BR112019012830B1 - Método para produção de uma composição de combustível destilado médio drop-in e uso de uma composição de oligomerização contendo furanila - Google Patents

Método para produção de uma composição de combustível destilado médio drop-in e uso de uma composição de oligomerização contendo furanila Download PDF

Info

Publication number
BR112019012830B1
BR112019012830B1 BR112019012830-1A BR112019012830A BR112019012830B1 BR 112019012830 B1 BR112019012830 B1 BR 112019012830B1 BR 112019012830 A BR112019012830 A BR 112019012830A BR 112019012830 B1 BR112019012830 B1 BR 112019012830B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
composition
oil
fats
furanyl
diesel
Prior art date
Application number
BR112019012830-1A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112019012830A2 (pt
Inventor
Ulla Kiiski
Marina Lindblad
Marja Tiitta
Kaija Isokoski
Original Assignee
Neste Oyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Neste Oyj filed Critical Neste Oyj
Publication of BR112019012830A2 publication Critical patent/BR112019012830A2/pt
Publication of BR112019012830B1 publication Critical patent/BR112019012830B1/pt

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/02—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
    • C10G45/04—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used
    • C10G45/06—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof
    • C10G45/08—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof in combination with chromium, molybdenum, or tungsten metals, or compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/42—Catalytic treatment
    • C10G3/44—Catalytic treatment characterised by the catalyst used
    • C10G3/45—Catalytic treatment characterised by the catalyst used containing iron group metals or compounds thereof
    • C10G3/46—Catalytic treatment characterised by the catalyst used containing iron group metals or compounds thereof in combination with chromium, molybdenum, tungsten metals or compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • C07C1/24—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms by elimination of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/34—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D307/38—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/42—Catalytic treatment
    • C10G3/44—Catalytic treatment characterised by the catalyst used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/50—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids in the presence of hydrogen, hydrogen donors or hydrogen generating compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G50/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from lower carbon number hydrocarbons, e.g. by oligomerisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G69/00—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process
    • C10G69/02—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only
    • C10G69/08—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only including at least one step of reforming naphtha
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/04—Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons
    • C10L1/08—Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons for compression ignition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/18—Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/1802—Organic compounds containing oxygen natural products, e.g. waxes, extracts, fatty oils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/20—Characteristics of the feedstock or the products
    • C10G2300/30—Physical properties of feedstocks or products
    • C10G2300/304—Pour point, cloud point, cold flow properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/20—Characteristics of the feedstock or the products
    • C10G2300/30—Physical properties of feedstocks or products
    • C10G2300/308—Gravity, density, e.g. API
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/04—Diesel oil
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/30—Aromatics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
    • Y02T50/678—Aviation using fuels of non-fossil origin

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

A presente invenção se refere a um método para a produção de uma composição de combustível, mais especificamente uma composição combustível destilado médio e uma composição - em particular uma composição de co- alimentação compreendendo uma composição de oligômero contendo furanila misturada com um ou mais componentes de materiais compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos e o uso de tal composição.

