具有良好十六烷值和良好冷特性的可再生烃组合物制造技术

本文提供了一种新的可再生烃组合物，包含碳数为C8

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有良好十六烷值和良好冷特性的可再生烃组合物


[0001]本公开总体涉及可再生烃组合物。本专利技术的可再生烃组合物可以由生物来源的油和脂肪或由废料生产。本公开具体而言且非排他性地涉及具有良好十六烷值和冷特性的可再生烃组合物，因此用作柴油燃料或柴油燃料组分。

技术介绍

[0002]尤其是在欧洲，环境利益和对柴油燃料日益增长的需求都激励着燃料生产商使用更密集可利用的可再生能源。在基于生物原料的柴油燃料的生产中，主要兴趣集中于植物油和动物脂肪，包括脂肪酸的甘油三酯。脂肪酸的长直和大部分饱和的烃链类似于柴油燃料中的烃。然而，纯植物油特性表现较差，特别是极端粘度、差的冷特性和差的氧化稳定性，限制了它们在运输燃料中的用途。
[0003]有害的氧可以通过加氢处理从脂肪酸或其酯中去除。在加氢处理期间，特别是加氢脱氧过程中，含氧基团与氢反应并通过形成水而去除，因此该反应与高氢耗有关。由于这些反应的高度放热性质，反应热控制是极其重要的。在进料流中植物油/脂肪或动物脂肪/油不纯、反应温度高、反应温度控制不充分或氢利用度低，可能会导致有害副反应，如裂化、聚合、酮化、环化和芳构化以及催化剂焦化。
[0004]脂肪酸组成、脂肪酸大小和饱和程度在不同来源的原料中会有相当大的差异。生物油或脂肪的熔点主要是因为饱和度。脂肪比液体油更饱和，在这方面，双键氢化所需的氢更少。脂肪酸链中的双键也会促进不同类型的副反应，如低聚/聚合、环化/芳构化和裂化反应，这些副反应会使催化剂失活，氢耗增加和柴油产量降低。
[0005]甘油三酯水解也会产生甘油二酯和甘油单酯，它们是部分水解的产物。甘油二酯和甘油单酯是表面活性化合物，其能够形成乳液，并使水和油的液/液分离更加困难。生物来源的油和脂肪以及废料也可以含有其他甘油酯类表面活性杂质如磷脂(例如，卵磷脂)，其结构内含有磷。磷脂是胶样物质，对催化剂有害。天然油和脂肪还含有对催化剂有害的其他类型的组分，或在加工中造成其他问题。
[0006]原料(由此是生物来源的油和脂肪以及废料)和加氢处理中的处理条件都会影响其能够获得的产物的烃分布。例如，在EP1741768A1中就讨论了工艺优化。
[0007]取决于官能性和碳数，不同的烃会导致不同的产品特性。通常会使用烃共混物才能获得所需的特性组合，因为不同组分可以提供协同或拮抗的总体特性。
[0008]Zeman等在Hydrotreated Vegetable Oil as a Fuel from Waste Materials(Zeman,P.&V.&Kotek,M.&J.&Obergruber,M.&J.&Hartov
á
,V.&Pechout,M.(2019).Catalysts.9(4).337,16pp.)中对此进行了讨论。他们描述了相对于其支链异构体，正链烷烃的沸点对应于十六烷值较高的柴油燃料，但另一方面，该异链烷烃的凝固点(凝点，solidification points)却低于正链烷烃。他们推断，富链烷烃燃料的品质存在折衷：要么燃烧特性良好，要么低温特性良好，但二者不可兼得。
[0009]出版物US2019/0218466公开了一种共混物，其包含5vol％
‑
95vol％的合成链烷烃
柴油、5vol％
‑
95vol％的生物柴油、0vol％
‑
90vol％的石油柴油。关于烃支化和异构体分布，他们报道在加氢处理的生物可再生原料中至少80wt％的异链烷烃是单甲基支化链烷烃，而低于30wt％是末端支化(即，2
‑
甲基支化)。
[0010]因此，对于具有改善的特性、特别是在不损害十六烷值的情况下改善冷特性的可再生烃组合物仍存需求。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的是克服现有技术中遇到的至少一些问题。
[0012]本专利技术的一个具体目的是提供一种可再生烃组合物，以满足对柴油燃料的要求，最重要的是十六烷值和浊点。
[0013]具体目的是提供一种既具有良好十六烷值又具有低浊点的可再生烃组合物。
[0014]本专利技术基于在以下中的令人惊讶的发现：对包含碳数为C8
‑
C30的正链烷烃和异链烷烃的可再生烃组合物的十六烷值和浊点进行评价，特别是研究其异链烷烃支化和分布。据发现，权利要求13中定义的可再生烃组合物提供了相比于已公开的值，令人惊讶的良好且出乎意料的十六烷值和浊点的组合。
[0015]另一个具体目的是提供适用作柴油燃料或柴油燃料组分的可再生烃组合物。
[0016]根据第一实施例方面，本文提供了如权利要求1定义的可再生烃组合物作为柴油燃料或作为柴油燃料组分的用途。
[0017]根据第二实施例方面，本文提供了如权利要求13定义的可再生烃组合物。
[0018]在前面已经举例说明了不同的非约束性实施例方面和实施方式。前述内容中的实施方式仅用于解释可以在不同实施方式中使用的所选方面或步骤。仅参考某些实施例方面就可以呈现一些实施方式。应当理解的是，对应的实施方式也可以应用于其他实施例方面。
附图说明
[0019]参考附图将会描述一些示例性实施方式，其中：
[0020]图1显示了一系列具有不同异构化程度的样品中异构化对浊点的影响。异构体表征为单支链异链烷烃、二支链和三支链异链烷烃以及多支链异链烷烃，并且其在总可再生烃组合物中的含量投射于示出温度(t，℃)的x轴上。
