BR112022008245B1 - Método para produção de combustíveis renováveis - Google Patents

Abstract

MÉTODO PARA PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS. A presente invenção provê um componente de combustível diesel produzido a partir da matéria-prima de origem biológica e um método para a produção do mesmo. A presente invenção provê adicionalmente misturas de combustível diesel compreendendo o componente de combustível diesel de origem biológica e pelo menos um combustível diesel adicional.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção se refere a um método para a produção combinada de essencialmente dois produtos parafínicos adequados para o uso como combustíveis, e de maneira mais particular aos produtos parafínicos que podem ser obtidos pelo método. Especialmente, um dos produtos é combustível de aviação de origem biológica e o produto parafínico adicional é combustível diesel de origem biológica.

FUNDAMENTOS

[0002] A seguinte técnica da descrição dos fundamentos pode incluir pensamentos, descobertas, entendimentos ou descrições, ou associações junto com descrições não conhecidas da técnica relevante antes da presente invenção, mas providas pela presente descrição. Algumas tais contribuições divulgadas aqui podem ser especificamente destacadas abaixo, em que outras tais contribuições englobadas pela presente descrição da invenção serão aparentes a partir do seu contexto.

[0003] Combustíveis de aviação ou combustíveis de jato são fabricados tradicionalmente a partir de óleo mineral cru, que tipicamente é separado por meio de destilação em fração de querosene de corrida direta que entra em ebulição na faixa do combustível de aviação, e se for necessário, seguido pelos processos de conversão opcionais como o craqueamento etc. bem conhecidos na técnica. Querosene derivado de óleo mineral que satisfaz requisitos de combustível de aviação também pode ser produzido por exemplo, por hidroprocessamento ou por lavagem cáustica de querosene de corrida direta. Atualmente combustíveis de aviação também são produzidos a partir de matéria-prima de origem renovável isto é matéria-prima de origem biológica.

[0004] A US2017327757 se refere a composições renováveis adequadas como um combustível diesel, um aditivo de combustível diesel, um combustível de aviação e um aditivo de combustível de aviação e a um método para a produção do mesmo. O método compreende hidrotratamento matéria-prima de origem biológica em um reator de hidrotratamento de leito fixo e fracionamento o produto hidrotratado. Os combustíveis renováveis podem ser misturados com combustível à base de petróleo e/ou combustível sintético.

[0005] A EP2141217A1 se refere a hidrocarbonetos de origem biológica adequados como combustíveis de aviação ou combustíveis de jato e como estoques de mistura para combustíveis de aviação e a um processo para a produção do mesmo. O processo compreende a hidrodesoxigenação da matéria-prima de origem renovável seguida pela isomerização, separação das frações e reciclagem da fração que entra em ebulição em uma temperatura acima de 200 °C para a reisomerização.

[0006] Existe uma crescente demanda de usuário final por alternativas sustentáveis, de origem biológica e possivelmente recicladas no campo de combustíveis de aviação e combustíveis de diesel. Apesar de não ser obrigatório conter produtos de origem biológica, existem sinais claros de diretivas legislativas que também emergem para estas áreas. Atualmente, existe oferta limitada de alternativas de origem biológica disponíveis para as aplicações mencionadas acima. Adicionalmente, as alternativas de origem biológica tipicamente não possuem bom custo-benefício com a oferta convencional, o que tem limitado o desenvolvimento dos combustíveis de aviação e combustíveis de diesel de origem biológica e reciclados. Existe uma necessidade de desenvolver processos ainda mais factíveis e eficazes nestas áreas.

[0007] Combustíveis de diesel de origem biológica já são atualmente oferecidos no mercado, mas existe uma demanda contínua para processamento mais eficiente e qualidade de produto aprimorada.

[0008] O mercado de combustível de aviação foi previsto de crescer durante 2018-2022 em uma CAGR (Taxa de Crescimento Anual Composta) de 3,81 %. A IATA (International Air Transport Association) reconhece a necessidade de se endereçar ao desafio global de mudança climática e adotou um conjunto de alvos ambiciosos para mitigar emissões de CO2 a partir do transporte aéreo. Um modo de alcançar isso é através de tecnologia aprimorada, incluindo a distribuição de combustíveis sustentáveis de baixo teor de carbono.

[0009] A distribuição de combustíveis de aviação mais sustentáveis quer dizer que mais material de matéria- prima pode ser tornada disponível de maneira global para fornecer tanto a indústria de aviação quanto o setor de transporte rodoviário. As tecnologias de produção de combustível de origem sintética ou renovável tradicionalmente foram projetadas para a produção de combustíveis para o setor de transporte rodoviário onde as propriedades de temperatura a frio dos combustíveis não são tão críticas quanto na aviação.

[00010] Existe uma necessidade clara para um processo para produzir combustíveis mais leves que satisfaz combustível de jato ou requisitos de combustível de aviação. Ainda, ao mesmo tempo, a flexibilidade de produção em vista da produção de grau de combustível desejado para servir dois ou mais setores de transporte precisa ser mantida.

[00011] Adicionalmente, o aprimoramento da eficiência de uso da matéria-prima que resulta em menores perdas de produção contribui tanto para a sustentabilidade quanto para a lucratividade do processo de produção de combustível no longo prazo.

SUMÁRIO

[00012] A sequência apresenta um sumário simplificado das características divulgadas aqui para prover um entendimento básico de alguns aspectos de exemplo da invenção. Este sumário não é uma visão geral extensiva da invenção. Ele não está intencionado a identificar elementos chave/críticos da invenção ou delinear o escopo da invenção. O seu único propósito é apresentar alguns conceitos divulgados aqui de uma forma simplificada como um prelúdio a uma descrição mais detalhada.

[00013] No primeiro aspecto a presente invenção provê um método para a produção combinada de um combustível de aviação e um combustível diesel ambos de origem biológica, o método compreendendo prover matéria-prima de origem biológica contendo ácidos graxos e/ou ésteres de ácidos graxos, e submeter a matéria-prima ao hidrotratamento e à isomerização para obter um intermediário de hidrocarboneto parafínico, e fracionar o dito intermediário de hidrocarboneto parafínico em pelo menos duas frações; uma fração mais leve satisfazendo a especificação ASTM D7566-20 Anexo A2 para combustível de aviação, e uma fração mais pesada satisfazendo a especificação EN 15940-18 para combustível diesel de origem renovável, em que a capacidade de produção da fração mais leve e a capacidade de produção da fração mais pesada são ajustadas por uma seleção de condições de processo, preferivelmente as condições de processo de hidroisomerização, em que o rendimento da fração mais leve é de 20 a 90 % em peso do peso total das duas frações, e o rendimento da fração mais pesada é de 10 a 80 % em peso do peso total das duas frações, e em que um rendimento combinado das duas frações é de pelo menos 98 % em peso do intermediário de hidrocarboneto parafínico de origem biológica.

