Способ получения авиационного бензина б-100/130

Способ получения авиационного бензина б-100/130

Реферат

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии и может быть использовано при производстве высокооктановых авиационных бензинов.

Для получения авиационных бензинов широко используют такие компоненты, как бензин каталитического риформинга, стабилизированные фракции бензина каталитического крекинга, алкилбензин, изомеризат, изопентан, красители, антиаксиданты и этиловую жидкость.

Так известна топливная композиция, содержащая: фракции бензина каталитического риформинга, выкипающие в интервалах НК - 85°C, 85-140°C и др., изомеризат, алкилбензин, бензин каталитического крекинга, прямогонную бензиновую фракцию, простые эфиры спиртов C₁-C₅ или их смеси с низшими спиртами C₁-C₄ (патент РФ 2153523, C10L 1/4, 2000).

Эта топливная композиция содержит водорастворимые спирты и не может быть использована в качестве авиационного бензина, так как не отвечает требованиям по стабильности фазового состава (расслаивается уже при температурах ~ минус 45°C), октановому числу, фракционному составу и др. характеристикам.

Известна топливная композиция, содержащая бензин каталитического риформинга - фракцию 35-150°C, бензин каталитического риформинга - фракцию 100-190°C, алкилбензин и прямогонную бензиновую фракции, взятые соответственно в соотношении, мас.%:

Фракция бензина риформинга, выкипающая в интервале 35-150°C	55-80
Фракция бензина риформинга, выкипающая в интервале 100-190°C	5-15
Алкилбензин	10-20
Прямогонная бензиновая фракция	5-15

(патент РФ 2009168, C10G 59/00, 1994).

Для получения товарного продукта в состав бензина вводят добавки, такие как тетраэтилсвинец, антиокислительная присадка, краситель.

Недостатком этой композиции является многокомпонентность и высокое содержание ароматических углеводородов и, как следствие, низкая удельная теплота сгорания.

Наиболее близким к предлагаемой композиции является состав авиационного бензина, содержащий, основу, представляющую собой смесь фракции бензина риформинга и/или изомеризата, выкипающих в интервале 40-135°C, и фракции бензина риформинга, выкипающей в интервале 80-190°C, взятых в соотношении 50-80:20-50, и алкилбензин при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.%:

Основа	≤70
Алкилбензин	≥30

Топливная композиция может содержать в своем составе добавки: антиокислительная присадка, тетраэтилсвинец, краситель (патент РФ 2212432, C10L 1/04, 2002).

Недостатком этой композиции является использование нестандартных фракций риформинга и изомеризата (изомеризат на отечественных НПЗ имеет показатель «конец кипения ~75°C, у заявителя 135°C) и дефицитного алкилбензина.

Задачей настоящего изобретения является сокращение используемых компонентов и дефицитных продуктов при производстве авиационного бензина.

Для решения поставленной задачи предлагается топливная композиция, содержащая основу, представляющую собой фракцию, полученную из промышленного автомобильного бензина АИ-95, выкипающую в интервале 40-145°C, и добавок: антиокислительной присадки, этиловой жидкости, красителя.

Отличие предлагаемого технического решения состоит в упрощении производства авиационного бензина за счет использования не дефицитных автомобильных бензинов АИ-95, производимых на ряде НПЗ топливного профиля (Киришинефтеоргсинтез, Лукойл-Ухта, Салаватнефтеоргсинтез и др.). Эти бензины (выпускаемые по нормам евро 4) базируются на бензинах риформинга, изомеризации и алкилирования и почти не содержат олефиновых компонентов, так как не включают нестабильных продуктов каталитического и термического крекинга.

Указанное отличие позволяет получить топливную композицию, обладающую высокой стабильностью и детонационной стойкостью, что позволяет эффективно использовать данную композицию в качестве авиационного бензина.

Приготовление предлагаемой топливной композиции включает следующие стадии: приготовление основы путем отгонки фракции 40-145°C из бензина АИ-95, периодическим или непрерывным способом, с использованием ректификационной колоны эффективностью не менее 3 т.т. Затем в полученную основу в следующей последовательности вводят добавки: антиокислительная присадка, тетраэтилсвинец, и краситель. Фракции, полученные после отгонки основы, могут быть использованы как компоненты автомобильного бензина АИ-92/95.

Для приготовления образцов авиационного бензина Б-100/130 был использован бензин производства «КИНЕФ», характеристики которого приведены в таблице 1.

Описанным способом был приготовлен образец основы топливной композиции и образец авиационного бензина Б-100/130, составы которых приведены в таблицах 2 и 3 соответственно. Результаты испытаний полученных образцов бензина соответствуют требованиям, предъявляемым к авиационному бензину Б-100/130.

При выпуске товарного авиационного бензина в состав топливной композиции вводят добавки: этиловая жидкость, например марки П-2, антиокислительная присадка - 4-метил-2,6-дитретичный бутилфенол (Агидол-1); краситель органический жирорастворимый ярко-синий антрахиноновый.

Пример

1400 мл бензина АИ-95 (свойства в таблице 1) загружают в колбу, снабженную ректификационной колонкой с эффективностью 3 т.т., и последовательно выделяют бензиновые фракции:

1. 35(Нк) - 40, в количестве 58,0 мл.

2. 40-145, в количестве 1158 мл.

3. 145-205 (К.К), в количестве 184,0 мл.

