BR112019003771B1

BR112019003771B1 - Método para fabricar um componente de combustível

Info

Publication number: BR112019003771B1
Application number: BR112019003771-3A
Authority: BR
Inventors: Ulla Kiiski; Markku KURONEN; Jenni NORTIO
Original assignee: Neste Oyj
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2023-01-10
Also published as: EP3504295A1; CA3033544A1; DK3504295T3; ES2837075T3; LT3504295T; CN109642167A; US20190225904A1; US11485924B2; EP3504295B1; SG11201901172QA; WO2018037163A1; US20230082920A1; BR112019003771A2

Abstract

A invenção divulga métodos para a fabricação e o uso de componentes de combustível de diesel compreendendo um aprimorador de número de cetano e um componente de combustível renovável fabricado através do hidrotratamento e da isomerização de matéria-prima renovável.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção está relacionada com o campo de componentes de combustível renovável, e com os métodos para a fabricação dos mesmos.

FUNDAMENTOS

[002] Número de cetano descreve o comportamento de ignição de compressão de um combustível de diesel. Maiores níveis de cetano permitem ignição mais rápida em um motor de diesel. Número de cetano é um requisito em EN590:2013 (5.5.2) e padrões de combustível de diesel ASTM D975 2017. Requisito em EN 590:2013 (5.5.2) de diesel é no mínimo 51 e em ASTM D975 2017 40, correspondentemente. Nos alvos de número de cetano de combustíveis de diesel pode ser alcançado tanto por refino, por mistura, ou através da adição de um aprimorador de número de cetano, tal como 2- etil hexil nitrato (2-EHN). No entanto, altas dosagens de 2-EHN causam um odor desagradável ao combustível de diesel. Também existem indicações de que efeitos de 2-EHN para emissões de NOx de diesel negativamente e adicionalmente de acordo com aprimorador de cetano de EN590:2013 (5.5.2) podem causar o aumento dos resíduos de carbono.

[003] Assim, existe uma necessidade de proporcionar composições de combustível com alto número de cetano enquanto se reduz efeitos prejudiciais ligados com aprimoradores de número de cetano.

[004] EP1956070 divulga um método para produzir uma composição de óleo - gás. O produto resultante requer pelo menos 500 ppm de aprimorador de número de cetano específico de gás - óleo para obter número de cetano satisfatório [0142].

[005] US2008033220 divulga o aumento do número de cetano de GTL, um combustível derivado de Fischer-Tropsch.

SUMÁRIO

[006] De acordo com o primeiro aspecto da invenção é provido um método de fabricação de um componente de combustível de diesel compreendendo a. Uma etapa de hidrotratamento compreendendo hidrotratar cataliticamente matéria-prima renovável compreendendo ácidos graxos, triglicerídeos, ésteres de ácido graxo, ou combinações dos mesmos para parafinas do tipo n; b. Uma etapa de isomerização compreendendo isomerizar cataliticamente as parafinas do tipo n para parafinas de cadeia ramificada para obter um componente de combustível renovável hidrotratado; e c. adicionar um aprimorador de número de cetano; em que a etapa b. é realizada na ausência do catalisador de hidrotratamento(s) usado na etapa a.

[007] De acordo com o segundo aspecto da invenção é usado um componente de combustível de diesel compreendendo um componente de combustível renovável hidrotratado e um aprimorador de número de cetano.

[008] De acordo com o terceiro aspecto da invenção é provido um uso do componente de combustível de diesel do segundo aspecto para aumentar número de cetano e aprimorar propriedades frias de um combustível de diesel.

[009] De acordo com o quarto aspecto da invenção é provida uma composição de combustível compreendendo: a. o componente de combustível de diesel do terceiro aspecto; e b. um componente de combustível fóssil.

[0010] De acordo com outro aspecto da invenção é provida uma composição de combustível adicional compreendendo: a. um componente de combustível renovável hidrotratado; b. um componente de combustível fóssil; e c. um aprimorador de número de cetano.

[0011] De acordo com outro aspecto da invenção é provido um método para a fabricação de uma composição de combustível adicional compreendendo misturar: a. um componente de combustível renovável hidrotratado; b. um componente de combustível fóssil; e c. um aprimorador de número de cetano.

[0012] De acordo com outro aspecto é provido o método de aprimoramento do número de cetano de uma composição de combustível fóssil compreendendo a adição para a composição de combustível a. um componente de combustível renovável hidrotratado; e b. um aprimorador de número de cetano.

[0013] Uma vantagem alcançada pela invenção é o aumento eficiente de número de cetano nas misturas de combustível compreendendo o presente componente de combustível de diesel, em particular nas misturas de combustível para motores de diesel. Como evidenciado pelos Exemplos, o número de cetano de composições de combustível de diesel pode ser aumentado incluindo no mesmo o presente componente de combustível de diesel.

[0014] Outra vantagem alcançada pela invenção é que uma pequena quantidade de um aprimorador de número de cetano precisa ser usada nas misturas de combustível para alcançar um número de cetano desejado, tal como um número de cetano necessário por um padrão de combustível de diesel. A Fig. 2 mostra resultados de um Exemplo onde 2-EHN foi usado como um aprimorador de número de cetano: uma de 250 mg/kg resultou em um maior aumento do número de cetano em uma mistura compreendendo componente de combustível renovável hidrotratado, comparado com um componente de GTL. Assim, com o uso da presente invenção uma menor quantidade do aprimorador de número de cetano pode ser usada para aumentar o número de cetano até um valor desejado, o que ajuda a evitar ou diminuir efeitos prejudiciais de aprimoradores de número de cetano, tais como 2-EHN. Em particular o aumento na emissão de NOx causado por maiores quantidades de 2-EHN pode ser evitado.

[0015] Outra vantagem da invenção é que uma composição de combustível pode ser obtida a qual possui simultaneamente tanto um bom número de cetano quanto também boas propriedades frias. Pela invenção é possível obter, por exemplo, misturas de combustível de diesel compreendendo combustível fóssil e tendo as ditas características. Tais misturas de combustível de diesel são particularmente boas para o uso em climas frios.

[0016] Outra vantagem da invenção é que como a etapa b. é realizada na ausência do catalisador usado na etapa a., problemas com relação ao uso de um processo de uma fase, tais como craqueamento e baixa razão de parafina do tipo i: parafina do tipo n, podem ser evitados. Assim, o método é particularmente útil para obter um componente de combustível de diesel adequado para aprimorar propriedades de combustíveis de diesel usados em clima frio.

[0017] O presente componente de combustível de diesel pode ser misturado com combustível de diesel fóssil ou combustível de diesel renovável em uma quantidade desejada, dependendo das propriedades desejadas do combustível fóssil ou combustível de diesel renovável. Por exemplo, quando a mistura compreende combustível de diesel com baixo número de cetano, uma maior proporção do componente de combustível de diesel pode ser usada para elevar o número de cetano da mistura. Correspondentemente, se as propriedades frias do combustível fóssil devem ser aprimoradas, um componente de combustível pode ser usado o qual possui uma maior razão de parafina do tipo i/parafina do tipo n, como definido abaixo.

[0018] O aumento de número de cetano alcançado pela presente invenção foi sinergético e muito maior se comparado com o efeito que pode ser obtido com o uso de outros componentes de combustível, tais como GTL. Sem estar preso por qualquer teoria, o efeito sinergético obtido é causado pelo processo de fabricação do componente de combustível de diesel e as características do componente de combustível renovável hidrotratado e o aprimorador de número de cetano. O efeito sinergético foi confirmado experimentalmente quando os inventores usaram componente de combustível renovável tendo similares distribuições de número de carbono como HVO. Esta descoberta foi usada com sucesso pelos inventores para definir uma composição de combustível compreendendo um componente de combustível renovável hidrotratado, combustível fóssil, e um aprimorador de número de cetano.

[0019] O presente componente de combustível de diesel também é vantajoso por ter alta densidade, viscosidade e lubricidade.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0020] A Fig. 1 mostra o perfil de componentes parafínicos para combustível renovável (RN2 e RN2) e combustíveis de GTL. CP se refere ao ponto de névoa.

[0021] A Fig. 2 mostra o efeito de diferentes quantidades de adição de 2-EHN em misturas de combustível GTL e combustível renovável (RN2).

[0022] A Fig. 3 mostra graficamente o aprimoramento do número de cetano em uma mistura de combustível renovável (RN) e combustível fóssil comparado com um combustível de diesel fóssil.

[0023] A Fig. 4 mostra graficamente o aprimoramento do número de cetano em uma mistura de combustível renovável (RN) e combustível fóssil comparado com um combustível de diesel fóssil.

[0024] A Fig. 5 mostra uma distribuição detalhada de componentes parafínicos no combustível renovável (RN2) e nos combustíveis de GTL.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0025] Em uma modalidade a presente matéria-prima renovável compreende óleo vegetal, madeira e/ou outro óleo com base em planta, gordura animal, gordura de peixe e/ou óleo de peixe, óleo de algas, óleo microbiano, gorduras contidas em plantas criadas por meio de manipulação de genes, lixo reciclável, resíduo reciclável, ou uma combinação dos mesmos.

[0026] Em uma modalidade a presente matéria-prima renovável compreende óleo de nabo silvestre, óleo de colza, óleo de canola, talóleo, óleo de girassol, óleo de soja, óleo de semente de cânhamo, óleo de oliva, óleo de linhaça, óleo de mostarda, óleo de palma, óleo de amendoim, óleo de rícino, óleo de coco, banha, sebo, óleo de baleia, gorduras contidas no leite, ou uma combinação dos mesmos.

[0027] Em uma modalidade o presente aprimorador de número de cetano é 2-EHN.

[0028] Em uma modalidade no presente componente de combustível renovável hidrotratado a quantidade do componente parafínico na faixa de número de carbono C15-C18 é pelo menos 70 % em peso, mais preferivelmente mais do que 80 % em peso, ainda mais preferivelmente mais do que 90 % em peso. Tal distribuição de número de carbono é uma característica do presente componente de combustível renovável mostrando aprimoramento sinergético do número de cetano com 2-EHN.

[0029] Em uma modalidade a razão de parafina do tipo i/parafina do tipo n do presente componente renovável hidrotratado é pelo menos 2,2 p/p, pelo menos 2,3 p/p, pelo menos 3 p/p ou pelo menos 4 p/p.

[0030] Em uma modalidade a matéria-prima renovável é alimentada para a etapa de hidrotratamento a. em uma alimentação compreendendo menos do que 10 ppm em peso de metais alcalinos e metais alcalinos terrosos calculados como metais alcalinos elementares e metais alcalinos elementares terrosos, menos do que 10 ppm em peso de outros metais calculados como metais elementares, e menos do que 30 ppm em peso de fósforo calculado como fósforo.

[0031] Em uma modalidade a alimentação compreende uma alimentação fresca da matéria-prima renovável e uma alimentação de um agente de diluição, e em que a razão de agente de diluição : alimentação fresca é 10-30:1, preferivelmente 12-25:1, e em que o agente de diluição é selecionado a partir de hidrocarbonetos e produtos reciclados do processo, ou uma mistura dos mesmos.

[0032] Em uma modalidade na etapa de hidrotratamento, a pressão é selecionada a partir de, ou varia, na faixa de 2 a 15 MPa, preferivelmente de 3 a 10 MPa, e a temperatura é selecionada a partir de, ou varia, na faixa de 200 a 500°C, preferivelmente de 280 a 400°C.

[0033] Em uma modalidade a etapa de hidrotratamento é realizada na presença de um catalisador de hidrotratamento, que contém um metal a partir do Grupo VIII e/ou Grupo VI B da Tabela Periódica.

[0034] Em uma modalidade o catalisador de hidrotratamento é catalisador de Pd, Pt, Ni, NiMo ou CoMo suportado e o suporte é alumina e/ou sílica.

[0035] Em outra modalidade o catalisador de isomerização contém uma peneira molecular.

[0036] Em outra modalidade o catalisador de isomerização contém Al2O3 ou SiO2.

[0037] Em outra modalidade o catalisador de isomerização contém SAPO-11 ou SAPO-41 ou ZSM-22 ou ZSM-23 ou ferrierita; e Pt ou Pd; e Al2O3 ou SiO2.

[0038] Em uma modalidade o aprimorador de número de cetano é adicionado para o componente de combustível renovável hidrotratado obtido na etapa b.

