[发明专利]使用乙醇生产清洁汽油/生物醚的改进方法

说明书

技术领域

本文中所公开的实施方案总体上涉及使用可再生资源如乙醇作为燃 料组分的方法。在另一个方面，本文中所公开的实施方案涉及一种包含烷 烃、烯烃、乙醇和乙基醚的燃料组合物。更具体地，本文中所公开的实施 方案涉及各种用于乙醇与汽油馏分的化学和喷射(splash)调合的方法。

背景技术

燃料生产商正越来越多地经受着使用可再生资源作为调合原料的压 力。乙醇作为这种材料的主要实例被经常地提到。在所有易生产的可再生 化合物之中，乙醇最适用于汽油中。实际上，可以将发动机设计成依靠纯 乙醇以及燃料体系中的改性物运行。

对于整个经济，乙醇的使用可以提高能量的独立性。这是由于几乎可 以在可以生长食物的任何地方生产农业碳水化合物资源。另外，这种生产 体系增加了将一些运输相关的经济剩余(surplus)转移到农村地区的社会效 益。

将乙醇掺混到汽油中的最直接方法是通过混合或“喷射调合”。在例如 美国专利6,258,987(‘987)中公开了这种方法。在混合场所，将汽油的各种 低等品(subgrade)，包括催化裂解的石脑油、重整油、直馏石脑油、异构化 物、烷基化物等与所需量的醇混合。调合场所优选为(1)地理上邻近分配汽 油的地区的位置；和(2)地理上远离制备低等品的地方的位置。将所得到的 调合物递送到适合的储存设备如储罐或分配系统的元件如管道、有轨车、 油罐卡车或驳船中。

掺混乙醇的不同方法是通过“化学调合”。在这种情况下，将乙醇供给 到炼油厂本身中，并且共价结合到基本汽油中。例如，美国专利5,633,416 等描述了其中使C₁至C₄醇与汽油低等品中的可醚化烯烃反应的方法。例 如，可以使乙醇与异丁烯反应以形成乙基叔丁基醚(ETBE)。

使用化学或喷射调合的主要优点是提高了辛烷质量。对更加无铅的辛 烷质量的需求的增加，越来越需要优质燃料。在表1中给出了在典型的无 铅汽油中的各种氧化生成物(oxygenates)的调合值。可以看出，乙醇和ETBE 的辛烷值((研究法辛烷值(RON)+马达法辛烷值(MON))/2)在109-113的范 围内。

表1

  氧化生成物   辛烷  雷德蒸气压(psi)   甲醇   116   61   乙醇   113   21.5   MTBE   106-110   8-9.3   ETBE   109-113   4-6