專(zhuān)利名稱(chēng)：汽油－含氧物調(diào)合油的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及至少含一種醇的汽油-含氧物調(diào)合油及其制備方法
背景技術(shù)：
汽油一般包括常壓下較窄沸程如77°F(25℃)-437°F(225℃)地?zé)N類(lèi)混合物。汽油一般含芳烴、烯烴和烷烴的混合物，盡管一些汽油(汽油-含氧物調(diào)合油)中還另含有含氧物如醇(例如乙醇)或其它含氧物(例如甲基叔丁基醚(“MTBE”))。汽油(包括汽油-含氧物調(diào)合油)還可含有各種添加劑，如清凈劑、防凍劑、破乳劑、抗腐蝕劑、染料、沉積物結(jié)構(gòu)改變劑和辛烷值提高劑。燃料中氧的存在能夠提高燃燒的有效空氣-燃料比且燃料氧可影響催化劑效率。雖然乙醇中的氧能夠提高該空氣-燃料比，使燃燒溫度升高，但是乙醇的燃燒溫度較低會(huì)削弱這一效應(yīng)。在新型車(chē)輛的高排放條件和所有沒(méi)有運(yùn)行氧探測(cè)器或催化劑的車(chē)輛條件時(shí)，乙醇中的氧還能減少一氧化碳(“CO”)和揮發(fā)性有機(jī)化合物(“VOC”)的排放。
美國(guó)清潔空氣法(“CAA”)修正案1990年的通過(guò)對(duì)美國(guó)境內(nèi)所有主要運(yùn)輸燃料帶來(lái)了沖擊，激勵(lì)人們對(duì)使用包括含氧物的替代性發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的研究。為了遵守CAA，汽油商將含氧物混入汽油，但因苯、總芳烴、丁烷、總烯烴及類(lèi)似組分含量發(fā)生變動(dòng)也改變了烴類(lèi)的組成。這些因素影響了新汽油的反應(yīng)性，并向所混入的含氧物操作特性即蒸餾性、揮發(fā)性、共沸性、氧化穩(wěn)定性、溶解性、辛烷值、蒸氣壓及其它本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的汽油特性發(fā)生遷移。
對(duì)氧化燃料替代品及其組分的研究集中在脂肪醇和醚上，脂肪醇包括但不限定為甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇，醚的例如是MTBE、乙基叔丁基醚(“ETBE”)和叔戊基甲基醚(“TAME”)。目前的大多數(shù)研究將注意力集中于在汽油配方中使用MTBE。含氧物汽油組分一般是個(gè)別調(diào)入汽油。但是，目前已公開(kāi)了一些這類(lèi)組分的混合物，如含非醚組分的汽油調(diào)合油，如含醇的汽油調(diào)合油。
從歷史上看，汽油的蒸氣壓一般是9-15磅/平方英寸(“PSI”)的壓力(62-103.4kPa)。近來(lái)美國(guó)的蒸發(fā)排放條例已強(qiáng)制降低汽油蒸氣壓。醚組分為這些汽油提供了有利的蒸氣壓調(diào)合性能。20世紀(jì)90年代末，CAA使煉油廠重新調(diào)整汽油配方，使蒸氣壓達(dá)到7.5-8.5PSI(51.7-58.6kPa)范圍。這是因?yàn)镃AA希望盡量降低能構(gòu)成空氣有毒物和氣體污染組成中顆粒物(“煙霧”)的車(chē)輛排放物如CO、NOX、VOC的量。這些降低蒸氣壓的要求促進(jìn)了MTBE的應(yīng)用。從1979年以來(lái)它已作為一種含氧功能的高辛烷值添加劑用于“高級(jí)”汽油中。實(shí)際上，MTBE已經(jīng)取代了鉛和其它高污染性添加劑如苯、甲苯、乙苯和二甲苯(“BTEX”)。
與其它有機(jī)化合物相比，MTBE是一種具有較低氣味和味覺(jué)閾值的醚。MTBE在10億份水中的氣味閾值是約45至約95份(“ppb”)。其在水中的味覺(jué)閾值是約134ppb。因此，若飲用水中存在MTBE，則可以通過(guò)氣味和味覺(jué)在較低濃度下察覺(jué)。最終結(jié)果是在飲用受污染的水時(shí)、在烹調(diào)用水時(shí)、在洗浴過(guò)程中呼吸時(shí)都可能感到MTBE的存在。
在美國(guó)，大量含MTBE的汽油儲(chǔ)存在地下儲(chǔ)油罐(“UST”)中，這些儲(chǔ)油罐已存在泄漏現(xiàn)象。從泄漏的油罐中滲入地下水的MTBE和在油罐灌裝操作及在分配終端處的輸送操作中溢出的MTBE會(huì)對(duì)這些油罐附近的地下水造成嚴(yán)重污染。因?yàn)镸TBE在水中具有高溶解性一每百萬(wàn)份水中約可溶43000份MTBE(“PPM”)，在全美境內(nèi)的加油站、相關(guān)的儲(chǔ)油設(shè)施和裝油終端附近的地下水中可發(fā)現(xiàn)卷流狀MTBE?，F(xiàn)在已感到使用MTBE是不夠理想的。
為此，已將乙醇作為MTBE替代品用于汽油-含氧物調(diào)合油中，其蒸氣壓和排放要求比較寬松。乙醇有一些不同于MTBE的性能。但是，乙醇調(diào)合油的燃料氧含量約為MTBE調(diào)合油的兩倍。并且，汽油-乙醇調(diào)合油具有高出雷德蒸汽壓(“RVP”)達(dá)1PSI(6.9kPa)之多的揮發(fā)性，除非對(duì)基礎(chǔ)凈汽油進(jìn)行調(diào)節(jié)使其適應(yīng)這樣的揮發(fā)性。
隨著反對(duì)使用醚類(lèi)如MTBE的壓力加大，乙醇在低RVP汽油中的應(yīng)用日益增加。乙醇對(duì)地表水和地下水沒(méi)有危險(xiǎn)，在加利福尼亞，超過(guò)10000口井受到MTBE及其刺激性氣味的污染，使水不可飲用。在加利福尼亞，要求在2002年末取消使用MTBE。因此，目前需要在汽油中減少或取代MTBE添加劑，同時(shí)又要保留可接受的操作特性。發(fā)明概述
本發(fā)明提供一種適用于自動(dòng)火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的汽油-含氧物調(diào)合油，具有下述性質(zhì)(a)干蒸氣壓當(dāng)量(DVPE)小于7.4PSI(51×103Pa)，和(b)醇含量大于5％(體積)。
在使用時(shí)，汽油-含氧物調(diào)合油中除烴和醇燃料組分外，還可含有一種或多種性能添加劑如清凈劑、防凍劑、破乳劑、抗腐蝕劑、染料、沉積物結(jié)構(gòu)改變劑等。
通過(guò)下述汽油-含氧物調(diào)合油制備方法，可以很方便地按本發(fā)明制備出汽油-含氧物調(diào)合油，該方法包括將至少兩種烴料流和至少一種含氧物調(diào)合在一起，形成具有下述性質(zhì)的汽油-含氧物調(diào)合油(a)干蒸氣壓當(dāng)量(DVPE)小于7.4PSI(51×103Pa)，和(b)醇含量大于5.0％(體積)。
在本發(fā)明一種優(yōu)選的汽油-含氧物調(diào)合油中，DVPE至少是6.5PSI(44.8×103Pa)。醇含量?jī)?yōu)選最高為10％(體積)。