Description

CAMPO TÉCNICO
[0001] A presente invenção se refere a um método para a produção de uma composição de combustível, e uma composição - em particular uma composição de co-alimentação que compreende uma composição de oligomerização contendo furanila misturada com ácidos graxos de um ou mais componentes de material compreendendo ou ácidos graxos ou derivados de ácido graxo e o uso de tal composição.
ESTADO DA TÉCNICA
[0002] 2-metilfurano (2-MF) - é uma molécula de plataforma que pode ser produzida por hidrogenação seletiva de furfural derivado de açúcar C5. O melhoramento catalítico de 2-MF inclui uma etapa de aumento de cadeia de carbono por oligomerização e uma etapa de remoção de oxigenação para obter o componente de combustível de hidrocarboneto final.
[0003] A trimerização de 2-MF por reações de hidroalquilação / alquilação usando ácido sulfúrico (aq.) como catalisador está descrito na literatura " A. Corma, O. de la Torre, M. Renz and N. Villandier, "Production of high- quality diesel from biomass waste products", Angew. Chem. Int. Ed. 50 (2011) 2375-2378" e na publicação da patente US 2012/0316372 A1, onde uma mistura física de Pt/C e Pt/TiO2 é utilizado como um catalisador ( a 350 °C e 50 bar), pelo que um produto que compreende como parte principal hidrocarbonetos que foram classificados como linear, ramificado e compostos monocíclicos são produzidos.
[0004] Em " A. Corma, O. de la Torre, M. Renz and N. Villandier, "Production of high-quality diesel from biomass waste products", Angew. Chem. Int. Ed. 50 (2011) 2375-2378", a trimerização é altamente controlada, por meio de que primariamente moléculas de bisilvilalcano com 14 átomos de carbono são formadas. A seguinte hidrodesoxigenação fornece principalmente compostos lineares, ramificados e monocíclicos.
[0005] A seletividade para formação de trímero ou tetrâmero com 2-MF em um catalisador de resina (Amberlyst 15) é divulgada em “I. Yati, M. Yeom, J-W. Choi, H. Choo, D.J. Suh, J-M. Ha, " Water-promoted selective heterogeneous catalytic trimerisation of xylose-derived 2-methylfuran to diesel precursors", Appl. Catal. A: General 495 (2015) 200-205” e foi relatada como sendo controlada pela quantidade de água presente na reação. A remoção de oxigênio para os produtos trímero e tetrâmero foi conduzida em um processo de duas etapas (com Pd/C a 140 °C e Ru/SiO2-Al2O3 a 280 °C e 60 bar). A alimentação do trímero foi totalmente desoxigenada formando ~ 99 % de hidrocarbonetos C9-C20 enquanto a alimentação do tetrâmero foi apenas parcialmente desoxigenada sob estas condições, formando 84 % de hidrocarbonetos C9-C20 e 15 % de compostos oxigenados.
[0006] Um dos desafios na preparação de composições de combustível - tendo boas propriedades de fluxo a frio e densidade razoável - baseado em 2-metilfurano, o qual pode depois ser usado como um componente de mistura em uma composição final de combustível misturado, é controlar o grau de oligomerização. No entanto, nenhum dos métodos da técnica anterior se refere a condições de oligomerização que revelam como obter uma composição de oligomerização contendo furanila compreendendo como a parte principal, oligômeros selecionados a partir de trímeros, tetrâmeros e pentâmeros de 2-MF compreendendo de 2 a 4 frações furanila. Outro desafio na preparação de composições de combustível que pode depois ser usado como um componente de mistura em uma composição de combustível misturada final é remover com sucesso o oxigênio do produto de oligomerização.
[0007] Assim, permanece a necessidade de métodos adicionais para a produção de composições de combustível baseadas em 2-metilfurano que possuam excelentes propriedades de mistura de modo que possam ser utilizadas como um componente de mistura em uma composição de combustível misturado final.
RESUMO DA INVENÇÃO
[0008] A presente invenção foi feita tendo em vista a técnica anterior descrita acima, e o objetivo da presente invenção é fornecer um método para a produção de uma composição de combustível baseada em 2-metilfurano (2-MF).
[0009] Outro objeto da presente invenção é produzir uma composição de combustível (por exemplo, uma composição destilada média) baseada em 2-metilfurano (2-MF) que tenha boas propriedades de fluxo a frio de modo que não seja necessária uma etapa de isomerização a seguir e também tenha propriedades de densidade razoáveis.
[00010] Ainda outro objeto da presente invenção é produzir uma composição de combustível (por exemplo, uma composição destilada média) baseada em 2-metilfurano (2-MF) que possui excelentes propriedades de mistura para que possa ser usada como um componente de mistura a ser misturado com composição de hidrocarboneto de diesel (por exemplo, diesel parafínico renovável ou diesel gás para líquido (GTL)) em uma composição de combustível misturado final, onde a composição de combustível misturada final terá melhores propriedades de fluxo a frio, número aceitável de cetano e densidade aumentada comparada à composição de hidrocarboneto de diesel em si.
[00011] Para resolver o problema, a presente invenção proporciona um método para a produção de uma composição de combustível, o método compreendendo as etapas de: a) oligomerização de 2-metilfurano (2-MF) utilizando um catalisador ácido resultando em uma composição de oligomerização contendo furanila compreendendo pelo menos 70 % em peso de oligômeros selecionados do grupo de trímeros, tetrâmeros e pentâmeros de 2-MF compreendendo de 2 a 4 frações de furanila; b) mistura opcional de um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos à composição de oligomerização contendo furanila da etapa a) criando uma composição de co- alimentação; c) submeter a composição de oligomerização contendo furanila da passo a) ou a composição de co- alimentação da etapa b) a um tratamento de hidrodesoxigenação em uma unidade de hidrodesoxigenação compreendendo um catalisador de molibdênio e / ou tungstênio, opcionalmente um catalisador de molibdênio e / ou de tungstênio promovido, opcionalmente catalisador de molibdênio sulfídrico e / ou tungstênio, resultando em uma composição de combustível; onde a referida composição de combustível compreende pelo menos 55 % em peso de mono- e di-naftenos e aromáticos em uma parte da composição de combustível resultante do tratamento de hidrodesoxigenação da composição de oligomerização contendo furanila.
[00012] Ou seja, os inventores da presente invenção em um primeiro aspecto da invenção descobriram que a qualidade da composição de combustível pode ser melhorada utilizando condições de processo específicas. Através da utilização de um catalisador ácido na etapa de oligomerização e controlando desse modo o grau de oligomerização de 2- metilfurano (2-MF) - uma composição de oligomerização contendo furanila compreendendo pelo menos 70 % em peso de oligômeros selecionados do grupo de trímeros, tetrâmeros e foram produzidos pentâmeros de 2-MF compreendendo de 2 a 4 frações de furanila. Tratando ainda a composição de oligomerização contendo furanila para um catalisador de molibdênio e / ou tungstênio, opcionalmente um catalisador de molibdênio e / ou de tungstênio promovido, opcionalmente um catalisador de molibdênio e / ou de tungstênio sulfurado no tratamento de hidrodesoxigenação - uma composição de combustível com uma densidade razoável e excelente propriedades a frio foi produzida compreendendo uma quantidade relativamente elevada de mono- e di-naftenos e aromáticos na parte da composição combustível resultante do tratamento por hidrodesoxigenação da composição de oligomerisação contendo furanila.
[00013] Através do uso de um catalisador ácido na etapa de oligomerização seguido do uso de um catalisador de molibdênio e / ou tungstênio, opcionalmente um catalisador de molibdênio e / ou de tungstênio promovido, opcionalmente um catalisador de molibdênio e / ou tungstênio sulfurado, na etapa de hidrodesoxigenação, uma composição de combustível tendo uma densidade razoável e boas propriedades frias é alcançada. Esta composição de combustível 2MF oligomerizada hidrotratada é um bom componente de mistura que pode ser misturado com uma composição de hidrocarboneto de diesel (por exemplo, diesel renovável parafínico ou diesel gás para líquido (GTL)) que possui excelentes propriedades de fluxo a frio e número de cetano. Ao misturar a composição de combustível fabricada de acordo com o presente método com uma composição de hidrocarboneto de diesel (por exemplo, diesel parafínico renovável ou diesel gás para líquido (GTL)), os dois componentes se complementam dando à composição da mistura maior densidade comparada a composição de hidrocarbonetos diesel em si. A densidade da mistura pode ser aumentada para um nível exigido em EN590. Além disso, a composição da mistura também terá propriedades melhoradas de fluxo a frio e um bom número de cetano.
[00014] Na tabela 2 é mostrado que o ponto de névoa (medido pelo método ASTM D7689) era < -95 °C, o que indica boas propriedades de fluxo a frio da composição de combustível fabricada pela presente invenção. Uma vez que a composição de combustível tem boas propriedades de fluxo a frio, pode ser utilizada diretamente como um combustível drop-in, eliminando assim a necessidade de ter uma etapa de isomerização como parte do método. Isso é economia financeira e economia de tempo em grandes fábricas de produção de combustível. A composição de combustível tem um número razoável de cetano bCN 46 e quando misturada com uma composição de hidrocarboneto de diesel (por exemplo, diesel renovável parafínico ou um diesel gás para líquido (GTL)) o número de cetano será acima de 51, que é o mínimo na EN590.
[00015] Devido ao uso de um catalisador ácido na etapa de oligomerização seguido do uso de um catalisador de molibdênio e / ou de tungstênio, opcionalmente um catalisador de molibdênio e / ou tungstênio promovido, opcionalmente um catalisador de molibdênio e / ou de tungstênio sulfurado, na etapa de hidrodesoxigenação, uma composição de combustível tendo uma quantidade relativamente elevada de mono- e di- naftenos e aromáticos nos resultados da composição de combustível que pode aumentar tanto a densidade como melhorar as propriedades de fluxo a frio da composição de combustível. Pelo método de acordo com a presente invenção, a densidade era ~ 830 kg / m3 (a 15 °C, medida pelo método ENISO 12185). Quando o componente à base de 2MF da presente invenção é misturado com uma composição de hidrocarboneto de diesel (por exemplo, diesel renovável parafínico ou um diesel gás para líquido (GTL)), o mínimo de densidade EN590 pode ser alcançado.
[00016] Assim, com o método de acordo com a presente invenção, é possível obter tanto propriedades melhoradas de fluxo a frio como densidade aumentada da composição final de mistura de combustível. Em comparação com e utilizada em conjunto com uma composição de hidrocarboneto de diesel (por exemplo, diesel renovável parafínico ou um diesel gás para líquido (GTL)), a composição de combustível de componente 2MF produzida aumenta a densidade enquanto a composição de hidrocarboneto de diesel melhora as propriedades frias. As propriedades específicas da composição da mistura dependem também das propriedades da composição de hidrocarboneto de diesel com a qual o componente 2-MF é misturado.
[00017] Em alguns casos, a composição de combustível pode compreender uma quantidade menor de resíduo oxigenado que pode ajudar a melhorar a lubricidade da composição combustível e também da composição de combustível de mistura final.
[00018] A etapa b pode ser obrigatória.
[00019] Os inventores descobriram que quando um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos são misturados com a composição de oligomerização contendo furanila da etapa a) criando assim uma composição de co-alimentação, as propriedades de fluxo a frio e a densidade são melhoradas em comparação com quando nenhum componente de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácido graxo é misturado com a composição de oligomerização contendo furanila da etapa a). Ácidos graxos hidrogenados e derivados de ácidos graxos são hidrocarbonetos de cadeia linear com alto índice de cetano. Quando se misturam os ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos com a composição de oligomerização contendo furanila da etapa a) pode ser conseguido um produto combustível com um número de cetano elevado. Além disso, a composição de combustível que resulta do uso da composição de alimentação conjunta pode ter excelentes propriedades de fluxo a frio. Uma vez que a composição de combustível pode ter excelentes propriedades de fluxo a frio, ela pode ser usada diretamente como um combustível drop-in, eliminando assim a necessidade de ter uma etapa de isomerização como parte do método.
[00020] A composição de combustível pode ser uma composição de combustível destilado médio.
[00021] A composição de combustível pode ser uma composição de combustível drop-in.
