专利名称：用于汽油发动机的燃料组合物的制备方法和共混组分的制作方法
用于汽油发动机的燃料组合物的制备方法和共混组分本发明涉及制备用于汽油发动机如安装在汽车等中的汽油发动机使用的燃料组合物的方法，并且涉及用于汽车发动机的燃料的共混组分。流化催化裂化已经被广泛用作尽可能获得社会大量需求的所谓的白油(用于汽油燃料、轻质油燃料等的共混组分)的工艺。利用真空粗柴油和残油作为原料，该流化催化裂化装置可以主要生产高辛烷值的汽油和中间馏分，以及轻质烯烃。在该方法制备的产品中，蒸馏特征为约30-200°C的馏分被称为裂化汽油或者在流化催化裂化(FCC)工艺后被称为FCC汽油，和被用作用于汽油发动机的燃料组合物的主要共混组分。沸点高于裂化汽油的馏分被进一步分馏成轻质馏分(蒸馏特征至多380°C )以得到中间馏分，和作为轻质循环油(下文中称为LC0)回收。该LCO主要用作重质油“A”的共混组分，但由于其具有低的十六烷值，因此情况是其作为柴油发动机中的重质油“A”的共混组分的应用受限。因此已经尝试有效使用该LCO作为用于汽车发动机的燃料。例如日本特许公开专利说明书No. 2008-127542公开了用于汽油发动机的燃料的共混组分的制备方法，其中在一定反应条件下使LCO与特定晶体硅酸铝沸石催化剂接触。但在公开的方法中LCO进一步加氢裂化，从而存在需要进一步设备投资和实用成本的问题，使得所述方法比较昂贵。另外，由于其中没有公开汽油配混期间必需的特征，特别是影响汽车驾驶性能的蒸馏特征，因此不清楚对驾驶性能的影响如何。因此，本发明的目的是提供一种燃料组合物制备方法，其中来自裂化装置的馏分可有效用于汽油发动机中使用的燃料组合物，和提供一种用于汽车发动机的燃料的共混组分，该组分使用所述制备方法。在与本发明相关的用于汽油发动机的燃料组合物的制备方法中，使由流化催化裂化装置制备的轻质循环油(LCO)进行分馏并且作为共混组分引入。在本发明中，轻质循环油(LCO)的含义是蒸馏特征为至多380°C的馏分，该馏分在催化裂化装置中生产并且是称为中间馏分的煤油馏分。优选利用上述分馏得到的共混组分的蒸馏特征为160-230°C、具有9个或更多碳原子的芳烃含量不少于SOtoI %和茚满含量不少于20vol %。茚满是指例如任选被至少一个官能团取代的2，3- 二氢茚(茚满)，所述官能团是烃例如烷基，优选C1-C4烷基。在本发明中，对与茚满相连的烷基中的碳原子数或者基团数目没有特别限制，但优选整个茚满分子中的碳原子数不超过12。如果碳原子数超过12，则得到的汽油发动机燃料的共混组分中的重质馏分将增加并且蒸馏终点将提高，这是不希望的。作为茚满的具体例子，可以提及2，3- 二氢茚(茚满)、5-甲基茚满、4-甲基茚满、1，2- 二甲基茚满、1，3- 二甲基茚满、1，4-二甲基茚满、1，5-二甲基茚满、1，6-二甲基茚满、1，7-二甲基茚满、1，4，5-三甲基茚满、1，4，6-三甲基茚满、2，4，5-三甲基茚满和2，4，6-三甲基茚满。另外，本发明的用于汽车发动机燃料的共混组分是可用于本发明的用于汽油发动机的燃料组合物的制备方法中的一种。换句话说，它满足以下条件通过分馏由流化催化裂化装置得到的轻质循环油获得，和蒸馏特征为160-230°C、具有9个或更多碳原子的芳烃含量不少于80vol %和茚满含量不少于20vol %。
利用本发明的用于汽油发动机的燃料组合物的制备方法，可以满足用于汽油发动机的燃料组合物所需的特征，因为迄今为止尚未用于汽油中的LCO被分馏并且作为具有高 (至少9 研究辛烷值(下文中为RON)的组分共混，和因此可以更有效地利用来自裂化装置的馏分。通过引入由LCO分馏得到的共混组分(下文中称为LLC0)，可以改进用于汽油发动机的燃料组合物的驾驶性能和加速性能。另外，存在的优点是可以通过增加单位体积的热值来改进燃料消耗。应该考虑LCO的其它特征和其它共混组分而适当设定LCO的分馏条件。在LLCO 通过普通LCO分馏获得的情况下，具有不少于9个碳原子的芳烃含量为约70-90vol %，和茚满含量为约15-25ν01%。