промышленном производстве, чтобы можно было извлечь н-гептан и отделить от изооктана, в качестве адсорбента парафинов с неразветвленной цепью, таких как н-гептан, выбирают, как правило, молекулярные сита 5 А, а в качестве десорбента, как правило, применяют водяной пар.

В промышленном производстве, чтобы можно было разделить н-гептан и изооктан, для отделения и извлечения н-гептана в качестве азеотропообразователя н-гептана выбирают, как правило, метанол.

В настоящее время в нефтеперерабатывающей отрасли неизвестно, как отделить друг от друга нгептан и изооктан. Следовательно, способ разделения, указанный выше, является одной из инноваций настоящего изобретения.

Посредством разделения н-гептана и изооктана одновременно будут получены высокооктановый компонент с октановым числом, например, 100 и низкооктановый компонент с октановым числом, например, 0, что будет являться важным вкладом для совместного получения низкооктанового бензина и высокооктанового бензина настоящего изобретения.

II. Упрощенные варианты осуществления.

1. С целью упростить способ извлечения с фиксированными точками (извлечения посредством разделения) из светлого нефтепродукта согласно фактической ситуации некоторые точки извлечения могут быть исключены так, чтобы можно было уменьшить количество точек извлечения светлых фракций, например, число компонентов с высоким содержанием можно уменьшить от 30 до 28, 24 или 20 и т.п.

2. Оставшиеся фракции кроме тех, которые извлекают по отдельности, могут быть соответственно извлечены вместе с любым из двух смежных компонентов в ряде температур извлечения согласно принципу близости октановых чисел.

Например, предполагают, что среди всех компонентов из диапазона С7-С11 число содержания компонента равняется 31, октановое число которого равняется 34,7, и точка кипения которого равняется 121,3°С; точка извлечения и октановое число его смежной фракции с более высокой температурой равняются, соответственно, 131,8°С и 44, а таковые смежной фракции с более низкой температурой равняются, соответственно, 119,5°С и 62. В данном случае этот компонент будет извлекаться вместе с фракцией, точка извлечения которой равняется 131,8°С, поскольку их октановые числа (34,7 и 44 соответственно) находятся друг от друга на расстоянии 9,3 единиц, которое является меньшим, чем расстояние между 34,7 и 62 (т.е. 27,3).

3. Диметилбензол включает три изомера, точки кипения и октановые числа которых являются близкими друг от друга, так что изомеры могут извлекаться в виде фракции и применяться в качестве компонента смеси высокооктанового бензина.

4. Диметилбензол и этилбензол могут извлекаться в виде фракции и применяться в качестве компонента высокооктанового бензина.

5. Метилбензол, диметилбензол и этилбензол могут извлекаться в виде фракции и применяться в качестве компонента высокооктанового бензина.

6. На ректификационной колонне нефти или светлого нефтепродукта равномерно предусмотрены с небольшим интервалом точки извлечения фракций. Например, для сбора фракций с различными точками конденсации предусмотрены патрубки извлечения фракций с интервалом 1°С (или 2°С, 0,5°С или при других температурах). Тестируют (анализируют) композицию светлого нефтепродукта или октановое число каждой фракции и применяют фракции для получения низкооктанового бензина или высокооктанового бензина или для применения по другим назначениям согласно их октановым числам. Что касается фракций сложных композиций (например, смешанная фракция из н-гептана и изооктана), в случае необходимости с помощью других способов можно выполнить вторичное разделение. Несмотря на то, что

- 5 025230 вышеприведенный способ представляется далеко не удовлетворительным и требует сложного оборудования для перегонки, он отличается простой организацией производства и хорошей приспособляемостью к различным источникам сырья.

Для компонентов с конкретными точками кипения, где включен десятичный знак (например, точка кипения 1,1-диметилциклогексана равняется 119,5°С, а таковая н-октана равняется 126,7°С), на ректификационной колонне предусмотрены точки извлечения фракций в температурных положениях, рассчитанных до одного десятичного знака (точки извлечения фракций предусмотрены, соответственно, в температурных положениях 119,5°С и 126,7°С).

Ввиду накопленных опытных данных большинство фракций можно транспортировать посредством трубопровода непосредственно в резервуар низкооктанового бензина или резервуар высокооктанового бензина.

7. Что касается оставшейся доли после способа извлечения посредством ректификации (извлечения с фиксированными точками), ее делят на две части в зависимости от точек кипения фракций. Как правило, фракции высоких температур вводят в низкооктановый бензин, тогда как фракции низких температур вводят в высокооктановый бензин, что, несмотря на это, представляет собой всего лишь эмпирический подход. Будь то фракции или сколько фракций входит в бензин с соответствующим октановым числом, следует определять согласно результатам испытаний октановых чисел по мере фактической необходимости.

III. Дополнительные пояснения.

1. При получении высокооктанового бензина по способу настоящего изобретения противодетонационные средства могут не добавляться в максимальной степени. Вообще говоря, добавление в бензин противодетонационных средств не является экономичным и не оказывает благоприятное воздействие на окружающую среду.

2. В данном раскрытии предусматриваются только технические решения получения высокооктанового бензина и низкооктанового бензина. В случае если вопрос безопасности или защиты окружающей среды рассматривается в отношении соответствующих компонентов продуктов на основе бензина, следует соблюдать требования местных органов власти касательно продуктов на основе бензина.

3. Получение различных марок бензина с добавлением фракций с различными октановыми числами не связано с творческой деятельностью.

4. Настоящее изобретение не исключает способ добавления этанола или противодетонационных средств, таких как МВЕТ, ММТ и т.п., в продукты на основе высокооктанового бензина. При условии, что октановый стандарт отвечает требованиям, низкооктановый бензин можно смешивать с этанолом для применения в качестве топливной смеси.

5. В способах извлечения посредством ректификации, таких как извлечение с фиксированными точками или извлечение посредством разделения, изложенных в данном раскрытии, извлеченный компонент может не быть чистым. Однако данный способ является успешным, поскольку извлекается большая часть целевого компонента и среди фактически извлеченных компонентов целевой компонент составляет большую часть. По мере улучшения техник извлечения, например, увеличения числа теоретических тарелок и все большего сужения диапазона точек кипения ректификационных экстрактов, содержание целевого компонента (концентрация), полученного по способу настоящего изобретения (извлечение с фиксированными точками или извлечение посредством разделения), в каждом компоненте извлечения будет все более высоким.

6. С целью разделения н-гептана и изооктана можно понизить давление или можно увеличить число теоретических тарелок.

7. Для разделения изооктана и н-гептана выбирается способ жидкостной адсорбции. Способ жидкостно-адсорбционного разделения представляет собой часто применяемый в промышленном производстве способ, например, в основном с помощью данного способа из смеси диметилбензола извлекают параксилол (РХ). Разработка и получение адсорбента относится к специальной области техники, где может быть легко получен требуемый адсорбент для разделения н-гептана и изооктана. Адсорбент согласно данному способу может применяться для адсорбции либо н-гептана, либо изооктана. Способ исполнения адсорбента как таковой не включен в формулу настоящего изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ совместного получения низкооктанового бензина и высокооктанового бензина, где в ходе перегонки в ректификационной колонне при атмосферном давлении или перегонки при пониженном давлении сырой нефти, продукта реформинга нефти, нефтепродукта, полученного при каталитическом крекинге, нефтепродукта, полученного при гидрирующем крекинге, пиролизного масла или очищенного ароматического нефтепродукта каждый из компонентов из диапазона С5-С12 в них извлекают по отдельности или каждый из компонентов с высоким содержанием в них извлекают по отдельности по степени содержания, после чего компоненты, в зависимости от их октановых чисел и октановых индексов целевых продуктов, соответственно применяют для получения низкооктанового бензина или высокооктанового бензина, выступающего в качестве топлива для двигателей с воспламенением от сжатия или

- 6 025230 двигателей с принудительным зажиганием соответственно;

где с наружной стороны основной ректификационной колонны устанавливают несколько дополнительных ректификационных колонн в порядке извлечения из сырья компонентов с высоким содержанием в фиксированных точках, при этом температуры в верхней части дополнительных колонн соответственно контролируют при точках кипения соответствующих компонентов, а фракции дополнительных колон, отличные от требуемых, направляют обратно в основную колонну и отгоняют через другие патрубки основной колонны;

где компоненты, точки кипения которых являются близкими друг к другу, сначала извлекают вместе в виде смеси.

2. Способ по п.1, где смешанную фракцию из н-гептана и изооктана сначала извлекают путем перегонки, затем н-гептан и изооктан отделяют друг от друга посредством способа адсорбционного разделения или, альтернативно, посредством способа азеотропной перегонки.

3. Способ по п.1, где с целью дополнительного снижения октанового числа низкооктанового бензина в низкооктановый бензин добавляют компоненты, выбранные из алканов с длинными неразветвленными цепями, включающих С13-С14 парафины с неразветвленными цепями или С13-С19 парафины с неразветвленными цепями, или алканов с разветвленными цепями, которые представляют собой компоненты керосина или легкого дизельного топлива.

4. Способ по п.1, где для сбора различных фракций на ректификационной колонне для нефти или светлых нефтепродуктов с интервалом 1°С, или 2°С, или 0,5°С используют патрубки извлечения фракций, тестируют или анализируют композицию светлого нефтепродукта или октановое число каждой извлеченной фракции и применяют фракции для получения продуктов на основе низкооктанового бензина или на основе высокооктанового бензина согласно их октановым числам, и при этом, если необходимо разделение фракций сложных композиций, включающих смешанную фракцию н-гептана и изооктана, выполняют второе разделение с помощью других способов;

где для компонентов с конкретными точками кипения, включающими десятичный знак, на ректификационной колонне обеспечивают точки извлечения фракций в температурных положениях, которые рассчитывают до одного десятичного знака.