按本發(fā)明優(yōu)選的汽油-含氧物調(diào)合油可以具有一或多種下述特性(i)含氧物包括乙醇，(ii)調(diào)合油基本不含甲基叔丁基醚(MTBE)；(iii)調(diào)合油的10％蒸餾點(diǎn)(T10)至少為130°F(54.4℃)；(iv)調(diào)合油的10％蒸餾點(diǎn)(T10)不大于145°F(62.8℃)；(v)調(diào)合油的50％蒸餾點(diǎn)(T50)至少為190°F(87.7℃)；(vi)調(diào)合油的50％蒸餾點(diǎn)(T50)不大于230°F(110℃)；(Vii)調(diào)合油的90％蒸餾點(diǎn)(T90)至少為270°F(132.2℃)；(Viii)調(diào)合油的90％蒸餾點(diǎn)(T90)不大于355°F(179.5℃)；(ix)T90不大于350°F(176.5℃)；(x)調(diào)合油的蒸餾終點(diǎn)(EP)至少為360°F(182.3℃)；(xi)調(diào)合油的蒸餾終點(diǎn)(EP)不大于435°F(223.9℃)；(xii)EP不大于410°F(210℃)；(xiii)200°F(93.3℃)餾分(E200)在30-55％(體積)范圍，優(yōu)選35-55％(體積)；(xiv)300°F(148.9℃)餾分(E300)在70-95％(體積)范圍；(xV)DVPE在6.5PSI(44.8×103Pa)-7.4PSI(51×103Pa)范圍；(xvi)DVPE在6.5PSI(44.8×103Pa)-7.05PSI(48.6×103Pa)范圍；(xvii)抗爆指數(shù)((R+M)/2)在87-95范圍；(xviii)抗爆指數(shù)((R+M)/2)至少是89，(xix)醇含量在5-10％(體積)范圍；(xx)醇含量在5.4-10％(體積)范圍；(xxi)汽油-含氧物調(diào)合油的氧含量在1.95-3.7％(重)范圍；(xxii)DVPE小于7.1PSI(49×103Pa)且醇含量大于5.8％(體積)；(xxiii)DVPE小于7PSI(48.3×103Pa)且醇含量大于5％(體積)；(xxiv)DVPE小于7.2PSI(49.6×103Pa)且醇含量大于9.6％(體積)。
本發(fā)明擬將上述特性(i)-(xxi)中的兩或多個(gè)特性的任意組合以及特性(xxii)、(xxiii)或(xxiv)與特性(i)-(xxi)中一或多個(gè)特性的任意組合作為本發(fā)明的優(yōu)選方式。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方式是提供一種適用于自動(dòng)火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的汽油-含氧物調(diào)合油，其具有下述性質(zhì)(a)干蒸氣壓當(dāng)量(DVPE)小于7.2PSI(49.6×103Pa)，和(b)醇含量大于5.0％(體積)，條件是當(dāng)醇含量不大于9.6％(體積)時(shí)，DVPE小于7.1PSI(49×103Pa)，當(dāng)醇含量不大于5.8％(體積)時(shí)，DVPE小于7PSI(48.3×103Pa)。
本發(fā)明能在減少作為燃料添加劑的MTBE用量或不用的條件下很方便地提供產(chǎn)生較低量氣態(tài)污染物的汽油-含氧物調(diào)合油。本發(fā)明提供在諸如上述有毒物、NOX和VOC量降低、氧含量、包括蒸氣壓在內(nèi)的必要揮發(fā)性、200°F(93.3℃)及300°F(148.9℃)餾分分?jǐn)?shù)的總排放性能方面具有理想性能的汽油-含氧物調(diào)合油的生產(chǎn)方法。當(dāng)?shù)乩砻娣e較小的城市中有大量汽車(chē)燃燒大量本發(fā)明汽車(chē)燃料時(shí)，該組合物及其生產(chǎn)方法由于包括了至少一種抗污染的醇而提供了一種解決污染問(wèn)題的方案，特別是在交通擁擠的城市及類(lèi)似情況中。
廣義上說(shuō)，本發(fā)明基于下述發(fā)現(xiàn)當(dāng)生產(chǎn)汽油時(shí)，例如，通過(guò)將多種含烴料流進(jìn)行調(diào)合來(lái)生產(chǎn)汽油-含氧物調(diào)合油時(shí)，控制汽油-含氧物調(diào)合油的某些化學(xué)和/或物理性質(zhì)可在減少一或多種污染物排放方面得到改進(jìn)。例如，可將汽油沸程內(nèi)的第一含烴料流與不同的烴料流按調(diào)整比例進(jìn)行調(diào)合，以便在改進(jìn)蒸氣壓和50％蒸餾點(diǎn)的同時(shí)減少M(fèi)TBE的加入量。在維持上述調(diào)合油其它性質(zhì)的同時(shí)，MTBE的加入量減少的越多，則在滿(mǎn)足所有管理要求的同時(shí)減少排放量方面得到的好處就越大。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種汽油-含氧物調(diào)合組合物及其生產(chǎn)方法，該組合物含至少一種醇，最優(yōu)選是乙醇，其含量大于該組合物的5％(體積)，最高約為9％(體積)或更高，其蒸氣壓約小于7.1PSI(49kPa)，這些都符合ASTM的規(guī)定和聯(lián)邦/州的法規(guī)要求。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，此類(lèi)醇的含量可降低到約7％(體積)，在一個(gè)最優(yōu)選實(shí)施方案中，醇含量甚至降低到約5％(體積)。盡管該優(yōu)選實(shí)施方案使用的是乙醇，但是可以預(yù)計(jì)，在調(diào)合過(guò)程及所形成的組合物中實(shí)際上任何醇都可減少或是替代MTBE。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，汽油-含氧物調(diào)合油的蒸氣壓小于約7.1PSI(49kPa)且醇含量大于約5.8％(體積)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，汽油-含氧物調(diào)合油的50％蒸餾點(diǎn)小于約195℃(90.6℃)，10％蒸餾點(diǎn)小于約126°F(52.2℃)，氧的重量百分含量大于1.8％(重)，抗爆指數(shù)大于或等于約89，和/或能將有毒氣體污染物的排放量[按40C.F.R.§80.45條例中的“復(fù)數(shù)排放量模型(“復(fù)數(shù)模型”)”(1999)計(jì)算]降低約21.5％以上，更優(yōu)選在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)、季節(jié)和年份中能降低約30％以上。盡管本發(fā)明實(shí)際上可以用任意醇替代MTBE，但是優(yōu)選內(nèi)含乙醇來(lái)減少M(fèi)TBE量或取代MTBE。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，汽油-含氧物調(diào)合油的蒸氣壓小于約7.2PSI(49.6kPa)且醇含量大于約9.6％(體積)。該汽油-含氧物調(diào)合油的50％蒸餾點(diǎn)小于約178°F(97.8℃)，10％蒸餾點(diǎn)小于約123°F(50.6℃)，氧的重量百分含量大于1.8％(重)，抗爆指數(shù)大于約89，和/或能夠?qū)⒂卸練怏w污染物的排放量降低約21.5％以上。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，汽油-含氧物調(diào)合油的蒸氣壓小于約7PSI(48.3kPa)且醇含量約大于5.0％(體積)。此實(shí)施方案還具有50％蒸餾點(diǎn)小于約250°F(121.1℃)和/或10％蒸餾點(diǎn)小于約158°F(70℃)的特性。
