[发明专利]合成喷气燃料和柴油燃料组合物及其制造方法

说明书

发明领域

本发明涉及合成燃料领域，尤其是合成喷气燃料和/或合成柴油燃料，及其制造方法。更特别地，本发明涉及低硫或无硫燃料领域，所述燃料含有补偿硫的去除添加剂。

发明背景

清洁且基本不含硫、氮或芳香族化合物的喷气燃料或柴油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。见由James A.Spearot，Director，Chemical andEnvironmental Sciences Laboratory，General Motors代表Partnership for a New Generation of Vehicles 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。

某些最近开发的燃料组合物是清洁的，但是严重缺乏某些燃料希望的技术品质。这些明显是与硫和/或氮的去除有关。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燃料或柴油燃料更有效地补偿硫和/或氮和/或芳香族化合物的去除，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，特别是在现代发动机中的喷射器和燃料泵的燃料系统润滑。

在低硫喷气燃料/柴油燃料(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。这样的共同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燃料/柴油燃料，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/柴油燃料，并且为它们解决所有由于硫去除导致的问题。这样的益处实际上是在传统炼油中保护整个投资基础的实质。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，制造所需的较长链型燃料润滑添加剂的已知方法本质上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，存在着明显的空间。

例如已知的方法包括在费-托法获得的油中产生所谓“自然”醇的方法；这样的方法目前在自然醇中缺少足够的支化类型和含量。而且，当混入到高冲淡物中，用于现代的喷气发动机/柴油机燃料润滑时，这样的“自然”醇的总量不足。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，其它重要参数例如十六烷值或烟点(smoke point)。(烃的重原子数＝碳原子总数；醇的重原子数＝碳和氧原子的总数)。

已经试验了低硫燃料用添加剂的无醇法，并且发现了缺点。例如，由WO96/25473、WO98/21293、WO98/28383、WO99/00467和US5,488,191代表的现有技术。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，这样的添加剂是极性较小的，并且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，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。包含这样的添加剂的组合物可以独立控制醇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，本发明的一个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，并获得其制造方法。

制造喷气燃料和/或柴油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，以分离希望的燃料蒸汽。产品相对于喷气发动机/柴油机进行优化。

本发明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。

本发明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、并且可以在室温甚至寒冷温度(例如30°F，甚至更低)下以液体形式管道输送或装船运输。