CZ303291A3 - fuel mixture containing additive based on side products from cyclohexanone preparation process - Google Patents

Description

Vynález rieši palivová zmes s obsahom antifázovej a/alebo homogenia začnej přísady na báze zmesi uhlovodíkov, alkoholov, aldehydov, ketonov a esterov, získanej ako vedlajší produkt při výrobě cyklohexanónu.

V procese oxidácie výroby cyklohexanu vzduchom vzniká okrem hlavných produktov cyklohexanónu a cyklohexanolu pestrá zmes vedlajších zlúčenín. Táto zmes sa rozděluje destiláciou na rožne frakcie. Vo významnom množstve sa získá frakcia tzv. alkoholových podielov z hlavy atmosférickéj rektifikačnej kolony při teplotách 120 až 155°C. Zmes obsahuje 0,1 až 6 % hmotových C5 a C6 uhlovodíkov, 15 až 92 % hmot. alifatických C3 až C6 alkoholov, 0,2 až 40 % hmot. cyklických C5 až C7 alkoholov, 0,3 až 21 % hmot. C3 až C7 aldehydov, 0,5 až 50 % hmot. cyklických C5 až C6 ketónov, 0,2 až 10 % hmot. esterov Cl až C3 karboxylových kyselin a 0,1 až 5 % hmot. vody.

Doterajší stav techniky

Známých je viacero spósobov využitia frakcie. Bez dalšej fyzikálnochemickej úpravy sa podía C£. A0 240 329 využívá ako organické rozpúšťadlo a/alebo riedidlo farieb a lakov a/alebo ako ich zložka, najčastejšie v zmesi s butylacetátom a amylacetátom. Podobné bez úpravy sa táto frakcia * používá na výrobu riedidiel a/alebo rozpúšťadiel v zmesi s cyklohexanom a zvyškami z destilácie cyklohexanolu (CS.PV 3802-89 ajrV 05078-89 K). Nevýhodou aplikácie týchto neupravených alkoholových podielov, ako zložky rozpúšťadiel a riedidiel je nepříjemný zápach, vlastný samotnéj frakcie.

- 2 Používanie týchto riedidiel a rozpúšťadiel je z uvedeného dóvodu problematické, najme pri vnútorných náteroch. Tento nedostatok odstraňuje hydrogenačná rafinácia aLkoholovej frakcie, ktorou sa z nej odstrania nenasýtené uhlovodíky a aldehydické zlúčeniny (C& AO 270 520, 1991 f/AO 271 537, 1991 ).

Iným spósobom využitia frakcie alkoholových podielov z rektifikačnej rafinácie a obsahom až 28 % hmot. vody je po odsedimentovaní vody jej aplikácia ako komponenta automobilových benzínov. Chráněné je použitie uvedenej frakcie ako komponenta pre nízkoolovnaté benzíny do 0,3 g Pb/1 a bezolovnaté benzíny v množstve, aby výsledná benzínová zmes obsahovala 0,2 až 10 % hmot. s výhodou 1 až 5 % hmot. alkoholovéj frakcie.

Modifikáciou tejto aplikácie uvedených alkoholov je ich použitie ako komponenta pře nízkoolovnaté a bezolovnaté benzíny v množstve 0,1 až 10 % hmot. spolu s frakciou C2 až C4 alifatických alkoholov, ktorými sú etylalkohol, n-propanol, izopropanol, π-butanol, izobutanol, připadne ich zmesi.

Při hladani dálšej aplikácie resp. využitia tzv. alkoholových podielov z výroby cyklohexanónu bolí rozpracované dalšie směry. Jedným z nich je ich využitie na výrobu individuálnych zložiek, hlavně amylalkoholu a jeho následné použitie na výrobu amylacetátu ako jednej zo základných zložiek rozpúšťadiel a riedidiel. Amylalkohol je možné ako súčasť rozpúšťadiel použiť samotný alebo je ho možno použiť na výrobu 1-penténu. Takéto spracovanie alkoholových podielov je však investičně a energeticky náročné aj ked produkty sú pře dalšie aplikácie zaujímavé.

