[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 101381635A [43]公开日2009年3月11日
[21]申请号200810230592.0[22]申请日2008.10.27
[21]申请号200810230592.0
[71]申请人河南省科学院
地址450052河南省郑州市红专路58号
[72]发明人夏向汝 张占仓 黄敬洛 侯益民 夏学信
[74]专利代理机构郑州联科专利事务所（普通合伙）代理人时立新
[51]Int.CI.C10L 1/16 (2006.01)
权利要求书 1 页 说明书 6 页
[54]发明名称
改性碳五在汽油添加剂中的应用
[57]摘要
改性碳五在汽油添加剂中的应用，属石油副产
品再利用技术领域。具体公开了一种以碳五为主要
成分的轻烃处理方法并将处理后的碳五应用于汽油
助剂中，使用时将该助剂以50％－80％的重量比加
入到汽油中，制成复合汽油。不仅可以部分替代供
应紧张的汽油燃料，而且可以提高汽油性能，使其
燃烧更为充分、减少发动机内结焦积碳和尾气中有
害物质排放，经国家乙醇汽油质量监督检测中心检
验符合国家标准。
200810230592.0权 利 要 求 书第1/1页
1、改性碳五在汽油添加剂中应用，其特征在于，将进行了如下处理的轻烃中的碳五添加于汽油助剂中：在反应釜中加入顺酐，加热熔化后，向其中加入混
合碳五，反应放热后，加入催化剂，保持反应温度为80～90℃，反应2-3小时，将固液分离，取液体产物即为改性碳五。
2、如权利要求1所述的改性碳五在汽油添加剂中应用，其特征在于，所用催化剂为氯化锌、氯化铝或骨架镍；顺酐与碳五摩尔比为1：1。
3、如权利要求1所述的改性碳五在汽油添加剂中应用，其特征在于，汽油助剂添加量为改性碳五重量的1-25‰。
200810230592.0说 明 书第1/6页
改性碳五在汽油添加剂中的应用
技术领域
本发明属石油副产品再利用技术领域，具体涉及碳五在汽油添加剂中应用。背景技术
我国乙烯原料中石脑油和轻油等液体原料占90％以上，裂解后碳五馏分含量比较大，最高可达乙烯产量的20％以上。近年来，随着我国乙烯生产规模的不断扩大，我国乙烯原料中重组分的增加，乙烯装置的副产品碳五馏分也随之增加，碳五的产率越来越大，我国碳五的综合利用更为迫切。据统计，目前我国乙烯裂解副产品碳五馏分的90％作为裂解炉和蒸汽锅炉的燃料，3％用于生产石油树脂，7％经加氢作为汽油添加剂和裂解原料。由此可见，我国乙烯装置的副产品碳五馏分绝大多数作为乙烯裂解炉和蒸汽锅炉燃料烧掉，裂解碳五综合利用水平极低。如何利用好这部分物料，关系到我国乙烯装置的综合利用水平和整体经济效益。    目前国内外将轻烃加工成汽油的方法主要有以下几种:1、采用卤化锆为催化剂进行催化重整；2、将轻质正构烷烃转变为相应的异构烃的异构化技术，美国壳牌石油公司(Shell oil company)开发了利用C5和C6异构化来生产高辛烷值的炼厂汽油调合组分。该生产工艺的原料可以是直接来自炼油厂的含有C5和C6或稍大分子的正构烷烃、单甲基烷烃、二甲基烷烃和少量的环烷烃、烯烃及芳烃等。异构化反应是在装有催化剂的固定床反应器内进行的，所采用的催化剂必须具有使正构烷烃异构化和使大于C6分子的烷烃裂化作用。这类催化剂通常为载有贵金属铂或钯的硅铝
酸盐，异构化产物主要为异戊烷、2，2-二甲基丁烷、2，3-二甲基丁烷和低辛烷值的烃类及少量C1～C4轻组分；3、汽油辛烷值改进技术，即在汽油中添加新的组分—辛烷值改进剂以提高汽油辛烷值。
前两种方法投资大、工艺复杂、生产成本高，不适合中国国情。后一种通过添加辛烷值改进剂方法设备少、工艺流程短，生产成本低，经济实用。但这类汽油基本上都是在轻烃中直接添加各种添加剂配制而成，而没有对轻烃本身进行处
