Топливная композиция авиационного бензина

Авторы патента:

C10L1/08 - для воспламенения от сжатия

C10L1/04 - на основе смесей углеводородов

C07C2/00 - Получение углеводородов из углеводородов с меньшим числом атомов углерода в молекуле (реакции перераспределения, включая расщепление C07C 6/00)

Владельцы патента RU 2572242:

Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (ОАО "ВНИИ НП") (RU)

Изобретение описывает топливную композицию авиационного бензина, которая включает изооктан, изопентан, толуол, тетраэтилсвинец в виде этиловой жидкости, при этом композиция содержит допустимое количество примесей углеводородов С₄-С₁₂, входящих в состав изооктана, изопентана и толуола, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

изопентан 10-25 толуол 10-28 примеси углеводородов С₄-С₁₂ до 25 изооктан до 100

с последующим введением тетраэтилсвинца в количестве 0,30-0,50 мл/дм³ бензина. Технический результат заключается в получении топливной композиции авиационного бензина, которая отвечает требованиям ГОСТ Р 55493-2013 и ТР ТС 013/2011 Таможенного союза, с учетом специфических климатических условий эксплуатации ее в России, по низкотемпературным свойствам, высокой устойчивости к окислению, низкому содержанию фактических смол. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, а именно к композиции авиационного бензина.

Авиационный бензин применяется в самолетах авиации общего назначения с поршневыми двигателями, например, в частных и учебных самолетах, самолетах авиационных клубов и сельскохозяйственной авиации. Основной принцип действия поршневых двигателей тот же, что и в автомобильных двигателях с искровым зажиганием, но при этом требования к рабочим характеристикам гораздо выше.

Известна топливная композиция авиационного бензина, которая содержит в качестве основы не более 70% смеси 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 не менее 30% алкилбензина. Топливная композиция может содержать в своем составе добавки: антиокислительная присадка, тетраэтилсвинец, краситель (Пат. РФ №2212432, 2003 г.).

Недостатком такой композиции является низкая детонационная стойкость: октановое число по моторному методу 91 ед., сортность на богатой смеси 115 ед. и высокая температура конца кипения - 190°C.

Известна также топливная композиция авиационного бензина с октановым числом не менее 91 и сортностью по богатой смеси не менее 115 на основе автомобильного бензина, которая содержит смесь изопарафиновых углеводородов С₆-C₈ 15-40% масс, гидрированную фракцию С₆ с остаточным содержанием бензола (не более 3% масс.) до 10% масс, тетраэтилсвинец 0,15-0,35% масс. и бензин с октановым числом не менее 92 по ОЧИ до 100% масс (Пат. РФ №2503711,2014).

Недостатком композиции является наличие в ней товарного автомобильного бензина, который может иметь температуру конца кипения 210°C и пониженную теплоту сгорания.

Кроме того, детонационная стойкость автомобильного бензина (октановое число по моторному методу) не отвечает нормам, установленным для авиационного бензина.

Наиболее близкими композициями авиационного бензина являются композиции авиационных топлив, выпускаемых промышленностью до распада СССР. Это бензины марок Б-95/130 и Б-91/115 по ГОСТ 1012-72. Для этих бензинов октановое число по моторному методу составляло, соответственно, 95 и 91 ед., а сортность на богатой смеси - 130 и 115 ед.

(Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Справочник под редакцией Школьникова В.М., М.: Изд. Центр «Техинформ», 1999, с. 42).

Базовыми компонентами для производства указанных бензинов являлся бензин каталитического риформинга и алкилбензин. В справочнике указано, что в качестве высокооктановых компонентов могут быть использованы, в том числе изооктан, изопентан и толуол, однако количественные характеристики указанных компонентов не приводятся.