[00014] No segundo aspecto, um componente de combustível diesel de origem biológica é provido compreendendo de 0 a 5 % em peso de n-parafinas na faixa de C16-C20 e 90 a 97 % em peso de isoparafinas na faixa de C16-C20, de 21 % em peso a 45 % em peso de parafinas C17 e de 50 % em peso a 75 % em peso de parafinas C18.

[00015] No terceiro aspecto, o uso do componente de combustível diesel de origem biológica de acordo com a invenção como combustível diesel ou para uma mistura de combustível diesel satisfazendo os requisitos da EN 1594018 ou EN590 a 14 é provido.

[00016] No quarto aspecto, várias misturas de combustível diesel são providas compreendendo o componente de combustível diesel de acordo com a presente invenção junto com combustível diesel de origem fóssil, combustível diesel de origem renovável e biodiesel como representado pelas reivindicações.

[00017] Um ou mais exemplos de implementações são definidos em maior detalhe nas figuras anexas e a descrição abaixo. Outras características serão aparentes a partir da descrição e das figuras, e a partir das reivindicações.

[00018] A presente invenção provê um processo para a produção de tanto de combustíveis leves quanto de combustíveis pesados que satisfaz os requisitos de combustível de aviação e de combustível diesel. Além disso, a flexibilidade de produção em vista da produção de grau de combustível desejados para servir dois ou mais setores de transporte é mantida através do fracionamento adequado do intermediário de hidrocarboneto parafínico para a fração mais leve que satisfaz os requisitos de combustível de aviação e para a fração mais pesada que satisfaz os requisitos de combustível diesel. Consequentemente, o fracionamento é uma etapa crítica já que se for feito sem sucesso, os produtos obtidos podem falhar em satisfazer tanto os requisitos do combustível de aviação quanto os requisitos do combustível diesel.

[00019] Por outro lado, benefícios consideráveis e flexibilidade de produção são obtidos como através do fracionamento bem executado dos produtos finais que serve a dois ou mais setores de transporte. Na presente invenção, a eficiência de uso da matéria-prima é excelente e as perdas de produção são baixas, o que quer dizer que a lucratividade do processo de produção de combustível é alta no longo prazo.

[00020] Como tipicamente existe menos flexibilidade nas propriedades que o componente de combustível de aviação deve satisfazer, ele aciona o processo de fracionamento e deixa a fração de diesel mais pesada como o produto de fundo. No método da presente invenção é benéfico que a fração mais pesada recuperada a partir do fracionamento, assim uma fração mais pesada satisfazendo a especificação EN 15940-18 para um combustível diesel de origem renovável ou componente do mesmo satisfaz a especificação de combustível diesel desta forma, e exibe até propriedades aprimoradas sobre outros tipos de combustível diesel quando misturada.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[00021] Na sequência a invenção será descrita em maior detalhe por meio das concretizações preferidas com referência à figura 1 anexa e à figura 2 anexa.

[00022] A Figura 1 ilustra um processo de exemplo.

[00023] A Figura 2 ilustra outro processo de exemplo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONCRETIZAÇÕES

[00024] As seguintes concretizações são exemplares. Apesar de a especificação poder se referir a “um”, “uma”, ou “algumas” concretização(ões) em várias localizações, isto não quer dizer necessariamente que cada tal referência é para as mesmas concretizações, ou que a funcionalidade se aplica apenas a uma única concretização. Funcionalidades únicas de diferentes concretizações também podem ser combinadas para prover outras concretizações. Adicionalmente, palavras “compreendendo”, “contendo” e “incluindo” devem ser entendidas como não limitante das concretizações descritas para consistir em apenas estas funcionalidades que foram mencionadas e tais concretizações também podem conter funcionalidades/estruturas que não foram mencionadas especificamente.

[00025] A presente invenção se refere uma produção combinada de dois produtos de hidrocarboneto parafínico, um componente de combustível de aviação de origem biológica e um componente de combustível diesel de origem biológica através de hidrotratamento e isomerização da matéria-prima de origem biológica seguido pelo fracionamento. O componente de combustível de aviação é preferivelmente um querosene parafínico sintetizado a partir de ésteres e ácidos graxos hidrogenados (HEFA-SPK) satisfazendo o padrão ASTM D7566-20 Anexo A2 para combustível de turbina de aviação contendo hidrocarbonetos sintetizados. O componente de combustível diesel é preferivelmente um componente satisfazendo o padrão EN 15940-18 para especificações de diesel parafínico.

[00026] Pelo termo “hidrotratamento” aqui se quer dizer um processo catalítico de material orgânico por todos os meios de hidrogênio molecular. Preferivelmente, hidrotratamento remove oxigênio a partir de compostos orgânicos de oxigênio como água, isto é, por hidrodesoxigenação (HDO). Adicionalmente ou alternativamente hidrotratamento pode remover enxofre a partir de compostos orgânicos de enxofre como sulfeto de hidrogênio (H2S), isto é, por hidrodesenxofreização, (HDS), ele pode remover adicionalmente nitrogênio a partir de compostos orgânicos de nitrogênio como amônia (NH3), isto é, por hidrodesnitrificação (HDN), e/ou ele pode remover halogênios, por exemplo, cloro, a partir de compostos orgânicos de cloro como ácido clorídrico (HCl), isto é, por hidrodescloração (HDCl). Ele pode remover adicionalmente compostos aromáticos por hidrodesaromatização (HDA).

[00027] Pelo termo “hidrodesoxigenação” (HDO) aqui se quer dizer hidrodesoxigenação da matéria-prima de origem biológica, tal como matéria-prima compreendendo triglicerídeos ou outros derivados de ácido graxo ou ácidos graxos, se quer dizer a remoção de oxigênio de carboxila como água por meio de hidrogênio molecular sob a influência de um catalisador. A hidrodesoxigenação pode ser acompanhada por reações de hidrodesenxofreização, hidrodesnitrificação e/ou hidrodescloração.

[00028] A remoção de oxigênio a partir da matéria- prima de origem biológica também pode ser feita por descarboxilação em que o oxigênio é removido na forma de CO2, e por descarbonilação em que o oxigênio é removido na forma de CO.

[00029] Pelo termo “isomerização” se quer dizer as reações que causam a ramificação de cadeias de hidrocarboneto da matéria-prima hidrotratada. A ramificação das cadeias de hidrocarboneto aprimora por exemplo, propriedades a frio, os hidrocarbonetos isomerizados possuem melhores propriedades a frio se comparados com matéria-prima meramente hidrotratada. Melhores propriedades a frio se referem, por exemplo, a um menor valor de temperatura de um ponto de fluidez. As isoparafinas formadas (também referidas como i-parafinas) podem ter uma ou mais cadeias laterais, ou ramificações, tipicamente grupos metila ou etila.

[00030] Tipicamente, as reações de HDO e isomerização, tal como hidroisomerização, ocorrem na presença de um catalisador adequado para a reação. Condições de reação e catalisadores tipicamente usados na hidrodesoxigenação de material biológico e na isomerização de n-parafinas resultantes são divulgados nos vários documentos. Exemplos de tais processos são apresentados em por exemplo, FI100248, Exemplos 1 - 3, e no WO 2015/101837 A2.

Matéria-prima de origem biológica

[00031] Matéria-prima de origem biológica isto é matéria-prima renovável se refere à matéria-prima derivada a partir de matéria-prima biológica. As fontes para matéria-prima renováveis são várias incluindo óleos e/ou gorduras, comumente contendo lipídios (por exemplo, ácidos graxos ou glicerídeos), tais como óleo/gorduras de planta, óleo/gorduras vegetais, óleo/gorduras animais, óleo/gorduras de algas, óleo/gorduras de peixe e óleo/gorduras de algas, ou óleo/gorduras a partir de outros processos microbianos, por exemplo, óleo/gorduras de algas geneticamente manipulados, óleo/gorduras geneticamente manipulados a partir de outros processos microbianos e ainda óleo/gorduras geneticamente manipulados vegetais. Componentes destes materiais também podem ser usados, por exemplo, alquil ésteres, tipicamente C1-C5 alquil ésteres, tais como metil, etil, propil, iso-propil, butil, sec-butil ésteres, ou olefinas. Adicionalmente, a matéria-prima de origem renovável pode incluir C1-C5 alquil álcoois, particularmente metil, etil, propil, isopropil, butil, e/ou sec-butil ésteres de ácidos graxos, e quaisquer combinações dos mesmos.

[00032] A matéria-prima renovável pode incluir adicionalmente ácidos graxos livres, ácido graxo ésteres (incluindo mono-, di-, e triglicerídeos), ou combinações dos mesmos. Por exemplo, os ácidos graxos livres podem incluir ácidos graxos livres obtidos pela extração de ácidos graxos livres a partir de uma transesterificação de triglicerídeo da matéria-prima. A matéria-prima de origem renovável pode incluir o destilado de ácido graxo a partir da desodorização de óleo vegetal. Dependendo do nível de pré-tratamento, gorduras, óleos, e graxas podem conter impurezas, tais como entre cerca de 1 ppm em peso e cerca de 1.000 ppm em peso de fósforo, e entre cerca de 1 ppm em peso e cerca de 500 ppm em peso de metais totais, principalmente sódio, potássio, magnésio, cálcio, ferro, e cobre. Óleos de planta e/ou vegetais e/ou óleos microbianos podem incluir óleo de babaçu, óleo de carinata, óleo de soja, óleo de canola, óleo de coco, óleo de colza, talóleo bruto (CTO), talóleo (TO), ácido graxo de talóleo (TOFA), piche de talóleo (TOP), óleo de palma (PO), destilado de ácido graxo de óleo de palma (PFAD), óleo de jatropha, óleo de palmiste, óleo de girassol, óleo de rícino, óleo de camelina, óleo de arqueia, óleo bacteriano, óleo de fungo, óleo de protozoário, óleo de algas, óleo de algas marinhas, óleos a partir de halófilos, e misturas de quaisquer dois ou mais dos mesmos. Estes óleos podem ser classificados como de grau cru, degomado e RBD (refinado, branqueado e desodorizado), dependendo do nível de pré-tratamento e teor de metais e fósforo residual. Óleos e/ou gorduras animais podem incluir sebo não comestível, sebo comestível, sebo técnico, sebo flutuante, banha, gordura de aves domésticas, óleos de aves domésticas, gordura de peixe, óleos de peixe, e misturas de quaisquer dois ou mais dos mesmos. Graxas podem incluir graxa amarela, graxa marrom, óleos vegetais residuais, graxas de restaurante, graxa aprisionada a partir de municipalidades tais como instalações de tratamento de água, e óleos gastos a partir de industrial operações de alimento embalado, e misturas de quaisquer dois ou mais dos mesmos.

[00033] Estes óleos e/ou gorduras tipicamente compreendem C10 a C24 ácidos graxos e derivados dos mesmos, incluindo ésteres de ácidos graxos, glicerídeos, isto é glicerol ésteres de ácidos graxos. Os glicerídeos podem incluir especificamente monoglicerídeos, diglicerídeos e triglicerídeos.

[00034] Em uma concretização, a matéria-prima inclui material residual e rejeitos que se originam a partir de gordura/óleo de animal, gordura/óleo de planta tal como óleo de palma e derivados dos mesmos, e óleo de cozinha usado (UCO).

[00035] O teor de isótopo 14C pode ser usado como evidência de origem biológica ou renovável de uma matéria- prima ou produto. Átomos de carbono de material renovável compreendem um maior número de átomos de radiocarbono instável (14C) comparados com átomos de carbono de origem fóssil. Portanto, é possível distinguir entre compostos de carbono derivados a partir de fontes biológicas, e compostos de carbono derivados a partir de fontes fósseis analisando a razão de isótopos 12C e 14C. Assim, uma razão particular dos ditos isótopos pode ser usada para identificar compostos de carbono renováveis e diferenciar os mesmos a partir de não renováveis isto é, compostos de carbono de origem fóssil. A razão de isótopo não altera no curso de reações químicas. Exemplo de um método adequado para analisar o teor de carbono a partir de fontes biológicas é o ASTM D6866 (2020). Um exemplo de como aplicar o ASTM D6866 para determinar o teor renovável em combustíveis é provida no artigo de Dijs et al., Radiocarbon, 48(3), 2006, pp 315-323. Para o propósito da presente invenção, um material que contém carbono, tal como uma matéria-prima ou produto é considerado de ser de origem renovável se ele contém 90 % ou mais carbono moderno (pMC), tal como cerca de 100 % carbono moderno, como medido usando o ASTM D6866.

[00036] Os óleos e/ou gorduras de origem biológica podem incluir um tipo único de óleo, um tipo único de gordura, misturas de diferentes óleos, misturas de diferentes gorduras, misturas de óleos e gorduras, ácidos graxos, glicerol, e/ou misturas dos mencionados anteriormente. Tipicamente, quando material residual e rejeitos são usados eles compreendem misturas de vários componentes.

[00037] Em uma concretização, a matéria-prima de origem biológica contém hidrocarbonetos C8-C22, hidrocarbonetos C10-C20, ou hidrocarbonetos C15-C18.

Hidrotratamento

[00038] Várias condições de processo para a hidrodesoxigenação são conhecidas. Por exemplo, a hidrodesoxigenação da matéria-prima de origem biológica pode ser realizada no catalisador de metal sulfetado ou um catalisador de sulfeto de metal. O metal pode compreender um ou mais metais do Grupo VI, tais como Mo ou W, ou um ou mais metais não nobres do Grupo VIII tais como Co ou Ni. O catalisador pode ser suportado em qualquer suporte conveniente, tal como alumina, sílica, zircônia, titânia, carbono amorfo, zeólita, peneiras moleculares ou combinações dos mesmos. Comumente o metal é impregnado ou depositado no suporte como óxidos de metal e então tipicamente convertido para os seus sulfetos. Exemplos de catalisadores típicos para a hidrodesoxigenação são catalisadores que contêm molibdênio, NiMo, CoMo, CoNiMo ou catalisadores de NiW, suportados em alumina ou sílica, mas muitos outros catalisadores de hidrodesoxigenação são conhecidos na técnica, e foram descritos junto com ou comparados com Catalisadores de NiMo e/ou CoMo. A hidrodesoxigenação é realizada preferivelmente sob a influência de NiMo sulfetado ou CoMo sulfetado ou catalisadores de NiW na presença de gás hidrogênio.

[00039] A hidrodesoxigenação pode ser realizada sob uma pressão de hidrogênio de 10 a 200 bar (absoluta), em temperaturas de 200 a 400 °C, e velocidades espaciais horárias líquidas de 0,2 h-1 a 10 h-1. Durante uma etapa de hidrodesoxigenação usando um catalisador sulfetado, o estado sulfetado do catalisador pode ser mantido pela adição de enxofre na fase gás ou usando uma matéria-prima tendo enxofre contendo óleo mineral misturada com a matéria-prima de origem biológica. O teor de enxofre da alimentação total sendo submetido à hidrodesoxigenação pode estar, por exemplo, na faixa de 50 ppm em peso (ppm em peso) a 20000 ppm em peso, preferivelmente na faixa de 100 ppm em peso a 1000 ppm em peso.

[00040] Condições eficazes para a hidrodesoxigenação podem reduzir o teor de oxigênio da matéria-prima de origem biológica para menos do que 1 % em peso, tal como menos do que 0,5 % em peso ou ainda menor do que 0,2 % em peso. Em alguns casos, as condições podem ser selecionadas para produzir hidrodesoxigenação parcial correspondendo com a desoxigenação de pelo menos 40 % em peso, pelo menos 50 % em peso ou pelo menos 75 % em peso, com base no peso da matéria-prima.

[00041] Em uma concretização preferida, o preparo de um intermediário de hidrocarboneto parafínico de origem biológica a partir da matéria-prima de origem biológica compreende submeter a matéria-prima a um tratamento de desoxigenação.

[00042] Na presente invenção, o método de desoxigenação não está particularmente limitado e qualquer método adequado pode ser empregado. Métodos adequados são, por exemplo, hidrotratamento, tal como hidrodesoxigenação (HDO), hidrodesoxigenação catalítica (HDO catalítica), craqueamento catalítico (CC), ou uma combinação dos mesmos. Outros métodos adequados incluem reações de descarboxilação e descarbonilação, tanto sozinhas quanto em combinação com hidrotratamento.

[00043] Em uma concretização, o tratamento de desoxigenação, em que a matéria-prima de origem biológica é submetida, é o hidrotratamento. Preferivelmente, a matéria- prima de origem biológica é submetida à hidrodesoxigenação (HDO) que usa preferivelmente um catalisador de HDO. HDO catalítica é o modo mais comum de remover oxigênio e tem sido estudada e otimizada extensivamente. No entanto, a presente invenção não está limitada a isto. Como um o catalisador de HDO, um catalisador de HDO compreendendo metal de hidrogenação suportado em um portador pode ser usado. Exemplos incluem um catalisador de HDO compreendendo um metal de hidrogenação selecionado a partir de um grupo que consiste em Pd, Pt, Ni, Co, Mo, Ru, Rh, W ou uma combinação destes, preferivelmente de Ni, Mo ou W. Alumina ou sílica é adequada como um portador, dentre outros. Uma etapa de hidrodesoxigenação, por exemplo, pode ser conduzida em uma temperatura de 100 a 500 °C e em uma pressão de 10 a 150 bar (absoluta).

[00044] Em uma concretização, o hidrotratamento, preferivelmente a hidrodesoxigenação, é realizado sob uma pressão de hidrogênio de 10 a 150 bar, tal como de 20 a 120 bar, tal como de 30 a 100 bar, e em uma temperatura de 200 a 400 °C, tal como de 250 a 380 °C, tal como de 280 a 360 °C.

[00045] Em uma concretização, o hidrotratamento é realizado na presença de um ou mais catalisadores selecionados a partir de metal de hidrogenação em um suporte, tal como um catalisador selecionado a partir de um grupo que consiste em Pd, Pt, Ni, Co, Mo, Ru, Rh, W ou qualquer combinação dos mesmos, preferivelmente um catalisador compreendendo um ou mais catalisadores selecionados a partir de CoMo, NiMo, NiW, CoNiMo em um suporte, por exemplo, um suporte de alumina.

[00046] A hidrodesoxigenação pode ser acompanhada por reações de hidrodesenxofreização, hidrodesaromatização, hidrodesnitrificação e/ou hidrodescloração.

[00047] O preparo de uma matéria-prima hidrotratada a partir da matéria-prima de origem biológica pode compreender uma etapa de hidrocraqueamento de hidrocarbonetos na matéria-prima de origem biológica. Assim, o comprimento de cadeia do hidrocarboneto de origem biológica pode ser ajustado e a distribuição de produto da mistura produzida de hidrocarbonetos de origem biológica pode ser indiretamente controlada.

Isomerização

[00048] O intermediário de hidrocarboneto parafínico de origem biológica da presente invenção pode ser provido submetendo pelo menos os hidrocarbonetos de cadeia linear obtidos pelo hidrotratamento a uma isomerização.

[00049] Enquanto a maioria das convenções térmicas ou catalíticas (tal como HDO) resultam em um menor grau de isomerização, comumente menor do que 5 % em peso, ou ainda menor do que 1 % em peso, tal como 0,5 % em peso ou menos, uma etapa de isomerização pode ser empregada como uma etapa que leva a um aumento significativo no teor de isoparafinas.

[00050] Isomerização causa a ramificação das cadeias de hidrocarboneto da matéria-prima hidrotratada. A ramificação das cadeias de hidrocarboneto aprimora por exemplo, propriedades a frio, os hidrocarbonetos isomerizados possuem melhores propriedades a frio se comparados com matéria-prima meramente hidrotratada. Melhores propriedades a frio se referem, por exemplo, a um menor valor de temperatura de um ponto de fluidez e/ou ponto de névoa. As isoparafinas formadas podem ter uma ou mais cadeias laterais, ou ramificações, tipicamente grupos metila ou etila.

[00051] A etapa de isomerização pode ser realizada na presença de um catalisador de isomerização, e preferivelmente na presença de hidrogênio adicionado para um processo de isomerização. A presença de hidrogênio adicionado é particularmente preferível para reduzir a desativação do catalisador. Catalisadores de isomerização adequados contêm uma peneira molecular e/ou um metal selecionado a partir do Grupo VIII da tabela periódica e opcionalmente um portador. Preferivelmente, um catalisador de isomerização contém SAPO-11, ou SAPO-41, ou ZSM-22, ou ZSM-23, ou fernerita, e Pt, Pd, ou Ni, e AleOa, ou SiO2. Catalisadores de isomerização típicos são, por exemplo, Pt/SAPO-11/Al2O3, Pt/ZSM-22/AlaO3, Pt/ZSM-23/AlaO3, e Pt/SAPO-11/SiO2. Os catalisadores podem ser usados sozinhos ou em combinação. Em uma concretização preferida, um catalisador de isomerização é um catalisador bifuncional de metal nobre, tal como catalisador de Pt-SAPO e/ou Pt-ZSM, que é usado em combinação com hidrogênio.

[00052] A etapa de isomerização, preferivelmente hidroisomerização, por exemplo, pode ser conduzida em uma temperatura de 200 a 500 °C, tal como de 280 a 400 °C, tal como de 280 a 370°C e em uma pressão de 10 a 150 bar (absoluta), tal como de 20 a 100 bar, tal como de 20 a 50 bar.

[00053] A isomerização é realizada, por exemplo, na presença de um ou mais catalisadores compreendendo um metal do grupo VIII em um suporte, onde o suporte é selecionado a partir de sílica, alumina, argilas, óxido de titânio, óxido de boro, zircônia, que podem ser usados sozinhos ou como uma mistura, preferivelmente sílica e/ou alumina.

[00054] Em uma concretização, a isomerização é realizada em uma temperatura de 300 °C ou acima, preferivelmente de 300 a 350 °C, tal como 330 a 350 °C.

O intermediário de hidrocarboneto parafínico de origem biológica

[00055] O intermediário de hidrocarboneto parafínico de origem biológica da presente invenção pode ser provido através da isomerização de uma matéria-prima hidrotratada de origem biológica.

[00056] Em geral, um intermediário de hidrocarboneto parafínico pode ser produzido a partir da matéria-prima de material de origem biológica usando qualquer método conhecido. Exemplos específicos de um método para a produção de intermediário parafínico de origem biológica são providos no pedido de patente Europeu EP 1741768 A1. Ainda, outros métodos podem ser empregados, particularmente outro método de BTL (biomassa para líquido) pode ser escolhido, por exemplo, gaseificação de biomassa seguida por um método de Fischer-Tropsch.

[00057] Em uma concretização, o intermediário de hidrocarboneto parafínico de origem biológica pode ser obtido por hidrodesoxigenação e isomerização da matéria- prima de origem biológica. O intermediário de hidrocarboneto parafínico, tal como intermediário de hidrocarboneto líquido, assim obtido possui uma distribuição de número de carbono na faixa de C8 a C22 ou C10 a C20, preferivelmente na faixa de C15 a C18, e faixa de destilação de 140 °C a 340 °C, preferivelmente 180 °C a 320 °C. O intermediário de hidrocarboneto parafínico contém principalmente n-parafinas e i-parafinas.

[00058] A quantidade de i-parafinas pode ser ajustada através de isomerização, tal como temperatura de isomerização, para alcançar características desejadas das frações de produto.

[00059] Em uma concretização, o ponto de névoa do intermediário de hidrocarboneto parafínico de origem biológica é -30 °C menor, -34 °C menor, -40 °C menor, ou - 48 °C menor, como medido de acordo com a EN23015.

Exemplos de produção do intermediário de hidrocarboneto parafínico de origem biológica

[00060] A matéria-prima de origem biológica pode ser submetida a pelo menos uma reação de hidrodesoxigenação na presença de hidrogênio e um catalisador de hidrodesoxigenação, e a uma reação de isomerização na presença de um catalisador de isomerização, para obter o intermediário de hidrocarboneto parafínico. se uma etapa de hidrodesoxigenação e uma etapa de isomerização são aplicadas, estas podem ser realizadas tanto de maneira simultânea quanto em sequência.

[00061] Em uma concretização o intermediário de hidrocarboneto parafínico é produzido em duas etapas, primeiramente o hidrotratamento da matéria-prima e subsequentemente isomerização da matéria-prima hidrotratada. Uma reação de hidrodesoxigenação pode ser realizada na presença de gás hidrogênio e um catalisador de hidrodesoxigenação, tal como CoMo, NiMo, NiW, CoNiMo em um suporte, por exemplo, um suporte de alumina, suporte de zeólita, ou um suporte misto. Uma reação de hidrodesoxigenação, por exemplo, pode ser conduzida em uma temperatura na faixa de 250 a 400 °C, e em uma pressão na faixa de 10 a 150 bar, por exemplo, 250 a 380 °C e 20 a 120 bar, tal como de 280 a 360 °C e 30 a 100 bar, em uma WHSV (velocidade espacial horária ponderada, isto é fluxo de massa/massa de catalisador) na faixa de 0,5 a 3 h-1, e uma razão de H2/óleo de 350 a 900 Nl/l, usando um catalisador, tal como NiMo, opcionalmente em um suporte de alumina. O produto de uma etapa de hidrodesoxigenação, isto é a matéria-prima hidrotratada de origem biológica, pode ser submetida a uma etapa de isomerização na presença de hidrogênio e um catalisador de isomerização. A isomerização é preferivelmente realizada na presença de um ou mais catalisadores compreendendo um metal do grupo VIII em um suporte, onde o suporte é selecionado a partir de sílica, alumina, argilas, óxido de titânio, óxido de boro, zircônia, que podem ser usados sozinhos ou como uma mistura, preferivelmente sílica e/ou alumina. Um catalisador de isomerização pode ser um catalisador bifuncional de metal nobre tal como catalisador de Pt-SAPO ou Pt-ZSM ou NiW. A reação de isomerização, por exemplo, pode ser conduzida em uma temperatura de 200 a 500 °C e em uma pressão de 10 a 150 bar (absoluta). A reação de isomerização, por exemplo, pode ser conduzida em uma temperatura de 280 a 370 °C, em uma pressão de 10 a 50 bar (absoluta), com WHSV de 0,5 a 3 h-1, e razão de H2/alimentação de 100 a 800 Nl/l.

[00062] Em uma concretização, a hidrodesoxigenação e a hidroisomerização são realizadas em uma única etapa no mesmo leito de catalisador usando um único catalisador para esta etapa combinada, por exemplo, NiW, ou um catalisador de Pt, tal como Pt/SAPO em uma mistura com um catalisador de Mo em um suporte, por exemplo, NiMo em alumina.

[00063] A etapa de hidrotratamento e a etapa de isomerização podem ser conduzidas no mesmo reator. Alternativamente, a etapa de hidrotratamento e a etapa de isomerização podem ser conduzidas em reatores separados.

[00064] Em uma concretização específica, a presente invenção provê um método para a produção de o componente de combustível diesel de origem biológica compreendendo a hidrodesoxigenação e a hidroisomerização de uma matéria- prima de origem biológica para obter um intermediário de hidrocarboneto parafínico; e o fracionamento do intermediário de hidrocarboneto parafínico em pelo menos duas frações, compreendendo uma fração leve satisfazendo a especificação for um componente de combustível de aviação, e uma fração pesada satisfazendo a especificação para um componente de combustível diesel, em que a capacidade de produção da fração mais leve e a capacidade de produção da fração mais pesada são ajustadas pela seleção de condições de processo, preferivelmente as condições de isomerização, em que um rendimento da fração mais leve é de 20 a 90 % em peso do peso total das frações, e um rendimento da fração mais pesada é de 10 a 80 % em peso do peso total das frações, e em que o componente de combustível de aviação é componente de combustível de HEFA-SPK, e em que uma especificação para o componente de combustível de HEFA-SPK é a ASTM D7566-20, e em que um rendimento combinado das duas frações é de pelo menos 98 % em peso do intermediário de hidrocarboneto parafínico de origem biológica. Apesar de o fracionamento do intermediário de hidrocarboneto parafínico permitir a recuperação de uma fração mais leve que satisfaz as especificações para o combustível de HEFA- SPK, de maneira surpreendente a fração mais pesada de modo algum era um resíduo, mas de acordo com o presente método ela foi recuperável como um componente de combustível diesel de origem biológica que satisfaz a especificação EN 15940-18 para componente ou combustível diesel de origem renovável.

Fracionamento

[00065] O intermediário de hidrocarboneto parafínico de origem biológica da presente invenção provido pela matéria-prima hidrotratada isomerizada é adequadamente fracionado para obter pelo menos dois componentes de combustível, um adequado como combustível de aviação e um adequado como combustível diesel.

[00066] Em uma concretização, o fracionamento é provido por destilação. No processo de destilação, o ponto de névoa, perfil de destilação e densidade do intermediário de hidrocarboneto parafínico influencia os rendimentos dos destilados. Para maximizar o rendimento do componente de combustível de aviação, ou mais especificamente componente de HEFA-SPK, um intermediário de hidrocarboneto parafínico com um menor ponto de névoa pode ser usado. Um típico ponto de névoa do intermediário de hidrocarboneto parafínico pode estar na faixa de -30 °C menor, ou na faixa de -34 °C menor, sem restringir o mesmo a isto.

[00067] O equilíbrio entre as quantidades ou volumes de componente de combustível diesel de origem renovável e de componente de combustível de aviação produzidos pode ser ajustado pela seleção de condições de processo no processo de produção do intermediário de hidrocarboneto parafínico de origem biológica, que afeta o ponto de corte de destilação entre as frações de produto. Isto torna possível prover um modo eficiente em custo e em material mais ainda flexível para produzir estes produtos parafínicos de origem biológica com apenas quantidades traço de subprodutos, se houver, sendo produzidas. Por exemplo, menos do que 2 % em peso ou ainda menos do que 1 % em peso de subprodutos mais leves do que o combustível de aviação ou mais pesados do que o combustível diesel, podem ser gerados. Isto quer dizer que o rendimento das duas frações é de pelo menos 98 % em peso ou pelo menos 99 % em peso, calculado a partir da quantidade de intermediário de hidrocarboneto parafínico submetido ao fracionamento. Em certas concretizações o rendimento das duas frações pode ser de 99,5 % em peso, 99,8 % em peso ou ainda 100 % em peso de quantidade de intermediário de hidrocarboneto parafínico submetido ao fracionamento.

[00068] Em uma concretização, o rendimento da fração mais leve é de 20 a 90 % em peso do peso total das duas frações, e um rendimento da fração mais pesada é de 10 a 80 % em peso do peso total das duas frações.

[00069] Em uma concretização, o rendimento da fração mais leve é de 60 a 90 % em peso do peso total das duas frações, e um rendimento da fração mais pesada é de 10 a 40 % em peso do peso total das duas frações.

[00070] Em uma concretização, o rendimento da fração mais leve é de 70 a 90 % em peso do peso total das duas frações, e um rendimento da fração mais pesada é de 10 a 30 % em peso do peso total das duas frações.

[00071] Em uma concretização, o rendimento da fração mais leve é de 80 a 90 % em peso do peso total das duas frações, e um rendimento da fração mais pesada é de 10 a 20 % em peso do peso total das duas frações.

[00072] Hidrocarbonetos de cadeia mais curta permitem a produção de mais componente de combustível de aviação e menos componente de combustível diesel. Mais componente de combustível diesel é produzido usando bastante de C16 ou hidrocarbonetos tendo maior número de carbono, tal como de C16 a C29, como a matéria-prima de origem biológica.

[00073] As composições de combustível entram em ebulição acima de uma faixa de temperatura de maneira diferente de ter um único ponto de ebulição para um composto puro, devido a uma seleção dos compostos de faixas de comprimento de cadeia de carbono variáveis incluídas aqui. A faixa de ponto de ebulição cobre um intervalo de temperatura a partir do ponto de ebulição inicial, IBP, definida como a temperatura em que a primeira gota de produto de destilação é obtida, a um ponto de ebulição final, FBP, quando os compostos de ponto de ebulição mais alto evaporam.

[00074] De acordo com uma concretização, um intermediário de hidrocarboneto parafínico de origem biológica tendo um ponto de névoa (CP), verificado com o método de análise de ASTM D5773, por exemplo, de - 45°C, e tendo um ponto de congelamento (FP), verificado, por exemplo, com o método de análise de IP 529, de -41°C, e sendo de origem biológica, tal como de origem vegetal, é destilado em dois cortes: IBP-68% e 68%-FBP. Isto perite obter apenas dois produtos, um (IBP-68%) satisfazendo a especificação HEFA-SPK de ASTM D7566-20 Anexo A2 e um (68%- FBP) satisfazendo o padrão EN 15940 para o diesel, sem a necessidade por qualquer outra etapa de processamento. Um rendimento do corte leve (IBP-68%) satisfazendo a especificação HEFA-SPK de 68 % em peso pode ser obtido, e um rendimento da fração de pesados (68%-FBP) satisfazendo a especificação de diesel de 32 % em peso pode ser obtido.

[00075] De acordo com outra concretização, um intermediário de hidrocarboneto parafínico de origem biológica tendo um ponto de névoa (CP) de -49 °C menor, pode ser destilado em dois cortes: IBP-80% e 80%-FBP, que assim permite obter apenas dois produtos, um (IBP-80%) satisfazendo a especificação HEFA-SPK e o outro (80%-FBP) satisfazendo o padrão para o diesel, sem a necessidade por outras etapas de processamento. Um rendimento do corte leve satisfazendo a especificação HEFA-SPK de 80 % em peso pode ser obtido, e um rendimento da fração de pesado satisfazendo a especificação de diesel de 20 % em peso pode ser obtido. Assim um rendimento de produção de combustível de aviação particularmente alto é obtido.

[00076] De acordo com outra concretização, um intermediário de hidrocarboneto parafínico de origem biológica tendo um ponto de névoa (CP) de -33°C ou menor, pode ser destilado em dois cortes: IBP-23% e 23%-FBP, que assim permite obter apenas dois produtos, um (IBP-23%) satisfazendo a especificação HEFA-SPK e o outro (23%-FBP) satisfazendo o padrão para o diesel, sem a necessidade por outras etapas de processamento.

[00077] A presente invenção assim divulga um método para a produção combinada de dois produtos de hidrocarboneto parafínico, um componente de combustível de aviação e um componente de combustível diesel, por hidrodesoxigenação e isomerização da matéria-prima de origem biológica seguida por fracionamento. Mais especificamente, a presente invenção divulga um método para a produção combinada de produtos parafínicos de origem biológica, compreendendo hidrodesoxigenação e isomerização da matéria-prima de origem biológica, seguida por fracionamento assim obtém o intermediário de hidrocarboneto parafínico, por exemplo, por destilação em pelo menos duas frações, tais como duas frações. Preferivelmente, as duas frações são uma fração mais leve satisfazendo a especificação for um componente de combustível de aviação, e uma fração mais pesada satisfazendo a especificação para um componente de combustível diesel. Uma fração mais leve quer dizer que ela é uma fração de faixa de ponto de ebulição de temperatura mais baixa, e a fração mais pesada quer dizer que ela é uma fração de faixa de ponto de ebulição de temperatura mais alta se comparada com a fração mais leve.

[00078] As condições de processamento podem ser selecionadas de maneira adequada para obter uma razão de rendimento desejada para as duas frações, e para ajustar as características de desempenho técnico das mesmas.Especialmente, uma maior temperatura e/ou tempo de residência mais longo em um estágio de isomerização pode ser aplicado para aumentar o rendimento da destilação a jusante do componente de HEFA-SPK. Além disso, a seleção da matéria-prima de origem biológica provendo uma grande quantidade de hidrocarbonetos mais curtos ou iguais a hidrocarbonetos C17 pode aumentar o rendimento do componente de HEFA-SPK.

[00079] Em uma concretização, o intermediário de hidrocarboneto parafínico para o fracionamento, preferivelmente por destilação, é provido pelo hidrotratamento catalítico e isomerização catalítica da matéria-prima de origem biológica.

[00080] Em outra concretização, o hidrotratamento é a hidrodesoxigenação catalítica.

[00081] Em mais uma concretização, o intermediário de hidrocarboneto parafínico pode ser obtido pelo hidrotratamento e isomerização combinados, preferivelmente hidrotratamento catalítico combinado e isomerização.

[00082] Em alguns casos, a matéria-prima pode conter material reciclado em adição, por exemplo, aos resíduos e rejeitos, tais como material de origem biológica de plástico reciclado, por exemplo.

[00083] Uma concretização permite o uso do processo de produção do intermediário de hidrocarboneto parafínico para a produção combinada de dois produtos de alto valor. É observado como benéfico para o produto de combustível de aviação o fracionamento dos componentes mais pesados a partir do intermediário de hidrocarboneto parafínico como explicado, em que ao mesmo tempo é necessário para remover os componentes mais leves a partir do produto de diesel para garantir a segurança em termos de ponto de inflamação adequadamente alto.

[00084] Em uma concretização, a capacidade de produção do componente de combustível diesel e do componente de combustível de aviação pode ser ajustada pela seleção de condições de processo e composição de matéria- prima no processo de produção do intermediário de hidrocarboneto parafínico. Isto torna possível encontrar um modo eficiente em custo e em material para a produção destes produtos sem a formação de quaisquer outros subprodutos.

[00085] O desempenho de baixa temperatura do componente de combustível diesel e/ou o componente de combustível de aviação pode ser aprimorado tendo um alto teor de isoparafina do intermediário de hidrocarboneto parafínico através do ajuste da isomerização. Uma temperatura de isomerização pode ser selecionada a partir da extremidade superior da faixa de temperatura, tal como de 330 °C a 340 °C, em que a tendência do craqueamento é melhorada. Além disso, a densidade e o ponto de inflamação dos componentes obtidos podem ser diminuídos aumentando a taxa de refluxo de componentes mais leves após a isomerização. O efluente líquido a partir da isomerização pode ser direcionado para a estabilização em uma coluna de estabilização em pressão diminuída se comparada com a isomerização, em que uma fração de topo é formada em adição ao intermediário de hidrocarboneto parafínico líquido. Esta fração de topo compreende hidrocarbonetos na faixa da nafta (C4-C8). Esta fração de topo a partir da estabilização pode ser recuperada e usada como um componente da gasolina, ou preferivelmente, pode ser reciclada de volta para a estabilização para o refluxo, preferivelmente para uma coluna de estabilização como representado na figura 2. Assim, preferivelmente de acordo com a presente invenção a matéria-prima é submetida, após o hidrotratamento e a isomerização, à estabilização em uma pressão menor do que uma pressão de isomerização. A quantidade reciclada dos hidrocarbonetos na faixa da nafta usada para o refluxo pode ser de 80 % em peso ou mais, preferivelmente 90 % em peso ou mais, tal como de 90 a 95 % em peso, dos hidrocarbonetos formados na faixa da nafta no topo da coluna de estabilização. Uma grande quantidade de reciclo auxilia na subsequente separação das frações mais leves e mais pesadas, e aumenta os rendimentos do combustível de aviação e dos componentes de combustível de diesel obtidos. Naturalmente, um maior refluxo requer o ajuste do equipamento para fluxo mais alto. Assim, preferivelmente de acordo com a presente invenção durante a estabilização uma fração de topo compreendendo hidrocarbonetos na faixa da nafta (C4-C8) é formada, e uma quantidade de 60 % em peso ou mais, tais como 90 % em peso ou mais, tal como de 90 a 95 % em peso, dos hidrocarbonetos formados na faixa da nafta no topo da coluna de estabilização é reciclada de volta para a estabilização.