理，难以完全解决轻烃(以碳五为主要成分)作为汽油或汽油组分时本身存在的饱和蒸汽压过高，容易产生气阻及燃烧时容易结焦产生积碳问题，这两大问题是制约轻烃作为汽油使用的最大障碍。只有在对轻烃进行质的改性前提下，再添加各种添加剂才能使碳五真正成为清洁高效车用燃料。
发明内容汽车燃油添加剂
为此，本发明目的在于提供一种以碳五为主要成分的轻烃改性处理方法，并将改性后的碳五应用于汽车燃油中，以克服使用过程中汽油饱和蒸汽压过高，容易产生气阻及燃烧时容易结焦产生积碳的不足。
为实现本发明目的，技术方案如下：
本发明以戊烷为主的轻烃(碳五)为原料，首先通过加成反应，对轻烃中的碳五进行改性，提高碳五燃烧
时的清净性。改性碳五生产方法：反应釜中加入顺酐，加热熔化后，向其中加入混合碳五，发生反应并放热，加入催化剂，保持反应温度为80~90℃，反应2-3小时，将固液分离，取液体产物即为本发明所用改性碳五，其代表性反应为：
所用催化剂为氯化锌、氯化铝或骨架镍，顺酐与碳五摩尔比为1：1。    然后将改性碳五和稳定剂两者混合均匀，稳定剂加入量为改性碳五重量的1-25‰，得到一种可以大比例地与市售汽油混合的、达到国标要求的车用汽油助剂，将此燃油助剂加入到汽油中，制成复合汽油。
稳定剂主要成份为：
玉米油、蓖麻油、棕榈油生物质提取物1：1：1比例混合物15％，    C12-18脂肪多元醇59.9％，
抗氧剂：叔丁基对苯二酚5％和二仲丁基对苯二胺10％
抗爆剂：乙基叔丁基醚5％和二茂铁基配位化合物5％，
钝化剂0.1％，各组分以重量百分比计。
稳定剂在配制时分为三组，一组是先将不易溶于石化油类的生物质提取物溶于多元醇；二是将抗氧化剂和金属钝化剂相溶；三为抗爆剂。然后将三组成分依次加入反应釜中，充分搅拌即成为具有抗爆和降低蒸汽压综合作用的燃油助剂。    本发明技术要点在于：
在乙烯工业中分馏出的轻烃、二烯烃、炔烃、环烃等有不少异构体，组分复杂，针对车用燃油，必须对以戊烷为主的轻烃(碳五)进行技术处理，使处理后的轻烃真正成为清洁高效车用燃料。另外，针对改性轻烃蒸汽压偏高，辛烷值偏低，易出现爆震、气阻等问题，通过大量的长期的筛选试验，优选了由十余种化学物质和生物提取物，配制成一种集稳定、抗爆于一体的复合添加剂，较好地解决了本发明目的。该添加剂配方组合不是各组分的简单性能之和，而是一种协同增效作用。其主要原因在于：配方中各组分辛烷值较高，提高了燃料的抗氧化性，能有效改善发动机内燃料的燃烧特征，并且各种成分自身蒸汽压低，能有效地降低改性碳五的蒸汽压；另外，配方中的各种成分与汽油相溶性好，不混蚀、不分层、不吸水，是一种相溶性很好的混合物。
本发明优点：(1)通过对碳五的改性，很好地解决了发动机的结焦和积碳问题。(2)制备了复合稳定剂，防止了发动机气阻现象的发生，发动机运行平稳，波动率较市售汽油低。(3)由于在改性碳五加入稳定
剂，可以大比例地与市售汽油混合使用，且动力性、经济性、清洁性和低排放性能优于市售汽油，不仅提高了汽油性能，而且使汽油燃烧更为充分。(4)该添加助剂，在生产过程中不会产生废汽、废水、废渣，属环保型工艺。原料丰富、技术成熟、清洁环保、易于推广、普及符合国家节能减排的基本国策，对于国家能源安全具有重要意义。该项目的开发成功将最大程度地综合利用轻烃资源，补充汽油空缺，同时大大减少汽车尾气中有害气体排放。
具体实施方式
为对本发明进行更好地说明，举例如下：
1、碳五改性
在反应釜中加入顺酐60kg，加热熔化后，向其中加入混合碳五，反应放热后，加入催化剂氯化锌2g，保持反应温度为80~90℃，反应2-3小时后，固液分离，取液体产物即为本发明所用改性碳五。