[发明专利]一种低碳含氧组分油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于一种车用燃料及其制备方法，具体涉及一种低碳含氧组分油及其制备方法。

背景技术

申请人山西新源煤化燃料有限公司以“一种车用燃料醇醚添加剂及其制备方法”为题申报了国家专利(CN10147856)，在此专利的基础上，继续研究发现把原来的多聚甲醛改为甲醛含量为80％-85％的含水三道浓缩甲醛和甲醇、轻油按一定比例溶解打入催化精馏反应器中反应，制得低碳含氧组分油。反应器反应需要热能主要由甲醛厂余热锅炉提供，三道浓缩甲醛从醛厂移出后，省去了原来充氮喷粉，干燥和粉碎设备甲醛厂可节省设备投资40％。一个1万吨级醛厂生产过程可节煤、节电折合标准煤500-800t.碳排放减少1300-2100t，同时将甲醛厂余热锅炉回收的化学反应热，在组分油生产过程中加以利用。因此说新工艺减少了碳排放，低碳含氧组分油产品，由于含氧化合物的增加，组分油中碳原子数减少。燃烧同样重量的组分油同国标汽油碳排放量相比可下降15-18％。本工艺同甲醛厂联姻可以实现热能的梯级利用的目地，同时甲醛厂节省了设备投资，甲醛厂的甲醇储罐吞吐利用率提高，省去扩建储罐的投资。生产全过程能耗大大下降，组分油成本随之降低。和CN10147856的工艺相比，成本可降低10-15％。因此本发明是一种以较低能量和较少碳排放量制备车用替代燃料的新工艺。

发明内容

本发明提供了一种低碳含氧组分油，解决了甲醇汽油存在的抗水性差、不适应罐车长途运输和管道运输的问题。本发明提供的一种低碳含氧组分油制备方法解决了甲醇汽油替代燃料制备工艺过程中存在的储存期短、易变质的问题。

本发明采用以下技术方案：一种低碳含氧组分油，由下列重量含量的组分组成：轻油500-850份，甲醇165-335份，三道浓缩甲醛50-150份，轻油采用直馏汽油、石脑油、稳定轻烃、碳五、煤基液化油、煤焦副产焦油加工分馏得到的轻馏分、煤基合成油分馏的石脑油经催化裂化加氢得到的轻油、煤基合成油分馏的汽油、油页岩油经催化裂化加氢得到的轻油中的任意一种。

一种低碳含氧组分油的制备方法，将三道浓缩甲醛50-150份和甲醇165-335份在醛/醇溶解罐中溶解，经热交换器预热至40℃泵入催化精馏反应器，同时泵入500-850份的轻油混合加热至近泡点时上升进入固体酸催化剂床层发生缩醛化、醚化和烷基化反应，离开催化剂床层时变为气态混合物，经过精馏段，精馏段中装有用不锈钢材料制备的材质，进行波纹填料后从塔顶馏出，冷凝后即为含有少量水和甲醇的低碳含氧组分油的粗品，在中间罐中分出15-20％的生成水后，再经经脱水罐处理后即为可以同国标汽油掺混的一种低碳含氧组分油。

本发明的组分油产品理化指标及行车试验的有益效果是：

本发明按体积比1∶1同国标汽油90#掺混后检测结果见表1。

本发明产品经一年行车试验百公里油耗同市售的M15甲醇汽油相比，油耗平均下降6％。

本发明产品同甲醇汽油相比，其最大的商品优势是抗水性好，能适应罐车长途运输和管道运输的技术要求。

具体实施方式

实施例1

将三道浓缩甲醛和甲醇以质量比1∶2加入醛/醇溶解罐中搅拌溶解，取此溶解液200kg以538kg/h的流速在加热器中加温至40℃进入催化精馏反应器中，与此同时将300kg石脑油，镏程28℃-190℃，以250kg/h流速进入，两液混合在催化反应器加温至泡点后上升进入催化剂床层，在液态下催化反应并气化，气化后的混合物经填料层从器顶馏出冷凝后得1000kg组分油粗品，在中间罐中分出水143.5kg经脱水罐处理后得到组分油856kg。经检测组分油中含氧化合物总量65％、甲醇0.9％、甲醛0.048％、水0.02％。

实施例2

采用实施例1中的醛醇质量比1∶2溶解液600kg、石脑油400kg按例1操作程序泵入催化精馏反应器。在5h同时内打完，床层下端的热偶温度控制在45℃进入床层发生催化反应气化，气化生成混合物经冷凝器冷凝得1000kg混合物，经中间罐分出水126kg，同例1一样经脱水罐处理后得组分油874kg，经检测低碳含氧组分油中含氧化合物总量56.3％，甲醇5.2％，甲醛0.009％，水0.016％。

实施例3至例10见下表，反应器投料总量为1000kg，醛醇比为1∶2，进入床层温度控制在45℃，其所用时间和脱水罐脱水后组分油产率见下表：

注：低碳含氧组分油中剩余的甲醇量在0.5-5％之间波动，甲醛在0.002％-0.006％之间波动。

以上所述制备工艺过程中的醛/醇溶解液、催化精馏反应器以及工艺污水净化加温所需的热量全部由甲醛厂余热锅炉供给。