一種天然氣制備醚基汽油的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種天然氣制備醚基汽油的方法，將液體天然氣、二甲醚、甲醇，蒸餾水、醚基汽油添加劑混合反應(yīng)，然后將反應(yīng)體系冷卻至25-45℃得到醚基汽油。本發(fā)明通過利用天然氣制備的醚基汽油，價(jià)格低廉，工藝簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模開發(fā)生產(chǎn)。此外，該方法制備的醚基汽油烯烴含量低，而且具有較高的辛烷值。
【專利說明】一種天然氣制備醚基汽油的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及汽油制備領(lǐng)域，特別是涉及一種天然氣制備醚基汽油的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣是一種優(yōu)質(zhì)、高效、清潔的化石燃料，在所有化石能源中碳排放系數(shù)最低，屬于新能源的范疇。天然氣已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于國(guó)民生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，目前在世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中所占比重約為24%。天然氣工業(yè)成為國(guó)家主要產(chǎn)業(yè)之一，特別是在一次能源結(jié)構(gòu)中與石油、煤炭形成鼎足之勢(shì)或者成為主要能源。
[0003]我國(guó)天然氣利用領(lǐng)域主要包括城市燃?xì)?、工業(yè)燃料、天然氣發(fā)電和天然氣化工。未來中國(guó)天然氣消費(fèi)的發(fā)展趨勢(shì)，一是需求量大幅增長(zhǎng)，二是利用方向?qū)l(fā)生變化，消費(fèi)結(jié)構(gòu)將進(jìn)一步優(yōu)化。隨著城市化進(jìn)程的加快和環(huán)境保護(hù)力度的提高，我國(guó)天然氣消費(fèi)結(jié)構(gòu)逐漸由化工和工業(yè)燃料為主向多元化消費(fèi)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。利用天然氣制備醚基汽油是世界公認(rèn)的“21世紀(jì)超潔凈替代能源”，二甲醚經(jīng)氣液轉(zhuǎn)換合成的一種新型替代能源一汽車用液體燃料，具有辛烷值高，蒸汽壓低，無(wú)苯、無(wú)硫、無(wú)烯烴、無(wú)芳烴、無(wú)鉛、無(wú)鐵、無(wú)錳、實(shí)際膠質(zhì)低、誘導(dǎo)期長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，既可以單獨(dú)使用，又可任意比例與汽油混溶摻燒。因此，利用天然氣生產(chǎn)醚基汽油的產(chǎn)業(yè)方向，即符合國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策“以優(yōu)勢(shì)能源替代稀缺能源，可再生能源替代化工能源的思路”，同時(shí)也能節(jié)能環(huán)保，節(jié)能減排。醚基汽油作為未來能源發(fā)展的新趨勢(shì)有著煤炭資源所不具有的優(yōu)勢(shì)，其特點(diǎn)如下:
1.辛烷值高。醚基汽油辛烷值比同牌號(hào)國(guó)標(biāo)無(wú)鉛汽油的辛烷值高3-5個(gè)單位，適用于高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0004]2.動(dòng)力性強(qiáng)。醚基汽油在配制過程中，復(fù)配多種添加劑，增加了醚基汽油的均勻性和燃燒的穩(wěn)定性，可使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性增強(qiáng)。
[0005]3.能耗率低。醚基汽油由于辛烷值高并在配制過程中加入提高熱值的組份，能耗與汽油相當(dāng)，與汽油混溶摻燒，能耗降低8%以上。
[0006]4.高清潔性。醚基汽油為高含氧燃料，由于燃燒完全，可使汽車污染排放物一氧化碳，碳?xì)浠衔镆约暗趸锝档?0-80%。
[0007]5.成本較低，醚基汽油所用原料二甲醚、甲醇，全部來自煤基企業(yè)即化肥廠、煉鋼廠等企業(yè)循環(huán)利用所產(chǎn)生之原料。其成本是合成汽油的60%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述存在的缺陷而提供一種天然氣制備醚基汽油的方法。本發(fā)明通過利用天然氣制備的醚基汽油，價(jià)格低廉，工藝簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模開發(fā)生產(chǎn)。此外，該方法制備的醚基汽油烯烴含量低，而且具有較高的辛烷值。
[0009]本發(fā)明的一種天然氣制備醚基汽油的方法技術(shù)方案為，步驟如下:
(1)將天然氣充入壓力反應(yīng)釜中，制備液體天然氣；
(2)將步驟(1)得到的液體天然氣、二甲醚、甲醇，蒸餾水、醚基汽油添加劑，混合反應(yīng)，然后將反應(yīng)體系冷卻至25-45°C得到醚基汽油。