Требуемый уровень антидетонационных свойств авиабензинов, а также защиту клапанов двигателя от износа обеспечивал тетраэтилсвинец, который вводился в состав авиационного бензина в виде этиловой жидкости. Для стабилизации этиловой жидкости при хранении авиабензинов добавляли антиокислитель, например Агидол-1.

Однако в настоящее время авиационное топливо по ГОСТ 1012-72 не выпускается вследствие закрытия и сноса ряда установок, производивших его необходимые компоненты. Самолеты авиации общего назначения с поршневыми двигателями вынуждены летать на импортных бензинах.

Задачей изобретения является получение топливной композиции авиационного бензина с октановым числом по моторному методу не менее 99,6 ед., сортностью на богатой смеси не менее 130 и температурой конца кипения бензина не выше 170°C, которая отвечала бы требованиям авиационной техники с учетом специфических климатических условий эксплуатации ее в России: по низкотемпературным свойствам, высокой устойчивости к окислению (период стабильности), низкому содержанию фактических смол, причем достигнутые значения этих показателей с большим запасом качества соответствовали бы требованиям ГОСТ Р 55493-2013 и TP ТС 013/2011 Таможенного союза.

Поставленная задача решается предлагаемой композицией авиационного бензина, которая включает изооктан, изопентан, толуол, тетраэтилсвинец в виде этиловой жидкости, и отличается тем, что содержит допустимое количество примесей углеводородов С₄-С₁₂, входящих в состав изооктана, изопентана и толуола, при следующем соотношении компонентов, % масс:

изопентан	10-25
толуол	10-28
примеси углеводородов С₄-С₁₂	до 25
изооктан	до 100

с последующим введением тетраэтилсвинца в количестве 0,30-0,50 мл/дм³ бензина.

Топливная композиция может содержать присадки и краситель. В качестве присадок согласно ГОСТ Р 55493-2013 могут быть использованы антиокислительные, противообледенительные, антикоррозионные и другие, разрешенные стандартом на авиационный бензин присадки.

Для приготовления базового неэтилированного бензина используют следующие компоненты: изооктан, изопентан, толуол с допустимым количеством примесей углеводородов С₄-С₁₂ (до 25% масс), входящих в состав этих компонентов.

Изооктан представляет собой преимущественно смесь изопарафиновых углеводородов C₈ с примесью углеводородов С₄-С₁₂, полученный путем гидрирования димеров изобутилена или алкилированием изобутана бутиленами, причем в композиции используют компоненты с допустимым количеством примесей углеводородов C₄-C₁₂, входящих в состав изооктана, изопентана и толуола.

Для производства димеров изобутилена (изооктена) с последующим их гидрированием в изооктан можно использовать имеющуюся установку получения МТБЭ после небольшой модернизации.

Изобутилен подвергают димеризации, которая протекает в жидкой фазе в реакторе с неподвижными слоями кислого ионообменного катализатора.

Полученные изооктены гидрируют в реакторе. Технология гидрирования осуществляется на обычных катализаторах и высоко экономична. Реактор струйной конструкции не требует высоких капиталовложений благодаря компактности и однократному проходу водорода, что не требует рециркуляционного компрессора.

Изооктан технический можно вырабатывать также путем алкилирования изобутана бутиленами с последующей ректификацией полученного алкилата и выделением из него фракции НК-140°C (изооктан).

Использование технического изооктана в предлагаемом базовом неэтилированном бензине позволяет повысить детонационную стойкость товарного авиационного бензина, его удельную теплоту сгорания и обеспечить необходимую температуру конца кипения не выше 170°C.

По этим показателям технический изооктан превосходит широко применяемый алкилат.

В настоящее время промышленное производство технического изооктана в России отсутствует, но проводятся работы по созданию технологических установок с целью его получения как высокооктанового компонента бензинов.

Изопентан получают на установке ГФУ или изомеризацией нормальных парафиновых углеводородов.

Толуол выделяют из катализата риформинга путем экстракции и ректификации.