Z uvedeného dóvodu bol znova rozpracovaný spósob aplikácie uvedenej zmesi ako aditíva pre motorové paliva. Zo štúdia aplikácie predných alkoholových podielov pře aditiváciu nízkoolovnatých a bezolovnatých automobilových benzínov ako aj problémov homogenity motorových náft při teplotách pod -5’C, hlavně a vyšším obgahom vody bola zistená možnosť aplikácie alkoholových podielov ako antifázovej a/alebo homogenizačnej zložky do motorových náft a automobilových benzínov. Z róznych dóvodov móžu motorové paliva obsahovat vyššie koncentrácie vody, připadne vyššie vrúce uhlovodíky. Voda je příčinou fázového rozdelenia paliva na vodnú a uhfovodíkovú fázu., vyššie vrúce uhlovodíky sú příčinou zvýšenia teploty tuhnutia paliva. V případe vyššieho obsahu vody dochádza při nízkých teplotách ku kryštalizácií vody a následné k tvorbě suspenzie kryštálov vody v pálivé, ktoré sú příčinou upchavania palivových potrubí. Uvedenné problémy odstraňuje aplikácia alkoholových podielov podfa tohoto vynálezu.

- 3 Podstata vynálezu

Podstatou tohto vynálezu je palivová zmes s obsahom antifázovej a/alebo homogenizačnej přísady, vyznačujúca sa tým, že je tvořená uhlovodíkovou zložkou v množstve 60 až 99,9 % hmót, s výhodou 80 až 90 % hmot, a antifázovou a/alebo homogenizačnou přísadou v množstve 0,1 až 40 % hmót, s výhodou 10 až 20 % hmot., přičom antifázovou a/alebo homogenizačnou přísadou je obsahujúca 0,1 až 6 % hmot. C5 a C6 uhlovodíkov, 15 až 92 % hmot. alifatických C^až C-? alkoholov, 0,2 až 40 % hmot. cyklických až C? alkoholov, 0,3 až 21 % hmot. až C? aldehydov, 0,5 až 50 % hmot. cyklických a C& ketónov, 0,2 až 10 % hmot. esterov až Cj karboxylových kyselin a 0,1 až 5. % hmot. vody. Uhlovodíkovou zložkou sú motorové nafty s teplotou varu uhlovodíkov v rozsahu 130 a 370°C alebo nízkooloovnaté a bezolovnaté automobilové benzíny.

Antifázovou a/alebo homogenizačnou přísadou je vedlajší produkt z výroby cyklohexanónu. Kyslíkaté zlúčeniny nachádzajúce sa v prídavanej zmesi podporu jú spalovanie paliva, zlepšujú ekonomiku a znižujú vznik škodlivých emisií. V případe motorových náft, ktoré sú zmesou vyššie vrúcich uhlovodíkov a s vyššou teplotou tuhnutia a majú oproti autobenzínom nižšiu schopnost rozpúšťať vodu na homogennú zmes je ich možné aditivovať na zmes obsahujúcu až 40 % hmot. alkoholových podielov. Množstvo alkoholových podielov, ktoré sa přidává ku motorovéj naftě závisí od obsahu vody v nej, od teploty prevádzkovania naf tových motorov (za nižších teplot je výhodná zmes s vyšším obsahom alkoholových podielov) ako aj od obsahu vody v alkoholových podieloch. Výhodné je ak alkoholy obsahujú do 1 % hmot. vody. Potom je možné napr. aditiváciou s 15 % alkoholových podielov znížit teplotu tuhnutia z -4°C na -26°C.

U automobilových benzínov je použitie viac ako 10 % alkoholových podielov výhodné vzhíadom na ich schopnost synergického účinku na kvalitu paliva.

Do palivovéj zmesi, připravenéj podía tohto vynálezu je vhodné přidat tiež antioxidant v množstve až do 1% hmot. na celkové množstvo zmesi.

Predmet tohoto vynálezu ilustrujú nasledujúce příklady.

- 4 Příklady prevedenia vynálezu

21,0 mg/100 cm pod - 55,0 °C 0,02 °C 'i hmot.

