[发明专利]来自单一原料的燃料和基础油调合料

说明书

技术领域

本发明总体上涉及由生物质-衍生的组合物制备运输燃料和基础油调合料的方法。

背景技术

由生物质生产的运输燃料和基础油调合料日益引起关注，这是因为它们衍生自可再生资源并且可以提供类似石油-衍生产品的受人关注的替代品和/或补充品。由生物质生产燃料和基础油调合料的常规方法通常使用需要双重反应器（和有关设备）的不同的燃料和基础油组列(trains)并且燃料的生产典型地需要加氢异构化步骤。

将植物油或其它脂肪酸衍生物转化为运输燃料的常规途径尤其可包括酯交换、催化加氢处理、加氢裂化、无氢催化裂化和热裂解。

可以使甘油三酯进行酯交换以产生脂肪酸烷基酯，最常见的是脂肪酸甲基酯(FAME)。常规FAME主要由C₁₈₊饱和脂肪酸的甲基酯组成。然而常规FAME的差的低温性能限制了其在较冷气候条件区域中的较广泛使用。通常，需要将至少一个双键引入到FAME分子中以改善其低温性能。然而，衍生自不饱和脂肪酸的FAME分子促成燃料的差的氧化稳定性和沉积物形成。

可以将甘油三酯进行加氢处理以常规地产生正构C₁₈₊链烷烃产物。然而，正构C₁₈₊链烷烃产物的差的低温性能限制了可在夏季时间调合在常规柴油中的产物的量并且阻止其在冬季时间期间的使用。还可以将正构C₁₈₊链烷属产物异构化为C₁₈₊异链烷烃产物以便使倾点降低。

需要开发将生物质-衍生的组合物有效加工（通常同时地）成具有改善的低温性能的较宽范围的润滑剂和燃料类型的方法，其中可以在降低的资金设备要求和在降低的氢耗情况下生产所述润滑剂和燃料。

发明概述

在一个实施方案中，本发明涉及包括以下步骤的方法：提供一定量的包含甘油三酯的生物衍生油；将所述生物衍生油进行加工以使其中所含的至少一些甘油三酯发生酯交换从而获得一定量的饱和单酯和不饱和单酯；使至少一些所述不饱和单酯低聚以获得一定量的脂肪酸酯低聚物；将至少一些所述饱和单酯与所述脂肪酸酯低聚物分离；以及将至少一些所述脂肪酸酯低聚物进行加氢处理以获得一定量的烷烃。

前面所述相当广泛地概括了本发明的特征以便可以更好的理解以下本发明的详述。下文中将对形成本发明权利要求书主题的本发明的另外特征和优点进行描述。

附图简要描述

为了更完整地理解本发明以及其优点，现在结合所附的附图对以下描述进行评述，其中：

图1描述了本发明一个实施方案的工艺流程图。

详述

在整个说明书中将使用下列术语，且除非另有说明，下列术语将具有下列含义。

术语“生物衍生油”是指任何含有甘油三酯的油，该油至少部分衍生自生物来源例如但不限于作物、蔬菜、微藻、动物和它们的组合。这样的油还可以包含游离脂肪酸。所述生物来源在下文称作“生物质”。对于使用微藻作为甘油三酯来源的更多优点，参见R.Baum，“Microalgae are Possible Source of Biodiesel Fuel，”Chem.&Eng.News,72,28-29(1994)。

术语“脂肪酰类物质(fatty acyl)”是指用于描述脂肪酸、它们的缀合物（conjugates）和衍生物（包括酯）以及它们的组合的通称。脂肪酰类物质包括衍生自脂肪酸与醇的反应的酯。这些酯可以包括脂肪酸烷基酯，例如脂肪酸甲基酯，和甘油的脂肪酸酯，例如甘油单酯、二酯和三酯。在甘油三酯中，使甘油的三个羟基酯化。

术语“脂肪酸”是指一类具有4-24个碳原子的具有以下通式的有机酸：

其中R通常是饱和（烷基）烃链或者单或多不饱和（烯基或烯属）烃链。

术语“酰基碳原子链”表示-C(=O)R基团，其中R如上所定义。因此，例如，具有以下结构的月桂酸可以描述为具有C₁₂酰基碳原子链。

术语“甘油三酯”是指具有以下分子结构的一类分子：

其中x、y和z可以相同或不同，并且其中x、y和z所定义的分支中的一个或多个可具有不饱和区域。

术语“酯化”是指脂肪酸和醇之间反应产生酯类物质。