[发明专利]一种天然气制备醚基汽油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽油制备领域，特别是涉及一种天然气制备醚基汽油的方法。 

背景技术

天然气是一种优质、高效、清洁的化石燃料，在所有化石能源中碳排放系数最低，属于新能源的范畴。天然气已经被广泛地应用于国民生活和生产的各个领域，目前在世界能源消费结构中所占比重约为24%。天然气工业成为国家主要产业之一,特别是在一次能源结构中与石油、煤炭形成鼎足之势或者成为主要能源。

我国天然气利用领域主要包括城市燃气、工业燃料、天然气发电和天然气化工。未来中国天然气消费的发展趋势，一是需求量大幅增长，二是利用方向将发生变化，消费结构将进一步优化。随着城市化进程的加快和环境保护力度的提高，我国天然气消费结构逐渐由化工和工业燃料为主向多元化消费结构转变。利用天然气制备醚基汽油是世界公认的“21世纪超洁净替代能源”，二甲醚经气液转换合成的一种新型替代能源——汽车用液体燃料，具有辛烷值高，蒸汽压低，无苯、无硫、无烯烃、无芳烃、无铅、无铁、无锰、实际胶质低、诱导期长的优点，既可以单独使用，又可任意比例与汽油混溶掺烧。因此，利用天然气生产醚基汽油的产业方向，即符合国家的产业政策“以优势能源替代稀缺能源，可再生能源替代化工能源的思路”，同时也能节能环保，节能减排。醚基汽油作为未来能源发展的新趋势有着煤炭资源所不具有的优势，其特点如下：

1. 辛烷值高。醚基汽油辛烷值比同牌号国标无铅汽油的辛烷值高3-5个单位，适用于高压缩比发动机。

2.动力性强。醚基汽油在配制过程中，复配多种添加剂，增加了醚基汽油的均匀性和燃烧的稳定性，可使发动机的动力性增强。

3. 能耗率低。醚基汽油由于辛烷值高并在配制过程中加入提高热值的组份，能耗与汽油相当，与汽油混溶掺烧，能耗降低8%以上。

4. 高清洁性。醚基汽油为高含氧燃料，由于燃烧完全，可使汽车污染排放物一氧化碳，碳氢化合物以及氮氧化物降低50-80%。

5. 成本较低，醚基汽油所用原料二甲醚、甲醇，全部来自煤基企业即化肥厂、炼钢厂等企业循环利用所产生之原料。其成本是合成汽油的60%。 

发明内容

本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种天然气制备醚基汽油的方法。本发明通过利用天然气制备的醚基汽油，价格低廉，工艺简单，易于大规模开发生产。此外，该方法制备的醚基汽油烯烃含量低，而且具有较高的辛烷值。

本发明的一种天然气制备醚基汽油的方法技术方案为，步骤如下：

（1）将天然气充入压力反应釜中，制备液体天然气；

（2）将步骤（1）得到的液体天然气、二甲醚、甲醇，蒸馏水、醚基汽油添加剂，混合反应，然后将反应体系冷却至25-45℃得到醚基汽油。

步骤（1）中制备液体天然气反应条件为液化2-4小时，压力反应釜内真空度为3个大气压，温度为-40℃。

步骤（2）中混合反应条件为：时间2-8小时，反应温度为200-300℃，搅拌速度300rpm。

所述醚基汽油添加剂为烷基酚聚氧乙烯醚和2,6-二叔丁基对甲酚的混合物。

 各原料按重量比如下：

天然气：20-40

二甲醚：20-40

甲醇：10-20

催化剂：1-3

蒸馏水：1-5

烷基酚聚氧乙烯醚：2-4

2,6-二叔丁基对甲酚：2-4。

所述催化剂为RAG-1、RAG-6或RAG-7A其中的一种。

优选的，本发明的一种天然气制备醚基汽油的方法具体步骤为：

（1）将40重量份天然气充入压力反应釜中液化3.5小时，釜内真空度为3个大气压，温度为-40℃，得到液体天然气；

（2）将冷凝的到的液体组份、40重量份二甲醚、18重量份乙醇，5重量份蒸馏水以3.0重量份RAG-6为催化剂加入反应釜中，混合反应4小时，控制反应温度为280℃，搅拌速度300rpm；然后加入4重量份烷基酚聚氧乙烯醚、4重量份2,6-二叔丁基对甲酚，继续搅拌4小时，保持原来的反应温度及搅拌速度，然后将反应体系冷却至25℃，最后得到醚基汽油。

本发明的有益效果为：本发明通过利用天然气制备的醚基汽油，不仅解决了石油供应紧张，油价攀升及汽车尾气的污染问题，而且价格低廉，工艺简单，易于大规模开发生产。此外，该方法制备的醚基汽油烯烃含量低，而且具有较高的辛烷值。具体如表1所示：

表1 本产品的特性与现行车用汽油产品标准对比