[发明专利]燃料组合物

说明书

本发明涉及中间馏分燃料组合物及其制备与用途以及某些类型的燃料组分在所述燃料组合物中的用途。

含有不易挥发共混组分(即比燃料分子更重或极性更强的组分)的燃料的蒸发会造成燃料组分的不均匀分布，从而不易挥发的组分倾向于在未蒸发的残油中富集。在内燃机中，燃烧本身会转化大部分燃料物质；但少量的剩余液体仍在燃烧室中或壁上保持未燃烧。然后其通过润滑机油洗出并在润滑机油中累积。当活塞环被磨损或失效时，这种燃料稀释效被强化，这是因为更多的燃料可能被直接挤过活塞环进入润滑机油中。

所谓的“生物柴油”燃料组分如植物油或植物油衍生物(如脂肪酸酯，特别是脂肪酸甲酯(FAME))或其它的含氧化合物如酸、酮或酯通常比经常在矿物油衍生燃料中存在的烃更难挥发。对于这种可再生燃料组分(特别是FAME)的强制性应用要求已经导致这种组分在润滑机油中的应用增加。但这会导致润滑机油更快劣化。

燃料组分在发动机润滑油中富集的效果包括由于燃料稀释造成的粘度降低；淤泥和漆膜的形成；由总碱值降低表示的润滑基油的碱度储备的损耗；由于更多硝酸形成而造成的表示油劣化的总酸值的更迅速增加；以及由于包含生物柴油组分的润滑基油具有较高的溶解性，造成轴承的某些金属如铜和铅流失。其它效果与在现代柴油机中应用的废气涡轮增压机的存在有关。此时，在涡轮增压机轴承中产生的高温下生物柴油组分发生碳化，造成最终轴承和/或密封失效。

这一点由于通常应用的延长的排油间隔进一步强化。在最坏的情况下，甚至可能由于油过滤器因过量淤泥形成而凝固或堵塞而造成发动机润滑油的灾难性故障。因此，为了避免润滑剂污染可能造成发动机损坏，排油间隔要缩短。

因此，极希望得到能够消除上述问题的燃料组合物.进一步希望的是能够维持或加大润滑机油的排油间隔。

通过采用具有高粘度(即高于某值)的重组分作为在发动机润滑油中富集的燃料添加剂，从而有效地添加到发动机机油中，已令人惊奇地实现了这一点。

因此，按照本发明，提供一种中间馏分燃料组合物，它包含：(a)含有至少部分生物柴油燃料组分的中间馏分基础燃料，其中所述生物柴油燃料组分如植物油、水合的植物油或植物油衍生物(例如脂肪酸酯，特别是脂肪酸甲酯(FAME))或其它含氧化合物如酸、酮或酯，和(b)在100℃下粘度为至少8mm²/s的费-托衍生的链烷烃基油组分。

已经发现，在包含生物柴油燃料组分(如氧化的脂肪酸甲酯或植物油或其它含氧化合物如酸、酮或酯)的中间馏分燃料组合物中包含在100℃下粘度为至少8mm²/s的费-托衍生的链烷烃基油组分，有可能会导致利用所述燃料组合物运行的发动机的润滑剂性能改进。

费-托缩合工艺是在合适的催化剂存在下和典型地在高温(例如125-300℃，优选175-250℃)和/或高压(例如5-100bar，优选12-50bar)下，将一氧化碳和氢气转化成长链烃、通常为链烷烃的反应。一氧化碳和氢气本身可衍生于有机或无机、天然或合成来源，典型地来自于天然气或有机衍生的甲烷。一般地，使用费-托方法转化成液体燃料组分的气体可包括天然气(甲烷)、LPG(例如丙烷或丁烷)、“凝析油”，例如乙烷、合成气(一氧化碳/氢气)和衍生于煤、生物物质和其它烃的气态产物。

可使用费-托方法制备多种烃燃料，其中包括LPG、石脑油、煤油和瓦斯油馏分。在这些当中，瓦斯油用作机动车柴油燃料组合物以及用于其中，典型地以与由石油衍生的瓦斯油的共混物用于机动车柴油燃料组合物中。在加氢操作和真空蒸馏之后，重质馏分可得到具有不同蒸馏性能和粘度的一系列基油，所述基油可用作润滑基油原料。

费-托衍生链烷烃基油组分优选为重的残余基油，这是由于其可以使生物组分污染的润滑基油的粘度增加较多。

这种费-托衍生链烷烃基油组分的一个实例为购自Shell Bintulu的粘度至少为8mm²/s(100℃下)的超重基油残余组分。

馏分费-托衍生基油如EP-A-1366134中公开的那些提供类似效果，但由于其固有的高挥发性和低粘度，使其在燃料中的存在量必须较高。

在从真空塔中回收润滑基油馏分之后剩余的较高分子量的所谓残余“塔底”产品通常被循环到加氢裂化单元中以供转化成较低分子量的产品，所述较低分子量的产品本身常常被认为不适合于用作润滑基油。

还有建议这种塔底产物在馏分基油内用作添加剂，如US-A-7053254中所述，其中使用费-托塔底产物衍生的添加剂改进馏分基油的润滑性能和特别是降低其倾点。