[00022] O um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos podem ser selecionados a partir de óleo / gorduras de plantas incluindo óleo de talóleo bruto ou ácidos graxos de talóleo, óleo / gorduras vegetais, óleo / gorduras animais incluindo óleo / gorduras de peixe e óleo / gorduras de algas ou óleos / gorduras de outros processos microbianos, por exemplo óleo / gorduras de algas geneticamente manipuladas, óleo / gorduras geneticamente manipuladas de outros processos microbianos e também óleo / gorduras vegetais geneticamente manipuladas, resíduo reciclável de resíduos recicláveis ou uma combinação destes.
[00023] A oligomerização de 2-metilfurano (2-MF) na etapa a) pode resultar em uma composição de oligomerização contendo furanila compreendendo pelo menos 80 % em peso de oligômeros selecionados do grupo de trímeros, tetrâmeros e pentâmeros de 2-MF compreendendo de 2 a 4 frações de furanila.
[00024] Mais de 60 % em peso da composição de combustível pode ter um intervalo de ponto de ebulição de 150-400 °C, tal como 180-400 °C ou tal como 180-360 °C.
[00025] Pode acontecer que não sejam conduzidas reações de isomerização para a composição de combustível.
[00026] O catalisador ácido na etapa a) pode ser um catalisador de resina de troca iônica ácido, tal como um catalisador de resina de ácido sulfônico de poliestireno-co- divinilbenzeno.
[00027] O catalisador de molibdênio e / ou de tungstênio na etapa c) pode ser promovido com níquel ou cobalto.
[00028] O catalisador de molibdênio e / ou de tungstênio promovido na etapa c) pode ser um catalisador de NiMo sulfetado.
[00029] No método, a etapa c) pode ser realizada sob condições reacionais de temperatura entre 200-400 °C, tal como entre 220 - 380 °C, tal como entre 250 - 350 °C, tal como entre 295 - 335 °C e em entre 20 a 150 bar, tal como entre 60 a 120 bar, tal como entre 90 - 110 bar, tal como entre 95 - 100 bar.
[00030] A presente invenção também divulga uma composição de co-alimentação. Por conseguinte, de acordo com a descrição anterior, é também proporcionada uma composição compreendendo uma composição de oligomerização contendo furanila compreendendo pelo menos 70 % em peso de oligômeros selecionados do grupo de trímeros, tetrâmeros e pentâmeros de 2-MF compreendendo de 2 a 4 grupos furanila misturado com um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos.
[00031] Os inventores descobriram que quando um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos são misturados com a composição de oligomerização contendo furanila criando assim uma composição de co-alimentação para o tratamento HDO seguinte, as propriedades de fluxo a frio e a densidade da composição de combustível é ainda melhorada em comparação com quando nenhum componente de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácido graxo são misturados com a composição de oligomerização contendo furanila da etapa a). Ácidos graxos hidrogenados e derivados de ácidos graxos são hidrocarbonetos de cadeia linear com alto índice de cetano. Quando se misturam os ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos com a composição de oligomerização contendo furanila, pode obter-se um produto combustível com um número de cetano elevado. Além disso, a composição de combustível que resulta do uso da composição de alimentação conjunta pode ter muito boas propriedades de fluxo a frio. Uma vez que a composição de combustível pode ter excelentes propriedades de fluxo a frio, ela pode ser usada diretamente como um combustível drop-in. Além disso, pode não haver necessidade de isomerização.
[00032] A maioria dos trímeros, tetrâmeros e pentâmeros pode ser selecionada de um ou mais dos seguintes componentes ou isômeros dos mesmos:
Figure img0001
[00033] Diferentes isômeros destes trímeros, tetrâmeros e pentâmeros podem ser possíveis, tais como, por exemplo:
Figure img0002
[00034] O um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos podem representar uma maioria da composição. A composição pode compreender de 50 a 90 % em peso de um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos.
[00035] O um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos podem ser selecionados a partir de óleo / gorduras de plantas incluindo óleo de talóleo bruto ou ácidos graxos de talóleo, óleo / gorduras vegetais, óleo / gorduras animais incluindo óleo / gorduras de peixe e óleo / gorduras de algas ou óleo / gorduras de outros processos microbianos, por exemplo óleo / gorduras de algas geneticamente manipuladas, óleo / gorduras geneticamente manipuladas de outros processos microbianos e também óleo / gorduras vegetais geneticamente manipuladas, lixo reciclável, resíduo reciclável ou uma combinação destes.
[00036] Em outro aspecto da presente invenção, também é proporcionada a utilização de uma composição tal como apresentada neste pedido como um componente de mistura para aumentar a densidade de uma composição de mistura compreendendo uma composição de hidrocarboneto de diesel. A composição de hidrocarboneto de diesel pode ser uma composição de combustível destilada média, tal como um diesel renovável parafínico ou um diesel gás para líquido (GTL). Isto é, a composição tal como apresentada neste pedido pode ser usada como um melhorador de densidade em uma composição de combustível destilado médio, tal como um diesel renovável parafínico ou um diesel gás para líquido (GTL).
[00037] Em outro aspecto da presente invenção, também é proporcionado o uso de uma composição tal como apresentada neste pedido como um componente de mistura para melhorar as propriedades de fluxo a frio de uma composição de mistura compreendendo uma composição de hidrocarboneto de diesel. A composição de hidrocarboneto de diesel pode ser uma composição de combustível destilada média, tal como um diesel renovável parafínico ou um diesel gás para líquido (GTL). Isto é, a composição tal como apresentada neste pedido pode ser usada como um melhorador de propriedades de fluxo a frio em uma composição de combustível destilado médio tal como um diesel renovável parafínico ou um diesel gás para líquido (GTL).
[00038] A composição de combustível 2MF oligomerizada hidrotratada é um bom componente de mistura que pode ser misturado com uma composição de hidrocarboneto de diesel (por exemplo, diesel renovável parafínico ou diesel gás para líquido (GTL)) que possui excelentes propriedades de fluxo a frio e número de cetano. Ao misturar a composição de combustível fabricada de acordo com o presente método com uma composição de hidrocarboneto de diesel (por exemplo, diesel parafínico renovável ou diesel gás para líquido (GTL)), os dois componentes se complementam dando à composição da mistura maior densidade comparada à composição de hidrocarbonetos de diesel em si. A densidade da mistura pode ser aumentada para um nível exigido na EN590. Além disso, a composição da mistura também terá propriedades melhoradas de fluxo a frio e um bom número de cetano.
[00039] Em outro aspecto da presente invenção, é também proporcionado o uso de uma composição de oligomerização contendo furanila compreendendo pelo menos 70 % em peso de oligómeros selecionados do grupo de trímeros, tetrâmeros e pentâmeros de 2-MF compreendendo de 2 a 4 frações de furanila como uma co-alimentação em uma unidade de hidrotratamento de refinaria existente.
[00040] A composição de oligomerização contendo furanila pode ser misturada com um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácido graxo criando assim uma composição de co-alimentação para o seguinte tratamento com HDO. As propriedades de fluxo a frio e a densidade da composição de combustível podem ser melhoradas em comparação com quando nenhum componente de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácido graxo é misturado com a oligomerização contendo furanila. Quando se misturam os ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos com a composição de oligomerização contendo furanila, pode obter-se um produto combustível com um número de cetano elevado. Além disso, a composição de combustível que resulta do uso da composição de alimentação conjunta pode ter muito boas propriedades de fluxo a frio. Uma vez que a composição de combustível pode ter excelentes propriedades de fluxo a frio, ela pode ser usada diretamente como um combustível drop-in. Além disso, pode não haver necessidade de isomerização.
[00041] De acordo com a descrição acima, é também proporcionada uma composição de combustível que pode ser obtida pelo método de acordo com a presente invenção.
[00042] De acordo com a descrição acima, também é proporcionada uma composição de mistura, a composição de mistura compreende uma composição de combustível obtenível pelo método de acordo com a presente invenção e uma composição de hidrocarboneto de diesel.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[00043] A Figura 1 mostra a identificação por GC-MS do produto de condensação 2-MF formado no Amberlyst 70, onde se pode ver que a distribuição do oligômero é trímero >> tetrâmero > pentâmero. Traços de oligômeros superiores aos pentâmeros também são vistos neste GC-MS.
[00044] A Figura 2 mostra os principais trímeros, tetrâmeros e compostos pentâmeros identificados com GC-MS a partir de 2-metil-furano. Diferentes isômeros destes trímeros, tetrâmeros e pentâmeros podem também ser possíveis e fazem parte da presente divulgação.
[00045] A Figura 3 mostra o GPC de misturas de oligômeros produzidas a partir de 2-MF (amostra de produto combinada das experiências de três bateladas) onde pode ser visto que a distribuição de oligômeros é o trímero (o topo mais alto em torno de 22 minutos) >> tetrâmero cerca de 21 minutos)> pentâmero (o “ombro” em torno de 20).
[00046] A Figura 4 mostra a destilação simulada (SimDist AC620) para alimentação de HDO (curva do lado direito) e produto (curva do lado esquerdo).
[00047] A Figura 5 mostra a identificação de GC-MS de produtos HDO obtidos com NiMo-catalisador sulfetado.
[00048] A Figura 6 mostra exemplos dos principais componentes de hidrocarbonetos parafínicos C10 e C15 no produto HDO.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[00049] Na descrição dos aspectos da invenção, recorrer-se-á à terminologia específica por uma questão de clareza. No entanto, a invenção não se destina a ser limitada aos termos específicos assim selecionados, e entende-se que cada termo específico inclui todos os equivalentes técnicos que operam de maneira semelhante para realizar um propósito similar.
[00050] Os inventores descobriram que a qualidade da composição de combustível pode ser melhorada usando condições de processo específicas. Através do uso de um catalisador ácido na etapa de oligomerização e controlando desse modo o grau de oligomerização de 2-metilfurano (2-MF) - uma composição de oligomerização contendo furanila compreendendo pelo menos 70 % em peso de oligômeros selecionados do grupo de trímeros, tetrâmeros e foram produzidos pentâmeros de 2-MF compreendendo de 2 a 4 frações de furanila foi produzida. A distribuição de oligômeros pode ser trímero >> tetrâmero> pentâmero devido à utilização de um catalisador ácido na etapa oligomerização e, desse modo, controlar o grau de oligomerização do 2-metilfurano (2-MF). Traços de oligômeros maiores que os pentâmeros também podem estar presentes. Tratando ainda a composição de oligomerização contendo furanila a um catalisador de molibdênio e / ou tungstênio, opcionalmente um catalisador de molibdênio e / ou tungstênio promovido, opcionalmente um catalisador de molibdênio e / ou tungstênio sulfurado no tratamento de hidrodesoxigenação - uma composição combustível com uma densidade razoável e excelente foi produzida com propriedades de fluxo a frio compreendendo uma quantidade relativamente elevada de mono- e di-naftenos e aromáticos na parte da composição de combustível resultante do tratamento de hidrodesoxigenação da composição de oligomerização contendo furanila.
[00051] Através do uso de um catalisador ácido na etapa de oligomerização seguido do uso de um catalisador de molibdênio e / ou tungstênio, opcionalmente um catalisador de molibdênio e / ou tungstênio promovido, opcionalmente um catalisador molibdênio e / ou tungstênio sulfurado, na etapa de hidrodesoxigenação, uma composição de combustível tendo uma densidade razoável e boas propriedades a frio é obtida. Esta composição de combustível 2MF oligomerizada hidrotratada é um bom componente de mistura que pode ser misturado com uma composição de hidrocarboneto de diesel (por exemplo, diesel renovável parafínico ou diesel gás para líquido (GTL)) que possui excelentes propriedades de fluxo a frio e número de cetano. Ao misturar a composição de combustível fabricada de acordo com o presente método com uma composição de hidrocarboneto de diesel (por exemplo, diesel parafínico renovável ou diesel gás para líquido (GTL)), os dois componentes se complementam dando à densidade da composição da mistura maior densidade comparada à composição de hidrocarbonetos de diesel em si. A densidade da mistura pode ser aumentada para um nível exigido na EN590. Além disso, a composição da mistura também terá propriedades melhoradas de fluxo a frio e um bom número de cetano.
[00052] Na tabela 2 é mostrado que o ponto de névoa (medido pelo método ASTM D7689) era < -95 °C, o que indica boas propriedades de fluxo a frio da composição de combustível fabricada pela presente invenção. Uma vez que a composição de combustível tem boas propriedades de fluxo a frio, pode ser utilizada diretamente como um combustível drop-in, eliminando assim a necessidade de ter uma etapa de isomerização como parte do método. Isso é economia de dinheiro e economia de tempo em grandes fábricas de produção de combustível. A composição de combustível tem um número razoável de cetano bCN 46 e quando misturada com uma composição de hidrocarboneto de diesel (por exemplo, diesel renovável parafínico ou um diesel gás para líquido (GTL)) o número de cetano será acima de 51, que é o mínimo na EN590.
[00053] Devido ao uso de um catalisador ácido na etapa de oligomerização seguido do uso de um catalisador de molibdênio e / ou de tungstênio, opcionalmente um catalisador de molibdênio e / ou de tungstênio promovido, opcionalmente um catalisador de molibdênio e / ou de tungstênio sulfurado, na etapa de hidrodesoxigenação, uma composição de combustível tendo uma quantidade relativamente elevada de mono- e di-naftenos e aromáticos na composição de combustível pode aumentar a densidade e melhorar as propriedades de fluxo a frio da composição de combustível. Pelo método de acordo com a presente invenção, a densidade era ~ 830 kg / m3 (a 15 °C, medida pelo método ENISO 12185). Quando o componente à base de 2MF da presente invenção é misturado com uma composição de hidrocarbonetos de diesel (por exemplo, diesel renovável parafínico ou um diese gás para líquido (GTL)), o mínimo de densidade adquirido pela EN590 pode ser alcançado.
[00054] Assim, com o método de acordo com a presente invenção, é possível obter tanto propriedades a frio melhoradas como densidade aumentada da composição de combustível misturada final. Em comparação com e utilizada em conjunto com uma composição de hidrocarboneto de diesel (por exemplo, diesel renovável parafínico ou um diesel gás para líquido (GTL)), a composição de combustível de componente 2MF produzida melhora a densidade enquanto a composição de hidrocarboneto de diesel melhora as propriedades do frio. As propriedades específicas da composição da mistura dependem também das propriedades da composição de hidrocarboneto de diesel com a qual o componente 2-MF é misturado.
[00055] Consequentemente aqui é proporcionado um método para produção de uma composição de combustível, o método compreendendo as etapas de: a) oligomerização de 2- metilfurano (2-MF) utilizando um catalisador ácido resultando em uma composição de oligomerização contendo furanila compreendendo pelo menos 70 % em peso oligômeros selecionados do grupo de trímeros, tetrâmeros e pentâmeros de 2-MF compreendendo de 2 a 4 frações de furanila; b) mistura opcional de um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos à composição de oligomerização contendo furanila da etapa a) criando uma composição de co-alimentação; c) submeter a composição de oligomerização contendo furanila da etapa a) ou a composição de co-alimentação da etapa b) a um tratamento de hidrodesoxigenação em uma unidade de hidrodesoxigenação compreendendo um catalisador de molibdênio e / ou tungstênio, opcionalmente um catalisador de molibdênio e / ou tungstênio promovido, opcionalmente um catalisador de molibdênio e / ou tungstênio sulfurado, resultando em uma composição de combustível; onde a referida composição de combustível compreende pelo menos 55 % em peso de mono- e di-naftenos e aromáticos em uma parte da composição de combustível resultante do tratamento de hidrodesoxigenação da composição de oligomerização contendo furanila.
[00056] Em alguns casos, a composição de combustível pode compreender uma quantidade menor de resíduo oxigenado que pode ajudar a melhorar a lubricidade da composição de combustível e também da composição de combustível misturada final.
[00057] A etapa b pode ser obrigatória. Os inventores descobriram que quando um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos são misturados com a composição de oligomerização contendo furanila da etapa a) criando assim uma composição de co- alimentação, as propriedades de fluxo a frio e a densidade são melhoradas em comparação com quando nenhum componente de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácido graxo é misturada com a composição de oligomerização contendo furanila da etapa a). Ácidos graxos hidrogenados e derivados de ácidos graxos são ácidos graxos de cadeia linear que têm um elevado índice de cetano quando se misturam os ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos à composição de oligomerização contendo furanila da etapa a), um produto combustível com um número de cetano relativamente elevado pode ser obtido. Além disso, a composição de combustível que resulta do uso da composição de co-alimentação pode ter propriedades de fluxo a frio muito boas. Uma vez que a composição de combustível pode ter boas propriedades de fluxo a frio, pode ser utilizada diretamente como um combustível drop-in, eliminando assim a necessidade de ter uma etapa de isomerização como parte do método.
[00058] A composição de oligomerização contendo furanila difere de outros componentes de material de alimentação compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácido graxo em pelo menos um parâmetro, nomeadamente, que a composição de oligomerização contendo furanila é substancialmente isenta de impurezas (catalisadores) e portanto não há necessidade de incluir qualquer etapa de purificação tal como desgomagem ou branqueamento para purificar a composição de oligomerização contendo furanila antes do tratamento de hidrodesoxigenação (HDO).
[00059] O um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos podem ser selecionados a partir de óleo / gorduras de plantas incluindo óleo de talóleo bruto ou ácidos graxos de talóleo, óleo / gorduras vegetais, óleo / gorduras animais incluindo óleo / gorduras de peixe e óleo / gorduras de algas ou óleo / gorduras de outros processos microbianos, por exemplo óleo / gorduras de algas geneticamente manipuladas, óleo / gorduras geneticamente manipuladas de outros processos microbianos e também óleo / gorduras vegetais geneticamente manipuladas, lixo reciclável, resíduo reciclável ou uma combinação destes.
[00060] Componentes de tais materiais também podem ser utilizados, tais como, por exemplo, ésteres de alquila (tipicamente ésteres de alquila C1-C5, tais como ésteres de metila, etila, propila, iso-propila, butila, sec-butila).
[00061] Estes óleos e / ou gorduras compreendem tipicamente ácidos graxos C10-C24 e seus derivados, incluindo ésteres de ácidos graxos, glicerídeos, isto é, ésteres de glicerol de ácidos graxos.
[00062] Exemplos de óleos incluem, mas não estão limitados a óleo de colza, óleo de canola, óleo de soja, óleo de coco, óleo de girassol, óleo de palma, óleo de palmiste, óleo de amendoim, óleo de linhaça, óleo de gergelim, óleo de milho, óleo de semente de papoula, óleo de semente de algodão, óleo de soja, talóleo, óleo de milho, mamona, óleo de jatrofa, óleo de jojoba, óleo de oliva, óleo de linhaça, óleo de camelina, óleo de cártamo, óleo de babaçu, óleo de sebo e óleo de farelo de arroz ou frações dos óleos mencionados acima, tal como, oleína de palma, estearina de palma, talóleo purificado e ácidos graxos de talóleo.
[00063] Exemplos de gorduras animais incluem, mas não se limitam a sebo, banha, gordura amarela, gordura castanha, gordura de peixe, gordura de aves.
[00064] A composição de combustível pode ser uma composição de combustível destilado médio.
[00065] Por composição de combustível destilado médio entende-se uma composição de combustível em que pelo menos 90 % em peso da composição tem um ponto de ebulição de cerca de 150 °C a 400 °C. O destilado médio é uma faixa de produtos que estão situados entre as frações mais leves e produtos mais pesados, como gasolina ou gás liquefeito de petróleo (GLP) e óleos combustíveis. A composição do combustível destilado médio inclui tanto o combustível de aviação quanto o diesel. O combustível de aviação (jato) pode ter um ponto de ebulição na faixa de 150 a 260 °C e o combustível de diesel pode ter um ponto de ebulição na faixa de 180 a 360 C.
[00066] Através do uso de um catalisador ácido na etapa de oligomerização seguido do uso de um catalisador de molibdênio e / ou tungstênio, opcionalmente um catalisador de molibdênio e / ou tungstênio promovido, opcionalmente um molibdênio e / ou tungstênio sulfurado, na etapa de hidrodesoxigenação, uma composição de combustível com mais de 60 % em peso na faixa de pontos de ebulição de 180-360 °C pode ser obtida, como ser visto na figura 4.
[00067] Mais de 60 % em peso da composição de combustível pode ter uma faixa de ponto de ebulição de 150400 °C. Mais de 60 % em peso da composição de combustível pode ter uma faixa de ponto de ebulição de 180-400 °C. Mais de 60 % em peso da composição de combustível pode ter uma faixa de ponto de ebulição de 180-360 °C.
[00068] Mais de 70 % em peso da composição de combustível pode ter uma faixa de ponto de ebulição de 150400 °C. Mais de 70 % em peso da composição de combustível pode ter uma faixa de ponto de ebulição de 180-400 °C. Mais de 70 % em peso da composição de combustível pode ter uma faixa de ponto de ebulição de 180-360 °C.
[00069] Mais de 80 % em peso da composição de combustível pode ter uma faixa de ponto de ebulição de 150400 °C. Mais de 80 % em peso da composição de combustível pode ter uma faixa de ponto de ebulição de 180-400 °C.
[00070] Quase 90 % em peso da composição de combustível pode ter uma faixa de ponto de ebulição de 150400 °C.
[00071] Cerca de 40 % em peso da composição de combustível pode ter uma faixa de ponto de ebulição de 150260 °C.
[00072] A composição de combustível pode ser uma composição de combustível drop-in.
[00073] Por composição de combustível drop-in entende-se uma composição que pode ser um componente de combustível como tal. Isso é; completamente permutável ou misturado com uma composição de combustível existente (tal como uma composição de hidrocarboneto de diesel) isto é; sendo compatível com um combustível convencional particular. Na tabela 2 mostra-se que o ponto de névoa (medido pelo método ASTM D7689) era < -95 °C, o que indica boas propriedades de fluxo a frio da composição de combustível. Uma vez que a composição de combustível tem boas propriedades de fluxo a frio, pode ser utilizada diretamente como um combustível drop-in, eliminando assim a necessidade de ter uma etapa de isomerização como parte do método. Isso é economia financeira e economia de tempo em grandes fábricas de produção de combustível. A composição de combustível tem um número razoável de cetano bCN 46 e quando misturada com uma composição de hidrocarboneto de diesel (por exemplo, diesel renovável parafínico ou um diesel gás para líquido (GTL)), o número de cetano será acima de 51, que é o mínimo na EN590.
[00074] Pode acontecer que não sejam conduzidas reações de isomerização para a composição de combustível. A isomerização é normalmente usada para alcançar boas propriedades de frio, o que é necessário especialmente nos países nórdicos e no Canadá, mas a composição de combustível produzida pelo presente método pode ter boas propriedades de fluxo a frio, pelo menos em parte devido aos mono- e di- naftenos aromáticos (sendo componentes estruturados no anel) e boas propriedades de densidade que a isomerização do produto pode ser desnecessária, o que significa que a composição de combustível pode ser utilizada diretamente como um combustível, eliminando assim a necessidade de ter uma etapa de isomerização como parte do método. Isso é economia financeira e economia de tempo em grandes fábricas de produção de combustível.
[00075] A composição de combustível de acordo com a presente invenção pode ser misturada / blendada com uma composição de hidrocarboneto de diesel. Uma composição de hidrocarboneto de diesel pode ser um óleo combustível destilado médio a ferver de cerca de 150 a 400 °C.
[00076] Em alguns aspectos, não são necessárias reações de isomerização separadas para a composição de combustível misturada com uma composição de hidrocarboneto de diesel. Em alguns aspectos, as reações de isomerização são feitas à composição de combustível misturada com uma composição de hidrocarboneto de diesel.
[00077] A composição de hidrocarboneto de diesel que pode ser misturada com a composição de combustível de componente 2MF produzida pode compreender pelo menos 60 % em peso de hidrocarbonetos selecionados de uma ou ambas as n- parafinas ou iso-parafinas com ebulição na faixa de 180 a 360 °C.
[00078] A composição de hidrocarbonetos de diesel pode ser de diesel parafínico. O diesel sintético parafínico geralmente tem um teor muito baixo de enxofre e aromáticos, e contém hidrocarbonetos selecionados a partir de uma ou ambas as n-parafinas ou iso-parafinas. Esse diesel sintético parafínico pode ser obtido a partir de biomassa e será considerado um diesel renovável.
[00079] A composição de hidrocarboneto de diesel pode ser um óleo diesel com óleo hidrotratado (HVO) ou um diesel gás para líquido (GTL).
[00080] A composição do hidrocarboneto diesel pode ser diesel fóssil, que também pode ser chamado de diesel de petróleo ou petrodiesel. Ele é produzido a partir de destilação fracionada de petróleo bruto para obter uma fração de diesel entre 150-400 °C, como por exemplo entre 200-350 °C à pressão atmosférica.
[00081] A oligomerização de 2-metilfurano (2-MF) na etapa a) pode resultar em uma composição de oligomerização contendo furanila compreendendo pelo menos 80 % em peso de oligômeros selecionados do grupo de trímeros, tetrâmeros e pentâmeros de 2-MF compreendendo de 2 a 4 frações de furanila. A distribuição de oligômeros pode ser trímero >> tetrâmero > pentâmero devido à utilização de um catalisador ácido na etapa de oligomerização e, desse modo, controlar o grau de oligomerização do 2-metilfurano (2-MF). Traços de oligômeros maiores que os pentâmeros também podem estar presentes.
[00082] O catalisador ácido na etapa a) pode ser um catalisador de resina de troca iônica ácida, tal como um catalisador de resina ácido sulfônico de poliestireno-co- divinilbenzeno. O catalisador pode ser um catalisador Amberlyst 70 (da Rohm and Haas) que é um catalisador de resina de troca iónica ácida concebido para catálise heterogênea a alta temperatura. A distribuição de oligômeros pode ser trímero >> tetrâmero > pentâmero devido ao uso de um catalisador ácido na etapa de oligomerização que controla o grau de oligomerização do 2-metilfurano (2-MF). Traços de oligômeros maiores que os pentâmeros também podem estar presentes.
[00083] A hidrodesoxigenação (HDO) inclui três reações: 1) hidrogenação de ligações de oxigênio - remoção de oxigênio como H2O, 2) descarboxilação onde o oxigênio é removido na forma de CO2 e 3) descarbonilação onde o oxigênio é removido na forma de CO. Muitas condições para a hidrodesoxigenação são conhecidas do especialista.
[00084] É conhecido o uso de Pt/C, Pd/C e Pt/TiO2 como catalisadores, mas foi surpreendentemente demonstrado que um processo de catálise mais suave é obtido quando se utiliza um catalisador à base de Mo ou W que pode ser promovido com um ou mais metais não nobres de Grupos VIII tais como Co ou Ni. O catalisador pode ser suportado em qualquer suporte conveniente, tal como alumina, sílica, zircônia, titânia, carbono amorfo, peneiros moleculares ou suas combinações. O metal pode ser impregnado ou depositado no suporte como óxidos metálicos e pode ser convertido em seus sulfetos.
[00085] O catalisador de molibdênio e / ou de tungstênio na etapa c) pode ser promovido com níquel ou cobalto. O catalisador de Molibdênio e / ou de tungstênio na etapa c) pode ser selecionado a partir de catalisadores NiMo, NiW, CoMo, CoW ou NiWMo. O catalisador promovido de molibdênio e / ou de tungstênio na etapa c) pode ser um catalisador de NiMo sulfetado.
[00086] A hidrodesoxigenação é tipicamente realizada sob uma pressão de hidrogênio de 10-200 bar, a temperaturas de 200 a 400 °C, e velocidades espaciais por hora de líquido de 0,2 h-1 a 10 h-1.
[00087] A etapa c) pode ser realizado em condições reacionais de temperatura entre 200-400 °C, tal como entre 220-380 °C, tal como entre 250-350 °C, tal como entre 295 - 335 °C e entre 20 e 150 bar, tal como entre 60 a 120 bar, tal como entre 90 - 110 bar, tal como entre 95 - 100 bar.
[00088] A presente invenção também divulga uma composição de co-alimentação. Por conseguinte, de acordo com a descrição anterior, é também proporcionada uma composição compreendendo uma composição de oligomerização contendo furanila compreendendo pelo menos 70 % em peso de oligômeros selecionados do grupo de trímeros, tetrâmeros e pentâmeros de 2-MF compreendendo de 2 a 4 frações de furanila misturada com um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos.
[00089] A composição de oligomerização contendo furanila não contém ácidos, o que dá a vantagem de, quando utilizada como matéria-prima, não ser uma substância corrosiva. Outra vantagem da composição de oligomerização contendo furanila é que é um material à base de lignocelulósicos (originário de matéria-prima de biomassa lignocelulósica) e, portanto, um material não alimentar.
[00090] Os inventores descobriram que quando um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos são misturados com a composição de oligomerização contendo furanila criando assim uma composição de co-alimentação para o tratamento de HDO seguinte, as propriedades de fluxo a frio e a densidade da composição de combustível são ainda melhoradas em comparação com quando nenhum componente de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácido graxo são misturados com a composição de oligomerização contendo furanila da etapa a). Ácidos graxos hidrogenados e derivados de ácidos graxos são ácidos graxos de cadeia linear que possuem um elevado número de cetano, pelo que quando se misturam os ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos com a composição de oligomerização contendo furanila, pode obter-se um produto combustível com um número de cetano elevado. Além disso, a composição de combustível que resulta do uso da composição de co-alimentação pode ter propriedades de fluxo a frio muito boas. Uma vez que a composição de combustível pode ter excelentes propriedades de fluxo a frio, ela pode ser usada diretamente como um combustível drop-in, eliminando assim a necessidade de ter uma etapa de isomerização como parte do método.
[00091] A composição de oligomerização contendo furanila difere de outros componentes do material de alimentação compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos selecionados de óleo / gorduras de plantas incluindo talóleo bruto ou ácidos graxos de talóleo, óleo / gorduras vegetais, óleo / gorduras animais incluindo óleo / gorduras de peixe e óleo / gorduras de algas, ou óleo / gorduras de outros processos microbianos, por exemplo, óleo / gorduras de algas geneticamente manipuladas, óleo / gorduras geneticamente manipulados de outros processos microbianos e também óleo / gorduras vegetais geneticamente manipulados, lixo reciclável, resíduo reciclável ou uma combinação destes pelo menos um parâmetro, nomeadamente que a composição de oligomerização contendo furanila é substancialmente isenta de impurezas (venenos catalíticos) e por isso não é necessário incluir qualquer passo de purificação tal como desgomagem ou branqueamento da composição de oligomerização contendo furanila antes do tratamento com hidrodesoxigenação (HDO). O componente de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácido graxo pode necessitar de ser purificado em uma etapa de purificação (por exemplo, por degomagem ou branqueamento) antes do tratamento com hidrodesoxigenação (HDO) se o material compreender demasiadas impurezas. Tais impurezas podem, por exemplo, ser compostos de metal, nitrogênio orgânico, enxofre ou compostos de fósforo. A composição de alimentação preferida compreende abaixo de 10 ppm em peso, de preferência abaixo de 5 ppm em peso e mais preferencialmente abaixo de 1 ppm em peso de metais alcalinos e alcalino-terrosos e preferivelmente compreende menos de 10 ppm em peso, de preferência abaixo de 5 ppm em peso e mais preferencialmente abaixo de 1 ppm em peso de outros metais e preferencialmente compreendem abaixo de 30 ppm em peso, preferencialmente abaixo de 15 ppm em peso e mais preferivelmente abaixo de 5 ppm em peso de fósforo.
[00092] A maioria dos trímeros, tetrâmeros e pentâmeros pode ser selecionada de um ou mais dos seguintes componentes ou isômeros dos mesmos:
Figure img0003
[00093] Diferentes isômeros destes trímeros, tetrâmeros e pentâmeros podem ser possíveis, tais como, por exemplo:
Figure img0004
[00094] Através da utilização de um catalisador ácido na etapa de oligomerização e controlando desse modo o grau de oligomerização de 2-metilfurano (2-MF) - uma composição de oligomerização contendo furanila compreendendo pelo menos 70 % em peso de oligômeros selecionados do grupo de trímeros, tetrâmeros e pentâmeros de 2-MF compreendendo de 2 a 4 frações de furanila foi produzida. A Figura 2 mostra os trímeros, tetrâmeros e pentâmeros que representam a maioria do componente presente na composição.
[00095] O um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos podem representar uma maioria da composição. A composição pode compreender de 50 a 9 0% em peso de um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos.
[00096] O um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos podem ser selecionados a partir de óleo / gorduras de plantas incluindo talóleo bruto ou ácidos graxos de talóleo, óleo / gorduras vegetais, óleo / gorduras animais incluindo óleo / gorduras de peixe e óleo / gorduras de algas ou óleo / gorduras de outros processos microbianos, por exemplo óleo / gorduras de algas geneticamente manipuladas, óleo / gorduras geneticamente manipuladas de outros processos microbianos e também óleo / gorduras vegetais geneticamente manipuladas, lixo reciclável, resíduo reciclável ou uma combinação destes.
[00097] Componentes de tais materiais também podem ser utilizados, tais como, por exemplo, ésteres de alquila (tipicamente ésteres de alquila C1-C5, tais como ésteres de metila, etila, propila, iso-propila, butila, sec-butila).
[00098] Estes óleos e / ou gorduras compreendem tipicamente ácidos graxos C10-C24 e seus derivados, incluindo ésteres de ácidos graxos, glicerídeos, isto é, ésteres de glicerol de ácidos graxos.
[00099] Exemplos de óleos incluem, mas não estão limitados a óleo de colza, óleo de canola, óleo de soja, óleo de coco, óleo de girassol, óleo de palma, óleo de palmiste, óleo de amendoim, óleo de linhaça, óleo de gergelim, óleo de milho, óleo de semente de papoula, óleo de semente de algodão. , óleo de soja, talóleo, óleo de milho, mamona, óleo de jatrofa, óleo de jojoba, óleo de oliva, óleo de linhaça, óleo de camelina, óleo de cártamo, óleo de babaçu, óleo de sebo e óleo de farelo de arroz ou frações dos óleos mencionados acima, tal como, oleína de palma, estearina de palma, talóleo purificado e ácidos graxos de talóleo.
[000100] Exemplos de gorduras animais incluem, mas não se limitam a sebo, banha, gordura amarela, gordura castanha, gordura de peixe, gordura de aves.
[000101] Em outro aspecto da presente invenção, também é proporcionada a utilização de uma composição tal como apresentada neste pedido como um componente de mistura para aumentar a densidade de uma composição de mistura compreendendo uma composição de hidrocarboneto de diesel. A composição de hidrocarboneto de diesel pode ser uma composição de combustível destilada média, tal como um diesel renovável parafínico ou um diesel gás para líquido (GTL). Isto é, a composição tal como apresentada neste pedido pode ser usada como um melhorador de densidade em uma composição de combustível destilado médio, tal como um diesel renovável parafínico ou um diesel gás para líquido (GTL).
[000102] Por melhoria de densidade entende-se que, utilizando a composição de acordo com a presente invenção, a densidade de uma composição de combustível destilado médio pode ser melhorada. Se a composição produzida pelo método de acordo com a presente invenção é misturada / blendada com uma composição de hidrocarboneto de diesel, a densidade da composição combustível destilado médio misturado final é aumentada em comparação com a densidade da própria composição de hidrocarboneto de diesel.
[000103] Na tabela 2 mostra-se que a densidade era ~ 830 kg / m3 (a 15 °C, medida pelo método ENISO 12185), o que indica boas propriedades de densidade da presente composição do combustível por si só. Quando o componente à base de 2MF da presente invenção é misturado / blendado com uma composição de hidrocarboneto de diesel (por exemplo, diesel renovável parafínico ou um diesel gás para líquido (GTL)), o mínimo de densidade da EN590 pode ser alcançado.
[000104] Em outro aspecto da presente invenção, também é proporcionada a utilização de uma composição tal como apresentada neste pedido como um componente de mistura para melhorar as propriedades de fluxo a frio de uma composição de mistura compreendendo uma composição de hidrocarboneto de diesel. A composição de hidrocarboneto de diesel pode ser uma composição de combustível destilado médio, tal como um diesel renovável parafínico ou um diesel gás para líquido (GTL). Isto é, a composição tal como apresentada neste pedido pode ser usada como um melhorador de propriedades de fluxo a frio em uma composição de combustível destilado médio tal como um diesel renovável parafínico ou um diese gás para líquido (GTL).
[000105] Por melhorador da propriedade de fluxo a frio entende-se que, utilizando a composição de acordo com a presente invenção, a propriedade de fluxo a frio de uma composição de combustível destilado médio pode ser melhorada. Ou seja, se a composição produzida pelo método de acordo com a presente invenção é misturada / blendada com uma composição de hidrocarboneto de diesel, a propriedade de fluxo a frio da composição de combustível destilado médio misturada final é melhorada em comparação com a propriedade de fluxo a frio da composição de hidrocarboneto de diesel em si.
[000106] Na tabela 2 mostra-se que o ponto de névoa (medido pelo método ASTM D7689) era < -95 °C, o que indica boas propriedades de fluxo a frio da presente composição de combustível em si.
