BR112018009433B1

BR112018009433B1 - Processo para preparação de uma composição de combustível diesel

Info

Publication number: BR112018009433B1
Application number: BR112018009433-1A
Authority: BR
Inventors: Richard John Price; Matthias Mundt; Roger Francis Cracknell; Eri Ito; Marcello Stefano Rigutto; Aldo CAIAZZO
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij B.V.
Priority date: 2015-11-11
Filing date: 2016-11-10
Publication date: 2021-09-28
Also published as: US11084997B2; CN108350371A; MY188997A; ZA201802217B; EP3374471B1; ES2834933T3; CN108350371B; WO2017081199A1; EP3374471A1; US20180327680A1; BR112018009433A2; SG11201802774QA

Abstract

trata-se de um processo para preparação de uma composição de combustível diesel que compreende as etapas de: (i) mesclar um gasóleo derivado de fischer-tropsch com um gasóleo derivado de petróleo para formar um gasóleo mesclado que é compatível com a especificação en590, em que o gasóleo derivado de fischer-tropsch tem uma densidade de 0,8 g/cm3 ou menor e em que o gasóleo derivado de petróleo é derivado a partir de óleo bruto de petróleo de alta densidade de naftênico e tem uma densidade a 15 °c de 0,84 g/cm3 ou maior e um teor de naftênicos de 30% em peso ou maior; e (ii) misturar o gasóleo mesclado produzido na etapa (i) com um combustível de base de diesel para formar uma composição de combustível diesel, em que a composição de combustível diesel tem uma densidade a 15 °c na faixa a partir de 0,820 g/cm3 a 0,845 g/cm3. a composição de combustível diesel produzida pelo processo da presente invenção tem a vantagem que a mesma atende a especificação de diesel prevalecente eb590 e tem características aprimoradas em comparação ao combustível de base original.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um processo para preparação de uma composição de combustível diesel.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Os gasóleos preparados prelo processo Fischer-Tropsch são bem conhecidos na técnica. Um exemplo de um processo com base em Fischer-Tropsch é a SMDS (síntese de destilado de meia casca) descrito em “The Shell Middle Distillate Synthesis Process”, van der Burgt et al (documento entregue no 5oSimpósio Mundial de Combustíveis Sintéticos, Washington DC, novembro de 1985; consultar também a publicação de novembro de 1989 do mesmo título de Shell International Petroleum Company Ltd., Londres, RU). Esse processo (às vezes também denominado a tecnologia da Shell “gás para líquidos” ou “GTL”) produz produtos de faixa de destilado média, por conversão de um gás de síntese derivado de um gás natural (principalmente metano) em uma cera de hidrocarboneto de cadeia longa pesada (parafina), que pode, então, ser hidroconvertido e fracionado para produzir combustíveis de transporte de líquido, tais como os gasóleos usáveis em composições de combustível diesel. Uma versão do processo de SMDS, que utiliza um reator de leito fixo para a etapa de conversão catalítica, está atualmente em uso em Bintulu, Malásia e Pearl, Qatar, e seus produtos foram mesclados com gasóleos derivados de petróleo em combustíveis automotivos comercialmente disponíveis.

[003] Em virtude do processo Fischer-Tropsch, um gasóleo derivado de Fischer-Tropsch não tem essencialmente, ou tem níveis indetectáveis de, enxofre e nitrogênio. Adicionalmente, o processo Fischer-Tropsch, conforme normalmente operado, produz nenhum ou virtualmente nenhum componente aromático.

[004] Um desafio atual, no entanto, com a utilização de gasóleo de GTL como um componente em combustível diesel é que o mesmo tem uma baixa densidade, tipicamente, ao redor de 0,78 g/ml, o que significa que o mesmo tende a baixar a densidade de qualquer mescla de combustível final. Ademais, por esse fato, o combustível de GTL puro não é compatível com as especificações de diesel prevalecentes, tal como EN590 e semelhantes.

[005] Os componentes de mescla naftênicos podem ser derivados a partir das chamadas fontes de bruto de naftênico, por exemplo, hidrotratando- se gasóleo a partir de bruto de alta densidade de naftênico, tal como bruto da África ocidental (WAF) ou por hidrogenação de óleos de ciclo leve conforme obtido em um processo de craqueamento catalítico. Os gasóleos produzidos a partir de brutos de naftênico tendem a ter altas densidades, no entanto, que podem se encontrar fora daquelas exigidas por certas especificações de diesel, tal como EN590. Os limites de densidade máxima de qualidades de diesel internacionais são atualmente definidos a fim de atender as exigências de emissões de carro a diesel. Os limites de densidade existem para permitir que o fluxo de energia de combustível seja controlado. Na Europa, a especificação máxima para densidade de combustíveis diesel em EN590 é 845 kg/m3.

[006] A consequência dessas exigências de combustível é que combustíveis de destilado médio produzidos a partir de brutos de naftênico podem não ser adequados para atender as exigências de especificação ambiental severa que são definidas para diesel. Isso resultará em composições de combustível diesel “fora das especificações” se tais gasóleos derivados de naftênico são usados em altos níveis.

