合成喷气式发动机燃料和柴油机燃料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了新型的清洁燃料，其中包括选定的非直链长链饱和伯一元／二元醇衍生物和它们的混合物；新的二醇和／或二醇衍生物；和制备清洁合成喷气式发动机燃料和／或清洁合成柴油机燃料的方法，以及制备清洁合成喷气式发动机燃料和／或清洁合成柴油机燃料并且同时制备洗涤剂工业使用的非直链醇的方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
合成喷气式发动机燃料和柴油机燃料及其制备方法专利
本专利技术涉及合成和/或高精制燃料，尤其是合成和/或高精制喷气式发动机燃料和合成和/或高精制柴油机燃料，及其制备方法。更特别地，本专利技术涉及低硫或无硫燃料，所述燃料含有添加剂以补偿硫的去除。专利技术背景清洁且基本不含硫、氮或芳族化合物的喷气式发动机燃料或柴油机燃料预计面临需求的急剧增长，例如为了满足全球标准的汽车制造商的紧迫需求。参见由James A.Spearot，Director，Chemical and EnvironmentalSciences Laboratory，generalmotors代表Partnership for a Newgeneration ofVehicles Advanced Fuelsgroup的U.S.Congeress of October 5，1999的证词。但是，存在与这样的开发相关的大量未解决的技术问题。最近开发的燃料组合物是更清洁燃烧的，但是严重缺乏某些燃料希望的技术特征。随着硫和/或氮的去除，这些技术特征有明显损失。因此，存在新的急迫的需求，和与其相关的需要解决的明显技术问题，即，如何保证改进的清洁喷气式发动机燃料或柴油机燃料能更有效地补偿硫和/或氮和/或芳族化合物的去除，尤其是硫的去除。这样的新型燃料会符合越来越严格的规定标准，并且用户会更加寻求其改进的环境可接受性和其没有在效力方面的损害。对于在现代发动机中的喷射器和燃料泵的燃料系统润滑方面，更是如此。在低硫喷气式发动机燃料/柴油机燃料(一般包括无硫型)领域的另一个不断增长的需求是对于普通的或“可替换的”，即可经济地互换的，燃料/添加剂或燃料添加剂“浓缩物”的需求。这样的通用性允许较少量的专门化设备如费-托法设备用作“浓缩物”供应源，所述浓缩物可以在任何炼油厂与所有方式的喷气式发动机燃料/柴油机燃料，特别是低硫燃料，包括加氢脱硫的和/或生物脱硫的传统石油燃料以及费-托法获得的-->燃料混合。因此，添加剂的益处遍及所有主要超低硫喷气式发动机/柴油机燃料，并且为它们解决所有由于硫去除导致的问题。这样的益处实际上对在传统炼油中保护整个投资基础是很重要的。而且，如果添加剂是浓缩物，可以更容易且更经济地满足上述需求。遗憾的是，制备所需的较长链型燃料润滑添加剂的已知方法本质上会产生太低的有效添加剂含量，所述有效添加剂被烃稀释，这在运输或移动方面是不经济的。而且，对于这样的添加剂的性能改进，有着很大的空间。例如已知的方法包括在费-托法获得的衍生燃料中产生所谓“自然”醇的那些方法。此外，当混入到高冲淡物中，用于现代喷气式发动机/柴油机燃料润滑时，这样的“自然”醇的总量是不充足的。通过费-托法产生的自然醇的含量不足以提供现代喷气式发动机/柴油机燃料浓缩物或调和料所必需的润滑性。自然醇中的支化类型和含量是有限的；它们大部分是直链的。此外，在这样的方法的产品中，与共存的燃料烃相比，在所述醇中没有独立的支化/重原子数的可变性，因此没有同时优化(a)润滑性和(b)其它重要参数的可能性，其它重要参数是例如十六烷值或发烟点。换句话说，已知方法总是具有等于碳原子总数的烃的重原子数以及等于碳和氧原子总数的醇的重原子数。