生产合成石脑油燃料的方法及用该方法生产的合成石脑油燃料技术

本发明专利技术提供一种生产用于压缩点火式（ＣＩ）发动机的合成石脑油燃料的方法，该方法包括至少如下步骤：加氢处理由ＣＯ与Ｈ↓［２］费托（Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｔｒｏｐｓｃｈ，缩写ＦＴ）合成反应产物的至少一个馏分，或其衍生物，加氢裂化ＦＴ合成产物至少一个馏分或其衍生物，并分馏这些工艺产物，以获得所要求的合成石脑油燃料特性。本发明专利技术还提供一种通过该方法制成的合成石脑油燃料，一种燃料组合物以及一种含燃料组合物的柴油浊点降低剂，所述燃料组合物和所述浊点降低剂均包括本发明专利技术的提供的合成石脑油。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
生产合成石脑油燃料的方法及用该方法生产的合成石脑油燃料本专利技术涉及可用于压缩点火(CI)式内燃机的石脑油燃料以及生产这种石脑油燃料的方法。更具体地说，本专利技术涉及用一种主要含链烷烃的合成原油生产的石脑油燃料，该合成原油是采用一般Fischer-Tropsch(FT)方法通过CO与H2反应生产得到的。专利技术背景FT烃类合成方法的产物，特别是钴和/或铁基催化方法的产物含正构烷烃比例高。原始的FT合成产物的低温流动性能非常差，以致这些产品难以用于低温流动性能至关重要的场合，如柴油、润滑油的基础油和喷气燃料。在本领域已知，辛烷值和十六烷值的关系通常都是相反的，即辛烷值高的，一般十六烷值都低。而且还已知，石脑油馏分本身低温流动特性就差，如其凝固和浊点。因而，激励人们寻求一种采用FT过程生产能具有良好低温流动特性和符合CI发动机燃料需求十六烷值的合成石脑油燃料的方法。另外，这种合成石脑油燃料还要具有合格的生物降解性能。本专利技术所述合成石脑油燃料是通过如FT反应合成气(syngas)获得的含链烷烃的合成原油(syncrude)生产的。FT主要产物包括从甲烷到分子量1400以上的广阔范围的烃类；主要包括链烷烃和少量的其它物类，如烯烃，以及含氧物类。现有技术在US5,378,348中教导，对Fisher-Tropsch反应器的产物进行加氢处理及异构化，可因燃料的异构链烷烃属性而获得冰点-34℃或更低的喷气燃料。相对于石蜡基烷烃进料，这样增加产物的支链，相当于使其十六烷品级(燃烧)值低于正构(直链)链烷烃的值。这说明支链增多会降低石蜡烃燃料的十六烷值。令人惊奇地是，本申请人现已发现生产出十六烷值一般在30以上且低温流动性能良好的加氢合成石脑油燃料是可能的。本专利技术合成石脑油燃料可单独或掺混用于目前一般使用柴油场合的CI发动机中。这样会使燃料符合更严格的品质和废气排放规程。本专利技术合成石脑油燃料可与常规柴油燃料掺混一起，达到废气排放低、低温流动特-->性好、芳烃含量低和十六烷值合格的效果。专利技术综述因此，按照本专利技术第一方面，提供一种生产适用于CI发动机的合成石脑油燃料的方法，该方法至少包括步骤：(a)加氢处理由CO与H2 Fischer-Tropsch(FT)合成的反应产物的至少一个馏分，或其衍生物；(b)加氢裂化FT合成产物的至少一个馏分或其衍生物；和(c)分馏这些方法的产物，以获得所要求的合成石脑油燃料特性。此方法可包括按所需比例对分馏后的工艺产物进行掺混的其它步骤，以获得其使用特性符合CI发动机要求的合成石脑油燃料。上述方法可生产一种合成石脑油，它具有包括如下某些需要的特性：高的十六烷值，超过30；低的硫含量，约5ppm以下；良好的低温流动性能；和含有30％以上的异构烷烃，其中包括甲基和/或乙基分支的异构烷烃。本专利技术另一方面提供一种生产其十六烷值高于30的合成石脑油燃料的方法，此种方法包括：(a)将由FT合成反应合成气所获得的产物分离成一种或多种较重馏分和一种或多种较轻馏分；(b)在以生产馏分油为主的条件下催化处理该较重的馏分；(c)再从步骤(b)中产生的重质产物馏分中分离出步骤(b)的石脑油产物馏分；和(d)任选，在步骤(c)中所得的石脑油产物与至少一部分在步骤(a)中的一种或更多种较轻的馏分或其产物进行掺混。步骤(b)的催化处理可以是一种加氢处理的步骤，例如，加氢裂化或缓和加氢裂化。该用于生产合成石脑油燃料的方法，在步骤(d)之前可包括一步或多步附加的分馏步骤以分馏至少部分在步骤(a)中得到的一种或多种较轻馏分，或其产物。