用于压燃式发动机的烃组合物制造技术

本发明专利技术提供一种用于压燃式发动机的烃组合物，该组合物包括一种由ＬＴＦＴ过程得到的烃与由ＨＴＦＴ过程得到的烃的调合物，所述由ＬＴＦＴ得到的烃与由ＨＴＦＴ得到的烃按照１∶２０至２０∶１的体积比进行调合。本发明专利技术还提供了一种生产该烃组合物的方法和一种燃料油组合物，所述燃料油组合物除了包括所述烃组合物外，还包括选自：由原油中得到的柴油燃料、由原油中得到的石脑油、润滑剂和轻循环油（ＬＣＯ）中的一种或多种组分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于压燃式发动机的烃组合物
本专利技术涉及一种用于压燃式(CI)发动机的烃组合物及其制备方法。
技术介绍
自八十年代后期以来，为了改善空气质量在欧盟内开展了相当多的有关策略和计划的讨论。随后，欧盟汽车排放标准和燃料规范变得更加严格，现行的欧III排放标准对于客车的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)+氮氧化物(NOX)以及颗粒物(PM)的限制分别为0.64g/km、0.56g/km和0.05g/km。硫和芳烃含量低的燃料有利于减少颗粒物的排放。虽然燃料中的硫不会直接影响NOX的排放，但燃料脱硫后就可以在新的交通工具中使用NOX后处理方法。加利福尼亚空气资源委员会(CARB)柴油和瑞典环境一级(EC1)柴油是市场上能够买到的硫含量低且多环芳烃(PAH)含量低的燃料油样本。萨索尔淤浆蒸馏(Sasol SPDTM)低温费-托合成(LTFT)柴油，也就是众所周知的气转液(GTL)合成的柴油，具有与其高烷烃含量有关的性质，例如，高氢碳比、高十六烷值、低密度、几乎不含硫以及极低的芳烃含量，这些性质使得Sasol SPDTM柴油与由原油中得到的柴油相比具有非常好的排放性能方面的优势。与CARB柴油和瑞典EC1柴油相比，Sasol SPDTM柴油具有最低的已控制和尚未控制的废气排放。LTFT工艺是一个众所周知的工艺过程，在该工艺中，合成气，即包括一氧化碳和氢气在内的气体混合物，在含铁、钴、镍或钌的催化剂的作用下进行反应，以生成从甲烷至分子量在1400以上的蜡的直链烃和支链烃以及更少量含氧化合物的混合物。LTFT工艺的原料可以由煤、天然气、生物质或重油中得到。但是，术语气转液合成(GTL)工艺是指基于天然气，即甲烷，以得到合成气的方案，当合成条件和产品升级过-->程确定后，合成产品的质量基本上是相同的。作为参考，Sasol SPDTM工艺是一个众所周知的LTFT工艺，也是最重要的GTL转化技术之一。一些采用LTFT工艺生产重质烃的反应器为淤浆床反应器或管式固定床反应器，而一般情况下操作条件在160-280℃的范围内，在一些情况下在210-260℃的范围内，压力为18-50巴，在一些情况下在20-30巴之间。在合成气中氢气与一氧化碳的摩尔比可以在1.0-3.0之间，通常在1.5-2.4之间。LTFT工艺的催化剂可包含活性金属，例如，铁、钴、镍或钌。而每一种催化剂都具有其独特的产品分布，在所有情况下，产品中都包括一些蜡状的、烷烃含量高的物质，这些物质需再进行改质，以得到可用的产品。费-托(FT)产品通常加氢转化为一定馏分的最终产品，例如，中间馏分油、石脑油、溶剂、润滑油基础油等。这种加氢转化过程可被称为FT产品升级过程，它通常由一系列的工艺过程组成，例如，加氢裂化、加氢处理以及蒸馏。完整的工艺包括利用已有的改质技术将天然气转化为合成气(H2和CO)的气体转化。可选择地，合成气也可以通过煤的汽化或适合的含碳氢化合物的原料，如，原油中得到的重质燃料油的汽化而得到。