已经试验了低硫燃料用添加剂的常规无醇法，并且发现了缺点。现有技术由例如WO 96/25473、WO 98/21293、WO 98/28383、WO99/00467和US 5,488,191代表。这样的添加剂有一种或多种缺点，例如它们含有氮、芳环，具有过高的分子量，或者较不经济。因此，特别希望的是一种润滑性更好的通用的、浓缩的、可生物降解的、经济的添加剂。理想的是，这样的添加剂比目前在商业规模上以浓缩形式可以获得的任何已知添加剂熔点明显更低。而且，这样的特别希望的添加剂是没有诸如过高分子量等缺点并且完全且清洁地燃烧而没有任何困难。包括这样的添加剂的组合物可以独立控制醇衍生物的结构和燃料烃的结构，以便进行含有二者的混合物的燃料性能的总体优化。因此，本专利技术的目的是获得这样的浓缩添加剂、含有它的派生低硫或无硫燃料，及其制备方法。-->制备喷气式发动机燃料和/或柴油机燃料的方法近年来已经明显改进。这样的方法包括原油的深度加氢处理以及进来改进的费-托法浆料床反应，以便把合成气转变成蜡，然后进行加氢裂解/加氢异构和蒸馏，以分离出希望的燃料流。可将产品相对于喷气式发动机/柴油机进行优化。本专利技术主要改进了这样的方法和组合物，提供了新型燃料组合物，包括希望的浓缩添加剂，并解决了上述技术问题。本专利技术的组合物有许多优点，例如为生产成品油或浓缩的添加剂调合料的配方设计师提供了明显更大的灵活性，所述浓缩添加剂调合料是清洁的、高度可生物降解的、具有优异的润滑性能、并且可以在室温乃至寒冷温度(例如-35℃(-30°F)，甚至更低)下以液体形式管道输送或装船运输。本专利技术的燃料和方法可以独立地优化燃料烃和醇衍生物的性能，以获得总体优异的结果。一个特别重要的优点是，本专利技术的浓缩添加剂或“浓缩物”在低温下更不容易与稀释的调合料和/或成品油分离。这使它们在许多尖端技术应用中是非常理想的，包括用于喷气式发动机燃料。另外，在优选的实施方案中，本专利技术组合物基本是无烯烃和无C1-C9羧化物的，因此基本消除了过氧化物形成的趋势并减少了腐蚀/树脂的形成。本专利技术不仅实现了对燃料制造商和用户有用的优点，而且实现了对于洗涤剂的制造商和用户有用的优点，例如，通过促进用于燃料所选的醇衍生物的制备，重要的规模经济将使洗涤剂用户更能买得起的类似的醇衍生物和/或这样的衍生物的来源(即醇)。本专利技术有许多优点。它允许以可泵送均匀液体形式从不多的特制设备输送浓缩物，以满足世界范围内的清洁喷气式发动机/柴油机燃料的需要。由于本文的某些加工料流还可以用于洗涤剂，本专利技术具有使用户更能负担得起的来自这些料流的化合物来制备所有形式的清洗组合物，尤其是表面活性剂的可能性。本专利技术的新方法简单并且可以使用已知的加工设备，仅需要用本文说明的新方式连接或装配它们。因此，这些方法需要最少的其它新加工开发并且是非常实用的。本文中意料不到的加工设备组合包括在具有现代加氢裂解/加氢异构化的方法(基于最近的润滑剂制备技术，例如参见-->S.J.miller，microporousmaterials，第2卷(1994)，第439-449页)上的分段控制裂解(基于非常陈旧的洗涤剂技术)。本专利技术方法利用可能是全世界最好最大的链中间甲基支化的链烷烃的商业源，并且灵活地提供用于制备主料流的主要尖端技术的应用。存在很少或根本没有浪费，因为来自支流的所有副产品可以用来以等于或大于收入的价值返回到燃料设备的主料流中。本专利技术方法的优选实施方案包括在燃料设备的主料流中的费-托法链烷烃制备，具有可以主要使用与费-托法链烷烃制备相同的合成气或H2/CO比的羰基合成反应。所生产的组合物具有许多优点。