[发明专利]生物来源的烃的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及烃，特别是涉及适于用作航空燃料或喷气燃料以及用作航空燃料用调合料的烃组分的生产。本发明还涉及由生物来源的可再生原料生产烃的方法。特别地，本发明提供了基于生物原料生产高质量航空燃料或航空燃料用组分或调合料的可替代方法。

背景技术

航空燃料或喷气燃料通常由粗矿物油生产，该粗矿物油通常通过蒸馏被分离得到在航空燃料馏程内沸腾的直馏煤油馏分，并且在需要时在之后进行本领域中公知的任选的转换过程如裂化等。还可以例如通过加氢处理或通过直馏煤油的碱洗来生产满足航空燃料要求的衍生自矿物油的煤油。

费-托法被越来越多地用于生产航空燃料，在其中一氧化碳和氢气在含铁、钴、镍或钌的催化剂上反应，生成直链和支链烃以及更少量的含氧化合物的混合物。用作原料的合成气可衍生自煤、天然气、生物质或重油物流。主要包含线性链烷烃的所得混合物被分馏，并且在航空燃料馏程内沸腾的馏分被分离并用作航空涡轮燃料中的组分，如WO2007/110448中所述。

US 2006/0111599描述了一种在其中将改进的低温费-托(LTFT)进料分馏并任选地掺混以获得低硫航空涡轮燃料的方法。获得的产品具有约270℃的终沸点，通常包含异链烷烃和正构链烷烃的掺混物。

WO 2007/027955提供了一种制备适于用作喷气燃料的烃产品的方法。在该方法中，使含C10-C20脂肪酸的进料(来源于任何甘油三酯源)进行热脱羧作用，接着将所得产品与含烯烃的材料混合并且进行烯烃复分解，然后进行脱氢作用(如果复分解产品是饱和的话)，随后进行任选的加氢作用。

WO 2007/027669教导了一种制备适于用作喷气燃料的烃产品的方法。在所述方法中，使含C10-C20脂肪酸的进料(来源于任何甘油三酯源)进行Kolbe电解而获得产物，将该产物与含烯烃的材料混合并且进行烯烃复分解，然后进行脱氢作用(如果复分解产品是饱和的话)，随后进行任选的异构化。

通常航空涡轮燃料包含使用不同方法获得的馏分和组分的掺混物。

专利FI 100248描述了一种用于生产中间馏分的两步法，其中将植物油中所含的脂肪酸和脂肪酸的甘油三酯氢化而得到正构链烷烃，随后将正构链烷烃异构化生成异链烷烃。获得的烃产品具有低(cold)温性能，不适合用作航空燃料。

航空燃料的典型特征如下所述。航空燃料是一种其大于90％的体积在130到300℃范围内沸腾(ASTM D86)、密度在15℃温度时为775到840kg/m³范围内，优选780到830kg/m³范围内(ASTM D4052)、初沸点在130-160℃范围内、终沸点在220-300℃范围内(ASTM D86)、-20℃温度下运动粘度在1.2-8.0mm²/s范围内(ASTM D445)、凝固点低于-40℃，优选低于-47℃(ASTM D2386)、并且闪点至少38℃(IP 170)的产品。

在多个标准中定义了对于航空涡轮燃料质量和性能的最低要求。在标准DEF STAN 91-91(英国国防部标准DEF STAN 91-91/2008年4月8日第6期，关于涡轮燃料、航空煤油型、喷气A-1、NATO代号F-35、联合服务名称AVTUR或检验时的当前版本)或在“检查单”(对联合操作系统的航空燃料质量要求，AFQRJOS)中的喷气A-1要求是基于ASTM D1655、DEF STAN 91-91和IATA、用于航空涡轮燃料规范的指导材料、某些机场操作要求的最严格要求。“半合成”航空燃料以DEF STAN 91-91在1999年被批准，并且全合成喷气燃料在2008年被批准。满足AFORJOS技术条件要求的航空燃料被称作“按照检查单的喷气A-1”或“检查单喷气A-1”燃料。

关于异链烷烃航空涡轮燃料的使用出现了一些问题，涉及到润滑性、热稳定性、氧化稳定性、储存稳定性、水分离特性、抗凝固性能和导电性。因此常常需要合适的添加剂来解决所述问题。允许在航空燃料中同时使用至多5种不同的合格添加剂，在航空燃料中使用通常1到3种不同的添加剂，该添加剂选自罗列于DEF STAN 91-91/6中被批准的添加剂。

防静电添加剂(SDA)总是需要的，以用于调节和保持操作条件下的电导率高于50pS/m。它在使用现代快速加燃料设备时在加燃料条件下是特别重要的。如果燃料的电导率不足，所述设备可导致静电的形成，这可引起火花甚至严重的加燃料火灾。

抗氧化剂通常被使用以用于改善燃料的稳定性，并且它们减少或防止燃料储存期间沉淀物的形成。