从高速加速性能和燃料消耗的观点出发，优选使LLCO的切割温度较高，但如果蒸馏终点超过230°C，则将有不希望的问题，这是因为所制得的用于汽油发动机的燃料组合物将过重或者可以共混加入的比例将受限。共混物中LLCO的比例可以适当地设在4-10Vol%内，使得汽油发动机燃料组合物的特性将处于所希望的范围内，但如果其蒸馏特征比汽油发动机燃料组合物更重，则为了满足用于汽车汽油的JIS标准(JIS K2202)，必须特别限制共混物中的比例以使得馏出 90Vol%的蒸馏温度(T90)不超过180°C并且进一步蒸馏终点(EP)不超过220°C。还要求对作为汽车汽油发动机燃料的实际性能的影响最小。因此，优选的共混物比例为4-7vol %。与本发明有关的用于汽车发动机燃料的共混组分是蒸馏特征为160-230°C、具有 9个或更多碳原子的芳烃含量不少于80VOl%和茚满含量不少于20VOl%并且对应于已经提及的LLCO的一种。另外如已经提及的，它可以通过进一步蒸馏对应于称为中间馏分的煤油馏分的轻质循环油得到。该LLCO具有至少93的高RON，和因此满足所要制备的用于汽油发动机的燃料组合物所要求的特征。这使得可以从裂化装置回收更多的馏分并生产用于汽油发动机燃料组合物的共混组分。由于还包含许多茚满，因此它也可以改进高速下的加速性能，并且由于单位体积的热值比市售汽油燃料高至少11%，因此可以改进燃料消耗。另外，虽然包含许多重质芳烃，但与由具有类似蒸馏特性的重整油得到的馏分相比其几乎不含任何存在的胶质，这使得其具有不影响其它添加剂例如清净剂含量的优点。在本发明的方法中，LLCO将作为组分与普通的汽油共混组分一起共混。作为普通汽油共混组分的例子，可以提及以下这些。“脱硫轻质石脑油”这是通过由原油常压蒸馏装置得到的石脑油脱硫和然后通过蒸馏分离成低沸点馏分得到的共混组分。“异构化汽油”这是通过上述脱硫轻质石脑油异构化得到的共混组分。“催化重整油”这是通过以下方式得到的共混组分由原油常压蒸馏装置得到的石脑油脱硫，和使用例如催化重整方法如钼重整将通过上述脱硫轻质石脑油蒸馏分离出来的剩余重质馏分重整。“脱苯的轻质催化重整油”这是通过蒸馏将上述催化重整油分离成沸点比苯低的馏分得到的共混组分。“提余液馏分”
这是通过以下方式得到的共混组分进一步蒸馏通过蒸馏由上述催化重整油分馏得到的为高沸点馏分形式的重质催化重整油，和采用通过从中分离含苯馏分作为剩余部分得到的馏分，其中通过使用例如溶剂如环丁砜从中提取和除去苯。“具有7、8或9或更多碳原子的催化重整油”这些是通过以下方式得到的共混组分进一步蒸馏由上述催化重整油蒸馏分馏出的作为沸点比苯高的馏分形式得到的重质催化重整油，和分馏成主要包含具有7个碳的芳族物质、具有8个碳的芳族物质和具有9个或更多碳的芳族物质的馏分。“催化裂化汽油”这是通过催化裂化重质油得到的共混组分。“热裂化汽油”这是通过热裂化重质油得到的共混组分。“轻质催化裂化汽油和脱硫重质催化裂化汽油”这些是通过重质油催化裂化以将其分离成低沸点馏分和高沸点馏分得到的上述催化裂化汽油蒸馏得到的共混组分。在轻质馏分的情况下，共混组分是通过脱硫方法例如 Merox方法处理恶臭气味的轻质硫化合物例如硫醇的结果。在重质馏分的情况下，共混组分是通过使用选择性脱硫方法例如I^rime-G+除去硫组分同时确保由于烯烃加氢导致的辛烷值降低最小化的结果。“轻质热裂化汽油和重质热裂化汽油”这些是通过由重质油热裂化得到的上述热裂化汽油蒸馏分离成低沸点馏分和高沸点馏分得到的共混组分。“烷基化物”这是通过将作为副产物从催化裂化装置得到的低级烯烃加成(烷基化)成烃例如异丁烷得到的共混组分。“丁烷/ 丁烯馏分”这是通过将作为副产物从装置例如常压蒸馏装置、石脑油脱硫装置、催化重整装置或催化裂化装置得到的石油气精制得到的共混组分。“含氧化合物如醇或醚”对于醇可以具体提及例如甲醇、乙醇和丙醇。作为醚的例子，可以提及MTBE(甲基叔丁基醚)和ETBE (乙基叔丁基醚)。按照适合于条件例如炼油厂的装置的构造来选择所使用的汽油共混组分的类型。对于所要混合的所有类型的共混组分均无要求。因此，未使用的任何类型的比例均为 Ovol %。另外，当通过LCO分馏得到的LLCO的硫含量高时，可以根据需要进行脱硫处理例如加氢精制或吸附脱硫。
