Способ получения углеводородного автомобильного топлива
Изобретение относится к способу получения углеводородного автомобильного топлива, который заключается в том, что исходное углеводородное автомобильное топливо смешивают с дистиллированной водой в равных весовых пропорциях, полученную водотопливную смесь в трубчатом проточном реакторе подвергают воздействию волн СВЧ частотой 10-30 ГГц, затем обрабатывают в вихревом трубчатом реакторе при избыточном давлении 0,5-3,5 МПа и температуре 10-30°C в присутствии сплавов металлов Cr, Ni, Fe, из которых выполнены завихрители вихревого трубчатого реактора. Технический результат заключается в упрощении технологического процесса получения углеводородного автомобильного топлива за счет воздействия волн СВЧ при избыточном давлении на водотопливную смесь в вихревом трубчатом реакторе. Применение данного способа позволяет уменьшить использование ископаемого сырья, нефти для получения автомобильного топлива. 2 пр., 2 табл.
Предлагаемое изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано при производстве автомобильных топлив.
Существующие процессы в нефтепереработке характеризуются значительными капитальными вложениями и ориентированы на увеличение производства автомобильных топлив. Предлагаемое изобретение позволяет увеличить выпуск автомобильного топлива без строительства нефтеперерабатывающих заводов и значительно сократить использование ископаемого углеводородного сырья.
Изучение источников информации, проведение поиска в области литературы, а также патентных исследований не позволили выявить аналогов предлагаемой технологии.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение объемов производства углеводородных автомобильных топлив.
Технический результат достигается тем, что исходное углеводородное автомобильное топливо смешивают с дистиллированной водой в равных весовых пропорциях, полученную водотопливную смесь в трубчатом проточном реакторе подвергают воздействию волн СВЧ частотой 10-30 ГГц, затем при избыточном давлении 0,5-3,5 МПа и температуре 10-30°C обрабатывают в вихревом трубчатом реакторе в присутствии сплава металлов Cr, Ni, Fe, из которого выполнены завихрители вихревого трубчатого реактора.
Сам вихревой реактор может быть выполнен из конструкционных сталей.
Предлагаемое изобретение позволяет значительно упростить аппаратурное оформления процесса получения углеводородного автомобильного топлива и уменьшить использование ископаемого углеводородного сырья.
Влияние основных технологических параметров на процесс
Технологическими параметрами, влияющими на протекание процесса получения углеводородного автомобильного топлива, являются приемы способа, их последовательность, техническая сущность, величины давления, температуры и условия обработки в вихревом реакторе.
В рабочей камере вихревого реактора под влиянием вихревых импульсных воздействий в присутствии сплавов из металлов Cr, Ni, Fe происходят процессы, в результате которых водотопливная смесь преобразуется в углеводородное автомобильное топливо и из вихревого реактора уже поступает в приемники в виде целевого продукта - товарного углеводородного автомобильного топлива.
Пример 1
Используемое исходное сырье - дизельное топливо, производитель ОАО НК «Лукойл»:
Характеристики исходного сырья и полученного топлива:
Исходное сырье, кг
| Дизельное топливо производства ОАО НК «Лукойл» | 50 |
| Дистиллированная вода | 50 |
Исходное сырье - дизельное топливо - смешивают с дистиллированной водой в равных весовых пропорциях в смесителе и подают в трубчатый реактор проточного типа, где водотопливная смесь проходит обработку волнами СВЧ частотой 10 ГГц и далее, при избыточном давлении 2,3 МПа и температуре 18°C, обрабатывается в вихревом трубчатом реакторе в присутствии сплава металлов Cr, Ni, Fe, из которого изготовлены завихрители вихревого реактора. Далее полученное дизельное топливо поступает в емкость готового продукта, анализы исходного и полученного углеводородного автомобильного топлива приведены в таблице №1.
