This work is devoted to the study of the possibility of using the gasoline fraction of catalytic cracking to involve the ether head of isobutyl alcohol in the production of gasoline. This approach is considered as an alternative method of dehydration of the by-product formed during the synthesis and rectification of butyl alcohols
mass fraction of water, ether head of isobutyl alcohol, gasoline of catalytic cracking, alkalinization, settling
Эфирная головка изобутилового спирта (ЭГИБС) представляет собой невостребованный побочный продукт, образующийся в ходе производства бутиловых спиртов. ЭГИБС является смесью низкомолекулярных спиртов (около 30 % масс.) и эфиров со средней массовой долей влаги порядка 5 % [1, 2]. Высокое содержание воды является препятствием для более рентабельного применения данного компонента. Экспериментально подтверждено, что смешение бензина с ЭГИБС инициирует формирование устойчивой водно-топливной эмульсии. Следствием данного процесса является помутнение топлива и снижение его эксплуатационных характеристик, выражающееся в увеличении коррозионной активности [2]. Ранее проводились исследования применения ректификационных процессов для обезвоживания ЭГИБС [2]. Однако процесс ректификации нерентабелен из-за высоких эксплуатационных и капитальных затрат (необходимость строительства дополнительной ректификационной колонны).
В качестве метода обезвоживания нами исследована экстракция органической фазы ЭГИБС с использованием жидкого растворителя, что позволяет в дальнейшем отделить воду путем отстаивания. В качестве экстрагента изучена фракция 130°С-КК бензина каталитического крекинга (БКК), которую на производстве для удаления сернистых соединений подвергают гидроочистке с последующим защелачиванием и отмывкой водой.
Объектами исследования служили образцы смесей незащелоченного гидрогенизата фракции 130°С-КК БКК с 2 % и 10 % ЭГИБС. Исходные образцы после приготовления были мутными. Далее проводилась их обработка в делительной воронке 10 %-ным водным раствором гидроксида натрия в объемном соотношении 1 : 2. После 4-часового отстаивания щелочной слой отделяли, а оставшуюся органическую смесь промывали водой и оставляли для расслаивания на 20 часов. Визуальная оценка образцов после отстаивания и отделения воды показала: смесь с 2 % ЭГИБС ‒ прозрачная, смесь с 10 % ЭГИБС ‒ мутная (помутнение сохранялось в течение 8 часов). Результаты по содержанию воды в образцах после отстаивания представлены на рисунке 1.
Рисунок 1 – Содержание воды в образцах
Анализ промывных вод показал высокое содержание изобутанола (4550–22290 мг/дм³) и н-бутанола (290–1269 мг/дм³), что свидетельствует о переходе значительной части ЭГИБС в водную фазу.
Таким образом, переработка ЭГИБС в смеси с незащелоченным гидрогенизатом фракции 130°С-КК БКК признана нецелесообразной из-за вымывания компонентов и риска коррозии оборудования. В связи с этим в качестве экстрагента будет изучен уже защелоченный гидрогенизат фракции 130°С-КК БКК.
1. Ganina, A.A., Kuzora, I.E., D'yachkova, S.G, Dubrovskiy, D.A., Semenov, I.A. Razrabotka sposoba polucheniya novogo komponenta avtomobil'nyh benzinov na baze pobochnogo produkta neftehimii. // Teoreticheskie osnovy himicheskoy tehnologii. – 2020. – tom 54. – № 4. – S. 452-458.
2. Ganina, A.A., D'yachkova, S.G., Kuzora, I.E. Ispol'zovanie butilovyh spirtov i pobochnyh produktov ih proizvodstva v prigotovlenii motornyh topliv, V knige: Mezhdunarodnyy yubileynyy kongress, posvyaschennyy 60-letiyu Irkutskogo instituta himii im. A.E. Favorskogo SO RAN «Favorskiy-2017». Sbornik tezisov dokladov. – 2017. – S. 34.