[000107] A composição de combustível de 2MF oligomerizada, hidrotratada é um bom componente de mistura que pode ser misturado com uma composição de hidrocarboneto de diesel (por exemplo, diesel renovável parafínico ou diesel gás para líquido (GTL)) que possui excelentes propriedades de fluxo a frio e número de cetano. Ao misturar a composição de combustível fabricada de acordo com o presente método com uma composição de hidrocarboneto de diesel (por exemplo, diesel parafínico renovável ou diesel gás para líquido (GTL)), os dois componentes se complementam dando à composição da mistura maior densidade comparada à composição de hidrocarboneto de diesel em si. Além disso, a composição da mistura também terá propriedades melhoradas de fluxo a frio e um bom número de cetano.
[000108] Em outro aspecto da presente invenção, é também proporcionada a utilização de uma composição de oligomerização contendo furanila compreendendo pelo menos 70 % em peso de oligômeros selecionados do grupo de trímeros, tetrâmeros e pentâmeros de 2-MF compreendendo de 2 a 4 frações de furanila como uma co-alimentação em uma unidade de hidrotratamento de refinaria existente.
[000109] Por co-alimentação é significado que a composição de oligomerização contendo furanila compreendendo pelo menos 70 % em peso de oligômeros selecionados do grupo de trímeros, tetrâmeros e pentâmeros de 2-MF compreendendo de 2 a 4 frações de furanila pode ser co-processada em conjunto com um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos em uma unidade existente de hidrotratamento de refinaria.
[000110] Os inventores descobriram que quando um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos são misturados com a composição de oligomerização contendo furanila criando assim uma composição de co-alimentação para o tratamento de HDO seguinte, as propriedades de fluxo a frio e a densidade da composição de combustível pode ser ainda melhoradas quando comparado com o fato de nenhum componente de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos estar misturado com a oligomerização contendo furanila. Quando se misturam os ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos com a composição de oligomerização contendo furanila, pode obter-se um produto combustível com um número de cetano elevado. Além disso, a composição de combustível que resulta do uso da composição de co-alimentação pode ter propriedades de fluxo a frio muito boas. Uma vez que a composição de combustível pode ter excelentes propriedades de fluxo a frio, ela pode ser usada diretamente como um combustível drop-in. Além disso, pode não haver necessidade de isomerização.
[000111] A composição de oligomerização contendo furanila difere de outros componentes do material de alimentação compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos selecionados de óleos / gorduras de plantas incluindo talóleo bruto ou ácidos graxos de talóleo, óleo / gorduras vegetais, óleo / gorduras animais incluindo óleo / gorduras de peixe e óleo / gorduras de algas, ou óleo / gorduras de outros processos microbianos, por exemplo óleo / gorduras de algas geneticamente manipuladas, óleo / gorduras geneticamente manipulados de outros processos microbianos e também óleo / gorduras vegetais geneticamente manipulados, lixo reciclável, resíduo reciclável ou uma combinação destes em pelo menos um parâmetro, nomeadamente, que a composição de oligomerização contendo furanila é substancialmente isenta de impurezas (venenos catalíticos) e por isso não é necessário incluir qualquer etapa de purificação tal como desgomagem ou branqueamento da composição de oligomerização contendo furanila antes do tratamento de hidrodesoxigenação (HDO). O componente de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácido graxo pode necessitar de ser purificado em uma etapa de purificação (por exemplo, por desgomagem ou branqueamento) antes do tratamento de hidrodesoxigenação (HDO) se o material compreender demasiadas impurezas. Tais impurezas podem, por exemplo, ser compostos de metal, nitrogênio orgânico, enxofre ou compostos de fósforo. A composição de co- alimentação preferencialmente compreende abaixo de 10 ppm em peso, de preferência abaixo de 5 ppm em peso e mais preferencialmente abaixo de 1 ppm em peso de metais alcalinos e alcalino-terrosos e preferivelmente compreende menos de 10 ppm em peso, de preferência abaixo de 5 ppm em peso e mais preferencialmente abaixo de 1 ppm em peso de outros metais e preferencialmente compreendem abaixo de 30 ppm em peso, preferencialmente abaixo de 15 ppm em peso e mais preferivelmente abaixo de 5 ppm em peso de fósforo.
[000112] O uso da composição de oligomerização contendo furanila compreendendo pelo menos 70 % em peso de oligômeros selecionados do grupo de trímeros, tetrâmeros e pentâmeros de 2-MF compreendendo de 2 a 4 frações de furanila como matéria-prima amplia a distribuição estreita de hidrocarbonetos proveniente da distribuição de hidrocarbonetos de um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos graxos na unidade de hidrotratamento da refinaria existente.
[000113] De acordo com a descrição acima, é também proporcionada uma composição de combustível que pode ser obtida pelo método de acordo com a presente invenção.
[000114] De acordo com a descrição acima, também é proporcionada uma composição de mistura, a composição de mistura compreende uma composição de combustível obtenível pelo método de acordo com a presente invenção e uma composição de hidrocarboneto de diesel.
[000115] A composição de combustível de 2MF oligomerizada, hidrotratada, produzida pelo método de acordo com esta invenção é um bom componente de mistura que pode ser misturado com uma composição de hidrocarboneto de diesel (por exemplo, diesel renovável parafínico ou diesel gás para líquido (GTL)) que possui excelentes propriedades de fluxo a frio e número de cetano. Ao misturar a composição de combustível fabricada de acordo com o presente método com uma composição de hidrocarboneto de diesel (por exemplo, diesel parafínico renovável ou diesel gás para líquido (GTL)), os dois componentes se complementam dando à composição da mistura maior densidade comparada à composição de hidrocarboneto de diesel em si. Além disso, a composição da mistura também terá propriedades melhoradas de fluxo a frio e um bom número de cetano.
[000116] A composição de hidrocarboneto de diesel pode ser um óleo combustível destilado médio a ferver de cerca de 150 a 400 °C. A composição de hidrocarboneto de diesel que pode ser misturada com a composição de combustível de componente 2MF produzida pode compreender pelo menos 60 % em peso de hidrocarbonetos selecionados de uma ou ambas as n- parafinas ou iso-parafinas com ebulição na faixa de 180 a 360 °C.
[000117] A composição de hidrocarboneto de diesel pode ser diesel parafínico. O diesel sintético parafínico geralmente tem um teor muito baixo de enxofre e aromáticos, e contém hidrocarbonetos selecionados a partir de uma ou ambas as n-parafinas ou iso-parafinas. Esse diesel sintético parafínico pode ser obtido a partir de biomassa e será considerado um diesel renovável.
[000118] A composição de hidrocarboneto de diesel pode ser um óleo diesel com óleo hidrotratado (HVO) ou um diesel gás para líquido (GTL).
[000119] A composição de hidrocarboneto de diesel pode ser diesel fóssil, que também pode ser chamado de diesel de petróleo ou petrodiesel. É produzido a partir de destilação fracionada de petróleo bruto para obter uma fração de diesel entre 150-400 °C, como por exemplo entre 200-350 °C em pressão atmosférica.
[000120] Ao descrever as concretizações da presente invenção, as combinações e trocas de todas as concretizações possíveis não foram explicitamente descritas. No entanto, o simples fato de certas medidas serem recitadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes ou descritas em diferentes concretizações não indica que uma combinação destas medidas não possa ser utilizada com vantagem. A presente invenção prevê todas as combinações e trocas possíveis das concretizações descritas.
[000121] Os termos “compreendendo”, “compreendem” e compreendem aqui são pretendidos pelos inventores serem opcionalmente substituíveis com os termos “consistindo de”, “consistem de” e “consiste de”, respectivamente, em todos os casos.
EXEMPLOS Exemplo 1 (oligomerização de 2-metilfurano (2-MF))
[000122] O reagente usado neste exemplo foi o 2- metilfurano comercial (Sigma-Aldrich, > 98%) com densidade de 927 kg / m3 e ponto de ebulição 63-66 oC.
Figure img0005
[000123] A oligomerização de 2-metilfurano (2-MF) foi realizada em reator batelada a 70 oC. O catalisador de troca iônica utilizado, Amberlyst 70, foi umedecido com uma pequena quantidade de água antes da adição de 2-MF ao reator. A experiência em batelada foi repetida três vezes para produzir a alimentação necessária para a etapa subsequente de remoção de oxigênio. As condições de reação utilizadas são mostradas na Tabela 1.Tabela 1. Condições de reação para a oligomerização de 2-MF em reator de batelada.
Figure img0006
[000124] A distribuição do produto final foi determinda por GPC. Os compostos formados foram identificados por GC-MS.
Formação de oligômero
[000125] Os produtos de oligomerização primária e secundária foram 1-metilfurano (81 uma (unidade de massa atômica) com os seguintes pesos moleculares (uma) foram identificados por GC-MS (figura 1): • trímeros: 244, 246, 262, 264, 266, 286 • tetrâmeros: 310, 316, 328, 346, 354 • pentâmeros: 392, 410
[000126] O principal composto trímero produzido foi o produto primário de oligomerização com peso molecular 246 (3x82) uma. Para tetrâmeros e pentâmeros foram identificados dois compostos principais: o produto primário de oligomerização (328 = 4x82 uma e 410 = 5x82 uma). Estruturas propostas para os principais trímeros, tetrâmeros e compostos pentâmeros são mostradas na figura 2 - outros isômeros também podem existir.
[000127] De acordo com o GPC (figura 3), a distribuição é trímero >> tetrâmero > pentâmero. Traços de oligômeros maiores que pentâmeros também foram observados.
Exemplo 2 (Hidrodesoxigenação do produto de oligômero do exemplo 1)
[000128] A hidrodesoxigenação do produto de oligômero formado (sem remover 2-MF não reagido) foi realizada em reator tubular de escala de laboratório contínua com um catalisador de NiMo sulfurado. A densidade da alimentação de oligomerização, isto é, o produto de oligomerização combinado das três séries de batelada, foi de 1102 kg / m3. A curva de destilação da alimentação foi analisada pelo SimDist AC620, a distribuição do produto por GPC e a composição do produto por GC-MS e IR.
[000129] Um catalisador de NiMo (24,2 g) foi diluído com SiC na proporção de 1: 1 (30 mL / 30 mL). A temperatura da reação formou um gradiente sobre o leito de catalisador começando com uma temperatura mais baixa na entrada. A temperatura máxima foi de 335 oC e a temperatura média em todo o leito catalítico foi de 295 oC. O produto de oligômero foi alimentado ao reator em WHSV 0,66 h-1 (16,1 g/h) e a caudal vazão de hidrogênio foi de 23,8 l/h. A pressão de reação no reator foi em média 97 bar.
Hidrodesoxigenação do produto de oligômero
[000130] De acordo com o FTIR, o produto de HDO consistia principalmente de hidrocarbonetos parafínicos e alguns componentes aromáticos - nenhum componente contendo oxigênio foi observado nos espectros. Os únicos compostos oxigenados identificados pela GC-MS foram os fenóis C4-, C9- e C14-, mas em quantidades muito pequenas. A redução da densidade de 1102 kg/m3 na alimentação para 820-830 kg/m3 no produto suporta ainda mais o sucesso da remoção de oxigênio. As curvas de destilação simuladas para a alimentação e o produto de HDO são comparadas na Figura 4, mostrando a mudança para produtos de baixo ponto de ebulição devido à remoção de oxigênio.
[000131] A partir da destilação simulada (figura 4), verifica-se que cerca de 20 % em peso do produto de HDO se encontra na faixa da gasolina, 70 % em peso na faixa do destilado médio e 10 % em peso na faixa de óleo de base.
[000132] De acordo com a análise por GC-MS (figura 5), o produto de HDO consistia de uma mistura complexa de principalmente naftenos (mono- e di-naftenos) e aromáticos (alquilbenzenos, indanos, naftalenos) dentro de um amplo intervalo de ebulição (PM de 58 a cerca de 400 uma). Três máximos na distribuição de componentes de hidrocarbonetos foram observados nos números de carbono ~ C10, ~ C15 e ~ C20. Este agrupamento dos componentes em três faixas de ponto de ebulição também é visto na curva de destilação simulada. Exemplos dos principais componentes de hidrocarbonetos parafínicos C10 e C15 são mostrados na figura 6.
Exemplo 3 (propriedades do produto)
[000133] As propriedades selecionadas do combustível diesel foram analisadas a partir da amostra do produto de HDO descrita acima. Ponto de névoa foi excelente oferecendo valor extra na mistura. Como resultado de estruturas moleculares cíclicas e alguns hidrocarbonetos da faixa da gasolina, o número de cetano era razoável, isto é, cerca de 46.Tabela 2. Análise de diesel selecionado da amostra do produto de HDO.
Figure img0007
* número de cetano de mistura é ca culado do número de cetano da mistura contendo 30 % de amostra de produto e 70 % de diesel de grau de inverno fóssil.