對(duì)于這些汽油-含氧物調(diào)合油的形成過(guò)程，本發(fā)明還包括在能減少內(nèi)含的MTBE量或不用MTBE條件下所得調(diào)合油的蒸氣壓小于約7.1PSI(49kPa)且醇含量約大于5.8％(體積)的汽油-含氧物調(diào)合油的制備方法。通過(guò)將至少兩種烴料流進(jìn)行調(diào)合的方法可形成汽油-含氧物調(diào)合油，生產(chǎn)出所得調(diào)合油蒸氣壓小于約7PSI(48.3kPa)且醇含量大于約5.0％(體積)的適用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒的汽油-含氧物調(diào)合油。本方法可生產(chǎn)能將有毒氣體污染物的排放量降低約21.5％以上，更優(yōu)選約30％以上的調(diào)合油。附圖簡(jiǎn)述
從下面對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案(僅為例舉說(shuō)明)的詳細(xì)描述并參考附圖可以進(jìn)一步理解本發(fā)明。其中，

圖1示出一個(gè)煉油廠的方框圖。優(yōu)選實(shí)施方案簡(jiǎn)述
在討論優(yōu)選實(shí)施方案之前要討論一些實(shí)施本發(fā)明的規(guī)則和規(guī)定。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到對(duì)規(guī)則、規(guī)定、要求、法律和標(biāo)準(zhǔn)所做的變化、修正或修訂都認(rèn)為是在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)，本文所描述和要求保護(hù)的本發(fā)明利益不取決于這些因素。
摘自CAA的下列術(shù)語(yǔ)將有助于理解下面的表格。抗爆指數(shù)是指研究法辛烷值(“RON”)和馬達(dá)法辛烷值(“MON”)的算術(shù)平均值，即(R+M)/2。RON是在溫和操作條件，也就是說(shuō)在入口混合物溫度中等和低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速條件下通過(guò)測(cè)定單缸發(fā)動(dòng)機(jī)中燃料抗爆水平來(lái)確定的。RON往往表示全尺寸發(fā)動(dòng)機(jī)低到中轉(zhuǎn)速操作條件下發(fā)動(dòng)機(jī)中燃料的抗爆性能。MON是在比研究法更苛刻的操作條件，也就是說(shuō)在入口混合物溫度較高和較高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速條件下通過(guò)測(cè)定單缸發(fā)動(dòng)機(jī)中燃料抗爆水平來(lái)確定的。它表示全尺寸發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速條件下操作的發(fā)動(dòng)機(jī)中燃料抗爆性。MON還往往表示部分尺寸、路載條件下的燃料抗爆性能。
另外，雷德蒸氣壓(“RVP”)指的是除液化石油氣外的揮發(fā)性原油和揮發(fā)性無(wú)粘性石油液體的絕對(duì)蒸氣壓，采用ASTMD D 323《石油產(chǎn)品蒸氣壓的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法(Reid法)》測(cè)定。可以用下述方法測(cè)定蒸氣壓或干蒸氣壓當(dāng)量(“DVPE”)ASTM D 4953《汽油和汽油-含氧物調(diào)合油蒸氣壓標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法(干法)》，ASTM D 5190《石油產(chǎn)品蒸氣壓標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法(自動(dòng)法)》，ASTM D 5191《石油產(chǎn)品蒸氣壓標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法(微型法)》，ASTM D 5482《石油產(chǎn)品蒸氣壓標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法(微型法-大氣壓)》。按這些術(shù)語(yǔ)，燃料具有下表1所示的一些基本性質(zhì)。
表1燃料性能
這些燃料必須滿(mǎn)足若干要求。其中的一些要求涉及《蒸氣壓和餾出物分類(lèi)方法》。ASTM D 4814《自動(dòng)火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》中對(duì)每一種蒸氣壓和蒸餾分類(lèi)給出了蒸氣壓和蒸餾分類(lèi)要求。
表2蒸汽壓和蒸餾的分類(lèi)要求
為了將其模型化，CAA設(shè)計(jì)了一些標(biāo)準(zhǔn)以及適宜的排放量模型來(lái)計(jì)算汽油調(diào)合油的性能。調(diào)合汽油時(shí)必須注意底線燃料的下述性能。除上文所討論的性能外，下面的術(shù)語(yǔ)也包括在下面的表格中，這些性能是由40C.F.R.§80.45的“復(fù)數(shù)模型”(1999)得到的。E200是在200°F(93.3℃)下蒸發(fā)的目標(biāo)燃料分?jǐn)?shù)(餾分)，用％(體積)表示。E300是在300°F(148.9℃)下蒸發(fā)的目標(biāo)燃料分?jǐn)?shù)(餾分)，用％(體積)表示。
表3
底線燃料性能的復(fù)數(shù)排放模型
不僅必須要注意這些燃料性能，燃料還必須不能超過(guò)下述底線廢氣排放量。下面的表格中使用多環(huán)有機(jī)物(“POM”)和氮氧化合物(“NOX”)的縮寫(xiě)，列出了階段I(1995-1999年)和階段II(2000年及以后)的底線廢氣排放規(guī)定。
表4底線廢氣排放量
