一種天然氣制備醚基汽油的方法
【專利摘要】本發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，然后將反應體系冷卻至25-45℃得到醚基汽油。本發明通過利用天然氣制備的醚基汽油，價格低廉，工藝簡單，易于大規模開發生產。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
【技術領域】[0001]本發明涉及汽油制備領域，特別是涉及一種天然氣制備醚基汽油的方法。
【背景技術】
[0002]天然氣是一種優質、高效、清潔的化石燃料，在所有化石能源中碳排放系數最低，屬于新能源的范疇。天然氣已經被廣泛地應用于國民生活和生產的各個領域，目前在世界能源消費結構中所占比重約為24%。天然氣工業成為國家主要產業之一，特別是在一次能源結構中與石油、煤炭形成鼎足之勢或者成為主要能源。
[0003]我國天然氣利用領域主要包括城市燃氣、工業燃料、天然氣發電和天然氣化工。未來中國天然氣消費的發展趨勢，一是需求量大幅增長，二是利用方向將發生變化，消費結構將進一步優化。隨著城市化進程的加快和環境保護力度的提高，我國天然氣消費結構逐漸由化工和工業燃料為主向多元化消費結構轉變。利用天然氣制備醚基汽油是世界公認的“21世紀超潔凈替代能源”，二甲醚經氣液轉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，無苯、無硫、無烯烴、無芳烴、無鉛、無鐵、無錳、實際膠質低、誘導期長的優點，既可以單獨使用，又可任意比例與汽油混溶摻燒。因此，利用天然氣生產醚基汽油的產業方向，即符合國家的產業政策“以優勢能源替代稀缺能源，可再生能源替代化工能源的思路”，同時也能節能環保，節能減排。醚基汽油作為未來能源發展的新趨勢有著煤炭資源所不具有的優勢，其特點如下:
1.辛烷值高。醚基汽油辛烷值比同牌號國標無鉛汽油的辛烷值高3-5個單位，適用于高壓縮比發動機。
[0004]2.動力性強。醚基汽油在配制過程中，復配多種添加劑，增加了醚基汽油的均勻性和燃燒的穩定性，可使發動機的動力性增強。
[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，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，碳氫化合物以及氮氧化物降低50-80%。
[0007]5.成本較低，醚基汽油所用原料二甲醚、甲醇，全部來自煤基企業即化肥廠、煉鋼廠等企業循環利用所產生之原料。其成本是合成汽油的60%。
【發明內容】
[0008]本發明的目的就是針對上述存在的缺陷而提供一種天然氣制備醚基汽油的方法。本發明通過利用天然氣制備的醚基汽油，價格低廉，工藝簡單，易于大規模開發生產。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]本發明的一種天然氣制備醚基汽油的方法技術方案為，步驟如下:
(1)將天然氣充入壓力反應釜中，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，然后將反應體系冷卻至25-45°C得到醚基汽油。
[0010]步驟(1)中制備液體天然氣反應條件為液化2-4小時，壓力反應釜內真空度為3個大氣壓，溫度為_40°C。
[0011]步驟(2)中混合反應條件為:時間2-8小時，反應溫度為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]優選的，本發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釜中液化3.5小時，釜內真空度為3個大氣壓，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為催化劑加入反應釜中，混合反應4小時，控制反應溫度為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- 二叔丁基對甲酚，繼續攪拌4小時 ，保持原來的反應溫度及攪拌速度，然后將反應體系冷卻至25°C，最后得到醚基汽油。
[0016]本發明的有益效果為:本發明通過利用天然氣制備的醚基汽油，不僅解決了石油供應緊張，油價攀升及汽車尾氣的污染問題，而且價格低廉，工藝簡單，易于大規模開發生產。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本產品的特性與現行車用汽油產品標準對比
【權利要求】
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，然后將反應體系冷卻至25-45°C得到醚基汽油。
2.根據權利要求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條件為液化2-4小時，壓力反應釜內真空度為3個大氣壓，溫度為-40°C。
3.根據權利要求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)中混合反應條件為:時間2-8小時，反應溫度為200-300°C，攪拌速度300rpm。
4.根據權利要求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- 二叔丁基對甲酚的混合物。
5.根據權利要求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 2，6-二叔丁基對甲酚:2-4。
6.根據權利要求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.根據權利要求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釜中液化3.5小時，釜內真空度為3個大氣壓，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為催化劑加入反應釜中，混合反應4小時，控制反應溫度為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- 二叔丁基對甲酚，繼續攪拌4小時，保持原來的反應溫度及攪拌速度，然后將反應體系冷卻至25°C，最后得到醚基汽油。
【文檔編號】C10L1/02GK103627447SQ201310673075
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月12日 優先權日:2013年12月12日
【發明者】車春玲 申請人:濟南開發區星火科學技術研究院