[007] Surpreendentemente, foi agora constatado que se o gasóleo derivado de Fischer-Tropsch é combinado com gasóleo derivado a partir de bruto de naftênico de alta densidade uma mescla de gasóleo é produzida que têm propriedades, tais como benefícios de economia de potência e combustível, que são altamente benéficas para combustíveis diesel diferenciados e que atendem as exigências de especificações de diesel, tal como EN590. Tal mescla de gasóleo “dentro das especificações” que é, por si só, compatível com EN590 é muito mais fácil de transportar e pode, vantajosamente, ser mesclada com EN590 combustíveis de base de diesel em mercados particulares para fornecer uma composição de combustível diesel.

[008] O documento no WO2004/104142 ensina um processo para preparar um produto de querosene e gasóleo a partir de uma fonte de petróleo bruto que tem um valor K de fator de caracterização Watson igual ou menor que 12,0 por (a) isolação de uma fração de querosene derivado de petróleo e uma fração de gasóleo derivado de petróleo a partir da dita fonte de petróleo bruto, em que a fração de querosene derivada de petróleo tem um ponto de fumo abaixo de 25 mm ou abaixo de 19 mm se teor de naftalenos da fração de querosene for abaixo de 3% em volume e o gasóleo derivado de petróleo tem um número de cetano abaixo de 50 ou uma densidade maior que 845 kg/m3, (b) adição de uma fração de querosene derivada de Fischer-Tropsch em uma quantidade suficiente para obter uma mistura que tem um valor de ponto de fumo acima de 25 mm ou acima de 19 mm s o teor de naftalenos da mistura for menor que 3% em volume e (c) adição de uma fração de gasóleo derivada de Fischer-Tropsch à fração de gasóleo derivada de petróleo de tal modo que a mistura resultante tenha um valor de número de cetano acima de 51. A Tabela 4 do documento no WO2004/104142 revela uma mescla de gasóleo a partir de bruto de naftênico com gasóleo de Fischer-Tropsch que contém 34% em peso de componentes derivados de Fischer-Tropsch na mescla. No entanto, essa mescla não é adicionalmente mesclada com um combustível de base de diesel.

[009] O documento no WO2007/104709 revela uma composição de combustível que compreende uma mescla de hidrocarboneto que tem um número de cetano de pelo menos 62, uma viscosidade cinemática a 40 °C maior que 3,0 cSt (mm2/s) e uma densidade a 15 °C maior que 830 kg/m3, em que a composição de combustível compreende (b) um combustível parafínico em ebulição na faixa de gasóleo que compreende mais que 90% em peso de parafinas e que tem um número de cetano de entre 70 e 85 em combinação com (a) um gasóleo derivado de mineral que tem uma densidade a 15 °C de entre 800 e 860 kg/m3e uma viscosidade cinemática a 40 °C de entre 1,5 e 15 cSt (mm2/s) e/ou (c) um componente de mescla rico em naftênico em ebulição na faixa de gasóleo que tem uma densidade a 15 °C maior que 860 kg/m3e que tem um ponto de congelamento abaixo de -30 °C. A Tabela 2 do documento no WO2007/104709 revela mesclas de combustível diesel que compreendem um componente de gasóleo mineral, combustível derivado de Fischer-Tropsch e um componente de mescla de naftênico. O componente de mescla de naftênico está presente nas mesclas de combustível diesel em um nível de 41% em volume ou menor com base no % de volume combinado de combustível derivado de Fischer-Tropsch e do componente de mescla de naftênico. Não existe revelação no documento no WO2007/104709 de um processo de preparação de uma composição de combustível diesel que compreende, como uma primeira etapa, a preparação de uma mescla de gasóleo que é, por si só, compatível com EN590.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0010] De acordo com a presente invenção, é fornecido um processo para preparação de uma composição de combustível diesel que compreende as etapas de: (i) mesclar um gasóleo derivado de Fischer-Tropsch com um gasóleo derivado de petróleo para formar um gasóleo mesclado que é compatível com a especificação EN590, em que o gasóleo derivado de Fischer-Tropsch tem uma densidade de 0,8 g/cm3ou menor e em que o gasóleo derivado de petróleo é derivado a partir de óleo bruto de petróleo de alta densidade de naftênico e tem uma densidade de 0,84 g/cm3ou maior e um teor de naftênicos de 30% em peso ou maior; e (ii) misturar o gasóleo mesclado produzido na etapa (i) com um combustível de base de diesel para formar uma composição de combustível diesel, em que a composição de combustível diesel tem uma densidade na faixa a partir de 0,820 g/cm3a 0,845 g/cm3.

[0011] A composição de combustível diesel produzida pelo processo da presente invenção tem a vantagem que a mesma atende a especificação de diesel prevalecente EB590 e tem características aprimoradas comparado ao combustível de base de diesel original. Adicionalmente, a própria mescla dos dois gasóleos produzidos na etapa (i) do processo da presente invenção atende a especificação de EN590 e, portanto, pode ser identificada como gasóleo automotivo de pleno direito para propósitos regulatórios antes da mesma ser mesclada na etapa (ii) com um combustível de base de diesel. Isso significa que é muito mais fácil transportar a mescla de gasóleo produzida na etapa (i) antes da mesma ser mesclada na etapa (ii) com os chamados “combustíveis com base de diesel de EN590 de troca” em mercados particulares.

[0012] Adicionalmente, o processo de distribuição inteiro é consideravelmente simplificado visto que a mescla de gasóleo “dentro das especificações” produzida na etapa (i) que é compatível com EN590 pode simplesmente ser misturada com combustíveis de base de diesel de EN590 em qualquer razão com a vantagem que propriedades, tais como cetano, densidade, viscosidade e semelhantes seguem uma regra de mescla monotônica.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0013] A fim de auxiliar com o entendimento da invenção, diversos termos são definidos no presente documento.

[0014] O termo “combustíveis de diesel de EN590 de troca” é definido a título de referência à explicação a seguir. É comum em muitos mercados que um varejista de combustível procure diesel de base a partir de uma refinaria próxima sob um chamado acordo “de troca”. Esse diesel de base pode, então, ser aumentado pela adição de aditivos de desempenho antes de ser vendido. Entretanto, o diesel de base deve ser compatível com EN590 e é, às vezes, conhecido como “diesel de EN590 de troca”.

[0015] O termo “naftênicos”, conforme usado no presente documento, significa componentes cicloparafínicos. Para os propósitos descrito no presente documento, os termos “naftênico” e “cicloparafínico” podem ser usados de modo intercambiável. O “teor de naftênicos” do gasóleo derivado de petróleo que é derivado a partir de bruto de petróleo de alta densidade de naftênico pode ser medido com a utilização de qualquer método de teste conhecido, tal como uma técnica cromatográfica multidimensional.

[0016] Em uma primeira etapa do processo da presente invenção, um gasóleo de Fischer-Tropsch é mesclado com um óleo-base derivado de petróleo.

[0017] O gasóleo de Fischer-Tropsch pode, por exemplo ser derivado a partir de gás natural, líquidos de gás natural, petróleo ou óleo de xisto, resíduos de processamento de petróleo ou óleo de xisto, carvão ou biomassa.

[0018] A quantidade de combustível de gasóleo derivado de Fischer- Tropsch usada na composição de combustível diesel no presente documento pode ser a partir de 0,1% a 80% em volume da composição de combustível diesel geral, preferencialmente, a partir de 5% em volume a 60% em volume, mais preferencialmente, a partir de 10% em volume a 50% em volume, com base na composição de combustível diesel.

[0019] Tal gasóleo derivado de Fischer-Tropsch é qualquer fração da faixa de combustível de destilado médio em ebulição na faixa de gasóleo, que pode ser isolada a partir do produto de síntese de Fischer-Tropsch (opcionalmente hidrocraqueado). Exemplos de gasóleos derivados de Fischer- Tropsch são descritos nos documentos nos EP-A-0583836, WO-A-97/14768, WO-A-97/14769, WO-A-00/11116, WO-A-00/11117, WO-A-01/83406, WO- A-01/83648, WO-A-01/83647, WO-A-01/83641, WO-A-00/20535, WO-A- 00/20534, EP-A-1101813, US-A-5766274, US-A-5378348, US-A-5888376 e US-A-6204426.

[0020] Adequadamente, o gasóleo derivado de Fischer-Tropsch consistirá em pelo menos 90, mais preferencialmente, pelo menos 95% em peso de parafinas iso e normais. A razão de peso de isoparafinas para parafinas normais será, adequadamente, maior que 0,3. Essa razão pode ser até 12. Adequadamente, essa razão está entre 2 e 6. O valor real para essa razão será determinado, em parte, pelo processo de hidroconversão usado para preparar o gasóleo derivado de Fischer-Tropsch a partir do produto de síntese de Fischer-Tropsch. Algumas cicloparafinas podem estar presentes.

[0021] Adequadamente, o gasóleo derivado de Fischer-Tropsch compreende menos 1% em peso de aromáticos. O teor de enxofre e nitrogênio será bem baixo e, normalmente, abaixo dos limites de detecção para tais compostos. Por essa razão, o teor de enxofre de uma composição de combustível diesel que contém um produto de Fischer-Tropsch pode ser bem baixo.

[0022] O gasóleo de Fischer-Tropsch usado na presente invenção tem uma densidade de 0,8 g/cm3ou menor, preferencialmente, a partir de 0,76 a 0,79 g/cm3a 15 °C. O gasóleo de Fischer-Tropsch tem, preferencialmente, uma viscosidade a 40 °C de a partir de 2,5 a 4,0 mm2/s.

[0023] O gasóleo derivado de petróleo para uso no presente documento é derivado a partir de óleo bruto de petróleo de alta densidade de naftênico e tem uma densidade de 0,84 g/cm3ou maior e um teor de naftênicos de 30% em peso ou maior.

[0024] Preferencialmente, o gasóleo derivado de petróleo para uso no presente documento tem uma densidade de 0,85 g/cm3ou maior, mais preferencialmente, 0,86 g/cm3ou maior.

[0025] Preferencialmente, o gasóleo derivado de petróleo tem um teor de naftênicos de 40% em peso ou maior, mais preferencialmente, 50% em peso ou maior, conforme medido por uma técnica cromatográfica multidimensional.

[0026] O bruto de petróleo de alta densidade de naftênico a partir do qual o gasóleo derivado de petróleo é derivado contém, em geral, uma quantidade combinada maior de componentes naftênicos e aromáticos comparado ao teor de parafinas. Em geral, a quantidade combinada maior de componentes naftênicos e aromáticos comparado aos componentes parafínicos no bruto de petróleo de alta densidade de naftênico significa que o gasóleo derivado dos mesmos tem uma alta densidade, da ordem de 0,84 g/cm3ou maior a 15 °C, preferencialmente, 0,85 g/cm3ou maior, mais preferencialmente, 0,86 g/cm3ou maior.

[0027] Em uma modalidade preferencial no presente documento, o óleo bruto de petróleo de alta densidade de naftênico é um óleo bruto da África ocidental (WAF), por exemplo, Forcados, Nigerian Light, Cabinda, Bonny Medium e semelhantes. Informações adicionais sobre diferentes tipos de óleos brutos de petróleo podem ser encontradas na página da web de Instituto de Energia em http://www.oil-transport.info/crudedata/crudeoildata/ crudeoildata.html.

[0028] A partir da fonte de óleo bruto de petróleo de alta densidade de naftênico um gasóleo derivado de petróleo é isolado, preferencialmente, por destilação. Tal destilação é, preferencialmente, realizada em uma coluna de destilação atmosférica por processos bem conhecidos para a pessoa versada em operações de refinaria. As frações isoladas por destilação e que não foram submetidas a outro processo de conversão são denominadas frações de destilado virgem.

[0029] A fração de gasóleo derivado de petróleo deve, preferencialmente, ter um IBP de ASTM D 86 de entre 250 e 300 °C e um FBP de entre 340 e 380 °C.

[0030] Na etapa (i) do processo da presente invenção, o gasóleo derivado de Fischer-Tropsch é mesclado com o gasóleo derivado de petróleo para formar um gasóleo mesclado que, por si só, atende as exigências da especificação de EN590 e, portanto, pode ser identificada como gasóleo automotivo para propósitos regulatórios antes da mesma ser, então, mesclada com combustível de base de diesel na etapa (ii) do processo da presente invenção.

[0031] Em uma modalidade, o tempo entre a etapa (i) e etapa (ii) no processo da presente invenção pode ser 0 horas ou alguns minutos, isto é, o gasóleo mesclado produzido na etapa (i) pode ser mesclado imediatamente ou praticamente imediatamente com um combustível de base de diesel na etapa (ii). Alternativamente, o tempo entre a etapa (i) e etapa (ii) no processo da presente invenção pode ser diversas horas, dias ou semanas dependendo de quando a composição de combustível diesel final é necessária e quando as diferentes etapas de mescla são realizadas.

[0032] A mescla pode tanto ser desempenhada pela chamada mescla contínua, mescla em linha como mescla de batelada. Isso depende do nível de automação. Em mescla de batelada, o gasóleo derivado de petróleo e o gasóleo derivado de Fischer-Tropsch são mesclados para formar um gasóleo mesclado. O gasóleo mesclado é, por si só, compatível com EN590 de modo que o mesmo pode ser fornecido a uma cuba de armazenamento e, então, fornecido a um navio, vagão ou caminhão-tanque ou outros meios de transporte à localização em que a etapa de processo (ii) acontece.

[0033] Quando a mescla contínua está sendo aplicada nenhuma cuba de armazenamento intermediário está sendo aplicada entre as etapas (i) e (ii) do processo da presente invenção e as formulações de combustível diesel finais são diretamente descarregadas para dentro do navio, vagão ou caminhão-tanque. A medição e controle da qualidade ou propriedade da mescla contínua podem ser desempenhados por técnicas bem conhecidas, por exemplo, infravermelho proximal (NIR).

[0034] Na etapa (i) do processo da presente invenção, o gasóleo derivado de Fischer-Tropsch é mesclado com o gasóleo derivado de petróleo em qualquer razão desde que o óleo de gás mesclado resultante seja compatível com a especificação de EN590. Preferencialmente, na etapa (i) o gasóleo derivado de Fischer-Tropsch é mesclado com o óleo de gás derivado de petróleo em tal razão que o gasóleo mesclado resultante tenha uma densidade de a partir de 830 a 845 kg/m3a 15 °C. Adicionalmente, é preferencial que o gasóleo derivado de Fischer-Tropsch seja mesclado com o gasóleo derivado de petróleo em tal razão que a viscosidade cinemática do gasóleo mesclado resultante a 40 °C seja pelo menos 3 mm2/s e no máximo 4,5 mm2/s. Preferencialmente, na etapa (i) o gasóleo de Fischer-Tropsch é mesclado com o gasóleo derivado de petróleo em uma razão de volume de a partir de 1:10 a 10:1, mais preferencialmente, em uma razão de volume de a partir de 1:5 a 5:1, ainda mais preferencialmente, em uma razão de volume de 1:2 a 2:1, com máxima preferência, em uma razão de volume de 1:1,5 a 1,5:1 e, especialmente, em uma razão de volume de 1:1,5 a 1:1, mais especialmente, a partir de 1:1,3 a 1:1.

[0035] Adicionalmente, no processo da presente invenção, o gasóleo derivado de Fischer-Tropsch está, preferencialmente, presente no gasóleo mesclado formado na etapa (i) em um nível na faixa de a partir de 10% em peso a 80% em peso, mais preferencialmente, a partir de 20% em peso a 60% em peso, ainda mais preferencialmente, a partir de 30% em peso a 50% em peso, especialmente, a partir de 40% em peso a 50% em peso, em peso do gasóleo mesclado formado na etapa (i). A presença de uma grande quantidade de gasóleo de GTL no gasóleo mesclado formado na etapa (i) significa que a densidade de energia gravimétrica será alta, o que se espera ser benéfico para a economia de potência e combustível.

[0036] No processo da presente invenção, o gasóleo derivado de petróleo está, preferencialmente, presente no gasóleo mesclado formado na etapa (i) em um nível na faixa de a partir de 10% em peso a 90% em peso, mais preferencialmente, a partir de 20% em peso a 70% em peso, ainda mais preferencialmente, a partir de 40% em peso a 60% em peso, especialmente, a partir de 50% em peso a 60% em peso, em peso do gasóleo mesclado formado na etapa (i).

[0037] Preferencialmente, o gasóleo mesclado formado na etapa (i) tem uma viscosidade cinemática a 40 °C de pelo menos 3 mm2/s, mais preferencialmente, pelo menos 3,5 mm2/s e, ainda mais preferencialmente, pelo menos 4 mm2/s. A alta viscosidade da mescla é provavelmente benéfica para potência.

[0038] Preferencialmente, o gasóleo mesclado formado na etapa (i) tem uma densidade a 15 °C na faixa de a partir de 830 g/cm3a 845 g/cm3, mais preferencialmente, a partir de 835 g/cm3a 845 g/cm3, ainda mais preferencialmente, a partir de 840 g/cm3a 845 g/cm3. A densidade do gasóleo mesclado formado na etapa (i) é direcionada à extremidade superior da densidade permitida na especificação de EN590, que será benéfica (ou pelo menos não prejudicial comparado ao mercado) para economia de potência e combustível (FE).

[0039] Preferencialmente, o gasóleo mesclado formado na etapa (i) tem um número de cetano de 51 ou maior, mais preferencialmente, 55 ou maior, ainda mais preferencialmente, 60 ou maior. O alto cetano do gasóleo mesclado é provavelmente benéfico para economia de combustível.

[0040] No processo da presente invenção, o gasóleo mesclado produzido na etapa (i) é misturado com um combustível de base de diesel preferencialmente, em uma razão de peso de a partir de 1:100 a 100:1, mais preferencialmente, em uma razão de peso de a partir de 10:90 a 30:70.

[0041] A composição de combustível diesel preparada de acordo com o processo da presente invenção tem, preferencialmente, uma densidade na faixa a partir de 0,820 g/cm3a 0,845 g/cm3, mais preferencialmente, na faixa a partir de 0,830 g/cm3a 0,845 g/cm3, ainda mais preferencialmente, na faixa a partir de 835 g/cm3a 845 g/cm3. A composição de combustível diesel preparada de acordo com o processo da presente invenção tem, preferencialmente, uma viscosidade a 40 °C na faixa a partir de 3 mm2/s a 4 mm2/s, mais preferencialmente, na faixa a partir de 3,5 mm2/s a 4 mm2/s.

[0042] Adequadamente, a composição de combustível diesel no presente documento tem um número de cetano de 51 ou mais, 53 ou mais, 55 ou mais ou 60 ou mais.

[0043] Em conformidade com a presente invenção, o número de cetano de uma composição de combustível ou mescla de combustível pode ser determinado de qualquer maneira conhecida, por exemplo, com a utilização do procedimento de teste padrão ASTM D613 (ISO 5165, IP 41) que fornece um chamado número de cetano "medido" obtido sob condições de funcionamento de motor. More preferencialmente, o número de cetano pode ser determinado com a utilização do “teste de qualidade de ignição” mais recente e preciso (IQT; ASTM D6890, IP 498), que fornece um número de cetano “derivado” com base no atraso de tempo entre injeção e combustão de uma amostra de combustível introduzida dentro de uma câmara de combustão de volume constante. Essa técnica relativamente rápida pode ser usada em amostras de escala laboratorial (cerca de 100 ml) de uma faixa de diferentes combustíveis.

[0044] Alternativamente, o número de cetano ou a qualidade de ignição derivada de um combustível pode ser testada com a utilização de uma Unidade de Pesquisa de Combustão (CRU) obtida de Fueltech Solutions AS/Noruega. Os combustíveis foram injetados dentro de uma câmara de combustão de volume constante precondicionada como condições definidas.

[0045] Alternativamente, o número de cetano pode ser medido por espectroscopia de infravermelho proximal como, por exemplo, descrito no documento no US5349188. Esse método pode ser preferencial em um ambiente de refinaria visto que o mesmo pode ser menos moroso que, por exemplo, ASTM D613. As medições de NIR faz uso de uma correlação entre o espectro medido e o número de cetano ideal de uma amostra. Um modelo subjacente é preparado correlacionando-se os números de cetano conhecidos de uma variedade de amostras de combustível com seus dados espectrais de infravermelho proximal.

[0046] O motor em que a composição de combustível diesel no presente documento é usada pode ser qualquer motor apropriado. Dessa forma, quando o combustível é uma composição de diesel ou combustível biodiesel, o motor é um motor de ignição a diesel ou por compressão. Do mesmo modo, qualquer tipo de motor a diesel pode ser usado, tal como um motor a diesel turbo. Similarmente, a invenção é aplicável a um motor em qualquer veículo.

[0047] O gasóleo mesclado produzido na etapa (i) da presente invenção é mesclado na etapa (ii) com um combustível de base de diesel diesel para uso em um motor de combustão interna.

[0048] O combustível diesel usado como o combustível de base no presente documento inclui combustíveis diesel para uso em motores de ignição de compressão automotiva, bem como em outros tipos de motor, tal como, por exemplo, motores de off-road, marinhos, ferroviários e estacionários. O combustível diesel usado, como o combustível de base na composição de combustível diesel no presente documento, também pode ser convenientemente denominado ‘combustível de base de diesel’.

[0049] O combustível de base de diesel pode, por si só, compreender uma mistura de dois ou mais componentes de combustível diesel diferentes e/ou ser aditivado conforme descrito abaixo.

[0050] Tais combustíveis diesel conterão um ou mais combustíveis de base que podem compreender, tipicamente, gasóleo (ou gasóleos) de destilado médio de hidrocarboneto líquido, por exemplo, gasóleos derivados de petróleo diferentes do gasóleo derivado de petróleo descrito acima no presente documento que é derivado a partir do óleo bruto de petróleo de alta densidade de naftênico. Tais combustíveis terão, tipicamente, pontos de ebulição dentro da faixa de diesel habitual de 150 a 400 °C, dependendo do grau e uso. Os mesmos terão, tipicamente, uma densidade a partir de 750 a 1.000 kg/m3, preferencialmente, a partir de 780 a 860 kg/m3, a 15 °C (por exemplo, ASTM D4502 ou IP 365) e um número de cetano (ASTM D613) de a partir de 35 a 120, mais preferencialmente, a partir de 40 a 85. Os mesmos terão, tipicamente, um ponto de ebulição inicial na faixa 150 a 230 °C e um ponto de ebulição final na faixa 290 a 400 °C. Sua viscosidade cinemática a 40 °C (ASTM D445) pode, adequadamente, ser a partir de 1,2 a 4,5 mm2/s.

[0051] Um exemplo de um gasóleo derivado de petróleo é um combustível de base sueco de classe 1, que terá uma densidade a partir de 800 a 820 kg/m3a 15 °C (SS-EN ISO 3675, SS-EN ISO 12185), um T95 de 320 °C ou menor (SS-EN ISO 3405) e uma viscosidade cinética a 40 °C (SS-EN ISO 3104) a partir de 1,4 a 4,0 mm2/s, conforme definido pela especificação nacional sueca EC1.

[0052] Outros componentes de combustível diesel para uso no presente documento incluem os chamados “biocombustíveis” que são derivados a partir de materiais biológicos. Exemplos incluem ésteres de alquila de ácido graxo (FAAE). Exemplos de tais componentes podem ser encontrados no documento no WO2008/135602.

[0053] O combustível de base de diesel pode, por si só, ser aditivado (que contém aditivo) ou não aditivado (isento de aditivo). Se aditivado, por exemplo, na refinaria, o mesmo conterá quantidades menores de um ou mais aditivos selecionados, por exemplo, a partir de agentes antiestáticos, redutores de resistência de tubulação, melhoradores de fluxo (por exemplo, copolímeros de acetato de etileno/vinil ou copolímeros de anidrido de acrilato/maleico), aditivos de lubrificação, antioxidantes e agentes de antidecantação de cera, e semelhantes. No combustível de base de diesel que é não aditivado (isento de aditivo), componentes aditivos ou embalagens aditivas, tais como aquelas descritas no presente documento, ainda podem ser adicionados à composição de combustível diesel durante ou após o processo para preparação das composições de combustível diesel. Em uma modalidade preferencial, o processo da presente invenção compreende uma etapa adicional (iii) de adicionar uma embalagem aditiva ou componente aditivo à composição de combustível diesel.

[0054] Os aditivos de combustível diesel que contêm detergente são conhecidos e comercialmente disponíveis. Tais aditivos podem ser adicionados a combustíveis diesel em níveis destinados a reduzir, remover ou retardar o acúmulo de depósitos de motor.

[0055] Exemplos de detergentes adequados para uso como aditivos de combustível diesel para o presente propósito incluem succinimidas substituídas por poliolefina ou succinamidas de poliaminas, por exemplo, succinimidas de poli-isobutileno ou succinamidas de amina de poli- isobutileno. Os aditivos dispersantes de succinimida são descritos, por exemplo, nos documentos nos GB-A-960493, EP-A-0147240, EP-A-0482253, EP-A-0613938, EP-A-0557516 e WO-A-98/42808. Succinimidas substituídas por poliolefina, tais como succinimidas de poli-isobutileno são particularmente preferenciais.

[0056] Outros exemplos de detergentes adequados para uso em aditivos de combustível diesel para o presente propósito incluem compostos que têm pelo menos um radical de hidrocarboneto hidrofóbico que tem um peso molecular de número médio (Mn) de a partir de 85 a 20.000 e pelo menos uma porção química polar selecionada dentre: (A1) grupos de mono ou poliamino que têm até 6 átomos de nitrogênio, dos quais pelo menos um átomo de nitrogênio tem propriedades básicas; e/ou (A9) porções químicas obtidas por reação de Mannich de fenóis substituídos com aldeídos e mono ou poliaminas.

[0057] Outros detergentes adequados para uso em aditivos de combustível diesel para o presente propósito incluem sais de amônio quaternário, tais como aqueles descritos nos documentos nos US2012/0102826, US2012/0010112, WO2011/149799, WO2011/110860, WO2011/095819 e WO2006/135881.

[0058] A mistura de aditivo de combustível diesel pode conter outros componentes além do detergente. Exemplos são intensificadores de lubrificação; aditivos redutores da turbidez, por exemplo, polímeros de formaldeído fenol alcoxilado; agentes antiespumantes (por exemplo, polissiloxanos modificados por poliéter); melhoradores de ignição (melhoradores de cetano) (por exemplo, nitrato 2-etil-hexil (EHN), nitrato de ciclo-hexila, peróxido di-terc-butil, aqueles compostos de peróxido revelados nos documento nos WO96/03397 e WO99/32584 e aqueles melhoradores de ignição revelados no documento no US-A-4208190 na coluna 2, linha 27 a coluna 3, linha 21); agentes antiferrugem (por exemplo, um semiéster propano-1,2-diol de ácido succínico de tetrapropenila, ou ésteres de álcool poli-hídrico de um derivado de ácido succínico, sendo que o derivado de ácido succínico tem em pelo menos um dentre seus átomos de alfa-carbono um grupos de hidrocarboneto alifático não substituído ou substituído que contêm a partir de 20 a 500 átomos de carbono, por exemplo, o diéster de pentaeritritol de ácido succínico substituído por poli-isobutileno); inibidores de corrosão; antioxidantes (por exemplo, fenólicos, tal como 2,6-di-terc- butilfenol, ou fenilenodiaminas, tal como N,N'-di-sec-butil-p- fenilenodiamina); desativadores de metal; melhoradores de combustão; aditivos de dissipador estático; melhoradores de fluxo frio; compostos de filtro solar orgânico e/ou compostos de filtro UV e agentes de antidecantação de cera.

[0059] A mistura de aditivo de combustível diesel pode conter um intensificador de lubrificação, especialmente, quando a composição de combustível diesel tem um baixo (por exemplo, 500 ppm-p ou menos) teor de enxofre. Na composição de combustível diesel aditivado, um intensificador de lubrificação está convenientemente presente em uma concentração de menos que 1.000 ppm-p, preferencialmente, entre 50 e 1.000 ppm-p, mais preferencialmente, entre 70 e 1.000 ppm-p. Intensificadores de lubrificação comercialmente disponíveis adequados incluem aditivos com base em éster e ácido. Os intensificadores de lubrificação são descritos na literatura de patente, em particular, em conexão com seu uso em combustíveis diesel de baixo teor de enxofre, por exemplo, em: - o documento por Danping Wei e H.A. Spikes, “The Lubricity of Diesel Fuels”, Wear, III (1986) 217 a 235; - WO-A-95/33805 - melhoradores de fluxo frio para intensificar a lubrificação de combustíveis de baixo enxofre; - US-A-5490864 - certos diésteres-diálcoois ditiofosfóricos como aditivos de lubrificação antidesgaste para combustíveis diesel de baixo enxofre; e - WO-A-98/01516 - certos compostos aromáticos de alquila que têm pelo menos um grupo de carboxila afixado aos seus núcleos aromáticos, para conferir efeitos de lubrificação antidesgaste, particularmente, em combustíveis diesel de baixo enxofre.

[0060] Também pode ser preferencial para a composição de combustível diesel conter um agente antiespumante, mais preferencialmente, em combinação com um agente antiferrugem e/ou um inibidor de corrosão e/ou um aditivo de intensificação de lubrificação.

[0061] A menos que declarado de outro modo, a concentração (matéria ativa) de cada tal componente aditivo opcional na composição de combustível diesel aditivado é, preferencialmente, até 10.000 ppm-p, mais preferencialmente, na faixa a partir de 0,1 a 1.000 ppm-p, vantajosamente a partir de 0,1 a 300 ppm-p, tal como a partir de 0,1 a 150 ppm-p.

[0062] A concentração (matéria ativa) de qualquer aditivo redutor da turbidez na composição de combustível diesel estará, preferencialmente, na faixa a partir de 0,1 a 20 ppm-p, mais preferencialmente, a partir de 1 a 15 ppm-p, ainda mais preferencialmente, a partir de 1 a 10 ppm-p e, especialmente, a partir de 1 a 5 ppm-p. A concentração (matéria ativa) de qualquer melhorador de ignição (por exemplo, 2-EHN) presente será, preferencialmente, 2.600 ppm-p ou menos, mais preferencialmente, 2.000 ppm-p ou menos, ainda mais preferencialmente, 300 a 1.500 ppm-p. A concentração (matéria ativa) de qualquer detergente na composição de combustível diesel estará, preferencialmente, na faixa a partir de 5 a 1.500 ppm-p, mais preferencialmente, a partir de 10 a 750 ppm-p, com máxima preferência, a partir de 20 a 500 ppm-p.

