початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2235118

ЦЕТАНПОВИШАЮЩАЯ ПРИСАДКА І СПОСІБ ЇЇ ОТРИМАННЯ

Ім'я винахідника: Порубльова Т.П. (RU); Замовлень А.Н. (RU); Гусаров С.В. (RU); Кузора І.Є. (RU); Томін В.П. (RU); Йолшин А.І.
Ім'я патентовласника: Відкрите акціонерне товариство "Ангарська нафтохімічна компанія"
Адреса для листування: 665830, м.Ангарськ, АНХК, Технічний відділ, бюро патентів, начальнику
Дата початку дії патенту: 2002.11.14

Винахід відноситься до нафтопереробної і нафтохімічної промисловості, а саме до способу отримання нітроефірів спиртів, які знаходять застосування в якості ефективних цетанповишающіх присадок (ЦПП) до дизельних палив. В якості сировини для отримання цетанповишающей присадки використовують фракцію, киплячу в межах 166-190 ° С, виділену з кубового залишку виробництва бутилового спирту (КОБС), одержуваних методом оксосінгеза і містить 60-90% 2-етілгексанол, 1,3-5,0 % 2-етил-4-метілпентанола, 3-16% ацеталей, 5,7-19% моногліколевих ефірів. Фракцію, що містить в якості основного субстрату для нітрування 2-етілгексанол, нітрит нитрующей сумішшю азотної та сірчаної кислот при температурі 8-18 ° С протягом 2,5-1,5 годин. Отримані продукти нітрування відокремлюють від відпрацьованих в процесі нитрации кислот. Виділений органічний шар (цільової продукт) промивають двічі 10% (мас.) Розчином солей, отриманих нейтралізацією відпрацьованих кислот і одного разу цим же розчином з додаванням 10% (мас.) Розчину гідроксиду натрію. 3 мас. частини розчину солей додають на 10 мас. частин цільового продукту. Винахід дозволяє спростити процес, а й знизити витрати на процес отримання цільового продукту.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до нафтопереробної і нафтохімічної промисловості, конкретно до способу отримання нітроефірів спиртів, які знаходять застосування в якості цетанповишающей присадки (ЦПП) до дизельних палив.

Відомий спосіб отримання ЦПП - ціклогексілнітрата шляхом нітрування циклогексанолу в безводному середовищі сумішами сірчаної та азотної кислот, при цьому нітрація можливо тільки при температурі не вище - 20 ° С (А.с. №687791 СРСР, МКІ З 07 З 68/04).

Недоліками даного способу є необхідність проведення процесу при низьких температурах через низьку стабільності цільового продукту ціклогексілнітрата в умовах синтезу, крім того, процес проводять з використанням хлористого метилена або гексана.

Відомі способи отримання ціклогексілнітрата з використанням обводнених нітрит сумішей кислот при температурі не вище 0-5 ° С. Процес нітрування проводять в середовищі розчинників - хлористого метилена, гексана, присутність яких полегшує тепловідвід з реакційної суміші (Пітеркін Р.Н., Чесалов А.М. Нітрування циклогексанолу в середовищі розчинників. / Хімічна промисловість, №9, 2000 г., с. 483-486).

Описані вище способи мають істотні недоліки:

- Необхідність проведення процесу при мінусових температурах,

- Використання розчинників,

- Використання дефіцитного дорогого сировини циклогексанолу. Названі недоліки ускладнюють технологічний процес, зменшують його стабільність і надійність, знижують ефективність виробництва, підвищують вартість присадки.

Найбільш близьким за технічною сутністю і досягається ефекту є спосіб отримання ЦПП - 2-етілгексілнітрата шляхом нітрування 2-етілгексанол з вмістом основної речовини не менше 99,0 мас.% Нитрующей сумішшю азотної та сірчаної кислот при додаванні карбаміду, з відділенням відпрацьованих кислот від цільового продукту - 2-етілгексілнітрата і подальшої його промиванням послідовно двічі 10% (мас.) водним розчином сульфату натрію і потім одноразово 10% (мас.) розчином суміші сульфату і карбонату натрію, взятих у співвідношенні 1: 1, використовуючи кожен раз на 2 частини 2 -етілгексілнітрата 1 частина розчину солей (пат. США №5162568).

Описана присадка і спосіб її отримання мають такі недоліки: для її отримання використовують дороге і дефіцитне сировину - 2-етілгексанол, велика витрата реагентів для промивання, низька стійкість і стабільність процесу нітрування, що обумовлено подачею нітруемого речовини - 2-етілгексанол в нітрит суміш.