Товарный баланс переработки:
| Поступило (вес.%): | |
| Исходное сырье: дизельное топливо | 50 |
| Вода дистиллированная | 50 |
| Итого: | 100 |
| Получено: | |
| Полученное дизельное топливо | 100 |
| Итого: | 100 |
| Таблица №1 | |||
| Сравнительные данные по физико-химическим параметрам исходного и полученного дизельного топлива | |||
| № п/п | Наименование показателя | Вид топлива | |
| Исходное дизельное топливо | Полученное дизельное топливо | ||
| При производстве топлива используется вода как компонент топлива % масс. | 0% (Н2O) | 50% (Н2O) | |
| 1 | Плотность ρ,кг/м3, при Т~15°C | 832 | 823 |
| 2 | Кинематическая вязкость µ, мм·град/сек, Т~40°C | 2,3 | 2,1 |
| 3 | Цетановое число | 51,2 | 51,5 |
| 4 | Фракционный состав | ||
| Начало перегонки,°C | 185 | 180 | |
| 50%,°C | 253 | 245 | |
| 90%,°C | 347 | 335 | |
| 5 | Температура застывания, Тз, °C | -10 | -25 |
| 6 | Температура помутнения, Тп, °C | -5 | -16 |
| 7 | Температура вспышки, Тв, °C | 74 | 68 |
| 8 | Массовая доля серы ΣS2, ppm | 10 | 5 |
| 9 | Массовая доля меркаптановой серы, % | отсутств. | отсутств. |
| 10 | Содержание сероводорода H2S | отсутств. | отсутств. |
| 11 | Кислотность мг·КОН, мг/100 г ДТ | 0,39 | 0,03 |
| 12 | Йодное число, г I на 100 г ДТ | 1,1 | 1,5 |
| 13 | Зольность, % | 0,006 | отсутств. |
| 14 | Коксуемость, 10% осадка, % | 0,016 | 0,001 |
| 15 | Коэффициент фильтруемости | 1,15 | 1,4 |
| 16 | Содержание механических примесей | 0,006 | Нет |
| 17 | Содержание свободной воды | следы | следы |
| 18 | Содержание спиртов, вес.% | 0,02 | 1,5 |
| 19 | Бромное число, вес.% | 0,86 | 2,1 |
| 20 | Эфирное число, мг·КОН/1 г ДТ | 9 | 12,0 |
| 21 | Гидроксильное число | 0,26 | 1,1 |
| 22 | Содержание полициклических ароматических углеводородов, вес.% | 3,9 | 2,2 |
Пример 2
Используемое сырье - дизельное топливо производства ОАО «ЯНОС» Характеристики исходного сырья и полученного топлива:
Исходное сырье
| Исходное дизельное топливо производства ОАО «ЯНОС» | 50 кг |
| Дистиллированная вода | 50 кг |
Исходное сырье - исходное дизельное топливо - смешивают с дистиллированной водой в равных весовых пропорциях в смесителе и подают в трубчатый реактор проточного типа, где смесь проходит обработку волнами СВЧ частотой 10 ГГц, затем при избыточном давлении 3,5 МПа и температуре 20°C обрабатывают в вихревом трубчатом реакторе в присутствии сплава металлов Cr, Ni, Fe, из которого изготовлены завихрители вихревого реактора. Далее полученное дизельное топливо поступает в емкость готового продукта, анализы исходного и полученного дизельного топлива приведены в таблице №2.
Товарный баланс переработки:
| Поступило (вес.%) : | |
| Исходное дизельное топливо | 50 |
| Вода дистиллированная | 50 |
| Итого: | 100 |
| Получено: | |
| Полученное дизельное топливо | 100 |
| Итого: | 100 |
| Таблица №2 | |||
| Сравнительные данные по физико-химическим параметрам исходного и полученного дизельного топлива | |||
| № п/п | Наименование показателя | Вид топлива | |
| Исходное дизельное топливо | Полученное дизельное топливо | ||
| При производстве топлива используется вода как компонент топлива, мас.% | 0% (Н2O) | 50% (Н2O) | |
| 1 | Плотность ρ, кг/м3, при Т~15°C | 825 | 820 |
| 2 | Кинематическая вязкость µ, мм·град/сек, Т~40°C | 2,3 | 2,2 |
| 3 | Цетановое число | 51 | 51 |
| 4 | Фракционный состав | ||
| Начало перегонки, °C | 176 | 170 | |
| 50%, °C | 258 | 248 | |
| 90%, °C | 358 | 332 | |
| 5 | Температура застывания, Тз, °C | -10 | -28 |
| 6 | Температура помутнения, Тп, °C | -5 | -16 |
| 7 | Температура вспышки, Тв, °C | 72 | 65 |
| 8 | Массовая доля серы ΣS2, ppm | 8 | 3 |
| 9 | Массовая доля меркаптановой серы, % | отсутств. | отсутств. |
| 10 | Содержание сероводорода H2S | отсутств. | отсутств. |
| 11 | Кислотность мг·КОН, мг/100 г ДТ | 0,29 | 0,05 |
| 12 | Йодное число, г I на 100 г ДТ | 2,1 | 1,2 |
| 13 | Зольность, % | 0,006 | отсутств. |
| 14 | Коксуемость, 10% осадка, % | 0,012 | 0,001 |
| 15 | Коэффициент фильтруемости | 1,18 | 1,2 |
| 16 | Содержание механических примесей | 0,005 | нет |
| 17 | Содержание свободной воды | следы | следы |
| 18 | Содержание спиртов, вес.% | 0,01 | 1,2 |
| 19 | Бромное число, вес.% | 0,67 | 1,6 |
| 20 | Эфирное число, мг·КОН/1 г ДТ | 8 | 10,0 |
| 21 | Гидроксильное число | 0,16 | 1,2 |
| 22 | Содержание полициклических ароматических углеводородов, вес.% | 5,0 | 2,5 |
ВЫВОДЫ
Как следует из примеров, заявляемый способ представляет собой хорошее и надежное решение поставленной задачи с достижением заявленного технического результата.
Анализ известных решений не позволил выявить совокупность признаков, совпадающих с предлагаемыми, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного решения критерию «новизна».
Описанные примеры позволяют сделать вывод о соответствии критерию «техническая применимость».
Анализ известных решений не позволил выявить совокупности отличительных признаков, обеспечивающих заявленный технический результат, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного решения критерию «изобретательский уровень».
Способ получения углеводородного автомобильного топлива заключающийся в том, что исходное углеводородное автомобильное топливо смешивают с дистиллированной водой в равных весовых пропорциях, полученную водотопливную смесь подвергают воздействию волн СВЧ частотой 10-30 ГГц в трубчатом проточном реакторе, затем при избыточном давлении 0,5-3,5 МПа и температуре 10-30°С обрабатывают в вихревом трубчатом реакторе в присутствии сплава металлов Cr, Ni, Fe, из которого выполнены завихрители вихревого трубчатого реактора.