Углеводороды С₄-С₁₂ представляют собой примеси, которые могут присутствовать в изооктане, изопентане и толуоле.

В указанный базовый бензин вовлекают тетраэтилсвинец 0,30-0,50 мл ТЭС/дм³ бензина, краситель 2-6 мг/кг бензина и при необходимости другие присадки. В качестве присадок согласно ГОСТ Р 55493-2013 могут быть использованы антиокислительные, противообледенительные, антикоррозионные и другие присадки, разрешенные стандартом на авиационный бензин.

Приготовление предлагаемого авиационного бензина осуществляют с использованием стандартного оборудования путем смешения компонентов и присадок до получения однородного продукта.

С целью организации производства авиабензинов в стране разработан ГОСТ Р 55493-2013, согласно которому показатели качества соответствуют требованиям на импортный авиационный бензин Avgas 100LL, однако компонентный состав бензина Avgas 100LL нигде не приводится.

Характеристики компонентов предлагаемого авиационного бензина приведены в таблице 1.

В таблице 2 представлены компонентные составы предлагаемых композиций авиационного бензина и результаты их испытаний.

Как видно из представленных в табл. 2 данных, предлагаемая композиция авиационного бензина позволяет получать авиабензин, который по показателям качества отвечает требованиям ГОСТ Р 55493-2013 и TP ТС 013/2011 Таможенного союза и соответствует требованиям на импортный авиационный бензин Avgas 100LL с получением авиационного бензина с октановым числом по моторному методу не менее 99,6 ед., сортностью на богатой смеси не менее 130, температурой конца кипения бензина не выше 170°С, а по таким показателям, как: низкотемпературные свойства, устойчивость к окислению (период стабильности), содержание фактических смол, достигнутые значения показателей соответствуют указанным нормативным требованиям с большим запасом качества, что позволяет эксплуатировать авиационную технику с учетом климатических условий в России.

1. Топливная композиция авиационного бензина, включающая изооктан, изопентан, толуол, тетраэтилсвинец в виде этиловой жидкости, отличающаяся тем, что содержит допустимое количество примесей углеводородов С₄-С₁₂, входящих в состав изооктана, изопентана и толуола, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

изопентан	10-25
толуол	10-28
примеси углеводородов С₄-С₁₂	до 25
изооктан	до 100

с последующим введением тетраэтилсвинца в количестве 0,30-0,50 мл/дм³ бензина.

2. Топливная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит присадки и краситель.

3. Топливная композиция по п. 2, отличающаяся тем, что содержит присадки, выбранные из группы: антиокислительные, противообледенительные, антикоррозионные.

Похожие патенты:

Теплообменная среда // 2569894

Изобретение описывает охлаждающую среду, которая в основном состоит из синтетического дизельного топлива, включающего нециклические алканы в количестве, по меньшей мере, 50%, возможно, алкилированные моноциклические алканы в количестве до 50%, не более 1% ароматических углеводородов и не более 1% ди-полициклических алканов.

Композиция дизельного топлива на основе простого диэтилового эфира // 2565062

Изобретение описывает топливную композицию с воспламенением сжатием, которая содержит простой диэтиловый эфир, этанол и воду в количествах, которые соответствуют продукту реакции дегидратации безводного или водного этанола с содержанием воды вплоть до 30 мас.% и дополнительно содержит смазочные масла, эмульгаторы и/или антиоксиданты, при этом топливная композиция характеризуется: а) содержанием простого диэтилового эфира в мас.%, которое больше или равно 50, и содержанием воды в мас.%, которое ниже или равно 50 минус концентрация этанола в мас.% для смесей, содержащих вплоть до 20 мас.% этанола; или б) содержанием простого диэтилового эфира в мас.%, которое больше или равно 54 минус 0,2 кратная концентрация этанола в мас.%, и содержанием воды в мас.%, которое ниже или равно 46 минус 0,8 кратная концентрация этанола в мас.% для смесей, содержащих от 20 до 30 мас.% этанола; или в) содержанием простого диэтилового эфира в мас.%, которое больше или равно 61,5 минус 0,45 кратная концентрация этанола в мас.%, и содержанием воды в мас.%, которое ниже или равно 38,5 минус 0,55 кратная концентрация этанола в мас.% для смесей, содержащих от 30 до 70 мас.% этанола.