Claims (18)

1. Método para produção de uma composição de combustível destilado médio drop-in, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: a) oligomerização de 2-metilfurano (2-MF) utilizando um catalisador ácido resultando em uma composição de oligomerização contendo furanila compreendendo pelo menos 70 % em peso oligômeros selecionados do grupo de trímeros, tetrâmeros e pentâmeros de 2-MF compreendendo de 2 a 4 frações de furanila; b) mistura de um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos para a composição de oligomerização contendo furanila da etapa a) criando uma composição de co-alimentação; c) submeter a composição de co-alimentação da etapa b) a um tratamento de hidrodesoxigenação em uma unidade de hidrodesoxigenação compreendendo um catalisador de molibdênio e / ou tungstênio, opcionalmente um catalisador de molibdênio e / ou tungstênio promovido, opcionalmente um catalisador de molibdênio e / ou tungstênio sulfurado, resultando em uma composição de combustível destilado médio drop-in; onde a referida composição de combustível destilado médio drop-in compreende pelo menos 55 % em peso de mono- e di-naftenos e aromáticos em uma parte da composição de combustível destilado médio drop-in resultante do tratamento de hidrodesoxigenação da composição de oligomerização contendo furanila e em que mais do que 60 % em peso da composição de combustível destilado médio drop-in tem uma faixa de ponto de ebulição de 150-400 °C.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o método adicionalmente compreendea etapa de misturar a composição de combustível destilado médio drop-in com composição de hidrocarboneto de diesel, obtendo assim uma composição de mistura.
3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que o um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos são selecionados a partir de óleo / gorduras de plantas incluindo talóleo bruto ou ácidos graxos de talóleo, óleo / gorduras vegetais, óleo / gorduras animais incluindo óleo / gorduras de peixe e óleo / gorduras de algas, ou óleo / gorduras de outros processos microbianos, por exemplo óleo / gorduras de algas geneticamente manipuladas, óleo / gorduras geneticamente manipuladas de outros processos microbianos e também óleo / gorduras vegetais geneticamente manipuladas, lixo reciclável, resíduo reciclável, ou uma combinação destes.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a oligomerização de 2- metilfurano (2-MF) na etapa a) resulta em uma composição de oligomerização contendo furanila compreendendo pelo menos 80 % em peso de oligômeros selecionados do grupo de trímeros, tetrâmeros e pentâmeros de 2-MF compreendendo de 2 a 4 frações de furanila.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que mais de 60 % em peso da composição de combustível tem uma faixa de ponto de ebulição de 180-400 °C, tal como 180-360 °C.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que não são conduzidas reações de isomerização para a composição de combustível.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o catalisador ácido na etapa a) é um catalisador de resina de troca iônica ácida, tal como um catalisador de resina de ácido sulfônico de poliestireno-co-divinilbenzeno.
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o catalisador de molibdênio e / ou de tungstênio na etapa c) é promovido com níquel ou cobalto.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o catalisador de molibdênio e / ou de tungstênio promovido na etapa c) é catalisador de NiMo sulfurado.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a etapa c) é realizada sob condições reacionais de temperatura entre 200-400 °C, tal como entre 220 - 380 °C, tal como entre 250 - 350 °C, tal como como entre 295 - 335 °C e entre 20 e 150 bar, tal como entre 60 a 120 bar, tal como entre 90 - 110 bar, tal como entre 95 - 100 bar.
11. Composição caracterizada pelo fato de que compreende uma composição de oligomerização contendo furanila compreendendo pelo menos 70 % em peso de oligômeros selecionados do grupo de trímeros, tetrâmeros e pentâmeros de 2-MF compreendendo de 2 a 4 frações de furanila misturada com um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos.
12. Composição, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a maioria dos trímeros, tetrâmeros e pentâmeros são selecionados de um ou mais dos seguintes componentes ou seus isômeros:
Figure img0008
13. Composição, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizada pelo fato de que o um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos representa a maior parte da composição.
14. Composição, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que compreende de 50 a 90 % em peso de um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos ou derivados de ácidos gaxos.
15. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizada pelo fato de que o um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos são selecionados a partir de óleo / gorduras de plantas incluindo talóleo bruto ou ácidos graxos de talóleo, óleo / gorduras vegetais, óleo / gorduras animais incluindo óleo / gorduras de peixe e óleo / gorduras de algas, ou óleo / gorduras de outros processos microbianos, por exemplo óleo / gorduras de algas geneticamente manipuladas, óleo / gorduras geneticamente manipuladas de outros processos microbianos e também óleo / gorduras vegetais geneticamente manipuladas, lixo reciclável, resíduo reciclável, ou uma combinação destes.
16. Uso de uma composição como definida em qualquer uma das reivindicações 11 a 15, caracterizado pelo fato de ser como um componente de mistura para aumentar a densidade de uma composição de mistura compreendendo uma composição de hidrocarboneto de diesel.
17. Uso de uma composição como definida em qualquer uma das reivindicações 11 a 15, caracterizado pelo fato de ser como um componente de mistura para melhorar a propriedade de fluxo a frio de uma composição de mistura compreendendo uma composição de hidrocarboneto de diesel.
18. Uso de uma composição de oligomerização contendo furanila compreendendo pelo menos 70 % em peso de oligômeros selecionados do grupo de trímeros, tetrâmeros e pentâmeros de 2-MF compreendendo de 2 a 4 porções de furanila misturados com um ou mais componentes de material compreendendo ácidos graxos, caracterizado pelo dato de ser como co-alimentação em uma unidade de hidrotratamento de refinaria existente.
BR112019012830-1A 2016-12-23 2017-12-13 Método para produção de uma composição de combustível destilado médio drop-in e uso de uma composição de oligomerização contendo furanila BR112019012830B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20166034A FI127332B (en) 2016-12-23 2016-12-23 Preparation of fuel composition
FI20166034 2016-12-23
PCT/EP2017/082660 WO2018114534A1 (en) 2016-12-23 2017-12-13 Production of a fuel composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112019012830A2 BR112019012830A2 (pt) 2019-11-26
BR112019012830B1 true BR112019012830B1 (pt) 2022-09-06

Family

ID=60972190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112019012830-1A BR112019012830B1 (pt) 2016-12-23 2017-12-13 Método para produção de uma composição de combustível destilado médio drop-in e uso de uma composição de oligomerização contendo furanila

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10947457B2 (pt)
EP (1) EP3559172A1 (pt)
CN (1) CN110088250B (pt)
BR (1) BR112019012830B1 (pt)
CA (1) CA3045218A1 (pt)
FI (1) FI127332B (pt)
WO (1) WO2018114534A1 (pt)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3287374A (en) 1963-08-15 1966-11-22 Quaker Oats Co Novel furan compounds and processes for preparation
US5454842A (en) 1994-12-02 1995-10-03 Exxon Research & Engineering Co. Cetane improver compositions comprising nitrated fatty acid derivatives
US8022258B2 (en) 2005-07-05 2011-09-20 Neste Oil Oyj Process for the manufacture of diesel range hydrocarbons
PL2698416T3 (pl) * 2007-03-08 2021-02-08 Virent, Inc. Synteza paliw ciekłych z węglowodorów zawierających tlen
ES2362248B1 (es) 2009-12-11 2012-05-10 Universidad Politecnica De Valencia Producción de combustibles l�?quidos (sylvan-liquid fuels) a partir de 2 -metilfurano.
ES2371839B1 (es) 2010-06-16 2012-11-19 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) Proceso de conversión de biomasa en combustible líquido.
US20130144094A1 (en) 2011-12-06 2013-06-06 Phillips 66 Company Renewable gas oil derived from biomass
US8629310B2 (en) 2012-03-09 2014-01-14 Phillips 66 Company Transportation fuels from biomass oxygenates

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018114534A1 (en) 2018-06-28
BR112019012830A2 (pt) 2019-11-26
EP3559172A1 (en) 2019-10-30
CN110088250B (zh) 2022-09-27
CA3045218A1 (en) 2018-06-28
US10947457B2 (en) 2021-03-16
FI20166034A (fi) 2018-03-29
CN110088250A (zh) 2019-08-02
FI127332B (en) 2018-03-29
US20200087578A1 (en) 2020-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5857095B2 (ja) モリブデンベースの触媒を用いることにより再生可能な起源の流出物を優れた品質の燃料に転化する方法
DK1741768T3 (en) A process for the preparation of dieselcarbonhydrider
DK1741767T3 (en) A process for the preparation of dieselcarbonhydrider
AU2006264900B2 (en) Process for the manufacture of diesel range hydrocarbons
US9458396B2 (en) Process for conversion of feedstocks obtained from renewable sources based on marine fuels
ES2382231T3 (es) Procedimiento de hidrodesoxigenación de aceites o de grasas con conversión limitada en descarboxilación que utiliza un catalizador heterogéneo
BRPI0720497A2 (pt) Processo de hidrotratamento de uma mistura constituída de óleo de origem animal ou vegetal e de cortes petrolíferos com retirada intermediária
US10190059B2 (en) Process for the hydrotreatment of renewable materials, with an optimized gas recycle
BRPI0913848B1 (pt) Processo para produção de combustível de aviação ou misturas de estoques para combustível de aviação
BRPI0903654A2 (pt) processo de conversão de cargas oriundas de fontes renováveis em bases gasóleos carburantes de boa qualidade, utilizando um catalisador de tipo zeolìtico
BRPI0720688B1 (pt) processos de hidrotratamento de uma mistura constituída de óleos de origem vegetal ou animal e de cortes petrolíferos com injeção dos óleos em têmpera sobre a última camada catalítica
US9617479B2 (en) Production of renewable diesel and propylene
US20110094149A1 (en) Method of hydrotreating feeds from renewable sources with indirect heating using a catalyst based on molybdenum
US20110098494A1 (en) Method of hydrotreating feeds from renewable sources with indirect heating using a catalyst based on nickel and molybdenum having a particular atomic ratio
US20110094148A1 (en) Method of hydrotreating feeds from renewable sources with indirect heating
BR112019012830B1 (pt) Método para produção de uma composição de combustível destilado médio drop-in e uso de uma composição de oligomerização contendo furanila
BR102016030984A2 (pt) Renewable diesel fuel composition
PL229713B1 (pl) Sposób wytwarzania węglowodorowego biokomponentu oleju napędowego o podwyższonej gęstości

Legal Events

Date Code Title Description
B350 Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette]
B06W Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 13/12/2017, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS