[其他]奥托发动机液态车用燃料的生产方法

说明书

本发明系在专利权利要求书所述概念下的奥托发动机用的液态车用汽油的生产方法。

在对硬煤或褐煤进行裂解加氢或精制加氢时，或者对煤炭萃取物进行加氢时，产生煤馏油，它含有数量不定的苯酚及各种不同的酚类，特别是烷基酚。对于车用汽油来说，苯酚及其烷基衍生物虽是优良的抗震剂，但却有很强的腐蚀性，并且在生理上是不安全的，因此不能当辛烷值改良剂。

一般来说，煤馏油是通过催化剂精制阶段用气态氢加工成液态的车用汽油。在这一阶段，煤馏油中所含的苯酚分解生成环烷烃，而含氮和含硫的杂环化合物则分解成相应的碳氢化合物，此时杂原子O、N及S都生成最简单的氢化物。在适当条件下进行的这种分解是没什么困难的。在其后进行的重整阶段中，使环烷烃再芳化，或者由直链烷烃生成芳香物质。在重整阶段产生的氢，有一部分用于满足在精制阶段和其它转化工艺中对氢的需要。由于粗炼馏油中的酚的含量高，所以在精制时环烷烃的含量也高，尤其是环己烷。这就导致在重整过程中煤制汽油中苯的含量很高，对于生产奥托发动机用的汽油来说，这种方法甚至造成不希望有的过高的苯含量。

为了分离酚，当然要采用与本发明之目的不同的方法，美国专利4319981建议采用与下述解决途径，分离煤馏油中的含酚馏份，将苯酚及其烷基化衍生物转化生成甲基芳基醚的相应混合物，再将此混合物加入经过了精制和重整的煤制汽油中。海湾研究与开发公司的G.M.辛格曼在其重要论文中指出，如此获得的甲基芳基醚有资格作为汽油添加剂和辛烷值改良剂（C.A.95∶153300j）。

例如，添加5%体积的这种甲基芳基醚混合物，即可使研究辛烷值提高0.6。

按照上述美国专利，需使用硫酸二甲酯使酚的混合物转化为醚的混合物，包括以下几个阶段：用烧碱液萃取，洗涤萃取物，脱除洗涤剂，再酸化并添加氯化钠以分离出游离酚，洗涤含酚相，向离析出来的已纯化的酚混合物中添加烧碱液和硫酸二甲酯，添加过量的烧碱液以使未转化的过剩硫酸二甲酯水解并除掉未醚化的酚，分离出芳基甲基醚相，洗涤并蒸馏加工反应产物。

所得到的酚用上述方法离析和醚化，流程长而且浪费物料。

因此，本发明的任务在于，采用本专利权利要求开始时给定的方法，免除对煤馏油中酚化合物的颇为浪费的离析过程。

本发明解决了这一任务。本发明在于，在按权利要求1所述的方法中，在甲基化条件下，不加任何催化剂，以碳酸二甲酯作甲基化试剂处理这种副物流，继而除掉产生的副产物甲醇和二氧化碳;将至少一部分如此获得的含有苯甲酚以及各种甲基芳基醚的副物料流，与至少一部分上述处于进一步处理阶段的主物料流混合起来。

建议也向作为内燃机燃料的加铅汽油或未加铅汽油中添加二烷基碳酸酯，主要是碳酸二甲酯和碳酸二乙酯。通过添加这些物质能提高这类汽油的抗震性（见EP-OS0082668）。

早已发现，使用简单的一步合成法就能获得所希望的醚化产品，即主要用碳酸二甲酯，在大约150至180℃温度下，使炼馏油或其馏份转化。这种转化过程可在高压釜中进行，也可以在以炼油为原料生产奥托发动机用汽油的整体设备中的一个反应器内进行。

得到的反应产物系醚化的酚与甲醇的混合物，反应式如下：

将实施本发明之方法时作为副产物产生的二氧化碳从工艺过程中排出去是没有困难的。含酚馏份与碳酸二甲酯转化生成的反应产物，按如下方式进一步加工，即：从65℃以下的初馏份中将也是作为副产物的甲醇分离出去。

本发明之方法所用的碳酸二甲酯，系由各种生产厂家提供的化学工业的大宗产品。碳酸二甲酯的合成可按下式进行。

按照本发明的另一种安排，在用碳酸二甲酯进行甲基化处理的副物料流中，允许含有作为副产物的甲醇。按上述方法获得的、含有苯甲醚和各种甲基芳基醚以及甲醇的副产物料流，也适合作为以石油为原料的精制汽油的优良掺和组份。

使用碳酸二甲酯使苯酚邻-甲基化，作为文献中描述的下列反应是众所周知的，即在叔胺、叔膦或氢氧化钠与碘化钾的混合物之类催化剂存在下，进行邻-甲基化反应。

人们意外地发现，富含苯酚的烷基化衍生物的煤馏油馏份，与碳酸二甲酯反应时不必添加催化剂，而这种催化剂是必须在随后的加工过程中再除去的。

本发明之方法显著减轻了精制阶段以及重整阶段的负担，因此也显著节省了所用的氢。