Способы очистки и производства топлива из натурального масляного исходного сырья // 2565057

Изобретение относится к способу очистки и обработки натуральных масляных глицеридов, который включает обеспечение (а) исходного сырья, включающего натуральные масляные глицериды, и (b) низкомолекулярных олефинов; перекрестный метатезис натуральных масляных глицеридов с низкомолекулярными олефинами в реакторе реакции метатезиса в присутствии катализатора метатезиса для формирования полученного реакцией метатезиса продукта, включающего олефины и сложные эфиры; отделение олефинов в полученном реакцией метатезиса продукте от сложных эфиров в полученном реакцией метатезиса продукте с получением отделенного потока олефинов; и рециркуляцию отделенного потока олефинов в реактор реакции метатезиса.

Универсальное дизельное топливо // 2559877

Изобретение описывает универсальное дизельное топливо, состоящее из базового компонента с присадками, в количестве 0,02-0,04 мас.% противоизносной присадки и 0,15-0,30 мас.% цетаноповышающей присадки, при этом базовый компонент представляет собой фракцию нефти, выкипающую в пределах 170-340°C, или ее смесь с газойлем замедленного коксования и/или каталитического крекинга, выкипающих в пределах 170-340°C, с последующими гидроочисткой и гидродепарафинизацией или гидроизомеризацией, а также глубокой стабилизацией до температуры начала кипения не ниже 175°C, позволяющих получить показатели качества, удовлетворяющие дизельному топливу как для умеренного климата, так и для холодного и арктического климата: Цетановое число, не менее 51 Плотность при 15°C, кг/м3 820-840 Температура вспышки в закрытом тигле, °C, не менее 55 Кинематическая вязкость при 40°C, мм2/с 2,0-4,0 Технический результат заключается в получении универсального дизельного топлива, которое обладает повышенной температурой вспышки и кинематической вязкостью, что позволяет использовать его как для холодного и арктического топлива, так и для умеренного климата.

Топливная композиция авиационного бензина // 2554938

Изобретение относится к топливной композиции авиационного бензина, которая включает алкилат, фракцию изомеризата, толуол, тетраэтилсвинец в виде этиловой жидкости, при этом топливная композиция дополнительно включает изопентановую фракцию, алкилат с температурой конца кипения до 195°C, а фракция изомеризата представляет собой фракцию С6+, выделенную на установке изомеризации парафиновых углеводородов, при соотношении компонентов, мас.0%: алкилат с Ткк до 195°C 30-50 фракция С6+ изомеризата 25-45 толуол 10-25 изопентановая фракция до 10 с последующим введением тетраэтилсвинца в количестве 0,30-0,53 мл/дм бензина. Топливная композиция может содержать присадки: антистатическую, антиокислитель, краситель и другие, разрешенные стандартом на авиационный бензин.

Арктическое дизельное топливо // 2552113

Изобретение относится к арктическому дизельному топливу на основе среднедистиллятных нефтяных фракций, при этом в качестве среднедистиллятных нефтяных фракций топливо содержит смесь среднедистиллятных гидроочищенных фракций, выкипающих в интервалах 170-250 ºС и 180-190ºС, полученных раздельно и взятых при соотношении 49:50 - 50:51 об.%. Арктическое дизельное топливо имеет улучшенные низкотемпературные свойства, обеспечивающие надежную эксплуатацию дизельных двигателей в арктических условиях и районах Крайнего Севера при температурах окружающего воздуха выше минус 65°C.