[0039] Em uma modalidade as etapas a. e b. são realizadas repetidamente através da alimentação de reciclo de produto a partir da etapa b. para a etapa a. até um grau de hidratação desejado e isomerização da matéria-prima renovável é obtida.

[0040] Em uma modalidade do presente componente de combustível de diesel, no componente de combustível renovável hidrotratado a quantidade do componente parafínico na faixa de número de carbono C15-C18 é pelo menos 70 % em peso e a razão de parafina do tipo i/parafina do tipo n do componente renovável hidrotratado é pelo menos 2,2 p/p, pelo menos 3 p/p ou pelo menos 4 p/p.

[0041] Em uma modalidade o presente componente de combustível de diesel possui um ponto de névoa de pelo menos -10 °C.

[0042] Em uma modalidade na presente composição de combustível de diesel o aprimorador de número de cetano é 2-EHN.

[0043] Em uma modalidade na presente composição de combustível o conteúdo do componente de combustível renovável hidrotratado na composição de combustível está na faixa de 5 a 90 % em vol., mais preferivelmente na faixa de 20 a 80 % em vol. Esta quantidade é vantajosa já que reduz efeitos prejudiciais de 2-EHN enquanto eleva o número de cetano da mistura até um nível desejado.

[0044] Em outra modalidade a quantidade do aprimorador de número de cetano usado na presente composição de combustível é menor do que 500 mg/kg, tal como cerca de 450, 400, 350, 300, 350, 300, 250, 200, 150, ou 100 mg/kg. Em uma modalidade a quantidade é selecionada para estar dentro da faixa de 100 a 450 mg/kg, 100 a 400 mg/kg ou de 100 a 300 mg/kg.

[0045] Em uma modalidade na presente composição de combustível o aprimorador de número de cetano é 2-EHN, e a quantidade de 2-EHN está abaixo de 2000 mg/kg, e mais preferivelmente selecionada na faixa de 100 a 1000 mg/kg, ainda mais preferivelmente da faixa de 100 a 400 mg/kg.

[0046] 2-etil hexil nitrato (2-EHN) é um aprimorador de número de cetano, que pode ser usado para aprimorar, isto é aumentar o número de cetano de combustíveis, tal como combustíveis de diesel.

[0047] GTL é um combustível derivado de Fischer- Tropsch tendo um ponto de névoa similar com um combustível derivado a partir de HVO. GTL é caracterizado por uma larga distribuição de hidrocarbonetos parafínicos na faixa C9C24. GTL possui tipicamente um número de cetano na faixa de 73 a 81 (Aatola et al. Hidrotreated Vegetable Oil (HVO) as a Renewable Diesel Fuel: Trade-off between NOx, Particulate Emission, and Fuel Consumption of a Heavy Duty Engine, SAE International 2008-01-2500).

[0048] Os inventores descobriram surpreendentemente que até HVO e GTL como tal possuem propriedades similares com relação ao número de cetano, ponto de névoa, e densidade, quando usados nas misturas compreendendo tanto HVO ou GTL, um componente de combustível fóssil, e um aprimorador de número de cetano, um efeito significativamente diferente no número de cetano é alcançado. Uma menor adição do aprimorador de número de cetano em uma mistura de combustível que contém HVO é suficiente para aumentar o número de cetano da mistura de combustível para um nível obtido em uma mistura de combustível que contém GTL apenas com uma adição muito maior de aprimorador de número de cetano. Consequentemente, com o uso de HVO na mistura uma adição muito menor de aprimorador de número de cetano é necessária, reduzindo o consumo e os seus efeitos prejudiciais.

[0049] Os componentes de GTL e HVO foram analisados em maior detalhe no Exemplo 1. A análise revelou diferenças significativas nos perfis de número de carbono destes dois componentes de combustível. Como evidenciado pelos Exemplos e mostrado nas Figs. 1 e 5, as distribuições de parafina total destes componentes são marcadamente diferentes, resultando em diferentes propriedades. Sem estar preso por qualquer teoria, os resultados indicam que o perfil de parafina característico do componente de HVO provê um efeito sinergético com 2-EHN no número de cetano nas misturas de combustível.