[0010]步驟(1)中制備液體天然氣反應(yīng)條件為液化2-4小時(shí)，壓力反應(yīng)釜內(nèi)真空度為3個(gè)大氣壓，溫度為_40°C。
[0011]步驟(2)中混合反應(yīng)條件為:時(shí)間2-8小時(shí)，反應(yīng)溫度為200-300°C，攪拌速度300rpm。
[0012]所述醚基汽油添加劑為烷基酚聚氧乙烯醚和2，6- 二叔丁基對(duì)甲酚的混合物。
[0013]各原料按重量比如下:
天然氣:20-40
二甲醚:20-40 甲醇:10-20 催化劑:1-3 蒸餾水:1-5
烷基酚聚氧乙烯醚:2-4 2，6-二叔丁基對(duì)甲酚:2-4。
[0014]所述催化劑為RAG-1、RAG-6或RAG-7A其中的一種。
[0015]優(yōu)選的，本發(fā)明的一種天然氣制備醚基汽油的方法具體步驟為:
(1)將40重量份天然氣充入壓力反應(yīng)釜中液化3.5小時(shí)，釜內(nèi)真空度為3個(gè)大氣壓，溫度為-40°C，得到液體天然氣；
(2)將冷凝的到的液體組份、40重量份二甲醚、18重量份乙醇，5重量份蒸餾水以3.0重量份RAG-6為催化劑加入反應(yīng)釜中，混合反應(yīng)4小時(shí)，控制反應(yīng)溫度為280°C，攪拌速度300rpm ;然后加入4重量份烷基酚聚氧乙烯醚、4重量份2，6- 二叔丁基對(duì)甲酚，繼續(xù)攪拌4小時(shí) ，保持原來的反應(yīng)溫度及攪拌速度，然后將反應(yīng)體系冷卻至25°C，最后得到醚基汽油。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明通過利用天然氣制備的醚基汽油，不僅解決了石油供應(yīng)緊張，油價(jià)攀升及汽車尾氣的污染問題，而且價(jià)格低廉，工藝簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模開發(fā)生產(chǎn)。此外，該方法制備的醚基汽油烯烴含量低，而且具有較高的辛烷值。具體如表1所示:
表1本產(chǎn)品的特性與現(xiàn)行車用汽油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比
【權(quán)利要求】
1.一種天然氣制備醚基汽油的方法，其特征在于，步驟如下: (1)將天然氣充入壓力反應(yīng)釜中，制備液體天然氣； (2)將步驟(1)得到的液體天然氣、二甲醚、甲醇，蒸餾水、醚基汽油添加劑，混合反應(yīng)，然后將反應(yīng)體系冷卻至25-45°C得到醚基汽油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣制備醚基汽油的方法，其特征在于，步驟(1)中制備液體天然氣反應(yīng)條件為液化2-4小時(shí)，壓力反應(yīng)釜內(nèi)真空度為3個(gè)大氣壓，溫度為-40°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣制備醚基汽油的方法，其特征在于，步驟(2)中混合反應(yīng)條件為:時(shí)間2-8小時(shí)，反應(yīng)溫度為200-300°C，攪拌速度300rpm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣制備醚基汽油的方法，其特征在于，所述醚基汽油添加劑為烷基酚聚氧乙烯醚和2，6- 二叔丁基對(duì)甲酚的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種天然氣制備醚基汽油的方法，其特征在于，各原料按重量比如下: 天然氣:20-40 二甲醚:20-40 甲醇:10-20 催化劑:1-3 蒸餾 水:1-5 烷基酚聚氧乙烯醚:2-4 2，6-二叔丁基對(duì)甲酚:2-4。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種天然氣制備醚基汽油的方法，其特征在于，所述催化劑為 RAG-1、RAG-6 或 RAG-7A 其中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種天然氣制備醚基汽油的方法，其特征在于，具體步驟為: (1)將40重量份天然氣充入壓力反應(yīng)釜中液化3.5小時(shí)，釜內(nèi)真空度為3個(gè)大氣壓，溫度為_40°C，得到液體天然氣； (2)將冷凝的到的液體組份、40重量份二甲醚、18重量份乙醇，5重量份蒸餾水以3.0重量份RAG-6為催化劑加入反應(yīng)釜中，混合反應(yīng)4小時(shí)，控制反應(yīng)溫度為280°C，攪拌速度300rpm ;然后加入4重量份烷基酚聚氧乙烯醚、4重量份2，6- 二叔丁基對(duì)甲酚，繼續(xù)攪拌4小時(shí)，保持原來的反應(yīng)溫度及攪拌速度，然后將反應(yīng)體系冷卻至25°C，最后得到醚基汽油。
【文檔編號(hào)】C10L1/02GK103627447SQ201310673075
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】車春玲 申請(qǐng)人:濟(jì)南開發(fā)區(qū)星火科學(xué)技術(shù)研究院