[0063] No caso de uma composição de combustível diesel, por exemplo, a mistura de aditivo de combustível conterá, tipicamente, um detergente, opcionalmente, conjuntamente com outros componentes conforme descrito acima, e um diluente compatível com combustível diesel, que pode ser um óleo mineral, um solvente, tais como aqueles vendidos por companhias Shell sob a designação comercial “SHELLSOL”, um solvente polar, tal como um éster e, em particular, um álcool, por exemplo, hexanol, 2- etil-hexanol, decanol, isotridecanol e misturas de álcool, tais como aqueles vendidos por companhias Shell sob a designação comercial “LINEVOL”, especialmente, álcool LINEVOL 79 que é uma mistura de C7-9 álcoois ou uma mistura de C12-14 álcoois que é comercialmente disponível.

[0064] O teor total dos aditivos na composição de combustível diesel pode estar adequadamente entre 0 e 10.000 ppm-p e, preferencialmente, abaixo de 5.000 ppm-p.

[0065] No que foi posto acima, as quantidades (concentrações, % em volume, ppm-p, % em peso) de componentes são de matéria ativa, isto é, exclusivo de solventes voláteis/materiais de diluente.

[0066] A presente invenção será adicionalmente entendida a partir dos exemplos a seguir. A menos que declarado de outro modo, todas as quantidades e concentrações reveladas nos exemplos têm base em volume da composição de combustível diesel completamente formulada.

EXEMPLOS

[0067] Uma mescla de volume de 3:2 de gasóleo hidrotratado a partir de bruto da África ocidental (WAF) com gasóleo de GTL foi preparada. O gasóleo hidrotratado a partir de (gasóleo WAF) bruto da África ocidental e do gasóleo de GTL usado para preparar essa mescla teve as propriedades mostradas na Tabela 1. Essa mescla pode ser combinada com combustível de base de diesel em uma razão de volume de 5:3 para fornecer uma composição de combustível diesel que tem as propriedades mostradas na Tabela 1 abaixo. TABELA 1

[0068] As propriedades mostradas na Tabela 1 são altamente benéficas para combustíveis de diesel diferenciados.

[0069] A densidade da mescla de gasóleo WAF/gasóleo de GTL foi direcionada à extremidade superior da densidade permitida na especificação de EN590 que é benéfica (ou pelo menos não é prejudicial) para economia de potência e combustível. Além disso, a presença de uma grande quantidade de gasóleo de GTL na mescla de gasóleo WAF/gasóleo de GTL significa que a densidade de energia gravimétrica é alta, o que é benéfico para benefícios de economia de potência e combustível. A viscosidade alta da mescla de gasóleo WAF/gasóleo de GTL também é benéfica para potência (gasóleo hidrotratado WAF é altamente naftênico). Ademais, o cetano alto da mescla é benéfico para economia de combustível.

[0070] A mescla de gasóleo WAF/gasóleo de GTL é, por si só, compatível com EN590 e, portanto, pode ser identificada como gasóleo automotivo de pleno direito para propósitos regulatórios antes da mesma ser mesclada na etapa (ii) do processo da presente invenção com um combustível de base de diesel. Isso significa que é muito mais fácil transportar a mescla de gasóleo produzida na etapa (i) antes da mesma ser mesclada na etapa (ii) com combustível com base de diesel.

Claims

1. Processo para preparação de uma composição de combustível diesel, caracterizadopelo fato de que compreende as etapas de: (i) mesclar um gasóleo derivado de Fischer-Tropsch com um gasóleo derivado de petróleo para formar um gasóleo mesclado que é compatível com a especificação EN590, em que o gasóleo derivado de Fischer-Tropsch tem uma densidade de 0,8 g/cm3 ou menor a 15°C e em que o gasóleo derivado de petróleo é derivado a partir de óleo bruto de petróleo de alta densidade de naftênico e tem uma densidade de 0,84 g/cm3ou maior a 15°C e um teor de naftênicos de 40% em peso ou maior; e, (ii) misturar o gasóleo mesclado produzido na etapa (i) com um combustível de base de diesel para formar uma composição de combustível diesel, em que o combustível base de diesel é um combustível base de diesel EN590, em que a composição de combustível diesel tem uma densidade a 15 °C na faixa a partir de 0,820 g/cm3a 0,845 g/cm3e em que a composição de combustível diesel atende à especificação de diesel EN590.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o gasóleo derivado de petróleo tem uma densidade a 15°C de 0,85 g/cm3ou maior, preferencialmente, 0,86 g/cm3ou maior.

3. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que o gasóleo derivado de petróleo tem um teor de naftênicos de 50% em peso ou maior.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadopelo fato de que o gasóleo derivado de Fischer-Tropsch é mesclado com o gasóleo derivado de petróleo em uma razão de peso de a partir de 1:10 a 10:1.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadopelo fato de que o gasóleo derivado de Fischer-Tropsch está presente em um nível na faixa de a partir de 10% em peso a 80% em peso, em peso do gasóleo mesclado formado na etapa (i).

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o gasóleo derivado de petróleo está presente em um nível na faixa de a partir de 10% em peso a 90% em peso, em peso do gasóleo mesclado formado na etapa (i).

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a viscosidade cinemática a 40 °C do gasóleo mesclado formado na etapa (i) é pelo menos 3 mm2/s.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a densidade a 15 °C do gasóleo mesclado formado na etapa (i) está na faixa de a partir de 0,830 g/cm3a 0,845 g/cm3.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o gasóleo mesclado formado na etapa (i) tem um número de cetano de 60 ou maior.