最后，公布這些性能和底線，以確保能符合階段I和階段II的VOC、NOX和有毒物排放總底線的規(guī)定，在下面的表格中，地區(qū)1表示美國(guó)南部各州，地區(qū)2表示美國(guó)北部各州。
表5VOC，NOX和有毒物的總底線排放量
根據(jù)各地的這些要求、模型和標(biāo)準(zhǔn)，下文將概要說(shuō)明如何在減少M(fèi)TBE加入量或不用MTBE的條件下滿(mǎn)足這些標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上，下文將說(shuō)明如何將有毒物排放量(“ToxR”)減少約30％，使階段II夏季排放量從約53.5mg/mile(33.4mg/km)降至約37.5mg/mile(23.4mg/km)，這些數(shù)據(jù)是采用40C.F.R.ξ80.45(1999)所示計(jì)算方法得到的。
為了調(diào)合出至少一種符合這些要求的汽油-含氧物調(diào)合油，煉油廠生產(chǎn)出若干調(diào)合油，經(jīng)測(cè)試都能滿(mǎn)足這些要求。參看圖1，該圖所示的是煉油廠的一個(gè)實(shí)施方案的方框流程圖。和大多數(shù)煉油廠一樣，許多不同單元集成為一個(gè)工藝序列。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，實(shí)際上可以將不同布局中所示單元的排列和組合進(jìn)行安排和布局以達(dá)到在減少M(fèi)TBE加入量或不用MTBE的條件下生產(chǎn)煉油廠產(chǎn)品的目標(biāo)。
該方框圖示出分離、轉(zhuǎn)化和調(diào)合單元。和大多數(shù)煉油廠一樣，圖1所示的代表性煉油廠將原油分成不同餾分，將這些餾分轉(zhuǎn)化成不同的組分，最后將這些組分調(diào)合成成品油。將原油分成不同餾分的操作是在原油蒸餾塔1中進(jìn)行的，這是一個(gè)常壓和減壓蒸餾塔。
生成的熱蒸汽上升后在蒸餾塔1內(nèi)不同高度處冷卻，在水平塔盤(pán)上冷凝。該單元的頂部塔盤(pán)收集較輕的石油餾分，而較重的組分沉降在下部塔盤(pán)上。引入原油前可首先將其在加熱爐內(nèi)加熱。
上部塔盤(pán)收集較輕的石油餾分如石腦油(直餾汽油)和煤油。中部塔盤(pán)收集諸如輕質(zhì)民用燃料油和柴油燃料。重燃料油、瀝青和焦油瀝青餾分沉降在下部塔盤(pán)上。一些組分可作為轉(zhuǎn)化進(jìn)料收集于轉(zhuǎn)化進(jìn)料單元8中。在蒸餾塔1中不能冷凝的那些蒸汽作為輕氣體自塔頂移出。
在每一個(gè)冷凝高度處，通過(guò)稱(chēng)作側(cè)線的管線將分離的餾分從塔盤(pán)中移出。最重的液體殘?jiān)鳛槌褐赜驮谒淄ㄟ^(guò)管線28取出?？蓪⑵渌屯够瘑卧?2。此外，可有一些管線自蒸餾塔1通向蒸餾燃料收集單元13。
這些料流的每一股都可進(jìn)行某些形式的轉(zhuǎn)化、異構(gòu)化或其它變化。最常見(jiàn)的轉(zhuǎn)化工藝過(guò)程是裂解、化合和重排。圖1示出能夠進(jìn)行這種過(guò)程的幾個(gè)單元，包括但不限定為流化床催化裂化單元10。
流化床催化裂化單元10將來(lái)自原油蒸餾塔1的粗餾出物轉(zhuǎn)化成汽油調(diào)合料和燃料油。這是通過(guò)稱(chēng)為裂化的轉(zhuǎn)化工藝過(guò)程進(jìn)行的。通過(guò)加熱、加壓和使用催化劑，催化裂化過(guò)程能將較大的、較重的和較復(fù)雜的烴分子裂解成較簡(jiǎn)單和較輕的分子。催化裂化過(guò)程可在水解裂化器5中進(jìn)一步進(jìn)行。
另外，該流程圖示出該煉油廠所包括的烷基化和聚合工藝過(guò)程。這些工藝過(guò)程能將較小較輕的分子鍵聯(lián)起來(lái)形成較大較重的分子。烷基化和聚合單元如烷基化單元7和聚合/二聚單元6能由裂化氣生產(chǎn)高辛烷值的汽油調(diào)合料。
重整裝置和異構(gòu)化單元如異構(gòu)化和/或飽和加氫脫硫單元2和催化重整裝置4為所示工藝過(guò)程提供這些好處。一般來(lái)說(shuō)，在熱、壓力和至少一種催化劑存在的情況下，重整裝置能將石腦油或低辛烷值的汽油餾分轉(zhuǎn)化成適用于調(diào)合入汽油的較高辛烷值油料。
異構(gòu)化單元如異構(gòu)化和/或飽和加氫脫硫單元2能夠?qū)⒅辨?、低辛烷值的烴重排成稱(chēng)為異構(gòu)體的支鏈、高辛烷值烴。得到的異構(gòu)體是優(yōu)選的汽油調(diào)合料。
另外，一些石油餾分中含有硫、氮、重金屬及其它雜質(zhì)。這些雜質(zhì)可能對(duì)設(shè)備、催化劑及成品油的質(zhì)量產(chǎn)生有害影響。加氫處理是通過(guò)在催化劑存在下將未處理餾分與氫氣混合以脫除許多這類(lèi)雜質(zhì)的一種轉(zhuǎn)化方法。石腦油加氫脫硫單元3、催化原料加氫處理器9和催化汽油加氫處理器11是煉油廠所包含的脫除這些雜質(zhì)的單元的實(shí)例。
這些單元一般通過(guò)多條管線或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的類(lèi)似輸送管道連接起來(lái)以提供連續(xù)進(jìn)料。在本文所述的優(yōu)選實(shí)施方案中，管線20將原油送入蒸餾塔1。
從蒸餾塔1引出多條管線。從蒸餾塔1引出管線21、22、23、24、25、26、27和28。管線21連接異構(gòu)化和/或飽和加氫脫硫單元2。管線21中含直餾輕汽油。管線22通向石腦油加氫脫硫單元3。管線22中含直餾萘。管線23和24通向蒸餾燃料收集單元13。管線23中含直餾煤油。管線24中含直餾輕柴油。
管線25、26和27通向轉(zhuǎn)化過(guò)程進(jìn)料單元8。管線25中含直餾重瓦斯油。管線26中含直餾輕質(zhì)真空瓦斯油。管線27中含直餾重質(zhì)真空瓦斯油。管線28通向焦化單元12。管線28中含減壓渣油。收集進(jìn)料單元8所收集的油分別通過(guò)管線29和30送入水解裂化器5和催化進(jìn)料加氫處理裝置9。每一種直餾產(chǎn)品在成為最終市售品之前可通過(guò)煉油廠各個(gè)其它單元進(jìn)行進(jìn)一步加工處理。
如圖所示，從焦化單元12引出管線31、32、33、34和35。含焦化重瓦斯油的管線31通向水解裂化器5。含焦化輕瓦斯油的管線32通向蒸餾燃料收集單元13。含焦化重瓦斯油的管線33通向催化進(jìn)料加氫處理裝置9。含焦化石腦油的管線34通向石腦油加氫脫硫單元3。含焦化石腦油的管線35通向異構(gòu)化和/或飽和加氫脫硫單元2。管線36和37通向加氫脫硫單元3和催化重整裝置4。
從水解裂化器5引出管線38-41。含水解裂化輕汽油的管線38通向異構(gòu)化和/或飽和加氫脫硫單元2。含水解裂化石腦油的管線39通向催化重整裝置4。含水解裂化氣和/或油的管線40通向蒸餾燃料收集單元13。含烴如丁烷的管線41通向烷基化單元7。
管線42通向催化進(jìn)料加氫處理裝置9和流化床催化裂化單元10。從流化床催化裂化單元10引出的管線43至少通向聚合/二聚單元6和/或烷基化單元7中的一個(gè)單元且其中含至少一種如丙烷的烴。管線44也是從流化床催化裂化單元10通向聚合/二聚單元6且其中含一種如丁烷的烴。管線45和46從流化床催化裂化單元10通向催化汽油加氫處理裝置11且其中含流化床催化裂化的輕石腦油和流化床催化裂化的重石腦油。管線47從流化床催化裂化單元10通向蒸餾燃料收集單元13且其中合流化床催化裂化的輕瓦斯油。管線48從流化床催化裂化單元10通向焦化單元12且其中含流化床催化裂化的重循環(huán)油和漿液。
煉油廠工藝過(guò)程的第三個(gè)重要部分是調(diào)合。將兩種或多種調(diào)合組分及用于改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的添加劑混合在一起可以得到最終產(chǎn)品。因此，很多級(jí)別的發(fā)動(dòng)機(jī)汽油都是包括直餾石腦油、重整油、裂化汽油、異構(gòu)體和聚合汽油在內(nèi)的各種餾份的調(diào)合油。其它調(diào)合產(chǎn)品包括燃料油、柴油燃料、噴氣機(jī)燃料、潤(rùn)滑油和瀝青。
此調(diào)合過(guò)程是本發(fā)明的一個(gè)重要方面。本發(fā)明公開(kāi)了用來(lái)得到這些組成和性質(zhì)的汽油組合物及調(diào)合油。盡管本公開(kāi)內(nèi)容示出調(diào)合過(guò)程中加入至少一些乙醇所得到的好處，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，該調(diào)合過(guò)程和組合物實(shí)際上可在調(diào)合過(guò)程中采用任何醇來(lái)減少M(fèi)TBE加入量或不用MTBE。圖1中示出生產(chǎn)管線50、51、52、53、54、55和56。管線50從異構(gòu)化和/或飽和加氫脫硫單元2引出，其中含有直餾水解裂化輕汽油和/異構(gòu)體。管線51從催化重整裝置4引出，其中含有異構(gòu)體。管線52將在下文討論。管線53從聚合/二聚單元6引出，其中含有聚合/二聚的汽油。管線54從烷基化單元7引出，其中含有烷基化物。管線55和56從催化汽油加氫處理裝置11引出，其中分別含有輕質(zhì)催化加氫處理汽油和重質(zhì)催化加氫處理汽油。
另外，可以經(jīng)由含氧物單元14將含氧物引入管線52。含氧物如醇可以引入由管線50、51、53、54、55和/或56引出的料流。在最優(yōu)選的實(shí)施方案中，經(jīng)由管線52加入乙醇。應(yīng)當(dāng)注意在優(yōu)選實(shí)施方案中所需的唯一含氧物是乙醇，知道這一點(diǎn)很重要也有好處。可以使用的其它醇包括但不限定為甲醇、丙醇、異丙醇、丁醇、仲丁醇、叔丁醇、約有5個(gè)碳原子的醇和類(lèi)似的醇。含氧物單元14不一定設(shè)在煉油廠內(nèi)。含氧物如乙醇可加入汽油調(diào)合過(guò)程的成品汽油下游。因此，本發(fā)明的好處是可在遠(yuǎn)離煉油廠的地方而不是在煉油廠內(nèi)調(diào)合含氧物。
采用這種煉油和調(diào)合工藝過(guò)程可以生產(chǎn)下述調(diào)合油。先示出這些調(diào)合油的組成，然后再討論這些調(diào)合油的性能。另外還要說(shuō)明含氧物對(duì)這些調(diào)合油的影響。示出這些有含氧物的調(diào)合油組成，最后將示出和討論包括含氧物的調(diào)合油性能。
在介紹下一個(gè)表格之前需要說(shuō)明引入含氧物之前要調(diào)合的各種料流的體積百分?jǐn)?shù)即下面各欄表頭的意思。下面的表格中用“C4”表示所包含的如丁烷的烴類(lèi)。
“FFB”通常包括一種每個(gè)烴分子中的碳原子數(shù)目?jī)?yōu)選在從4-5范圍的烴類(lèi)料流。FFB優(yōu)選是料流41的一部分，是從水解裂化器5分離出的產(chǎn)品，并與一部分來(lái)自管線21的直餾汽油合并。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，F(xiàn)FB是約20％的丁烷、約65％的異戊烷且其余是正戊烷。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，直餾汽油要經(jīng)堿液處理以除去硫醇的硫并與分餾塔分出的其它料流合并。
“RAFF”即提余液是指來(lái)自料流36的經(jīng)過(guò)催化重整裝置4且優(yōu)選經(jīng)苯萃取單元處理后的直餾石腦油和水解裂化輕石腦油的鏈烷烴部分。提余液通常包括輕質(zhì)重整產(chǎn)物中每個(gè)烴分子的碳原子數(shù)目?jī)?yōu)選在5-7范圍的鏈烷烴料流。
下表中用“HOR”表示至少一種所包含的高辛烷值重整油，優(yōu)選是一種來(lái)自催化重整裝置4的管線51中的產(chǎn)品。
“TOL”是上述料流36中的芳烴部分，其苯含量不高。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，TOL基本上是約65-70％(體積)的甲苯、約10-15％(體積)的混合二甲苯且其余為每個(gè)烴分子的碳原子數(shù)目?jī)?yōu)選至少為8的鏈烷烴。
下表中用“LCC”表示所包含的至少一種輕質(zhì)催化裂化汽油。優(yōu)選LCC是來(lái)自料流45的輕質(zhì)催化裂化汽油與來(lái)自料流38的輕質(zhì)水解裂化汽油在經(jīng)堿液處理脫除硫醇后的合并料流。
下表中用“HCC”表示所包含的至少一種重質(zhì)流化床催化裂化汽油，如管線46中的產(chǎn)品與輕直餾汽油21在經(jīng)過(guò)堿處理脫除硫醇后的合并料流。
下表中用“ALKY”表示所包含的至少一種烷基化物，如在優(yōu)選實(shí)施方案中自烷基化單元7引出的管線54中的產(chǎn)品。
“LSCC”表示料流46中的最重部分-管線56中的重質(zhì)流化床催化裂化汽油在經(jīng)過(guò)加氫處理降低硫含量后的料流。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，所包含的任何低硫催化裂化汽油，不管來(lái)源如何，都可按此方式使用，該料流可能已進(jìn)行過(guò)加氫處理，使其硫含量降到可接受的程度。
下表格6-15根據(jù)這些術(shù)語(yǔ)示出已制得的調(diào)合油。這些表格將調(diào)合油分成兩部分，表6-10表示1999年所制的調(diào)合油且表11-15表示1999年后所制的調(diào)合油。采用術(shù)語(yǔ)“階段I”(1995-1999年)和“階段II”(2000年及以后)，下表給出在階段I和階段II期間調(diào)合的實(shí)施例。