从该操作单元得到的其它产品包括一由轻烃组成的气体物流、少量未转化的合成气以及一水物流。随后，在第三个步骤中蜡状的烃物流改质为中间馏分燃料，例如，柴油、煤油以及石脑油。重质馏分经过加氢裂化，烯烃和含氧化合物经过加氢，以得到高烷烃含量的最终产物。与LTFT工艺相同，高温费-托(HTFT)工艺也是利用FT反应，只是在较高的温度下进行。用于HTFT工艺的典型的催化剂以及以下所述的催化剂均为铁基催化剂。已知的利用HTFT工艺生产重质烃的反应器为循环床系统或固定流化床系统，在文献中常称为合成醇法(Synthol processes)。这些系统在温度为290-360℃的范围内操作，通常为310-340℃，压力为18-50巴，在一些情况下，压力为20-30巴。在合成气中，氢气和一氧化碳的摩尔比基本上为1.0-3.0，一般为1.5-2.4。-->与LTFT工艺相比，由HTFT工艺所得到的产品相对稍轻，另一个区别是，含有更高比例的不饱和烃。完成LTFT工艺需通过不同的步骤，其中包括天然气的转化，或者煤的汽化或适合的含碳氢化合物的原料，如由原油中得到的重质燃料油的汽化，以生成合成气(H2和CO)。随后，合成气在一反应器系统中，如，萨索尔Synthol反应器或改进的萨索尔Synthol反应器，进行HTFT转化。该合成过程所得到的产品之一是一含烯烃的馏分，也就是Synthol轻质油(SLO)。这种SLO可分馏为石脑油和馏分油。所述SLO馏分油再经加氢处理和蒸馏后生成馏程在柴油馏分内的至少两个馏分：一轻质产品和一重质产品。前者就是公知的加氢处理馏分柴油(DHT)，后者是馏分选择性裂化(DSC)重柴油。由HTFT工艺得到的DHT柴油的硫含量也是极低的，其十六烷值大于50，其密度符合对于特殊的低硫、低芳烃级别柴油燃料的现行欧洲国家规范。该规范要求单环芳烃的含量为±25体积％。对于这两种FT工艺，即LTFT和HTFT的描述可参见Appl IndCatalysis第二卷第五章第167-213页(1983)。只要燃料油的组成改变，就需要关注燃油系统中材质的适用性。将浸在高芳烃含量燃料油中的一弹性体置于低芳烃含量且经深度加氢的燃料油中，可使得弹性体已吸收的芳烃沥滤出来，导致弹性体的收缩。如果弹性体仍是柔韧的，这种收缩将不会导致渗漏。但被老化的弹性体将失去弹性，因而可导致渗漏。因此，并不是低芳烃含量的柴油导致燃油系统渗漏，而是燃料由高芳烃含量至低芳烃含量的组成变化导致了燃油系统渗漏。未经预处理的丁腈橡胶和Viton氟化橡胶在由LTFT工艺得到的柴油和美国No.2-D柴油中的老化证实了上述观点。
技术实现思路
因此，根据本专利技术的第一方面，提供一种用于压燃式发动机的烃组合物，该组合物包括由LTFT工艺得到的烃和由HTFT工艺得到的烃的混合。所述的由LTFT工艺得到的烃与由HTFT工艺得到的烃以1∶20至-->20∶1的体积比混合。所述LTFT∶HTFT的比率可以是1∶8至8∶1。所述LTFT∶HTFT的比率可以是1∶4至4∶1。所述LTFT∶HTFT的比率可以是1∶2至2∶1。所述LTFT∶HTFT的比率可以是1∶1。所述烃组合物中的芳烃含量可大于1质量％，典型地是大于3质量％。所述芳烃含量包括大部分的危害最小的单环芳烃，所述单环芳烃主要来自于混合物中的HTFT组分。所述烃组合物的密度可大于0.78kg/m3(在15℃时)。所述烃组合物的净热值以质量为基准可为43.0至44.0MJ/kg，或者以体积为基准可为33.5至35.0MJ/l。氢含量可为13.5质量％一15质量％。所述烃组合物的氢碳比可为1.8mol/mol至2.2mol/mol。按照ASTM D86方法测定的所述烃组合物的初馏点大于150℃，其T95点低于360℃。按照ASTM D86方法测定的所述烃组合物的终馏点低于390℃。