[发明专利]费托衍生的燃气涡轮燃料及其制备方法

说明书

发明领域

本发明涉及费托燃气涡轮燃料蒸馏产物或燃气涡轮燃料调和组分，它们也能满足喷气燃料的规格要求但密度比传统喷气燃料要低，以及制备所述燃料的方法。

发明背景

燃气涡轮燃料是指可在汽轮机中燃烧来为各种人类活动提供能量的燃料组合物。汽轮机可以是固定的，例如用于发电的那些，或它们可用来为移动平台提供能量，例如为轮船提供能量。满足一定规格要求的燃气涡轮燃料可用作飞机的喷气燃料。

打算在喷气发动机中使用的燃气涡轮燃料的规格要求要苛于打算在用来发电的汽轮机中使用的燃料的规格要求。特别是各种等级的喷气燃料都有对冰点设置限定的规格要求。例如Jet A的冰点为-40℃或更低，Jet A1的冰点为-47℃或更低，和Jet B的最高冰点为-50℃或更低。虽然用来发电的燃气涡轮燃料与用作喷气燃料的燃气涡轮燃料的规格要求不同，但只生产单一等级的产品对炼油厂来说更方便操作。因此，对供使用的燃料采用最严格的规格要求意义重大且燃料必须要满足这些规格要求。当必须要保持传统喷气燃料所需要的密度规格时，本发明的这些组合物用作调和油料是最好的。

费托工艺提供了将各种烃资源转化为通常由石油提供的产品的途径。这些产品包括喷气燃料。在经由费托工艺制备烃的过程中，首先将烃资源，例如天然气、煤、炼油厂燃料气、焦油砂、沥青、原油和原油馏分，转化为合成气，合成气是包含一氧化碳和氢气的混合物。再将合成气转化为合成的烃化合物，其主要具有直链结构，主要是正构链烷烃、1-醇、1-烯烃和痕量的其它物种。这些烃物种可被精炼成包括燃气涡轮燃料在内的各种产物。

欧洲专利申请号1015530、美国专利公开号2002/0005009A1和美国专利6669743、6309432和5766274描述了据说适用于作为喷气燃料的含醇的费托衍生的产物的制备。但是，这些材料的密度低于喷气燃料的规格要求。醇的存在据称能改进燃料的润滑性。遗憾的是，这些文献中教导的采用指定范围醇的组合物不能满足喷气燃料的冰点规格要求，并因此不适合作为商用喷气燃料。而且，使用更高醇浓度的“喷气”燃料无法达到其它喷气燃料规格要求例如水分离指数。本发明涉及费托衍生的的燃气涡轮燃料组合物，它们能满足用于喷气燃料规格要求的冰点和最低85的水分离指数(MSEP)，优选能提高过程的产率。

冰点意指低于此温度则航空燃气涡轮燃料中将可能形成固体烃。冰点是采用ASTM D 2386来确定的，该ASTM D 2386测定冷却时所形成的烃固体晶体随燃料温度升高而消失时的燃料温度。

本公开内容中所用的词语“费托衍生的”是指除加入的氢气外其主要部分衍生自费托工艺的烃料流，无论是否经过后续加工步骤。用于产生“费托衍生的”的进料是指衍生自任何碳源如天然气、煤、炼油厂燃料气、焦油砂、油页岩、城市废物、农业废物、森林废物、木材、页岩油、沥青、原油和原油馏分的产物。

本公开内容中所用的词“包含”或“包括”的意思是开放性的，是指包括所提名的成份在内，但并非一定排除其它未提名的成份。词语“基本由...组成”或“基本上由...构成”的意思是不包括对组合物任何有任何实质意义的其它成份。词语“由...组成”或“由...构成”的意思换个说法是指除所述成份外其它所有成份均排除在外，但可以有极少量杂质。

发明概述

本发明涉及适合用作燃气涡轮燃料的费托衍生的蒸馏物，其具有由ASTM D56所测定的最低为38℃的闪点和-40℃或更低的冰点，并且还含有不少于约0.01wt％的在1-戊醇、1-己醇和1-庚醇的每一种中的氧和不多于约0.01wt％的在C₈₊直链醇中的氧。醇中氧wt％的上限低于使燃料不能达到适合冰点和/或其它燃料规格要求的量。任选地，可按对于两种醇来说不少于0.03wt％氧的浓度来使用三种醇之中的两种，即C₅和C₇或C₅和C₆或C₆和C₇。优选地，所述费托衍生的蒸馏物具有至少-47℃的冰点，和更优选所述费托衍生的蒸馏物的冰点不低于-50℃。所有wt％氧都是以无水状态为基准计量的。