Příklad 1 *

Zmes vedlajších zlúčenín vznikajúcich pri výrobě cyklchexanonu obsahovala:

2,61 % hmot.C5 a C6 uhíovodíkov,

67,62 % hmot. alifatických C3 až C6 alkoholov,

15,20 % hmot. cyklických C5 až C6 alkoholov,

3,84 h hmot. C3 až C7 aldehydov,

7,38 % hmot. cyklických C5 až C6 ketónov,

2,70 % hmot. ésterov karboxylových kyselin,

0,65 % hmot. vody

Uvedená zmes bola v množstve 15 % obj. zmiešaná s 85 % obj. autobenzínom z obchodnéj siete, ktorý mal OČVM a OČMM 81. U takto získanéj zmesi boli stanovené oktánové čísla OČVM 91,7 a OČMM 81,9. Ďalšie analyzované výsledky: Obsah pryskyřičných látok

Bod kryštalizácie Obsah síry Oestilačná skúška:

- začiatok destilácie

- 10 % obj. predestiluje do τ 50 % obj. predestiluje do

- 95 % obj. predestiluje do

- koniec destilácie Destilačný zbytok Destilačná strata

Zistené analýzy ukazujú, že přidáním zmesi uvedených zlúčenín podía tohoto vynálezu, sa dosahujú rovnaké a dokonca lepšie oktánové čísla ako mal autobenzín bez zmesi. Pričom prídavok zmesi kyslikatých zlúčenín zlepšuje účinnost horenia paliva a redukuje emisie.

28,0‘C 39,0‘C 103,0*C 177,0'C 191,0‘C 1,0¾ obj. 1,0 % obj.

- 5 Příklad 2

Zmes vedlajších zlúčenín vznikajúcich pri výrobě cyklohexanónu rovnakého zloženia ako je uvedené v příklade 1, bola v množstve 15 % obj. zmiešaná s motorovou naftou NM-4 (ČSN 65 6506) v množstve 85 % obj. U takto pripravenej zmesi bolí stannovené následovně hodnoty:

Cetanový index	45
Bod vzplanutia	41 'C
Bod tuhnutia	- 26 *C
Bod filtrovatelnosti	- 21 eC
Obsah síry (XRF)	0,36 % hmot.
Destilačná skúška:
- začiatok destilácie	122* C
- do 170*C predestiluje	21,0 % obj.
- do 350 *C predestiluje	98,5 % obj.
- koniec destilácie	346 *C
Celkom predestilované	98,5 % obj.

Zistené analýzy ukazujú, že prídavok zmesi kyslíkatých zlúčenín do motorovéj nafty, podía vynálezu, je velmi výhodným využitím vedlajších zlúčenín z výroby cyklohexanónu. Zároveň svojou prítomnosťou vylepšujú parametre motorovéj nafty najma tým, že podporujú spalovanie paliva v motore, čím zvyšujú výkon motora, zlepšujú jeho ekonomiku a znižujú emisie.

Claims (4)

1. Palivová zmes s obsahom antifazovcj o/oíebo homogonizoěoej přísady na báze vedlajšieho produktu z výroby cyklohexanónu,vyznačujúca sa tým, že je tvořená uhlovodíkovou zložkou v množstve 60 až 99,9 % hmot., s výhodou 80 až 90 % hmot. a antifázovou a/alebo homogenizačnou přísadou v množstve 0,1 až 40 % hmot., s výhodou 10 až 20 % hmot., antifázová a/alebo homogenizačná přísada obsahuje 0,1 až 6 % hmot. C5 až C6 uhlovodíkov, 15 až 12 % hmot. alifatických C3 až C7 alkoholov, 0,2 až 40 % hmot. cyklických C5 až

C7 alkoholov, 0,3 až 21 % hmot. C3 a C7 aldehydov, 0,5 až 50 % hmot. cyklických C5 a C6 ketónov 0,2 až 10 % hmot. esterov Cl až C3 karboxylových kyselin a 0,1 až 5 hmot. vody.

2. Palivová zmes podlá bodu 1,vyznačujúca sa tým, že uhlovodíkovou zložkou je zmes kvapalných uhlovodíkov s teplotami varu v rozsahu 120 až 370 C.

3. Palivová zmes podlá bodu 1₄ vyznačujúca sa tým, že uhlovodíkovou zložkou je automobilový benzín v množstve 65 až 89,9 % hmot. na celkové množstvo paliva.

4. Palivová zmes podlá bodu 1,2 a 3, vyznačujúca sa tým, že obsahuje antioxidant v množstve 0,001 až 1 % hmot. na celkové množstvo zmesi.