改性碳五在汽油添加剂中的应用制造技术

改性碳五在汽油添加剂中的应用，属石油副产品再利用技术领域。具体公开了一种以碳五为主要成分的轻烃处理方法并将处理后的碳五应用于汽油助剂中，使用时将该助剂以５０％－８０％的重量比加入到汽油中，制成复合汽油。不仅可以部分替代供应紧张的汽油燃料，而且可以提高汽油性能，使其燃烧更为充分、减少发动机内结焦积碳和尾气中有害物质排放，经国家乙醇汽油质量监督检测中心检验符合国家标准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属石油副产品再利用
，具体涉及碳五在汽油添加剂中应用。
技术介绍
我国乙烯原料中石脑油和轻油等液体原料占90%以上，裂解后碳五馏分含 量比较大，最高可达乙烯产量的20%以上。近年来，随着我国乙烯生产规模的不 断扩大，我国乙烯原料中重组分的增加，乙烯装置的副产品碳五馏分也随之增加， 碳五的产率越来越大，我国碳五的综合利用更为迫切。据统计，目前我国乙烯裂 解副产品碳五馏分的90%作为裂解炉和蒸汽锅炉的燃料，3°/。用于生产石油树脂， 7%经加氢作为汽油添加剂和裂解原料。由此可见，我国乙烯装置的副产品碳五馏 分绝大多数作为乙烯裂解炉和蒸汽锅炉燃料烧掉，裂解碳五综合利用水平极低。 如何利用好这部分物料，关系到我国乙烯装置的综合利用水平和整体经济效益。目前国内外将轻烃加工成汽油的方法主要有以下几种1 、釆用卤化锆为催化 剂进行催化重整；2、将轻质正构烷烃转变为相应的异构烃的异构化技术，美国 壳牌石油公司(Shell oil company)开发了利用C5和C6异构化来生产高辛垸值 的炼厂汽油调合组分。该生产工艺的原料可以是直接来自炼油厂的含有C5和C6 或稍大分子的正构烷烃、单甲基烷烃、二甲基垸烃和少量的环垸烃、烯烃及芳烃 等。异构化反应是在装有催化剂的固定床反应器内进行的，所采用的催化剂必须 具有使正构垸烃异构化和使大于C6分子的垸烃裂化作用。这类催化剂通常为载 有贵金属铂或钯的硅铝酸盐，异构化产物主要为异戊烷、2,2-二甲基丁烷、2,3-二甲基丁烷和低辛垸值的烃类及少量C1 C4轻组分；3、汽油辛烷值改进技术， 即在汽油中添加新的组分一辛烷值改进剂以提高汽油辛烷值。前两种方法投资大、工艺复杂、生产成本高，不适合中国国情。后一种通过 添加辛烷值改进剂方法设备少、工艺流程短，生产成本低，经济实用。但这类汽 油基本上都是在轻烃中直接添加各种添加剂配制而成，而没有对轻烃本身进行处理，难以完全解决轻烃(以碳五为主要成分)作为汽油或汽油组分时本身存在的 饱和蒸汽压过高，容易产生气阻及燃烧时容易结焦产生积碳问题，这两大问题是 制约轻烃作为汽油使用的最大障碍。只有在对轻烃进行质的改性前提下，再添加 各种添加剂才能使碳五真正成为清洁高效车用燃料。
技术实现思路
为此，本专利技术目的在于提供一种以碳五为主要成分的轻烃改性处理方法，并 将改性后的碳五应用于汽车燃油中，以克服使用过程中汽油饱和蒸汽压过高，容 易产生气阻及燃烧时容易结焦产生积碳的不足。为实现本专利技术目的，技术方案如下本专利技术以戊垸为主的轻烃(碳五)为原料，首先通过加成反应，对轻烃中的 碳五进行改性，提高碳五燃烧时的清净性。改性碳五生产方法反应釜中加入顺 酐，加热熔化后，向其中加入混合碳五，发生反应并放热，加入催化剂，保持反应温度为8(T9(TC，反应2-3小时，将固液分离，取液体产物即为本专利技术所用改性碳五，其代表性反应为<image>image see original document page 4</image>所用催化剂为氯化锌、氯化铝或骨架镍，顺酐与碳五摩尔比为l: 1。 然后将改性碳五和稳定剂两者混合均匀，稳定剂加入量为改性碳五重量的1-25%。，得到一种可以大比例地与市售汽油混合的、达到国标要求的车用汽油助剂，将此燃油助剂加入到汽油中，制成复合汽油。稳定剂主要成份为玉米油、蓖麻油、棕榈油生物质提取物l: 1: 1比例混合物15% ，C12-18脂肪多元醇59.9% ,抗氧剂叔丁基对苯二酚5%和二仲丁基对苯二胺10% 抗爆剂乙基叔丁基醚5%和二茂铁基配位化合物5%，钝化剂0. 1%，各组分以重量百分比计。