Способ и устройство для гидропроцессинга углеводородов // 2547657

Изобретение относится к способу гидропроцессинга углеводородного сырья, включающему: гидрокрекинг первого потока углеводородов в присутствии первого потока водорода и катализатора гидрокрекинга для получения выходящего потока гидрокрекинга; гидроочистку второго потока углеводородов в присутствии второго потока водорода и катализатора гидроочистки для получения выходящего потока гидроочистки; разделение выходящего потока гидроочистки при температуре 121-316°С (250-600°F) на парообразный выходящий поток гидроочистки, содержащий водород, и жидкий выходящий поток гидроочистки; смешивание, по меньшей мере, части указанного парообразного выходящего потока гидроочистки, по меньшей мере, с частью указанного выходящего потока гидрокрекинга для получения смеси; и фракционирование, по меньшей мере, части указанной смеси.

Топливная композиция для котельной // 2541322

Изобретение относится к топливной композиции для котельной, состоящей из нефтешлама и углеродсодержащего компонента минерального происхождения, при этом в качестве минерального компонента используется угольная пыль, а в качестве нефтешлама - текучий кек, содержащий 40-65 мас.% воды, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Текучий кек 50-70 Угольная пыль До 100 Технический результат заключается в получении топливной композиции для котельной, обладающей высокой стабильностью, низкой коррозионной активностью, низким содержанием серы и низкой себестоимостью.

Способ и установка для гидрообработки двух потоков // 2540081

Предложены способ и установка для гидрообработки двух потоков углеводородов при двух различных давлениях. Способ включает сжатие потока подпиточного водорода в первом компрессоре с получением первого потока сжатого подпиточного водорода; сжатие первой части первого потока сжатого подпиточного водорода во втором компрессоре с получением второго потока сжатого подпиточного водорода; отбор второй части первого потока сжатого подпиточного водорода в качестве второго потока водорода для гидрообработки; гидрообработку первого потока углеводородов в присутствии первого потока водорода для гидрообработки, содержащего второй поток сжатого подпиточного водорода, и первого катализатора гидрообработки с получением первого выходящего потока продуктов гидрообработки; гидрообработку второго потока углеводородов в присутствии второго потока водорода для гидрообработки, содержащего первый поток сжатого подпиточного водорода, и второго катализатора гидрообработки с получением второго выходящего потока продуктов гидрообработки; разделение указанного второго выходящего потока продуктов гидрообработки с получением парообразного второго выходящего потока продуктов гидрообработки; и добавление указанного парообразного второго выходящего потока продуктов гидрообработки к указанному потоку подпиточного водорода выше по ходу потока от указанного первого компрессора.

Топливная композиция // 2538608

Изобретение относится к топливной композиции для дизельных двигателей, включающей среднедистиллятное жидкое топливо и присадку, повышающую цетановое число, при этом присадка представляет собой алкилнитратсодержащий продукт нитрования фракции НК-195°C кубового остатка продукта процесса гидроформилирования пропилена, при следующем соотношении компонентов, мас.%: алкилнитратсодержащий продукт нитрования фракции НК-195°C кубового остатка продукта процесса гидроформилирования пропилена - 0,01-1,00 и среднедистиллятное жидкое топливо - 99,00-99,99.

Способ получения судового маловязкого топлива // 2570647

Изобретение относится к способу получения судового маловязкого топлива, включающему перегонку нефти с выделением дизельной фракции и каталитическую гидроочистку.

Топливная композиция авиационного неэтилированного бензина // 2569311

Изобретение относится к топливной композиции авиационного неэтилированного бензина, которая в качестве изомерных углеводородов содержит технический изооктан, изопентан или изомеризат С6 или их смесь; в качестве ароматических углеводородов содержит толуол или фракцию бензина риформинга НК-180°C или их смесь, а также дополнительно содержит монометиланилин (ММА) и метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) при следующем соотношении компонентов, мас.%: технический изооктан 30-70 изопентан или изомеризат C6 или их смесь 10-25 толуол или фракция бензина риформинга НК-180°C или их смесь 8-40 ММА 0,5-2,0 МТБЭ до 15 Топливная композиция может содержать присадки, выбранные из группы: антикоррозионные, антистатические, противообледенительные и другие, разрешенные стандартом на авиационный бензин.