Фракции №1 и №3 соединяются и испытываются на установке УИТ-85, октановое число по моторному методу равно 87,5, в дальнейшем они могут быть использованы в качестве добавки (до 15% об.) к автомобильным бензинам АИ-92/98.

К 1 кг фракции №2 (свойства фракции №2 приведены в таблице 2) в следующей последовательности о добавлены:

антиокислитель - агидол	0,05 г
этиловая жидкость из расчета содержания ТЭС	2,12 г
краситель - органический жирорастворимый ярко-синий антрахиноновый	0,006 г

Свойства полученного бензина (таблица 3) соответствуют требованиям ТУ 38.401-58-197-97 к авиационному бензину Б-100/130.

Таблица 1
Характеристика автомобильного бензина АИ-95-4
Характеристики автомобильного бензина	Единица измерения	Значение по нормативу	Значение по факту
1	2	3	4
Массовая доля серы, не более	мг/кг	50	16
Объемная доля бензола, не более	проценты	1	0,77
Концентрация железа, не более	мг/дм3	отсутствие	отсутствие
Концентрация марганца, не более	мг/дм3	отсутствие	отсутствие
Концентрация свинца, не более	мг/дм3	отсутствие	отсутствие
Массовая доля кислорода, не более	проценты	2,7	0,65
Объемная доля углеводородов не более:
ароматических	проценты	35	34,6
олефиновых		18	0,31
Октановое число:		95	95,7
по исследовательскому методу, не менее
по моторному методу, не менее		85	85,6
Давление паров, не более:	кПа	45-80 (л)	66
Объемная доля оксигенатов, не более:
метанола	проценты	отсутствие	отсутствие
этанола		5	отсутствие
изопропанола		10	отсутствие
третбутанола		7	отсутствие
изобутанола		10	отсутствие
эфиров, содержащих 5 или более атомов углерода в молекуле	проценты	15	3,6
других оксигенатов (с температурой конца кипения не выше 210°C)		10	отсутствие
Плотность при 15°C,	кг/м3	725-780	749
Фракционный состав:
температура начала перегонки, °C, не ниже (л)	°C	35	35,0
пределы перегонки, °C, не выше:
10%	°C	65	52
50%	°C	110	99
90%	°C	180	177
конец кипения, °C, не выше	°C	215	205
Концентрация фактических смол, мг на 100 см3 бензина, не более	мг	5	1
Испытание на медной пластинке		Выдерживает	Выдерживает
Примечание: требования к характеристикам автомобильного бензина представлены в соответствии с «Техническим регламентом о требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту» и ГОСТ Р 51105-97 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин. Технические условия».

Таблица 2
Характеристика фракции 40-145 C автомобильного бензина
Характеристики бензина	Единица измерения	Значение по факту
1	2	4
Массовая доля серы	мг/кг	12
Объемная доля бензола	проценты	0,81
Концентрация железа	мг/дм3	отсутствие
Концентрация марганца	мг/дм3	отсутствие
Концентрация свинца	мг/дм3	отсутствие
Массовая доля кислорода	проценты	0,7
Объемная доля ароматических углеводородов	проценты	24,0
Октановое число:
по исследовательскому методу		94,9
по моторному методу		84,8
Давление паров	кПа	44,0
Объемная доля эфиров, содержащих 5 или более атомов углерода в молекуле	проценты	4,1
Концентрация фактических смол на 100 см3 бензина	мг	отсутствие
Плотность при 15°C	кг/м3	744
Фракционный состав:
температура начала перегонки	°C	40
пределы перегонки	°C
10%	°C	62
50%	°C	93
90%	°C	144
конец кипения, °C	°C	170

Таблица 3
Характеристика авиационного бензина Б 100/130
Характеристики бензина	Значение по нормативу для Б-100/130	Значение по факту
Содержание тетраэтилсвинца в г на 1 кг бензина, не более	2,2	2,12
Детонационная стойкость:
- октановое число по моторному методу, не менее	100	102
- сортность на богатой смеси, не менее	130	132
Фракционный состав: потери от разгонки, % не более	1,5	Менее 1,0
- 10% перегоняется при температуре, °C, не выше	75	62
- 40% перегоняется при температуре, °C, не ниже	75	82
- 50% перегоняется при температуре, °C, не выше	105	93
- 90% перегоняется при температуре, °C, не выше	145	144
конец кипения, °C, не выше	180	171
- остаток, %, не более	1,5	Менее 1,0
Давление насыщенных паров, кПа, не менее	38,0	-
- не более	49,0	44,0
Температура начала кристаллизации, °C, не выше	-60	Ниже минус 65
Массовая доля ароматических углеводородов, %, не более	35	33,1
Массовая концентрация фактических смол в мг на 100 см3 бензина, не более	3	Отсутствие
Массовая доля серы, %, не более	0,05	0,001
Содержание механических примесей и воды	Отсутствие	Отсутствие
Цвет	Голубой	Голубой
Плотность при 15°C, кг/м 3	Определение обязательно	745
Примечание: требования к характеристикам бензина представлены в соответствии с «Техническим регламентом о требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту» и ТУ 38.401-58-197-97 «Бензины авиационные».

Способ получения авиационного бензина Б-100/130 на основе бензина, содержащего компоненты каталитического риформинга, изомеризации, алкилирования с добавлением антиокислительной присадки, тетраэтилсвинца и красителя, отличающийся тем, что в качестве основы используется фракция, выкипающая в интервале 40-145°C, выделяемая из целевого автомобильного бензина АИ-95 ректификацией по периодической или непрерывной схеме.