所述烃组合物的溴值低于10.0gBr/100g。所述烃组合物的酸值低于0.006mg KOH/g。所述烃组合物具有所形成的不溶物低于0.7mg/100ml的氧化安定性。所述烃组合物可以稳定存储超过两年，所形成的不溶物的总量低于1.35mg/100ml，其酸值低于0.02mgKOH/g。所述烃组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于压燃式（ＣＩ）发动机的烃组合物，该组合物包括一种由低温费－托过程（ＬＴＦＴ）得到的烃与由高温费－托过程（ＨＴＦＴ）得到的烃的调合物，所述由ＬＴＦＴ得到的烃与由ＨＴＦＴ得到的烃按照１∶２０至２０∶１的体积比进行调合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】ZA 2003-5-19 2003/38441.一种用于压燃式(CI)发动机的烃组合物，该组合物包括一种由低温费-托过程(LTFT)得到的烃与由高温费-托过程(HTFT)得到的烃的调合物，所述由LTFT得到的烃与由HTFT得到的烃按照1∶20至20∶1的体积比进行调合。2.按照权利要求1所述的烃组合物，其中，所述调合的体积比LTFT∶HTFT为1∶8至8∶1。3.按照权利要求2所述的烃组合物，其中，所述调合的体积比LTFT∶HTFT为1∶4至4∶1。4.按照权利要求3所述的烃组合物，其中，所述调合的体积比LTFT∶HTFT为1∶2至2∶1。5.按照权利要求4所述的烃组合物，其中，所述调合的体积比LTFT∶HTFT为1∶1。6.按照前述权利要求中的任意一项所述的烃组合物，其中，所述烃组合物的芳烃含量大于1质量％。7.按照前述权利要求中的任意一项所述的烃组合物，其中，所述烃组合物的净热值为43.0MJ/kg至44.0MJ/kg，以质量为基准。8.按照前述权利要求中的任意一项所述的烃组合物，其中，所述烃组合物的氢含量为13.5质量％至15质量％。9.按照前述权利要求中的任意一项所述的烃组合物，其中，所述烃组合物的氢碳比为1.8mol/mol至2.2mol/mol。10.按照前述权利要求中的任意一项所述的烃组合物，其中，按照ASTM D86方法测得的所述烃组合物的初馏点大于150℃，其T95点低于360℃。11.按照前述权利要求中的任意一项所述的烃组合物，其中，按照ASTM D86方法测得的所述烃组合物的终馏点低于390℃。12.按照前述权利要求中的任意一项所述的烃组合物，其中，所述烃组合物的溴值小于10.0gBr/100g。13.按照前述权利要求中的任意一项所述的烃组合物，其中，所述烃组合物的酸值小于0.006mgKOH/g。14.按照前述权利要求中的任意一项所述的烃组合物，其中，所述烃组合物具有所形成的总不溶物低于0.7mg/100ml的氧化安定性。15.一种燃料组合物，包括1体积％至99体积％的按照前述权利要求中的任意一项所述的烃组合物。16.按照权利要求15所述的燃料组合物，所述燃料组合物是一种用于压燃式发动机的燃料组合物。17.一种燃料组合物，包括按照权利要求1至14中任意一项所述的烃组合物，以及选自：由原油中得到的柴油燃料、由原油中得到的石脑油、润滑剂和轻循环油(LCO)中的一种或多种组分。18.一种生产用于压燃式发动机的烃组合物的方法，该方法包括以下步骤：a.通过一种或多种合成气生产方法，由固态、液...

【专利技术属性】
技术研发人员：路易斯巴勃罗菲德尔丹库阿特科勒，萨比特布利，德拉尼兰普雷克特，
申请(专利权)人：SASOL技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：ZA[南非]