含烃燃料的低硫燃料混合物和生产这种混合物的方法技术

本发明专利技术涉及一种低硫燃料混合物，其是含有可再生烃组分的第一燃料混合物组分和含有烃的第二燃料混合物组分的混合物，以形成最终的低硫燃料混合物的至少一部分具有小于0.5重量％的硫含量，其中，所述第一燃料混合物组分的特征在于具有特性(δ

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含烃燃料的低硫燃料混合物和生产这种混合物的方法


[0001]本专利技术涉及含有可再生组分的烃的低硫燃料混合物领域，以及生产这种燃料混合物的方法。

技术介绍

[0002]气候变化迫使国际社会制定了雄心勃勃的目标，以减少温室气体的总排放，以期到2050年温度最高升高2℃。总温室气体排放中的约25％来自交通运输，尽管燃油效率有所提高，但交通运输是排放量仍高于1990年水平的唯一领域(即重型卡车、海运和航空)，也是与1990年的水平相比二氧化碳排放量持续上升的唯一领域。虽然轻型车辆和公共汽车可以通过提高燃油效率、电气化、混合动力汽车、生物乙醇来减少排放，但对于重型卡车、海运和航空而言，这些选择并不存在，这些领域的排放不断上升，并且预计还会继续增加。因此，此类运输应用需要新的解决方案。
[0003]水热液化(HTL)是一种非常有效的热化学方法，在接近水的临界点(218巴，374℃)的高压水中，例如在150巴至400巴的压力、300℃至450℃范围的温度的高压水中，将生物源材料(例如生物质和废料流)转化为可再生原油。在这些条件下，水获得了特殊的性质，使其成为许多化学反应(例如，将生物有机材料转化为可再生原油)的理想介质。由于所有有机碳材料(包括顽固的生物聚合物，如木质素)都直接转化为可再生的生物原油，因此水热液化由于其高转化率和碳效率而具有很高的资源效率。由于寄生损失(parasitic loss)低，它具有非常高的能源效率，并且与其他热化学过程不同，因为不需要干燥或相变而没有潜在的热添加，即可以处理湿材料。此外，水热液化过程允许进行广泛的热回收过程。生产的可再生原油与其石油对应物有许多相似之处，并且通常与例如通过热解生产的生物油相比质量高得多，所述通过热解生产的生物油通常包含大量杂原子，例如氧(例如40重量％)以及高含水量(例如30重量％至50重量％)，这使得此类生物油是化学不稳定的且与石油不混溶，并对它们的提质和/或协同加工成成品(例如运输燃料)带来严峻挑战。从石油加氢处理中采用的催化加氢脱氧已被证明至少部分地将热解产生的生物油转化为烃类或更稳定的生物油，但由于高氧含量、催化剂稳定性和反应器结垢，具有与非常高的氢消耗相关的局限性，参见已发表的研究如Xing(2019)、Pinheiro(2019)、Mohan(2006)、Elliott(2007)。
[0004]通过水热液化生产的可再生原油的数量和质量取决于具体的操作条件和采用的水热液化工艺，例如原料、干物质含量、加热和转化期间的压力和温度、催化剂、液态有机化合物的存在、加热和冷却速率、分离系统等参数。
[0005]对于传统的石化原油，由水热液化过程生产的可再生原油需要提质/精炼(例如通过催化加氢处理和分馏)，然后才能够用于最终应用，例如直接用于现有基础设施作为直送燃料(drop in fuel)。然而，尽管通过水液液化生产的可再生原油在许多方面类似于其石油对应物，但它们也具有其独特的性质，包括：
[0006]‑
由于含氧量高于传统石油衍生油，因此沸点和粘度较高
[0007]‑
有氧和无氧的沸点相差巨大
[0008]‑
比石油更高的氧含量会导致在提质过程(例如，通过催化加氢)中因较高的含氧量而放热更高
[0009]‑
可再生原油与其石油对应物或部分提质油或完全提质油(例如，用氢气催化处理)不是完全可混合/相容的。
[0010]这些不同的性质需要在水热生产过程、可再生原油或其馏分的直接使用、以及在提质过程的操作期间加以考虑，无论是单独对可再生原油进行提质还是通过在炼油厂将其与其他油(例如常规油或其他油)协同加工。
[0011]为了在成品燃料混合物中使用可再生油或其馏分，例如含有可再生组分的烃的低硫燃料混合物，所有组分完全相容或可混溶是至关重要的，例如，不会在使用、储存和/或用在相同应用中使用的其他燃料混合物稀释的期间分离，所述其他燃料混合物例如，符合用于低硫RMG 180船用燃料的ISO 8217 RMG 180规范的包含可再生组分的船用燃料混合物，用于固定式发动机和/或作为加热应用中的热燃油的烃类混合物。
[0012]此外，出于工艺和资源效率原因以及经济原因，进一步希望将尽可能多的可再生原油转化为可以直接使用或经进一步加工为有用且有价值、并且产生最少的低价值残留物或废品的产品。
[0013]尽管这种相容性是合乎需要的，但是对于包含可再生组分的油而言，通常不会在不产生显著量的残留物、不添加显著量的其他添加剂的情况下获得这种相容性，特别是对于较高沸点的馏分。
[0014]专利技术目的
[0015]因此，本专利技术的目的是提供一种包含可再生组分的低硫燃料混合物，其用于例如船舶、固定式发动机和/或热燃油应用，而不具有上述相容性问题。

技术实现思路

[0016]根据本专利技术的一个方面，本专利技术的目的是通过含有可再生烃组分的第一燃料混合物组分和含有烃的第二燃料混合物组分的低硫燃料混合物，以形成最终的低硫燃料混合物的至少一部分具有小于0.5重量％的硫含量实现的，其中，所述第一燃料混合物组分的特征在于具有特性(δ
d1
,δ
p1
,δ
h1
)＝(17
‑
20,6
‑
10,6
‑
10)；其中，所述第一燃料混合物组分包含燃料物质和连接物质，所述燃料物质包含70重量％的沸点高于220℃的化合物，并且所述燃料物质的特征还在于具有特性(δ
d
,δ
p
,δ
h
)＝(17
‑
20,6
‑
15,6
‑
12)，所述连接物质包含一种或多种含硫溶剂，所述连接物质的特征在于具有特性(δ
d3
,δ
p3
,δ
h3
)＝(17
‑
20,3
‑
6,4
‑
6)；其中所述燃料物质以90重量％至99.5重量％的相对量存在于所述第一燃料混合物组分中，并且所述连接物质以0.5重量％至10重量％的相对量存在于所述第一燃料混合物组分中；其中所述第二燃料混合物组分的特征在于具有特性(δ
d2
,δ
p2
,δ
h2
)＝(17
‑
20,3
‑
5,4
‑
7)并且选自超低硫燃料油(ULSFO)如RMG 180、低硫燃料油、船用瓦斯油、船用柴油、减压瓦斯油及其组合，其中所述第一燃料混合物组分以至多80重量％的相对量存在于所述最终的低硫燃料混合物中。
[0017]根据本专利技术的低硫燃料混合物规格不仅允许生产更相容和更稳定的含有可再生烃组分的低硫混合物，而且允许更多的含有可再生组分的第一燃料物质被引入有用和有价值的应用中，而不会产生大量的低价值残留物或废品，例如根据本专利技术的低硫燃料混合物
允许在低硫燃料混合物中使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种低硫燃料混合物，其是含有可再生烃组分的第一燃料混合物组分和含有烃的第二燃料混合物组分的混合物，以形成最终的低硫燃料混合物的至少一部分具有小于0.5重量％的硫含量，其中，所述第一燃料混合物组分的特征在于具有特性(δ
d1
,δ
p1
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)＝(17
‑
20,6
‑
10,6
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10)；其中，所述第一燃料混合物组分包含燃料物质和连接物质，所述燃料物质包含70重量％的沸点高于220℃的化合物，并且所述燃料物质的特征还在于具有特性(δ
d
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p
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20,6
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15,6
‑
12)，所述连接物质包含一种或多种含硫溶剂，所述连接物质的特征在于具有特性(δ
d3
,δ
p3
,δ
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)＝(17
‑
20,3
‑
6,4
‑
6)；其中所述燃料物质以90重量％至99.5重量％的相对量存在于所述第一燃料混合物组分中，并且所述连接物质以0.5重量％至10重量％的相对量存在于所述第一燃料混合物组分中；其中所述第二燃料混合物组分的特征在于具有特性(δ
d2
,δ
p2
,δ
h2
)＝(17
‑
20,3
‑
5,4
‑
7)，并且选自超低硫燃料油(ULSFO)如RMG 180、低硫燃料油、船用瓦斯油、船用柴油、减压瓦斯油及其组合，其中所述第一燃料混合物组分以至多80重量％的相对量存在于所述最终的低硫燃料混合物中。2.根据权利要求2所述的低硫燃料混合物，其中，所述连接物质是硫含量为至少1重量％的燃料油，例如硫含量为至少1.5重量％的燃料油，优选硫含量为至少2.0重量％的燃料油。3.根据权利要求1
‑
2中任一项所述的低硫燃料混合物，其中，所述连接物质包括高硫燃料油例如RMG 380、减压瓦斯油、重减压瓦斯油、或其组合。4.根据前述权利要求中任一项所述的低硫燃料混合物，其中，所述第一燃料混合物组分以至多10重量％至75重量％的相对量存在于所述最终的低硫燃料混合物中，其中，所述第二燃料混合物组分以25重量％至90重量％的相对量存在于所述最终的低硫燃料混合物中。5.根据前述权利要求中任一项所述的低硫燃料混合物，其中，所述含有可再生烃组分的第一燃料混合物组分包含的所述燃料物质包含至少70重量％的沸点高于300℃，例如至少70重量％的沸点高于350℃；优选地，所述第一燃料混合物组分的所述燃料物质包含至少70重量％的沸点高于370℃，例如所述第一燃料混合物组分的所述燃料物质包含至少70重量％的沸点高于400℃。6.根据前述权利要求中任一项所述的低硫燃料混合物，其中，所述含有可再生烃组分的第一燃料混合物组分的所述燃料物质包含至少50重量％的沸点高于300℃，例如至少50重量％的沸点高于350℃；优选地，所述第一燃料混合物组分的所述燃料物质包含至少50重量％的沸点高于370℃，例如所述第一燃料混合物组分包含至少50重量％的沸点高于400℃。7.根据前述权利要求中任一项所述的低硫燃料混合物，其中，所述含有可再生烃组分的第一燃料混合物组分的所述燃料物质包含至少10重量％的沸点高于400℃，例如至少10重量％的沸点高于450℃；优选地，所述第一燃料混合物组分的所述燃料物质包含至少10重量％的沸点高于475℃，例如所述第一燃料混合物组分的至少10重量％的沸点高于500℃。8.根据前述权利要求中任一项所述的低硫燃料混合物，其中，所述最终的低硫燃料混合物的硫含量小于0.1重量％。9.根据前述权利要求中任一项所述的低硫燃料混合物，其中，所述第二燃料混合物组分的硫含量至多1重量％，例如至多0.5重量％。
10.根据前述权利要求中任一项所述的低硫燃料混合物，其中，所述第一燃料混合物组分以50重量％至75重量％的相对量存在于所述最终的低硫燃料混合物中，其中，所述第二燃料混合物组分以25重量％
‑
50重量％的相对量存在于所述最终的低硫燃料混合物中，并且其中，进一步地，所述连接物质以0.5重量％至5重量％的相对量存在于所述最终的低硫燃料混合物中。11.根据前述权利要求中任一项所述的低硫燃料混合物，其中，所述第一燃料混合物组分的特征在于具有特性(δ
d1
,δ
p1
,δ
h1
)＝(17
‑
20,7
‑
9,8.5
‑
10)。12.根据前述权利要求中任一项所述的低硫燃料混合物，其中，所述包含可再生烃组分的第一燃料混合物组分的燃料物质的水含量为小于1重量％，例如水含量为小于0.5重量％；优选地，所述包含可再生烃组分的第一燃料混合物组分的水含量为小于0.25重量％，例如水含量为小于0.1重量％。13.根据权利要求2
‑
12中任一项所述的低硫燃料混合物，其中，所述燃料物质的特征在于具有特性(δ
d
,δ
p
,δ
h
)＝(18.0
‑
19.5，6
‑
12，7
‑
10)，并且其中，所述连接物质的特征在于具有特性范围(δ
d3
,δ
p3
,δ
h3
)＝(17
‑
20,3
‑
4.5,4
‑
6.5)。14.根据权利要求2
‑
13中任一项所述的低硫燃料混合物，其中，所述连接物质还包含来自酮、醇、甲苯、二甲苯和/或甲氧甲酚或其组合的组的组分。15.根据权利要求14所述的低硫燃料混合物，其中，所述连接物质还包含含有以下组分的混合物：25重量％至90重量％的酮、0.1重量％至40重量％的烷烃、1重量％至40重量％的醇和0.1重量％至20重量％的甲苯和/或二甲苯和/或甲氧甲酚。16.根据前述权利要求中任一项所述的低硫燃料混合物，其中，所述低硫燃料混合物在50℃的粘度为160cSt至180cSt的范围，所述低硫燃料混合物的闪点为高于60℃，所述低硫燃料混合物的倾点为低于30℃，总酸值为小于2.5mg KOH/g。17.根据前述权利要求中任一项所述的低硫燃料混合物，其中，所述第一燃料混合物组分和/或所述燃料物质的特征还在于：
‑
闪点为60℃至150℃的范围，
‑
倾点为低于30℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：斯蒂珀能源有限公司，
类型：发明
国别省市：