Завданням цього винаходу є розширення сировинної бази для отримання цетанповишающей присадки і спрощення процесу, підвищення його надійності і стабільності, зниження витрати реагентів для виробництва присадки і підвищення економічності від її застосування, кваліфіковане використання кубового залишку виробництва бутилового спирту і відпрацьованих в процесі нітрування кислот.

Поставлену задачу вирішують наступним чином. В якості сировини для отримання цетанповишающей присадки пропонується застосовувати фракцію, киплячу в межах 166-190 ° С, виділену з кубового залишку виробництва бутилового спирту (КОБС), які отримують методом оксосінтеза. Фракція містить, мас.%:

• 2-етілгексанол 60,0-90,0
• 2-етил-4-метілпентанол 1,3-5,0
• ацетали 3,0-16,0
• моногліколевие ефіри 5,7-19,0

Подачу сировини і реагентів в реактор запропоновано проводити в наступному порядку: спочатку в охолоджений реактор завантажують карбамід, потім при постійному охолодженні і перемішуванні одночасно окремо один від одного дозують (0,30-0,60 г / хв) попередньо приготовану нітрит суміш сірчаної та азотної кислот і вищеназвану фракцію, ретельно контролюючи при цьому температуру, яка підтримується в інтервалі 8-18 ° С. Після закінчення завантаження в реактор нитрующей суміші і сировини (вищеназваної фракції) реакційну масу витримують при температурі 8 е 18 ° С протягом 2,5-1,5 годин. Після відділення відпрацьованого розчину кислот від органічного шару - продукту нітрування, останній двічі обробляють (промивають) 10% (мас.) Розчином солей (сульфату і нітрату натрію), отриманих при нейтралізації відпрацьованих в процесі нітрування кислот (кислотність середовища нейтральна), і одного разу цим ж розчином з додаванням 10% (мас.) водного розчину гідроксиду натрію (кислотність середовища лужна). При промиванні на 10 мас. частин продукту нітрування використовують 3 мас. частини 10% (мас.) розчину солей.

Загальним з пропонованим винаходом є використання 2-етілгексанолсодержащего сировини, проведення процесу нітрування з використанням сірчаної та азотної кислот і карбаміду, наявність стадій відділення органічного шару - продукту нітрування від відпрацьованих кислот і його промивка розчинами солей.

Відмінною особливістю винаходу є: застосування іншого 2-етілгексанолсодержащего сировини (фракція, що кипить в межах 166-190 ° С, виділена з кубового залишку виробництва бутилового спирту (КОБС), отриманих методом оксосінтеза, і містить від 60 до 90 мас.% 2-етілгексанол , 2-етил-4-метілпентанола, а й ацетали, моногліколевие ефіри, використання для промивання отриманого продукту нітрування інших реагентів - відпрацьованих в процесі нітрування і нейтралізованих гідроксидом натрію кислот, інші порядок завантаження (дозування) реагентів в реактор, температура і тривалість процесу нітрування .

Рішення поставленого завдання з використанням отриманої запропонованим способом цетанповишающей присадки дозволяє скоротити витрати на сировину і реагенти (кваліфіковано використовуються відхід виробництва бутилового спирту і відпрацьовані розчини кислот), підвищити надійність і стабільність процесу, збільшити ефективність застосування присадки і розширити сировинну базу для її виробництва.

Пропонований спосіб отримання ЦПП і її ефективність при додаванні в дизельне палива ілюструються такими прикладами.

Приклад 1. У реактор, забезпечений мішалкою і охолоджуючої лазнею, при температурі 8-12 ° С завантажують 21,15 г азотної кислоти концентрації 69,2 мас.%, 36,6 г сірчаної кислоти концентрації 93,6 мас.%. В отриману нітрит суміш додають 1,5 г карбаміду. В якості сировини для нітрування використовують фракцію 166-190 ° С наступного складу, мас.%:

• 2-етил-гексанол 89,2
• 2-етил-4-метілпентанола 1,3
• ацеталей 3,0
• моногліколевих ефірів 6,5

У реактор з нитрующей сумішшю зі швидкістю 0,30-0,35 г / хв, при температурі 8-12 ° С вводять (дозують) названу фракцію в кількості 25,0 м Після введення всього її кількості реакційну суміш при безперервному перемішуванні витримують при температурі 8-18 ° С протягом 2,5-1,5 годин. Після закінчення процесу нітрування і розшарування реакційної суміші відпрацьовані кислоти відокремлюють від органічного шару продукту нітрування.

