Способ получения авиационного бензина б95/130
Владельцы патента RU 2556692:
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации (RU)
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" (RU)
Изобретение описывает способ получения авиационного бензина Б-95/130 на основе бензина, содержащего компоненты каталитического риформинга, изомеризации, алкилирования с добавлением антиокислительной присадки, тетраэтилсвинца и красителя, при этом в качестве основы используется фракция, выделяемая из целевого автомобильного бензина АИ-92 ректификацией по периодической или непрерывной схеме и выкипающая в интервале 40-145°C. Технический результат заключается в получении авиационного бензина с высокой стабильностью и детонационной стойкостью. 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 3 табл.
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, антиоксиданты 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 при температуре ~ 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:
Фракция бензина риформинга, выкипающая в интервале 35-150°C - 55-80 мас.%,
Фракция бензина риформинга, выкипающая в интервале 100-190°C - 5-15 мас.%,
Алкилбензин - 10-20 мас.%.
Прямогонная бензиновая фракция - 5-15 мас.%
(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: антиокислительную присадку, 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-92, 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-92, 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 не содержат олефиновых компонентов, так как не включают 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 40-140°C из бензина АИ-92, 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-95/130 был использован бензин, производства «КИНЕФ», характеристики которых приведены в таблице 1.
Описанным способом был приготовлен образец основы топливной композиции и образец авиационного бензина Б-95/130, составы которых приведены в таблицах 2 и 3 соответственно. Результаты испытаний полученных образцов бензина соответствуют требованиям, предъявляемым к авиационному бензину Б-95/130.
При выпуске товарного авиационного бензина в составе топливной композиции вводят добавки: этиловая жидкость марки П-2, антиокислительная присадка - 4-метил-2,6-дитретичный бутилфенол (Агидол-1) по ТУ 38.5901237-90 с изм. 1,2; краситель органический жирорастворимый желтый-К.
Пример
1400 мл Бензина АИ-92 (свойства в табл. 1), загружают в колбу, снабженную ректификационной колонкой с эффективностью 3 т.т., и последовательно выделяют бензиновые фракции:
1. 31 (Нк) - 40, в количестве 64,0 мл;
2. 40-145, в количестве 1150 мл;
3. 145-198 (К.К), в количестве 186,0 мл.
Фракции №1 и №3 соединяются и испытываются на установке УИТ-85, октановое число по моторному методу равно 84,5, в дальнейшем они могут быть использованы в качестве добавки (до 15% об.) к автомобильным бензинам АИ-92/95.
К 1000 г 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 1,65 г, краситель жирорастворимый желтый-К - 0,006 г. Свойства полученного бензина (табл. 3) соответствуют требованиям к авиационному бензину Б-95/130.
| Таблица 1 | |||
| Характеристика автомобильного бензина | |||
| Характеристики автомобильного бензина | Единица измерения | Значение по нормативу | Значение по факту |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Массовая доля серы, не более | мг/кг | 50 | 12 |
| Объемная доля бензола, не более | проценты | 1 | 0,68 |
| 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 | отсутствие |
| Объемная доля углеводородов, не более: | 35 | 24,6 | |
| ароматических | проценты | ||
| олефиновых | 18 | 0,12 | |
| Октановое число: | 92 | 93,1 | |
| по исследовательскому методу, не менее | |||
| по моторному методу, не менее | 83 | 84,6 | |
| Давление паров, не более: | кПа | 50-100 (З) | 75,2 |
| 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 | отсутствие |
| других оксигенатов (с температурой конца кипения не выше 210 градусов Цельсия) | 10 | отсутствие | |
| Плотность при 15°C | кг/м3 | 725-780 | 739 |
| Фракционный состав: | |||
| температура начала перегонки, °C, не ниже (з) | °C | Не норм. | 31,0 |
| пределы перегонки, °C, не выше: | |||
| 10% | °С | 65 | 49 |
| 50% | °C | 110 | 96 |
| 90% | °C | 180 | 171 |
| конец кипения, °C, не выше | °C | 215 | 198 |
| Концентрация фактических смол, мг на 100 см3 бензина, не более | мг | 5 | 2 |
| 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 | 10 |
| Объемная доля бензола | проценты | 0,72 |
| Концентрация железа | мг/дм3 | отсутствие |
| Концентрация марганца | мг/дм3 | отсутствие |
| Концентрация свинца | мг/дм3 | отсутствие |
| Массовая доля кислорода | проценты | отсутствие |
| Объемная доля ароматических углеводородов | проценты | 24,0 |
| Октановое число: | ||
| по исследовательскому методу | 91,9 | |
| по моторному методу | 82,8 | |
| Давление паров | кПа | 45,0 |
| Объемная доля оксигенатов | проценты | отсутствие |
| Концентрация фактических смол на 100 см3 бензина | мг | отсутствие |
| Плотность при 15°C | кг/м3 | 726 |
| Фракционный состав: | ||
| температура начала перегонки | °C | 40 |
| пределы перегонки | °C | |
| 10% | °C | 59 |
| 50% | °C | 88 |
| 90% | °C | 141 |
| конец кипения, °C | °C | 168 |
| Таблица 3 | ||
| Характеристика авиационного бензина Б-95/130 | ||
| Характеристики бензина | Значение по нормативу для Б-95/130 | Значение по факту |
| Содержание тетраэтилсвинца в г на 1 кг бензина, не более | 3,1 | 1,65 |
| Детонационная стойкость: | ||
| октановое число по моторному методу, не менее | 95 | 95,4 |
| сортность на богатой смеси, не менее | 130 | 130 |
| Фракционный состав: потери от разгонки, %, не более | 1,5 | Менее 1,0 |
| температура начала перегонки, °C, не ниже | 40 | 41 |
| 10% перегоняется при температуре, °C, не выше | 82 | 60 |
| 50% перегоняется при температуре, °C, не выше | 105 | 89 |
| 90% перегоняется при температуре, °C, не выше | 170 | 142 |
| остаток, %, не более | 1,5 | Менее 1,0 |
| Давление насыщенных паров, кПа, не менее | 33,3 | - |
| не более | 45,4 | 45,0 |
| Температура начала кристаллизации, °C, не выше | -60 | Ниже минус 65 |
| Массовая доля ароматических углеводородов, %, не более | 35 | 23,9 |
| 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 | Зеленый | Зеленый |
| Плотность при 15°C, кг/м3 | Определение обязательно | 727 |
| 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 ГОСТ 1012-72 «Бензины авиационные». |
1. Способ получения авиационного бензина Б-95/130 на основе бензина, содержащего компоненты каталитического риформинга, изомеризации, алкилирования с добавлением антиокислительной присадки, тетраэтилсвинца и красителя, отличающийся тем, что в качестве основы используется фракция, выделяемая из целевого автомобильного бензина АИ-92 ректификацией по периодической или непрерывной схеме и выкипающая в интервале 40-145°C.
2. Способ получения авиационного бензина Б-95/130 по п. 1, отличающийся тем, что в него вводятся добавки, вводимые в топливо в следующей последовательности: антиокислительная присадка, тетраэтилсвинец, краситель.