该用于生产合成石脑油燃料方法，在步骤(d)之前可包括附加的加氢处理步骤以处理至少部分在步骤(a)中得到的一种或多种轻质馏分，或其产物。步骤(a)中的一种或多种重质馏分的实沸点(TBP)可在约70-700℃，但是，也可在80-650℃范围。步骤(a)中的一种或多种轻质馏分的实沸点(TBP)可在-70至350℃的范围，一般在-10至340℃的范围。-->步骤(d)的产物沸程可在30-200℃范围。按ASTM D86方法测定，步骤(d)的产物沸程可在40-155℃范围。步骤(d)产物可以是一种石脑油燃料。步骤(d)的产物浊点可能在-30℃以下，一般为-40℃，甚至在-50℃以下。将步骤(c)中所得的石脑油产物馏分与至少一部分由步骤(a)所得的一种或多种轻质馏分或其产品，按混合体积比为1∶24至9∶1，一般在2∶1至6∶1的范围内，进行混合，可获得步骤(d)的产物；在一组实施方案中，该混合比为50∶50。本专利技术还提供一种由原始的FT合成产物生产适于CI发动机的包括以短直链及支链石蜡烃为主的合成石脑油燃料的方法。在这种方法中，产自FT方法的石蜡基产品被分离为至少二种馏分，一种较重的馏分及至少一种较轻的馏分。该较轻馏分可以通过温和的催化加氢，以脱除诸如氧这样的杂原子化合物，并使其中的烯烃饱和，从而生产可用作为石脑油、柴油、溶剂和/或其掺混组分的物料。该较重馏分可进行催化加氢处理以生产低温流动特性良好的产品，而无需预先加氢处理。这种加氢处理后的较重馏分可与全部或部分经加氢后和/或未经加氢的轻馏分进行掺混，并经分馏后获得以十六烷值合格为特征的石脑油燃料。适用于该加氢处理步骤的催化剂是市售的，并可根据对所需最终产品要求改善的品质选择。按照本专利技术的又一方面，提供一种十六烷值在30以上及浊点在-30℃以下的合成石脑油燃料，所述石脑油燃料的异构石蜡烃含量基本如上所述。在一组实施方案中，该合成石脑油燃料是一种FT产物。本专利技术提供一种含有10％-100％的上述合成石脑油燃料的燃料组合物。一般该燃料组合物可包含0-90％或更多的柴油燃料。该燃料组合物可包含至少20％的合成石脑油燃料，该组合物十六烷值在40以上，浊点在2℃以下。使用该合成石脑油作为浊点降低剂，可使该燃料组合物的浊点降低至少2℃。该燃料组合物可包含至少30％的该合成石脑油燃料，该组合物十-->六烷值在40以上，而浊点在0℃以下。利用该合成石脑油为浊点降低剂，可使该燃料组合物的浊点降低至少3℃。该燃料组合物可包含至少50％的该合成石脑油燃料，该组合物十六烷值在40以上，浊点在0℃以下，更一般在-4℃以下。利用该合成石脑油为浊点降低剂，可使该燃料组合物浊点降低至少4℃，或更一般降低至少8℃。该燃料组合物可包含至少70％的该合成石脑油燃料，该组合物十六烷值在40以上，浊点在-10℃以下，更一般在-15C以下。利用该合成石脑油为浊点降低剂，可使该燃料组合物浊点降低至少13℃，或更一般降低至少18℃。该掺混组合物还可包含0-10％的添加剂，以提高燃料的其它特性。这些添加剂可包括一种润滑性能改进剂。润滑性能改进剂可构成组合物的0-0.5％，一般为该组合物的0.00001％-0.05％。在某些实施方案中，润滑性能改进剂构成该组合物的0.008％-0.02％。该燃料组合物作为柴油可包括一种从原油得到的柴油，如US 2-D级(符合ASTM D 975-94规定的No.2-D级低硫柴油燃料油)和/或CARB(California Air Resources Board 1993规程)柴油燃料，和/或一种南非规程的工业柴油燃料。专利技术详述本专利技术描述初级费托(FT)产物转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产适用于ＣＩ发动机的合成石脑油燃料的方法，该方法至少包括步骤：（ａ）、加氢处理获自ＣＯ与Ｈ↓［２］费托（ＦＴ）合成反应产物的至少一个馏分，或其衍生物；（ｂ）、加氢裂化该费托合成产物的至少一个馏分或其衍生物；及（ｃ）、分馏该 工艺产物，获得所需合成石脑油燃料特性。

【技术特征摘要】
US 1999-4-6 60/128,036;ZA 1999-4-19 99/027891、一种生产适用于CI发动机的合成石脑油燃料的方法，该方法至少包括步骤：(a)、加氢处理获自CO与H2费托(FT)合成反应产物的至少一个馏分，或其衍生物；(b)、加氢裂化该费托合成产物的至少一个馏分或其衍生物；及(c)、分馏该工艺产物，获得所需合成石脑油燃料特性。2、按照权利要求1的方法，包括按所需比例对分馏出的工艺产物进行掺混的附加步骤，以获得符合CI发动机所需特性的合成石脑油燃料。3、按照权利要求1或2的方法，生产一种具有至少某些所需特性的合成石脑油，所需特征包括：-十六烷值高，超过30；-含硫量低，5ppm以下；-低温流动性能良好；及-异构石蜡烃含量30％以上，其中异构石蜡烃以甲基支化为主。4、一种生产其十六烷值高于30的合成石脑油燃料的方法，该方法包括：(a)、将由费托合成反应的合成气所获得的产物分离成一种或多种较重馏分和一种或多种较轻馏分；(b)、在以生产馏分油为主的条件下对该较重馏分进行催化处理；(c)、从也是在步骤(b)中生成的重质产物馏分中分馏出石脑油产物馏分；和(d)、任选，将步骤(c)中所得的石脑油与至少一部分步骤(a)中的一种或多种轻质馏分或其产物掺混。5、按照权利要求4的方法，其中步骤(b)的催化处理是一个加氢处理步骤。6、按照权利要求5的方法，其中的加氢处理步骤包括加氢裂化。7、按照权利要求4-6中任一项的方法，其包括在步骤(d)之前附加一步或多步分馏步骤以分馏出至少一部分在步骤(a)中的一种或多种较轻馏分或其产物。8、按照权利要求4-7中任一项的方法，其包括在步骤(d)之前附加加氢处理步骤以加氢处理至少一部分在步骤(a)中的一种或多种轻质馏分或其产品。9、按照权利要求4-8中任一项的方法，其中步骤(a)的一种或多种较重馏分的实沸点(TBP)在约70-700℃的范围。10、按照权利要求4-8中任一项的方法，其中步骤(a)的一种或多种较重馏分的实沸点(TBP)在80-650℃的范围。11、按照权利要求4-10中任一项的方法，其中一种或多种较轻馏分的实沸点(TBP)在-70℃至350℃的范围。12、按照权利要求4-10中任一项的方法，其中一种或多种较轻馏分的实沸点(TBP)在-10℃至340℃的范围。13、按照权利要求4-12中任一项的方法，其中步骤(d)的产物沸程按ASTM D86方法测定在30-200℃的范围。14、按照权利要求4-12中任一项的方法，其中步骤(d)的产物沸程按ASTM D86方法测定在40-155℃的范围。15、按照权利要求4-14中任一项的方法，其中步骤(d)的产物是一种石脑油燃料。16、按照权利要求4-15中任一项的方法，其中步骤(d)的产物浊点在-30℃以下。17、按照权利要求4-15中任一项的方法，其中步骤(d)的产物浊点在-50℃以下。18、按照权利要求4-17中任一项的方法，其中步骤(d)的产物是通过使步骤(c)中所得的石脑油产物馏分与至少一部分在步骤(a)的一种或多种较轻馏分或其产物按1∶24至9∶1之间的体积比进行混合而获得。19、按照权利要求4-17中任一项的方法，其中步骤(d)的产物是通过使在步骤(c)中所得的石脑油产物馏分与至少一部分在步骤(a)的一种或多种较轻馏分或其产物，按2∶1至6∶1范围的体积比，进行混合而获得。20、按照权利要求4-17中任一项的方法，其中步骤(d)的产物是通过使在步骤(c)中所得的石脑油产物馏分与至少一部分在步骤(a)中的一种或多种较轻馏分或其产物，按1∶1的体积比，进行混合而获得。21、由费托法的初级产物生产适用于CI发动机的合成石脑油燃料的方法，该合成石脑油燃料以短直链和支链的石蜡烃为主。22、按照权利要求21的方法，其中来自费托方法的石蜡基产物被分离为至少二种馏分，一种较重的馏分及至少一种较轻的馏分；其中较轻的馏分再经缓和催化加氢以脱除诸如氧的杂原子化合物，并使烯烃饱和，从而可用作石脑油、柴油、溶剂、和/或其调合组分的生产物料。23、按照权利要求22的方法，其中对较重馏分进行催化加氢处理以生产低温流动特性良好的产品，而无需预先加氢处理。24、按照权利要求23的方法，其中加氢处理后的较重馏分与所有或部分的加氢后和/或未经加氢的轻质馏分进行掺混，以经分馏后获得十六烷值合格的石脑油燃料。25、一种生产适...

【专利技术属性】
技术研发人员：LP丹库尔特，
申请(专利权)人：沙索尔技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：ZA[南非]