Для обробки органічного шару використовують 10% (мас.) Розчин суміші солей сульфату натрію і нітрату натрію, отриманий нейтралізацією відпрацьованих в процесі нітрування кислот гідроксидом натрію (кислотність середовища нейтральна), в кількості по 10 см ³ для дворазової обробки і втретє в кількості 10 см ³ розчину солей з додаванням 4 см ³ 10% (мас.) розчину гідроксиду натрію (кислотність середовища лужна). Кожну обробку проводять при перемішуванні протягом 15 хвилин.

Конверсія 2-етілгексанол, що міститься в сировині, становить 99,6%, вихід 2-етілгексілнітрата 99,1 мас.%.

Приклад 2. (Прототип). За прикладом 1 з тією відмінністю, що для нітрування замість фракції 166-190 ° С, виділеної з КОБС, використовують 2-етілгексанол чистотою 99,5 мас.%.

Конверсія 2-етілгексанол становить 99,7%, вихід 2-етілгексілнітрата 97,8 мас.%.

Приклад 3. У реактор для приготування нитрующей суміші, забезпечений мішалкою і охолоджуючої лазнею, завантажують 42,3 г азотної кислоти концентрації 69 мас.% І в неї дозують 73,2 г сірчаної кислоти концентрації 93 мас.%. Отриману нітрит суміш переливають в мірник нитрующей суміші. В іншій мірник заливають фракцію 166-190 ° С, виділену з КОБС бутилового спирту і містить, мас.%:

• 2-етил-гексанол 71,0
• 2-етил-4-метілпентанола 1,8
• ацеталей 12,0
• моногліколевих ефірів 15,2

У реактор нітрування, забезпечений мішалкою і охолоджуючої лазнею, завантажують 3 г карбаміду. Потім при постійному перемішуванні і охолодженні в реактор одночасно дозують нітрит суміш в кількості 115,5 г і вищеназвану фракцію 166-190 ° С в кількості 50 м Дозування компонентів ведуть зі швидкістю 0,3-0,6 г / хв, підтримуючи температуру в реакторі в межах 8 е 16 ° С. Після введення всієї кількості реагентів реакційну суміш витримують при постійному перемішуванні при температурі 8-16 ° С протягом 2,5-1,5 годин. Обробку (промивання) органічного шару проводять за прикладом 1.

Конверсія 2-етілгексанол, що міститься в сировині становить 99,6%, вихід 2-етілгексілнітрата - 99,0 мас.%.

Приклад 4. Отримані ЦПП додані в дизельне паливо і визначені цетанові характеристики дизпалива. Результати випробувань наведені в таблиці.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Цетанповишающая присадка до дизельних палив на основі 2-етілгексілнітрата, що відрізняється тим, що цетанповишающая присадка є 2-етілгексілнітратсодержащій продукт нітрування фракції 166-190 ° С, виділеної з кубового залишку виробництва бутилового спирту, отриманих методом оксосінтеза, наступного компонентного складу, мас .%:

• 2-етілгексанол 60,0 - 90,0
• 2-етил-4-метілпентанол 1,3 - 5,0
• Ацеталі 3,0 - 16,0
• Моногліколевие ефіри 5,7 - 19,0

2. Спосіб отримання цетанповишающей присадки шляхом нітрування 2-етілгексанол, що відрізняється тим, що в якості 2-етілгексанолсодержащего сировини використовують фракцію 166-190 ° С складу по п.1.

3. Спосіб за п.2, що відрізняється тим, що процес нітрування здійснюють при температурі 8-18 ° С протягом 2,5-1,5 год.

4. Спосіб за п.2, oтлічaющійся тим, що нітрит суміш і вищеназвану фракцію дозують в якому карбамід реактор нітрування одночасно зі швидкістю 0,3-0,6 г / хв.

5. Спосіб за п.2, що відрізняється тим, що обробку продукту нітрування (органічного шару) проводять шляхом дворазової його промивання 10-ним мас.% Розчином суміші солей сульфату і нітрату натрію, отриманих шляхом нейтралізації відпрацьованих кислот процесу нітрування гідроксидом натрію (реакція середовища нейтральна), одноразової - зазначеної сумішшю солей з додаванням 10-ного мас.% розчину гідроксиду натрію (реакція середовища лужна), зазначену суміш солей подають в кількості 3 мас.ч. на 10 мас.ч. органічного шару.

Версія для друку
Дата публікації 07.04.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів