[发明专利]油的改进

说明书

本发明涉及含有燃料添加剂的燃料油组合物，所述燃料油至少部分衍生自植物或动物材料，其已经经过加工以提高它们的氧化稳定性。

衍生自植物或动物材料的油和脂肪越来越多地用作燃料，特别是用于部分或完全替代石油衍生的中间馏分燃料，例如柴油。这类燃料通常被称作“生物燃料”或“生物柴油”。生物燃料可衍生自许多来源。最常用的包括从植物(例如油菜籽、向日葵等)中提取的脂肪酸的烷基(通常甲基)酯。这些类型的燃料通常被称作FAME(脂肪酸甲酯)。

环境方面的考虑促进了这类燃料的使用，因为它们获自可再生资源。也有迹象表明，生物燃料在燃烧时产生比同等的石油衍生燃料少的污染。

但是，由于该燃料衍生自天然来源，它们在储存时容易氧化变质。为了克服这一问题，一般惯例是向生物燃料中加入化学抗氧化剂添加剂。所用物质的最常见类型是芳基-胺类(aryl-aminic)和酚类抗氧化剂，例如二苯胺、二烷基苯胺、BHT(2，4-二叔丁基羟基甲苯)和BHQ2，5-二叔丁基氢醌。还使用酮类、基于磷的和糖酯抗氧化剂，例如2，4-壬二酮、亚磷酸二月桂酯、磷酸三甲苯酯和抗坏血酸棕榈酸酯。US2004/0139649A1描述了使用BHT提高生物柴油的储存稳定性。这类化学抗氧化剂有效防止或延缓了生物燃料的氧化，但是，它们的使用在添加剂本身以及储存添加剂、将添加剂添加和掺入生物燃料中所需的基础设施方面都提高了成本和复杂性。因此，降低对化学抗氧化剂的需求是明显合意的。

本发明基于下述发现：可以使用简单方法处理获自植物或动物材料的脂肪酸烷基酯，以显著提高它们的抗氧化性。

因此，根据第一方面，本发明提供了一种燃料油组合物，其包含燃料油和至少一种燃料添加剂；其中所述燃料油包含任选地与石油衍生油结合的获自植物或动物材料的脂肪酸烷基酯；其中所述获自植物或动物材料的脂肪酸烷基酯已经经过加工，以使得它们的氧化稳定性得到提高，所述加工包括使所述酯与一种或多种离子交换材料接触；其中所述一种或多种离子交换材料由下式所示的材料构成：

其中Q代表固体载体，L代表任选的连接基团，且n是1或更大的整数。

出人意料地，已发现，通过使所述酯与所述离子交换材料接触，所述酯的氧化稳定性可以得到提高。

所述离子交换材料是被磺酸官能化的离子交换材料。这种类型的材料在本领域中已知是强的阳离子交换介质。

如本领域中已知的那样，离子交换材料的容量是指可供交换的化学当量的总数，以每单位重量或单位体积的材料表示。每干燥克的毫当量(meq)的量度常用于干燥介质，每毫升的meq(meq/ml)常用于湿介质。在本发明中，所述一种或多种离子交换材料优选具有至少2.0、优选至少2.5meq/ml的容量。测量这种参数的方法是本领域技术人员已知的。

所述固体载体可以是常用于离子交换用途的任何固体载体。例如，Q可包含氧化材料(例如基本纯净形式或掺杂的二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钇等)、天然或合成的沸石、有机树脂(例如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、聚苯乙烯/二乙烯苯基质)、天然或合成的纤维或布，等等。其它合适的材料是本领域技术人员已知的。可以选择该固体载体的物理形式以适合特定用途；凝胶、树脂、珠粒和粉末都可使用。

合适的离子交换介质可以购得。其实例包括以和商品名出售的那些。例如，据发现合适的一种材料是15。这些材料的常规用途包括水溶液的去矿化、电镀浴再生、用于电镀操作的漂洗水再循环以及本领域技术人员已知的其它用途。

脂肪酸和脂肪酸混合物可获自动物或植物材料。常用的是菜籽油、芫荽油、大豆油、棉籽油、葵花油、蓖麻油、橄榄油、花生油、玉米油、杏仁油、棕榈仁油、椰子油、芥菜籽油、麻风树油、牛脂和鱼油。其它实例包括衍生自玉米、黄麻、芝麻、牛油果、花生和亚麻籽油的油。菜籽油(其是被甘油部分酯化的脂肪酸的混合物)可大量获得，并可以通过从油菜籽中压榨而以简单方式获得。循环油，例如用过的厨用油，也是合适的。

上述来源中常见的示例性脂肪酸包括具有12至22个碳原子的那些，例如月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、反油酸、岩芹酸、蓖麻油酸、桐酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸、顺-二十碳-9-烯酸、二十二烷酸或芥酸。它们通常具有50至150、尤其是90至125的碘值。