本专利技术方法的产品用于改善低温性能和燃料润滑性是意外优越的，还可以使清洁(低硫、低氮)燃料在燃料喷射器和泵的润滑中是有效的。在本专利技术组合物中的非直链醇衍生物实际上在内燃机部件的金属表面上具有优异的表面性质，尤其是在受摩擦影响的情况下更是如此。更重要本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于内燃机的燃料组合物，所述燃料组合物包括：　　　　（ａ）至少约５％至约９９．９９９０％的一种或多种燃料烃；和　　　　（ｂ）至少约１０ｐｐｍ至约９５％的一种或多种非直链脂族伯醇衍生物，其中所述一种或多种非直链脂族伯醇衍生物的醇部分具有至少约１１至约２１个碳原子，任选地，其中所述一种或多种燃料烃包括费－托法合成的羰基合成烃；　　　　且　　　　其中所述组合物任选还包括选自下列的组分：　　　　（ｃ）直链长链一元醇，直链长链一元醇衍生物；　　　　（ｄ）非直链二醇，非直链二醇衍生物；　　　　（ｅ）直链二醇，直链二醇衍生物；和　　　　（ｆ）（ｃ）－（ｅ）的两种或多种的混合物，　　　　优选其中所述燃料组合物包括组分（ｂ）和（ｃ），并且（ｂ）∶（ｃ）的重量比为至少约２∶１。

【技术特征摘要】
US 2001-11-20 60/331,8251.用于内燃机的燃料组合物，所述燃料组合物包括：(a)至少约5％至约99.9990％的一种或多种燃料烃；和(b)至少约10ppm至约95％的一种或多种非直链脂族伯醇衍生物，其中所述一种或多种非直链脂族伯醇衍生物的醇部分具有至少约11至约21个碳原子，任选地，其中所述一种或多种燃料烃包括费-托法合成的羰基合成烃；且其中所述组合物任选还包括选自下列的组分：(c)直链长链一元醇，直链长链一元醇衍生物；(d)非直链二醇，非直链二醇衍生物；(e)直链二醇，直链二醇衍生物；和(f)(c)-(e)的两种或多种的混合物，优选其中所述燃料组合物包括组分(b)和(c)，并且(b)∶(c)的重量比为至少约2∶1。2.如权利要求1所述的燃料组合物，其中(a)所述一种或多种燃料烃包括至少两类燃料烃，优选地，其中所述至少两类燃料烃的区别在于，第一类燃料烃是费-托法合成的羰基合成烃，并且第二类燃料烃不同于所述第一类燃料烃；和(b)其中所述一种或多种非直链脂族伯醇衍生物包括非直链脂族羰基合成伯醇衍生物，其中至少约0.6重量分数的所述一种或多种非直链脂族羰基合成伯醇衍生物的醇部分包括至少一个位于从羰基合成醇部分的羟基开始计数第3个或更高的碳原子上的C1-C3烷基取代基。3.如权利要求1所述的燃料组合物，其中所述燃料组合物包括选自润滑性、倾点降低性醇衍生物的所述一种或多种非直链脂族伯醇衍生物，优选地，所述一种或多种非直链脂族伯醇衍生物的含量按重量分数计足以使组分(b)的添加剂倾点APP1降低到比参考醇组合物的添加剂倾点APPR低至少10℃，所述参考醇组合物基本由相应的直链脂族伯醇衍生物组成。4.如权利要求1所述的燃料组合物，所述燃料组合物包括约20％至约95％的所述一种或多种非直链脂族伯醇衍生物；并且其中所述一种或多种燃料烃(a)包括：(i)约5％至约80％的选自费-托法合成的羰基合成烃的第一类燃料烃；并且其中至少0.8重量分数的所述一种或多种非直链脂族伯醇衍生物的醇部分包括至少一个位于从醇部分的羟基开始计数第3个或更高的碳原子上的C1-C3烷基取代基；并且不超过约0.01重量分数的所述一种或多种非直链脂族伯醇衍生物的醇部分包括四取代的碳原子。5.如权利要求1所述的燃料组合物，所述燃料组合物包括约0.1％至约19％的所述一种或多种非直链...

【专利技术属性】
技术研发人员：DS康纳，JCTR比凯特圣劳伦特，TA克里佩，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]