稳定剂在配制时分为三组，一组是先将不易溶于石化油类的生物质提取物溶 于多元醇；二是将抗氧化剂和金属钝化剂相溶；三为抗爆剂。然后将三组成分依 次加入反应釜中，充分搅拌即成为具有抗爆和降低蒸汽压综合作用的燃油助剂。本专利技术技术要点在于在乙烯工业中分馏出的轻烃、二烯烃、炔烃、环烃等有不少异构体，组分 复杂，针对车甩燃油，必须对以戊垸为主的轻烃(碳五)进行技术处理，使处理 后的轻烃真正成为清洁高效车用燃料。另外，针对改性轻烃蒸汽压偏高，辛烷值 偏低，易出现爆震、气阻等问题，通过大量的长期的筛选试验，优选了由十余种 化学物质和生物提取物，配制成一种集稳定、抗爆于一体的复合添加剂，较好地 解决了本专利技术目的。该添加剂配方组合不是各组分的简单性能之和，而是一种协 同增效作用。其主要原因在于配方中各组分辛垸值较高，提高了燃料的抗氧化 性，能有效改善发动机内燃料的燃烧特征，并且各种成分自身蒸汽压低，能有效 地降低改性碳五的蒸汽压；另外，配方中的各种成分与汽油相溶性好，不混蚀、 不分层、不吸水，是一种相溶性很好的混合物。 本专利技术优点(l)通过对碳五的改性，很好地解决了发动机的结焦和积碳问 题。(2)制备了复合稳定剂，防止了发动机气阻现象的发生，发动机运行平稳， 波动率较市售汽油低。(3)由于在改性碳五加入稳定剂，可以大比例地与市售汽 油混合使用，且动力性、经济性、清洁性和低排放性能优于市售汽油，不仅提高 了汽油性能，而且使汽油燃烧更为充分。(4)该添加助剂，在生产过程中不会产 生废汽、废水、废渣，属环保型工艺。原料丰富、技术成熟、清洁环保、易于推 广、普及符合国家节能减排的基本国策，对于国家能源安全具有重要意义。该项 目的开发成功将最大程度地综合利用轻烃资源，补充汽油空缺，同时大大减少汽 车尾气中有害气体排放。 具体实施例方式为对本专利技术进行更好地说明，举例如下1、碳五改性在反应釜中加入顺酐60kg，加热熔化后，向其中加入混合碳五，反应放热后，加入催化剂氯化锌2g，保持反应温度为8(T90'C，反应2-3小时后，固液分离， 取液体产物即为本专利技术所用改性碳五。实验所用混合碳五原料来自于中原乙烯和洛阳石化，所用催化剂氯化锌是市 售催化剂。2、稳定剂的制备 通过正交试验设计(L9)筛选最佳物料配比，结果如下表:<formula>formula see original document page 6</formula>各种添加剂均为工业品，C16-18脂肪多元醇购于上海星海企业集团，钝化 剂为T1201金属钝化剂，购于淄博惠华化工有限公司。从以上试验结果可以看出，生物质的含量是影响蒸汽压的主要因素，加入的 生物质量越多蒸汽压越低，当其含量大于15%时，蒸汽压可以达到国标汽油质量 要求；多元醇和抗爆剂的含量则影响其辛烷值，当多元醇含量大于59%、抗暴剂 的含量大于10°/。或者多元醇含量大于84%、抗暴剂的含量大于5%时辛烷值大于 93.7。综合考虑各种影响因素，第九组实验数据是全部试验中的最优结果。按此 配比，分别选取玉米油、蓖麻油、棕榈油等生物质提取物的混合物，脂肪多元醇， 二茂铁基配位化合物，抗氧剂，抗爆剂、钝化剂，在配制时分为三组， 一组先将 不易溶于石化油类的生物质提取物，溶于脂肪多元醇；二组将抗氧化剂和金属钝化剂相溶，三组抗爆剂。然后将三组分依次加入反应釜中，充分搅拌即成为具有 抗爆和降低蒸汽压综合作用的复合稳定剂。3、清洁燃油助剂的配制将配制好的复合稳定剂按1-25%。重量比加入到改性后碳五中，搅拌1本文档来自技高网...

【技术保护点】
改性碳五在汽油添加剂中应用，其特征在于，将进行了如下处理的轻烃中的碳五添加于汽油助剂中：在反应釜中加入顺酐，加热熔化后，向其中加入混合碳五，反应放热后，加入催化剂，保持反应温度为８０～９０℃，反应２－３小时，将固液分离，取液体产物即为改性碳五。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏向汝，张占仓，黄敬洛，侯益民，夏学信，
申请(专利权)人：河南省科学院，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]