[发明专利]燃料制剂

说明书

技术领域

本发明涉及燃料制剂，它由至少一种植物油单醇酯和最多20wt％的最终沸点最大为196℃的费-托合成的烃馏分(该烃馏分未经加氢工序处理，因此除了含有正链烷烃以外，还含有链长为C5-C11的烯烃及最多10wt％链长为C2-C8的醇)的混合物组成。 

背景技术

常规的柴油燃料仍然主要由从矿物油获得的烃混合物组成。考虑到下述事实即全世界对柴油燃料的需求增加和原油储备及炼厂能力持续下降，因此尝试至少部分用可再生的原料来填补日益扩大的供应缺口。 

直接使用动物和植物油作为燃料的尝试可能一直只是被看作孤立的解决方案，因为现有技术的当前状态排除了它们在内燃机中的直接使用。只有在大幅度改装车辆技术之后，它们的利用才满足现代环境保护的要求。 

尽管不同植物和动物油与矿物烃的混合物(例如在专利GB2384004中所述的)克服了大幅度改装燃料体系的需求，但所使用的油高的最终沸点使它们尤其不能满足配有柴油机的车辆的颗粒排放日益下降的极限值。 

燃料制剂的另一选择是用植物油单醇酯和短链醇的混合物替代大部分柴油燃料的矿物油烃馏分。在专利DE 3149170中描述了这一燃料的主要缺点是其制备要求复杂的混合技术。而且，即使只在短时间储存之后，该燃料也倾向于显示出各组分的分离。 

通过与短链单醇例如甲醇、乙醇或丙醇酯交换，将可自由获得的油菜、大豆和棕榈油全部转化成相应的烷基脂肪酸酯，来实现明显的改进。在没有任何大的技术变化的情况下，这种在市场上相当普遍且 

尽管如此，在世界燃料篇2002中关于第IV类柴油所要求的质量数值方面，生物柴油还具有一些局限性。这些局限性包括例如低的十六烷值、高的粘度和差的冷性能，这将减少其在冬天的可用性， 

如WO03/004588中所述，通过共混生物柴油与由费-托合成获得的烃混合物，实现在日常条件下可用性的改进。正如在WO03/004588中通过例举的实施方案所述，生物柴油和费-托合成的柴油馏分的混合物以1∶4到4∶1的体积比用于这一目的。根据进一步的描述，在该方法中，将费-托柴油暴露于氢化条件下。这一处理的结果是，费-托馏分由98体积％链长为C8-C24的链烷烃和剩余部分2体积％具有相同链长分布的烯烃组成。在燃料生产中通常不使用也是在费-托合成中获得的最终沸点＜200℃的轻质烃馏分。 

发明内容

本发明基于该技术问题获得了大致环境中性的安全、容易生产的燃料混合物，它在储存过程中稳定且满足世界燃料第IV篇针对适合于日常使用的柴油燃料的要求。 

通过混合最多20wt％最终沸点＜200℃的费-托合成中的轻质烃馏分到生物柴油中，来满足在引言中提及的这类柴油燃料的目标。 

具体实施方式

下面通过下述实施例和实验来阐述本发明。通过简单混合来获得本发明用于这一目的的燃料。这两种组分无限混溶。除了符合EN 590柴油燃料以外，商业菜籽油甲酯(RME)和来自费-托合成的各种沸点的烃馏分用于该制备过程。由于RME和费-托合成的产品的硫值接近于检测极限，因此使用硫含量尽可能低的柴油燃料，以便在废气检测中获得相当的结果。 

本发明来自费-托合成的低沸点馏分含有73.1体积％正烷烃、5.3体积％异烷烃、12.5体积％烯烃和9.0体积％醇，其起始沸点为110 ℃和最终沸点为190℃。相比之下，所使用的重质费-托柴油馏分含有87.2体积％正烷烃、11.7体积％异烷烃和1.1体积％烯烃，其起始沸点为198℃和最终沸点为305℃。在使用VW beetle 1.9Tdi/74kW的发动机试验中，比较商业柴油和菜籽油甲酯(RME)与根据本发明由含有15重量％轻质费-托馏分的菜籽油甲酯(RME)(下文称为RME-15LF)和含有15重量％费-托柴油的菜籽油甲酯(RME)(下文称为RME-15DF)以及含有30重量％费-托柴油的菜籽油甲酯(RME)(下文称为RME-30DF)制备的试验混合物。 

下表示出了与根据WO/03004588生产的混合物RME-15DF和RME-30DF和商业燃料柴油和RME相比，本发明的燃料的物理性能。表1中的数据表明闪点大于55℃的三种燃料混合物RME-15LF、RME-15DF和RME-30DF满足安全处理和储存的要求。由于测定到的密度和粘度值只有微小的变化，因此不可能出现燃料消耗的体积差异。