实施例将由催化裂化装置得到的LCO在蒸馏装置中进一步分离成轻质馏分和重质馏分。 得到蒸馏特征为初始沸点至230°C的轻质馏分LLC0。通过将LLCO在市售优质汽油(PG)和市售常规汽油(RG)中共混而配混用于汽油发动机的燃料组合物。表1示出了 LLCO的特征， 和表2和3示出了包含LLCO的用于汽油发动机的燃料组合物(实施方案1-4和对比例1)的特征。表2和3还以对比例2-3的形式示出了用于配混的PG和RG的特征。示于表1-3中的性能的测量方法如下。密度根据JIS K 2M9“原油和石油产品-密度测定和密度/质量/体积换算表”测量。蒸馏特征根据JIS K 2254 “石油产品-蒸馏测试方法”测量。辛烷值根据JIS K 2观0“石油产品-燃料油-辛烷值和十六烷值的测定和计算十六烷指数的方法”的用于确定研究辛烷值的方法测量。组成/芳族物质根据JIS K-2536-2 “石油产品-用于确定组成的方法。部分2 通过气相色谱确定所有组分”测量。总热值根据JIS K 2279 “原油和石油产品-用于确定热值的方法和通过计算估算的方法”测量。燃料消耗通过TRIAS测试方法利用底盘测控系统测量。测试以JC08模式(热启动)在热空气中充分运行后进行。使用碳平衡方程由测试期间产生的废气量计算燃料消耗，和采用市售PG和市售RG燃料作为基准，作为相对值表示燃料消耗改进率。加速性能以10km/h的间隔在70km/h至100km/h设置三个时间段，和在底盘测控系统上测量达到相应车速的时间。基于用于市售PG和市售RG燃料的加速时间评价加速性能的改进或劣化。在表中，“相对于标准基础燃料的好的加速”表示为“0”(通过)，“相对于标准基础燃料的相同加速”表示为“相同”，和“相对于标准基础燃料的差的加速”表示为“X” (失败)。表 1
LLCORON95. 0密度g/cm30. 8626蒸馏IBP°C166. 5TlO°C178. 0T30°C183. 5
权利要求
1.用于汽油发动机的燃料组合物的制备方法，其中使由流化催化装置得到的轻质循环油进行分馏并用作共混组分。
2.权利要求1的方法，其中通过分馏得到的上述共混组分的蒸馏特征为160-230°C、具有9个或更多碳原子的芳烃含量不少于SOvol %和茚满含量不少于20Vol%。
3.权利要求1或2的方法，其中通过分馏得到的所述共混组分的比例为4-10vOl%。
4.用于汽车发动机燃料的共混组分，特征在于所述共混组分通过分馏由流化催化裂化装置得到的轻质循环油获得，以及蒸馏特征为160-230°C、具有9个或更多碳原子的芳烃含量不少于80vol %和茚满含量不少于20vol %。
全文摘要
燃料组合物制备方法，其中来自裂化装置的馏分可有效用于汽油发动机中使用的燃料组合物，和用于汽车发动机的燃料的共混组分，该组分使用所述制备方法。在制备本发明的用于汽油发动机的燃料组合物的方法中，使由流化催化装置得到的轻质循环油进行分馏并用作共混组分。优选通过分馏得到的上述共混组分的蒸馏特征为160-230℃、具有9个或更多碳原子的芳烃含量不少于80vol％和茚满含量不少于20vol％。还优选上述共混组分的比例为4-10vol％。另外，与本发明相关的用于汽油发动机的燃料共混组分通过分馏由流化催化裂化装置得到的轻质循环油获得，和满足以下条件蒸馏特征为160-230℃，具有9个或更多碳原子的芳烃含量不少于80vol％，和茚满含量不少于20vol％。
文档编号C10L1/06GK102307971SQ200980154799
公开日2012年1月4日 申请日期2009年12月11日 优先权日2008年12月11日
发明者H·福谷, N·冈部, S·佐佐木 申请人:国际壳牌研究有限公司