另外，在引入任何含氧物之前，每一種調(diào)合油都稱(chēng)為“純”調(diào)合油。一旦加入含氧物，則每一種調(diào)合油將稱(chēng)為汽油-含氧物調(diào)合油。下面的表格根據(jù)這些術(shù)語(yǔ)示出這些調(diào)合油的配方和性能。表6和11分別示出階段I和階段II期間純調(diào)合油配方。表7和表12分別示出階段I和階段II期間純調(diào)合油性能。表8和表13分別示出階段I和階段II期間汽油-含氧物調(diào)合油配方。表9和表14分別示出階段I和階段II期間汽油-含氧物調(diào)合油性能。最后，表10和表15分別示出階段I和階段II期間一些汽油-含氧物調(diào)合油的其它性能。
要注意的一點(diǎn)是表10和表15中示出的NOX、有毒污染物和VOC減少的百分?jǐn)?shù)是采用適當(dāng)階段期間有效的復(fù)數(shù)模型計(jì)算得到的。例如，題為“階段I期間汽油-含氧物調(diào)合油其它性能”的表10中所示的減少百分?jǐn)?shù)表示根據(jù)40C.F.R.§80.45(1999)中所規(guī)定的“復(fù)數(shù)模型階段I”的計(jì)算值。因此，題為“階段II期間汽油-含氧物調(diào)合油其它性能”的表15中所示的NOX、有毒污染物和VOC的減少百分?jǐn)?shù)是采用聯(lián)邦法規(guī)40C.F.R.§80.45(1999)條例中規(guī)定的“復(fù)數(shù)模型階段II”計(jì)算的。
至于本文所述的減少百分?jǐn)?shù)，除非特別指出，用于確定NOX、有毒污染物和VOC減少百分?jǐn)?shù)的“階段II復(fù)數(shù)模型”將根據(jù)40C.F.R.§80.45(1999)條例中所規(guī)定的“階段II復(fù)數(shù)模型”進(jìn)行計(jì)算，除非特別指出?；氐较旅骖}為“階段I純調(diào)合油配方”的表6，配制下列純調(diào)合油。
表6階段I純調(diào)合油配方
表6階段I純混合物配方(續(xù)表)
使用符合ASTM標(biāo)準(zhǔn)和方法的已驗(yàn)證在線分析儀對(duì)這些純調(diào)合油進(jìn)行在線分析。下面的表7包括純調(diào)合油性能，其中每一種調(diào)合油用字母編號(hào)A-X表示，與表6的相同字母編號(hào)A-X對(duì)應(yīng)。
用ASTM D 2885《在線分析儀測(cè)定研究法和馬達(dá)法辛烷值標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》所述的試驗(yàn)步驟，用已校準(zhǔn)的在線分析儀收集研究法辛烷值(“RON”)和馬達(dá)法辛烷值(“MON”)。取RON和MON的平均值得到抗爆指數(shù)或辛烷值(“(R+M)/2”)。用已核準(zhǔn)等效于ASTM D 5191《石油產(chǎn)品蒸氣壓標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(微型法)》所述試驗(yàn)步驟的在線試驗(yàn)方法確定DVPE，用PSI表示。用已核準(zhǔn)等效于ASTM D 4814《自動(dòng)火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》所述試驗(yàn)方法的在線法收集10％蒸餾溫度、50％蒸餾溫度、90％蒸餾溫度、終點(diǎn)蒸餾溫度(分別標(biāo)為“T10”、“T50”、“T90”、“EP”)和200°F(93.3℃)及300°F(148.9℃)餾分(分別標(biāo)為“E200”、“E300”)的數(shù)據(jù)。這些純調(diào)合油在加入含氧物之前按這些試驗(yàn)方法具有下述性能。
表7階段I純調(diào)合油性能
表7階段I純調(diào)合油性能(續(xù)表)
含氧物可經(jīng)由含氧物單元14引入管線52。如上所述，所包含的含氧物不一定在煉油廠內(nèi)。對(duì)于這些調(diào)合油，可以在汽油調(diào)合過(guò)程的成品汽油下游將含氧物加入。在每種這些調(diào)合油中所加入的含氧物應(yīng)使調(diào)合油中的含氧物含量小于或等于約10％(體積)。每種汽油-含氧物調(diào)合油中含有能滿(mǎn)足美國(guó)ASTM D 4806《與汽油調(diào)合來(lái)用作自動(dòng)火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的變性燃料乙醇標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》的變性乙醇來(lái)作為含氧物。
下面題為“階段I汽油-含氧物調(diào)合油配方”的表8中示出一系列調(diào)合油配方，按此配方，將至少一種含氧物加入表6-7所示的相應(yīng)純調(diào)合油后可得到汽油-含氧物調(diào)合油。注意在兩種汽油-含氧物調(diào)合油配方中調(diào)合油A-X的用量占主要部分。例如，表6-7所示的純調(diào)合油A與乙醇調(diào)合而形成含乙醇9.5％(體積)的汽油-含氧物調(diào)合油A1。類(lèi)似，純調(diào)合油A與乙醇調(diào)合而形成乙醇含量為5.42％(體積)的汽油-含氧物調(diào)合油A2。因此，汽油-含氧物調(diào)合油A1和A2表示純混合物A中引入不同量含氧物。
表8所示的階段I汽油-含氧物調(diào)合油配方中，按相應(yīng)調(diào)合油字母與表6-7中所示的調(diào)合油字母相對(duì)應(yīng)的關(guān)系進(jìn)行排列。若每一純調(diào)合油A-X有多個(gè)汽油-含氧物階段I調(diào)合油配方，則在表8中采用組合編碼的方式表示相應(yīng)的階段I汽油-含氧物調(diào)合油配方，例如在A后加一個(gè)數(shù)字編碼如1，這樣，表9-10所示的汽油-含氧物調(diào)合油性能就對(duì)應(yīng)于字母加數(shù)字(如果使用)的組合編碼。因此，題為“階段I汽油-含氧物調(diào)合油配方”的表8示出了引入含氧物后每一種汽油-含氧物調(diào)合油的配方，以總調(diào)合油的體積百分?jǐn)?shù)表示。
表8階段I汽油-含氧物調(diào)合油配方
表8階段I汽油-含氧物調(diào)合油配方(續(xù)表)
表8階段I汽油-含氧物調(diào)合油配方(續(xù)表)
采用適宜的實(shí)驗(yàn)室ASTM方法，對(duì)每一種汽油-含氧物調(diào)合油進(jìn)行離線測(cè)試，適宜的實(shí)驗(yàn)室ASTM方法可在下述方法中查找美國(guó)ASTM D2699《火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的研究法辛烷值標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法》；美國(guó)ASTMD 2700《火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的馬達(dá)法辛烷值標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法》；美國(guó)ASTM D 5191《石油產(chǎn)品蒸氣壓標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法(微型法)》；美國(guó)ASTM D86《常壓下石油產(chǎn)品蒸餾標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》。
和前面一樣，下面所示的每一種調(diào)合油編號(hào)對(duì)應(yīng)于表8所示的汽油-含氧物調(diào)合油配方。例如，表9中汽油-含氧物調(diào)合油A1對(duì)應(yīng)于表8中編號(hào)為汽油-含氧物調(diào)合油A1的調(diào)合油配方。類(lèi)似地，下面的汽油-含氧物調(diào)合油A2對(duì)應(yīng)于表8中的汽油-含氧物調(diào)合油A2。測(cè)定下述以這些編碼標(biāo)示的汽油-含氧物調(diào)合油的性能。
表9階段I汽油-含氧物性能
表9階段I汽油-含氧物性能(續(xù)表)
表9階段I汽油-含氧物性能(續(xù)表)
用離線試驗(yàn)法測(cè)定階段I汽油-含氧物調(diào)合油的其它性能。采用ASTM D 4815《氣相色譜法測(cè)定汽油中MTBE、ETBE、TAME、DIPE、叔戊醇和C1-C4醇標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》所述的試驗(yàn)步驟確定氧(“Oxy”)含量，以％(重)表示。采用ASTM D 1319《熒光指示劑吸附法測(cè)定液體石油產(chǎn)品中烴類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》所述的試驗(yàn)步驟確定芳烴(“Arom”)含量，以％(體積)表示。采用ASTM D 1319《熒光指示劑吸附法測(cè)定液體石油產(chǎn)品中烴類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》所述的試驗(yàn)步驟確定烯烴(“Olef”)含量，用％(體積)表示。采用ASTM D 2622《波長(zhǎng)分光X射線熒光分光計(jì)測(cè)定石油產(chǎn)品中硫含量標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》所述的試驗(yàn)步驟確定苯(“Benz”)含量，用百萬(wàn)分之幾份(“PPMW”)表示。
另外，用聯(lián)邦法規(guī)(例如參見(jiàn)40C.F.R.§80.45(1999))所規(guī)定的“復(fù)數(shù)模型階段I”，對(duì)NOX(“NOXR”)、有毒污染物(“ToxR”)和VOC(“VOCR”)的減少百分?jǐn)?shù)進(jìn)行計(jì)算，正值表示排放物減少的百分?jǐn)?shù)。和前面一樣，表10所示的調(diào)合油編號(hào)與表8-9所示的汽油-含氧物調(diào)合油編號(hào)相對(duì)應(yīng)。例如，汽油-含氧物調(diào)合油A1對(duì)應(yīng)于表8-9所示的汽油-含氧物調(diào)合油A1。如上所述，這些調(diào)合油編號(hào)中的字母對(duì)應(yīng)于表6所示的純調(diào)合油。字母后的數(shù)字用于區(qū)分用同一純混合物所制備的不同的階段I汽油-含氧物調(diào)合油。按這些方法可以測(cè)定下述性能。
表1O
階段I汽油-含氧物調(diào)合油的其它性能
表10(續(xù)表)
階段I汽油-含氧物調(diào)合油的其它性能
現(xiàn)在看1999年后制備的調(diào)合油，本申請(qǐng)中將1999年以后稱(chēng)為階段II，用同樣的方法配制下述純調(diào)合油配方。
表11階段II純調(diào)合油配方
用符合ASTM標(biāo)準(zhǔn)和方法的已驗(yàn)證在線分析儀對(duì)這些純調(diào)合油進(jìn)行類(lèi)似的在線試驗(yàn)。下表12包括純調(diào)合油性能，其中用字母編碼AA-KK所編號(hào)的每一種調(diào)合油與表11中相同的字母編號(hào)AA-KK相對(duì)應(yīng)。按這些對(duì)應(yīng)關(guān)系的階段II純調(diào)合油在加入含氧物之前具有下述性能。
表12階段II純調(diào)合油性能
如上所述，含氧物可經(jīng)由含氧物單元14引入管線52。在每一種這些調(diào)合油中所引入的含氧物的量是使調(diào)合油中的含氧物含量小于或等于約10％(體積)。每一種汽油-含氧物調(diào)合油都包含符合ASTM D 4806標(biāo)準(zhǔn)的變性乙醇作為含氧物。
下面標(biāo)題為“階段II汽油-含氧物調(diào)合油配方”的表13中示出一系列將至少一種含氧物引入前表11-12所示的相應(yīng)純調(diào)合油后得到的相關(guān)汽油-含氧物調(diào)合油的配方。注意在至少兩種汽油-含氧物調(diào)合油的配方中要使用一定量的調(diào)合油AA-KK。例如，表11-12中所示純調(diào)合油D與乙醇調(diào)合形成含9.750％(體積)乙醇的汽油-含氧物調(diào)合油DD1，汽油-含氧物調(diào)合油DD2中乙醇含量是5.42％(體積)。因此，汽油-含氧物調(diào)合油DD1和DD2表示純調(diào)合油DD中引入不同量的含氧物。表13所示的階段II汽油-含氧物調(diào)合油配方中，按相應(yīng)的純調(diào)合油字母與表11-12所示的對(duì)應(yīng)字母相關(guān)聯(lián)的關(guān)系進(jìn)行排列。類(lèi)似地，表14-15所示的階段II汽油-含氧物調(diào)合油性能就對(duì)應(yīng)于字母加數(shù)字(如果使用)的組合編碼。因此，題為“階段II汽油-含氧物調(diào)合油配方”的表13示出了引入含氧物后每一種汽油-含氧物調(diào)合油配方，以總調(diào)合油的體積百分?jǐn)?shù)表示的。
表13階段II汽油-含氧物調(diào)合油配方
采用實(shí)驗(yàn)室ASTM試驗(yàn)步驟(在ASTM D 2699、ASTM D 2700、ASTM D5191、ASTM D 86中查找)，用上文所討論的適當(dāng)ASTM試驗(yàn)步驟對(duì)每一種汽油-含氧物調(diào)合油進(jìn)行離線測(cè)試。和前面一樣，表14-15所示的每一種汽油-含氧物調(diào)合油編號(hào)對(duì)應(yīng)于表13所示的汽油-含氧物調(diào)合油配方。測(cè)定下述階段II汽油-含氧物調(diào)合油性能。
表14階段II汽油-含氧物調(diào)合油性能
用上述ASTM標(biāo)準(zhǔn)和方法測(cè)定階段II汽油-含氧物調(diào)和油的其它性能。注意用聯(lián)邦法規(guī)(如參見(jiàn)40C.F.R.§80.45(1999))所規(guī)定的“復(fù)數(shù)模型階段II”，對(duì)NOX(“NOXR”)、有毒污染物(“ToxR”)和VOCS(“VOCR”)減少的百分?jǐn)?shù)進(jìn)行計(jì)算。正值表示排放物減少的百分?jǐn)?shù)。
表15
階段II汽油-含氧物的其它性能
試驗(yàn)結(jié)果表明，所包含的含氧物如乙醇能夠使汽油-含氧物調(diào)和油產(chǎn)生較少量的氣體污染物，同時(shí)又能夠減少作為燃料添加劑的MTBE用量或不用。盡管上示成果期望能夠減少或基本消除MTBE的引入量，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，在調(diào)和中可能會(huì)引入痕量MTBE和類(lèi)似的醚。某些調(diào)合劑或成分可能含有醚。本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的好處是所得汽油-含氧物調(diào)合油中MTBE的引入量減少。
至少兩種烴料流的調(diào)合油可以生成具有這些理想性能以及低溫和低揮發(fā)性的汽油-含氧物調(diào)合油。正如優(yōu)選實(shí)施方案所示，汽油-含氧物調(diào)合油可很好地包括至少一種醇如乙醇，同時(shí)能夠減少污染。對(duì)于NOX、有毒污染物和/或VOC減少百分?jǐn)?shù)的計(jì)算，目前用40C.F.R.§80.45(1999)中的“階段II復(fù)數(shù)模型”所述的數(shù)學(xué)模型更合適。
并且，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到本公開(kāi)內(nèi)容是針對(duì)美國(guó)環(huán)保署(US EPA)地區(qū)1的有關(guān)規(guī)則、法規(guī)和規(guī)定。盡管本發(fā)明的概念已在美國(guó)環(huán)保署地區(qū)1得到了清楚的證明，但是絕不能把說(shuō)明書(shū)或權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍限定為只適用于US EPA地區(qū)1。將來(lái)的法規(guī)可能比美國(guó)40C.F.R.§80.45(1999)中所存在的地區(qū)1“復(fù)數(shù)模型階段II”提出的要求更為嚴(yán)格。
權(quán)利要求
1、一種適用于自動(dòng)火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的汽油-含氧物調(diào)合油，具有下述性質(zhì)
(a)干蒸氣壓當(dāng)量(DVPE)小于7.4PSI(51×103Pa)，和
(b)醇含量大于5％(體積)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽油-含氧物調(diào)合油，其DVPE至少是6.5PSI(44.8×103Pa)，醇含量最高為10％(體積)。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于自動(dòng)火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的汽油-含氧物調(diào)合油，具有下述性質(zhì)
(a)干蒸氣壓當(dāng)量(DVPE)小于7.2PSI(49.6×103Pa)，和
(b)醇含量大于5.0％(體積)，
條件是當(dāng)醇含量不大于9.6％(體積)時(shí)，DVPE小于7.1PSI(49×103Pa)，當(dāng)醇含量不大于5.8％(體積)時(shí)，DVPE小于7PSI(48.3×103Pa)。
4、根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的汽油-含氧物調(diào)合油，其中含氧物包括乙醇。
5、根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的汽油-含氧物調(diào)合油，其中基本上沒(méi)有甲基叔丁基醚。
6、根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的汽油-含氧物調(diào)合油，其抗爆指數(shù)至少是89。
7、根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的汽油-含氧物調(diào)合油，其DVPE小于7.1PSI(49×103Pa)且醇含量大于5.8％(體積)。
8、根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的汽油-含氧物調(diào)合油，其DVPE小于7PSI(48.3×103Pa)且醇含量大于5％(體積)。
9、根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的汽油-含氧物調(diào)合油，其DVPE小于7.2PSI(49.6×103Pa)且醇含量大于9.6％(體積)。
10、一種制備權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的汽油-含氧物調(diào)合油的方法，包括將至少兩種烴料流和至少一種含氧物調(diào)合在一起，形成具有下述性質(zhì)的汽油-含氧物調(diào)合油
(a)干蒸氣壓當(dāng)量(DVPE)小于7.4PSI(51×103Pa)，和
(b)醇含量大于5.0％(體積)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種適用于自動(dòng)火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中的汽油－含氧物調(diào)合油，其具有下述性質(zhì)(a)干蒸氣壓當(dāng)量(DVPE)小于7.4PSI(51X103Pa)，和(b)醇含量大于5.0％(體積)；本發(fā)明還提供一種制備該調(diào)合油的方法，該方法包括將至少兩種烴料流和至少一種含氧物調(diào)合在一起。
文檔編號(hào)C10L1/00GK1430664SQ0180986
公開(kāi)日2003年7月16日 申請(qǐng)日期2001年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月21日
發(fā)明者D·A·巴克爾, L·E·范克, C·A·萊德 申請(qǐng)人:國(guó)際殼牌研究有限公司