[0021]图2显示了一系列具有不同异构化程度的样品中异构化对十六烷值的影响。异构体表征为单支链异链烷烃、二支链和三支链异链烷烃以及多支链异链烷烃，并且其在总可再生烃组合物中的含量投射于示出十六烷值的x轴上。
[0022]图3显示了在本专利技术可再生烃组合物样品(圆圈)中观察到的协同作用，相对于十六烷值(y轴)投射浊点(x轴，℃)。作为参比，不符合本说明书的烃组合物以正方形示出。
具体实施方式
[0023]接下来将详细描述可再生烃组合物和相关生产工艺。关于可再生烃组合物讨论的特性同样适用于作为本文提供的方法制得的产品的相应组合物。
[0024]可再生烃组合物
[0025]作为本公开的第一方面，提供了一种可再生烃组合物，其包含：
[0026]该烃组合物总重量的30wt％
‑
50wt％的单支链异链烷烃，各单支链异链烷烃包含恰好一个烷基，
[0027]该烃组合物总重量的40wt％
‑
60wt％的二支链和三支链异链烷烃的总和，各二支链异链烷烃包含恰好两个烷基且各三支链异链烷烃包含恰好三个烷基，
[0028]5wt％
‑
15wt％的多支链异链烷烃的总和，各多支链异链烷烃包含多于三个烷基；和
[0029]2wt％
‑
20wt％的正链烷烃，
[003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】1.一种可再生烃组合物作为柴油燃料或作为柴油燃料组分的用途，其中所述可再生烃组合物包含：烃组合物总重量的30wt％
‑
50wt％的单支链异链烷烃，各单支链异链烷烃包含恰好一个烷基取代基，烃组合物总重量的40wt％
‑
60wt％的二支链和三支链异链烷烃的总和，各二支链异链烷烃包含恰好两个烷基取代基且各三支链异链烷烃包含恰好三个烷基取代基，5wt％
‑
15wt％的多支链异链烷烃的总和，各多支链异链烷烃包含多于三个烷基取代基；和2wt％
‑
20wt％的正链烷烃，其中所述异链烷烃和正链烷烃具有C8
‑
C30的碳数，并且85wt％
‑
98wt％、优选90wt％
‑
98wt％的所述异链烷烃和正链烷烃具有C15
‑
C30的碳数。2.根据权利要求1所述的用途，其中按烃组合物总重量计，至少90wt％、优选至少94wt％、更优选至少98wt％的所述异链烷烃和正链烷烃具有C10
‑
C30的碳数。3.根据权利要求1或2中任一项所述的用途，其中超过60wt％、优选超过70wt％、最优选超过94wt％的所述异链烷烃的β碳被至少一个烷基取代基取代。4.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中超过90wt％、优选超过94wt％、更优选超过96wt％、最优选超过98wt％的所述烷基取代基选自甲基和乙基取代基，优选甲基取代基。5.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中超过95wt％、更优选超过96wt％、最优选超过97wt％的所述异链烷烃的β碳被至少一个烷基、优选至少一个甲基取代基取代。6.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述单支链异链烷烃的wt％量与所述异链烷烃的wt％总量的比率为0.3
‑
0.9，优选0.35
‑
0.8，并且更优选0.4
‑
0.6。7.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中超过84wt％、优选超过88wt％、更优选超过92wt％、最优选超过97wt％的二支链、三支链和多支链异链烷烃各自在选自β碳、(ω
‑
1)碳或它们的组合的位置被至少两个甲基取代基取代。8.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中当根据ASTM D5771
‑
2017测量时，所述组合物的浊点为
‑
25℃至
‑
40℃。9.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中当根据EN 15195
‑
2014测量时，所述组合物的十六烷值为74
‑
84。10.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中根据ENISO 12185测量，所述组合物在15℃下的密度处于770
‑
790kg/m3的范围内。11.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中根据EN ISO 3405测量，所述组合物具有170℃
‑
360℃范围内的沸点。12.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中相对于烃组合物总重量，所述组合物的总芳烃含量小于1500wt
‑
ppm，优选小于1300wt
‑
ppm，更优选小于500wt
‑
ppm。13.一种可再生烃组合物，包含：烃组合物总重量的30wt％
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50wt％的单支链异链烷烃，各单支链异链烷烃包含恰好一个烷基取代基，烃组合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔库，
申请(专利权)人：耐思特公司，
类型：发明
国别省市：