[0050] Em uma modalidade matéria-prima biológica compreende óleo vegetal, gordura animal, gordura de peixe, óleo de peixe, óleo de algas, óleo microbiano e/ou madeira e/ou outro óleo com base em planta bem como lixo reciclável e/ou resíduo, ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade o componente de combustível renovável hidrotratado obtido após o hidrotratamento e a isomerização compreende HVO, ou consiste de HVO. Hidrotratamento pode ser usado para produzir combustíveis de destilado médio com base biológica. Combustíveis de HVO algumas vezes são referidos como "combustíveis renováveis" em vez de "biodiesel" que é um termo reservado para os metil ésteres de ácido graxo (FAME). Óleos vegetais hidrotratados quimicamente são misturas de hidrocarbonetos parafínicos e possuem uma quantidade muito pequena de enxofre e aromáticos.

[0051] O presente componente de combustível de diesel é preferivelmente fabricado usando um processo de duas etapas compreendendo a hidrogenação seguida por isomerização. Se um processo de fabricação é usado usando um processo de uma etapa em que as etapas de hidrogenação e isomerização não são realizadas em etapas separadas, craqueamento prejudicial pode ocorrer o que resulta em uma perda de hidrocarbonetos de cadeia longa e uma alteração do perfil de número de carbono para números de carbono menores. Hidrogenação de uma etapa e isomerização também podem resultar em menor razão de parafina do tipo i: parafina do tipo n se comparada com um processo de duas etapas onde estas etapas são realizadas em sequência. Em uma modalidade preferida o processo de duas etapas é realizado através da hidrogenação para parafinas do tipo n seguida por isomerização catalítica para parafinas do tipo i. Tal processo de duas etapas é descrito em FI1002488.

[0052] Em uma modalidade no presente componente de combustível renovável hidrotratado a quantidade de parafinas do tipo i é aumentada se comparada com a quantidade de parafinas do tipo i após a hidrogenação e antes da isomerização. Em outra modalidade a distribuição de número de carbono não muda, ou não muda substancialmente, durante a isomerização. Em uma modalidade preferida a quantidade de parafinas no número de carbono range C3-C14 não aumenta substancialmente durante a isomerização.

[0053] Em uma modalidade o presente componente de combustível renovável possui um ponto de névoa de pelo menos -10°C. Tal ponto de névoa é particularmente útil para combustíveis intencionados para o uso em ambiente frio, tal como combustível de diesel de grau de inverno. Em uma modalidade o ponto de névoa é de cerca de -11, -12, -13, - 14, -15, -16, -17, -18, -19, -20, -21, -22, -23, -24, -25, -26, -27, -28, -29 ou -30°C.

[0054] Em uma modalidade a razão de parafina do tipo i/parafina do tipo n do presente componente renovável hidrotratado é pelo menos 2,2 p/p, tal como cerca de 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10. O componente de combustível fóssil quer dizer um componente ou composição, que está ocorrendo naturalmente e é derivado a partir de fontes renováveis. Exemplos de tais recursos não renováveis incluem óleo/gás de petróleo, óleo/gás de xisto, gás natural ou depósitos de carvão, e semelhantes, e combinações dos mesmos, incluindo quaisquer depósitos ricos em hidrocarboneto que podem ser usados a partir de fontes na terra ou subterrâneas. O termo fóssil também se refere ao material de reciclagem de fontes não renováveis.

[0055] Em uma modalidade o componente de combustível fóssil é destilado médio fóssil, preferivelmente diesel fóssil. Combustível de diesel em geral é qualquer combustível líquido adequado para o uso em motores de diesel, onde ignição de combustível ocorre sem centelha como um resultado da compressão da mistura de ar de entrada e então a injeção de combustível. Em uma modalidade o presente combustível de diesel é diesel fóssil. O tipo mais comum de combustível de diesel é um destilado fracionário específico de combustível fóssil, preferivelmente óleo combustível de petróleo. Características da destilação definem como o combustível é evaporado quando ele é pulverizado para a câmara de combustão de um motor de diesel. Padrões (por exemplo, EN590:2013 (5.5.2)) incluem informação sobre curvas de destilação típicas.

[0056] Para distinguir a partir de combustíveis de diesel alternativos não derivados de petróleo, diesel derivado de petróleo é chamado aqui de diesel fóssil. Ele também pode ser chamado como, por exemplo, petrodiesel, diesel mineral ou destilado de petróleo. Diesel fóssil pode compreender destilados atmosféricos ou de vácuo. O destilado pode compreender gasóleo craqueado ou uma mistura de qualquer proporção de corrida direta ou destilados termicamente ou cataliticamente craqueados. O combustível destilado pode ser submetido ao processamento adicional de tal tratamento de hidrogênio ou outros processos para aprimorar as propriedades do combustível. Tipicamente diesel fóssil compreende 10 a 50 % em peso de naftênicos, 5 a 30 % em peso de monoaromáticos, 0 a 8 % em peso de outros poliaromáticos e 10 a 50 % em peso de parafinas.

[0057] Em uma modalidade na presente composição de combustível o componente de combustível renovável hidrotratado compreende ou consiste de óleo vegetal hidrotratado, gordura animal hidrotratada, gordura de peixe hidrotratada, óleo de peixe hidrotratado, óleo de algas hidrotratado, óleo microbiano hidrotratado, madeira hidrotratada e/ou outro óleo com base em planta, lixo reciclável hidrotratado e / ou resíduo ou uma combinação dos mesmos. Uma vantagem da modalidade é que quando os ditos materiais são usados no hidrotratamento, um componente de combustível renovável é obtido o qual junto com um aprimorador de número de cetano é capaz de aumentar sinergicamente o número de cetano de composições de combustível compreendendo componente de combustível fóssil. Adicionalmente o aumento do resíduo de carbono pode ser minimizado.

[0058] Em uma modalidade o presente aprimorador de número de cetano compreende ou consiste de 2-EHN. 2-EHN é particularmente útil para aumentar número de cetano de uma mistura compreendendo um componente de combustível renovável hidrotratado, tal como HVO, e um componente de combustível fóssil.

[0059] Em uma modalidade no presente componente de combustível renovável hidrotratado a quantidade do componentes parafínicos em uma faixa de número de carbono C15-C18 é pelo menos 70 % em peso, mais preferivelmente mais do que 80 % em peso, ainda mais preferivelmente mais do que 90 % em peso. Quando um componente de combustível renovável hidrotratado tendo o dito perfil de componente parafínico é usado junto com 2-EHN, o número de cetano de uma composição de combustível aumenta.

[0060] Em uma modalidade no presente componente de combustível renovável hidrotratado a quantidade do componentes parafínicos na faixa de número de carbono C3-C14 é menor do que 25 % em peso, tal como menos do que 20 % em peso, menos do que 10% % em peso, ou menos do que 7 % em peso. Opcionalmente no componente de combustível renovável hidrotratado a quantidade do componentes parafínicos na faixa de número de carbono C19-C24 é menor do que 25 % em peso, tal como menor do que 20 % em peso, menor do que 10 % em peso, ou menor do que 5 % em peso.

[0061] Em uma modalidade o presente componente renovável hidrotratado possui a número de cetano de pelo menos 70, preferivelmente pelo menos 80. Com o uso de um componente renovável hidrotratado tendo um grande número de cetano, uma menor adição de componente renovável hidrotratado e um aprimorador de número de cetano provê um aumento desejado em uma mistura compreendendo um componente de combustível fóssil.

[0062] Em uma modalidade o presente componente de combustível renovável hidrotratado compreende óleo vegetal hidrotratado, madeira hidrotratada e/ou outro óleo com base em planta, gordura animal hidrotratada, gordura de peixe hidrotratada e óleo hidrotratado, óleo de algas hidrotratado, óleo microbiano hidrotratado, lixo reciclável hidrotratado, resíduo reciclável hidrotratado, ou uma combinação dos mesmos.

[0063] Em uma modalidade o conteúdo do componente de combustível renovável hidrotratado na presente composição de combustível está na faixa de 5 a 90 % em vol., mais preferivelmente na faixa de 20 a 80 % em vol. Em uma modalidade o conteúdo do componente de combustível renovável hidrotratado na composição de combustível é de 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75 ou 80 % em vol.

[0064] Em uma modalidade a presente composição de combustível é uma composição de combustível que pode ser obtida através da mistura do componente de combustível de diesel com combustível de diesel fóssil.

[0065] Em uma modalidade o presente componente de combustível de diesel não contém metil ésteres de ácido graxo. A composição de combustível final pode conter componentes de desempenho e refinaria adicionais tais como componentes de lubricidade, de escoamento a frio, antiestáticos e detergentes.

EXEMPLOS

[0066] Os seguintes exemplos são providos para ilustrar vários aspectos da presente invenção. Eles não estão intencionados a limitar a invenção, que é definida pelas reivindicações anexas.

Exemplo 1: perfil de número de carbono de um combustível renovável e GTL

[0067] Perfis de número de carbono de HVO como um combustível renovável e GTL foram analisados por cromatografia de gás (GC). Os resultados são mostrados na Fig. 1 e na Fig. 5.

Exemplo 2: análise de um combustível renovável e GTL

[0068] Propriedades físicas de HVO como um combustível renovável e amostras de GTL foram analisadas. Os resultados são mostrados na Tabela 1. A análise revela diferenças marcantes em importantes parâmetros destes combustíveis. Tabela 1. Análise de componentes de HVO e GTL. Ponto de partida da destilação (Ponto de ebulição inicial), ponto final da destilação (95 % em vol. recuperado).

Exemplo 3:

[0069] Duas misturas de diesel foram preparadas com nível de cetano de base de cerca de 42. Uma continha diesel parafínico renovável e a segunda não continha. Três níveis de 2-EHN foram testados nestas misturas. Números de cetano são apresentados na Tabela 2. Correspondentes combustíveis com nível de cetano de base de cerca de 48 foram preparados e respostas de cetano de 2-EHN medidas de maneira apropriada (Resultados na Tabela 3)

[0070] O aumento do número de cetano de uma composição compreendendo GTL ou combustível renovável, e 2- EHN foi analisado usando duas dosagens de 2-EHN. Os resultados são ilustrados na Fig. 2 mostrando maior aumento do número de cetano nas misturas compreendendo combustível renovável comparado com misturas compreendendo GTL. 2-EHN também é mostrado para aumentar o número de cetano em diferentes níveis de 2-EHN. Tabela 2: Respostas de cetano com várias taxas de dosagem de 2-EHN, número de cetano de diesel de base ~42.

Tabela 3. Respostas de cetano com várias taxas de dosagem de 2-EHN, número de cetano de diesel de base ~48

[0071] Em todos os casos, os combustíveis contendo diesel parafínico renovável mostraram maior resposta de cetano de 2-EHN. Resultados são representados nas Figuras 3 e 4.

[0072] Como uma conclusão menor dosagem de aprimorador de número de cetano é necessária em combustíveis contendo diesel parafínico renovável de maneira a satisfazer o número de cetano alvo. Em adição a satisfazer requisitos de número de cetano em EN590:2013 (5.5.2) e ASTM D975 2017, é benéfico na produção de diesel de grau premium com maior número de cetano.

[0073] A descrição anterior foi provida por meio de exemplos não limitantes de particulares implementações e modalidades da invenção, uma descrição completa e informativa do melhor modo atualmente contemplado pelos inventores para realizar a invenção. No entanto, está claro para um perito na técnica que a invenção não está restrita aos detalhes das modalidades apresentadas acima, mas que ela pode ser implementada em outras modalidades usando meios equivalentes sem desviar das características da invenção.

[0074] Adicionalmente, algumas das funcionalidades das modalidades divulgadas acima desta invenção podem ser usadas com vantagem sem o correspondente uso de outras funcionalidades. Desta forma, a descrição anterior deve ser considerada como meramente ilustrativa dos princípios da presente invenção, e não em limitação da mesma. Assim, o escopo da invenção apenas está restrito pelas reivindicações anexas da patente.

Claims

1. Método de fabricação de uma composição de combustível de diesel caracterizado pelo fato de que compreende a) uma etapa de hidrotratamento compreendendo hidrotratar cataliticamente matéria-prima renovável compreendendo ácidos graxos, triglicerídeos, ésteres de ácido graxo, ou combinações dos mesmos para parafinas do tipo n; b) uma etapa de isomerização compreendendo isomerizar cataliticamente as parafinas do tipo n para parafinas de cadeia ramificada para obter um componente de combustível renovável hidrotratado, em que a quantidade do componente parafínico na faixa de número de carbono C15-C18 é pelo menos 70% em peso, e a razão de parafina do tipo i/parafina do tipo n do componente renovável hidrotratado é pelo menos 2,2 p/p; c) adicionar um componente de combustível fóssil ao componente de combustível renovável hidrotratado; e d) adicionar um 2-EHN a uma concentração na faixa de 100 a 1000 mg/kg; em que a etapa b) é realizada na ausência do catalisador de hidrotratamento usado na etapa a).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima renovável compreende óleo vegetal, madeira e/ou outro óleo com base em planta, gordura animal, gordura de peixe e/ou óleo de peixe, óleo de algas, óleo microbiano, gorduras contidas em plantas criadas por meio de manipulação de genes, lixo reciclável, resíduo reciclável, ou uma combinação dos mesmos.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima renovável compreende óleo de nabo silvestre, óleo de colza, óleo de canola, talóleo, óleo de girassol, óleo de soja, óleo de semente de cânhamo, óleo de oliva, óleo de linhaça, óleo de mostarda, óleo de palma, óleo de amendoim, óleo de rícino, óleo de coco, banha, sebo, óleo de baleia, gorduras contidas no leite, ou uma combinação dos mesmos.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que no componente de combustível renovável hidrotratado, a quantidade do componente parafínico na faixa de número de carbono C15-C18 é mais do que 80 % em peso, ainda mais preferivelmente mais do que 90 % em peso.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a razão de parafina do tipo i/parafina do tipo n do componente renovável hidrotratado é pelo menos 2,3 p/p, pelo menos 3 p/p ou pelo menos 4 p/p.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima renovável é alimentada para a etapa de hidrotratamento a) em uma alimentação compreendendo menos do que 10 ppm em peso de metais alcalinos e metais alcalinos terrosos calculados como metais alcalinos elementares e metais alcalinos elementares terrosos, menos do que 10 ppm em peso de outros metais calculados como metais elementares, e menos do que 30 ppm em peso de fósforo calculado como fósforo.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a alimentação compreende uma alimentação fresca da matéria-prima renovável e uma alimentação de um agente de diluição, e em que a razão de agente de diluição:alimentação fresca é de 10-30:1, preferivelmente 12-25:1, e em que o agente de diluição é selecionado a partir de hidrocarbonetos e produtos reciclados do processo, ou uma mistura dos mesmos.

8. Componente de combustível de diesel caracterizado pelo fato de que compreende um componente de combustível renovável hidrotratado e 100-1000 mg/kg de 2-EHN, em que no componente de combustível renovável hidrotratado a quantidade do componente parafínico em uma faixa de número de carbono C15-C18 é pelo menos 70 % em peso e a razão de parafina do tipo i/parafina do tipo n do componente renovável hidrotratado é pelo menos 2,2 p/p.

9. Componente de combustível diesel, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a razão de parafina do tipo i/parafina do tipo n do componente renovável hidrotratado é pelo menos 2,3 p/p, pelo menos 3 p/p ou pelo menos 4 p/p.

10. Componente de combustível de diesel, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que possui um ponto de névoa de pelo menos -10 °C.

11. Uso do componente de combustível de diesel, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que é para aumentar número de cetano e aprimorar propriedades frias de um combustível de diesel.

12. Uso, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a quantidade do componente de combustível de diesel no combustível de diesel é selecionada a partir da faixa de 5 a 90 % em vol, mais preferivelmente da faixa de 20 a 80 % em vol.

13. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 12, caracterizado pelo fato de que o combustível de diesel é combustível fóssil, combustível renovável ou uma mistura compreendendo combustível fóssil e combustível renovável.

14. Composição de combustível caracterizada pelo fato de que compreende: a) o componente de combustível de diesel, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 8 a 10; e b) um componente de combustível fóssil.

15. Composição de combustível, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o conteúdo do componente de combustível renovável hidrotratado na composição de combustível está na faixa de 5 a 90 % em vol, mais preferivelmente na faixa de 20 a 80 % em vol.