Биогенное топливо для турбореактивных двигателей и дизелей // 2567241

Изобретение описывает топливо для турбореактивных двигателей, которое содержит от 50 до 99 масс. % мезитилена и от 1 до 50 масс.

Композиция автомобильного бензина // 2566308

Изобретение относится к композиции автомобильного бензина, которая включает изомеризат, ароматические углеводороды, алкилбензин, метил-трет-бутиловый, этил-трет-бутиловый эфиры, изооктан, при этом в качестве изомеризата используют концентрат изопарафиновых углеводородов C5-С6 установки изомеризации легких бензиновых фракций с рециклом нормального гексана или изомеризата с полным рециклом нормального пентана и нормального гексана, в качестве ароматических углеводородов - толуол или п-ксилол или их смесь, и дополнительно содержит изобутан при следующем соотношении компонентов, % масс.: Технический результат заключается в получении композиции автомобильного бензина для двигателей с форсированным режимом работы, обладающей высокими антидетонационными свойствами, пониженной по сравнению с аналогами чувствительностью, и полностью соответствует действующему ГОСТ Р 51866-2002 (ЕН 228-2004) на автомобильные бензины.

Универсальное дизельное топливо // 2559877

Способ получения авиационного бензина б95/130 // 2556692

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.

Топливная композиция авиационного бензина // 2554938

Топливо для котельной токош // 2553998

Изобретение описывает топливо для котельной, состоящее из углеродсодержащих соединений органического и минерального происхождения, при этом в его состав в качестве углеродсодержащего соединения органического происхождения входит смесь нефтешлама и карбоксилата натрия в соотношении 1:(1-3), а в качестве углеродсодержащего соединения минерального происхождения - угольная пыль, при следующем соотношении компонентов, % масс.: Смесь нефтешлама и карбоксилата натрия 40-50 Угольная пыль остальное Топливо для котельной обладает высокой стабильностью, низкой коррозионной активностью, зольностью и вязкостью, а также высокой теплотворной способностью.

Установка для брикетирования угольных шламов // 2553985

Изобретение относится к установке для получения угольных брикетов из смеси угольных шламов с влажностью до 60 мас.%, включающей бункер с питателем, узел активации угольного шлама, узел смешения угольного шлама с гидрофобизирующей добавкой, узел прессования, при этом узел активации угольного шлама включает устройство для грубого помола угольного шлама без гидрофобизирующей добавки, устройство для тонкого помола угольного шлама и обогреваемую емкость для накопления угольного шлама тонкого помола, узел смешения имеет два смесителя, где первый смеситель выполнен без подогрева угольного шлама с гидрофобизирующей добавкой и второй смеситель с возможностью подогрева смеси, узел прессования содержит винтовой пресс, части которого покрыты абразивостойким композиционным материалом.

Способ получения углеводородного топлива для ракетной техники // 2552442

Изобретение относится к способам получения углеводородного топлива для ракетной техники и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Разработан способ получения углеводородного топлива повышенной плотности для ракетной техники смешением товарных топлив, вырабатываемых нефтеперерабатывающей промышленностью, а именно смешением топлива Т-6 с топливом для реактивных двигателей марки РТ или ТС-1 с содержанием в смеси топлива РТ или ТС-1 в количестве 25%-45% мас.

Способ каталитической переработки легкого углеводородного сырья // 2568809

Изобретение относится к способам каталитической переработки легкого углеводородного сырья, в частности к переработке углеводородных фракций С3+, и может найти применение в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.