[00086] Para o componente de combustível diesel pode ser benéfico o refino adicional da fração que contém componente de combustível diesel por uma segunda etapa de fracionamento para eliminar até quantidades traço de componentes pesados ou outras impurezas.

[00087] A Figura 1 ilustra um processo de exemplo em que a matéria-prima de origem biológica (101) é submetida ao hidrotratamento e à isomerização em duas etapas de reação, isto é primeiramente submetendo a matéria-prima à hidrodesoxigenação em uma zona de hidrodesoxigenação (102) e subsequentemente submetendo a matéria-prima hidrodesoxigenada à isomerização em uma zona de isomerização (103). O intermediário de hidrocarboneto parafínico (104) obtido após a isomerização ser adicionalmente submetida ao fracionamento por destilação em uma coluna de destilação (105). Como um resultado, duas frações (106 e 107) são obtidos a partir da destilação. Nas duas frações, a fração mais leve (106) é um destilado satisfazendo uma especificação para o componente de combustível de HEFA-SPK, e a fração mais pesada (107), que pode ser a fração de fundo, é adequada para um componente de combustível diesel. O componente de combustível de HEFA- SPK (106) pode ser obtido a partir do intermediário de hidrocarboneto parafínico 104 durante uma destilação a partir de um ponto de ebulição inicial (IBP) para, por exemplo, o ponto de corte de cerca de 280 a 290 °C, tal como 282 °C, para alcançar um componente de HEFA-SPK (106) com um rendimento de massa de 68 % em peso se comparado com a alimentação da destilação (104). Consequentemente, o componente de fundo da destilação (107) é obtido a partir do ponto de corte de cerca de 280 a 290 °C, tal como 282 °C, para o ponto de ebulição final (FBP) com um rendimento de 32 % em peso se comparado com a massa de alimentação da destilação. O componente de combustível diesel (107) pode ser a fração de fundo a partir da coluna de destilação (105), ou a fração mais pesada a partir da destilação (105).

[00088] A Figura 2 ilustra outro processo de exemplo, em que a matéria-prima de origem biológica (101) é submetida ao hidrotratamento e à isomerização em duas etapas de reação, isto é primeiramente submetendo a matéria-prima à hidrodesoxigenação em uma zona de hidrodesoxigenação (102) e subsequentemente submetendo a matéria-prima hidrodesoxigenada à isomerização em uma zona de isomerização (103). A matéria-prima hidrodesoxigenada e isomerizada entra na estabilização em uma zona de estabilização 108. Durante a estabilização uma fração de topo gasosa é formada devido à diminuição de pressão, e em adição o intermediário de hidrocarboneto parafínico líquido (104) pode ser direcionado para o fracionamento (105). A fração de topo gasosa compreende hidrocarbonetos na faixa da nafta (C4-C8). A maioria destes hidrocarbonetos na faixa da nafta da fração de topo a partir da estabilização são reciclados (109) de volta para a estabilização. O intermediário de hidrocarboneto parafínico líquido (104) obtido é adicionalmente submetido ao fracionamento por destilação em uma coluna de destilação (105). Como um resultado, duas frações (106 e 107) são obtidos a partir da destilação. Nas duas frações, a fração mais leve (106) é um destilado satisfazendo uma especificação para componente de combustível de aviação, e a fração mais pesada (107), que pode ser a fração de fundo, satisfaz uma especificação para o componente de combustível diesel. Como um exemplo, o componente de combustível de HEFA-SPK (106) satisfazendo a especificação ASTM D7566-20 Anexo A2 pode ser obtido a partir do intermediário de hidrocarboneto parafínico (104) durante uma destilação a partir de um ponto de ebulição inicial (IBP) um ponto de corte de, por exemplo, cerca de 280 a 290 °C, tal como 282 °C, para alcançar um componente de HEFA-SPK (106) com um rendimento de massa de 68 % em peso se comparado com a massa de alimentação da destilação (104). Consequentemente, o componente de fundo da destilação de combustível diesel (107) é obtido a partir do ponto de corte de, por exemplo, cerca de 280 a 290 °C, tal como 282 °C, para o ponto de ebulição final (FBP) com um rendimento de 32 % em peso se comparado com a massa de alimentação da destilação. O componente de combustível diesel (107) pode ser a fração de fundo a partir da coluna de destilação (105), ou a fração mais pesada a partir da destilação (105). O componente de combustível de aviação de origem biológica

[00089] Uma especificação para um componente de combustível de aviação pode se referir a uma ou mais ou todas as especificações de ASTM D7566-20 Anexo A2 para HEFA-SPK (querosene parafínico sintetizado a partir de ésteres e ácidos graxos hidroprocessados), tal como densidade (a 15 °C), ponto de inflamação, ponto de congelamento, estabilidade térmica, recuperação de destilação de 10 %, recuperação de destilação de 50%, FBP de destilação, resíduo de destilação, perda de destilação, e/ou goma existente, especialmente pelo menos densidade (a 15 °C), estabilidade térmica e ponto de congelamento.

[00090] Em uma concretização, um componente de combustível de HEFA-SPK que pode ser obtido através do dito método é divulgado.

[00091] Em uma concretização, o componente de combustível de HEFA-SPK possui uma densidade menor do que 772 kg/m3 como medida a 15 °C de acordo com ASTM D4052, preferivelmente menor do que 770 kg/m3, mais preferivelmente menor do que 769 kg/m3.

[00092] Em uma concretização, o componente de combustível de HEFA-SPK possui uma densidade de 772 kg/m3 a 750 kg/m3, preferivelmente 772 kg/m3 a 760 kg/m3, mais preferivelmente de 770 kg/m3 a 765 kg/m3 como medida a 15 °C de acordo com a ASTM D4052.

[00093] Em uma concretização, o componente de combustível de HEFA-SPK possui um ponto de congelamento de menos do que - 40 °C como medido de acordo com IP529, preferivelmente menor do que - 45 °C, mais preferivelmente menor do que menor do que -50 °C, ainda mais preferivelmente menor do que -53 °C.

[00094] Em uma concretização o componente de combustível de HEFA-SPK possui um ponto de congelamento de -40 °C a -65 °C, preferivelmente de -40 °C a -60 °C, mais preferivelmente de -40 °C a -55 °C como medido de acordo com a IP529.

[00095] Em uma concretização o componente de combustível de HEFA-SPK possui um ponto de inflamação de 50 °C a 75 °C, preferivelmente de 60 °C a 70 °C como medido de acordo com a IP170.

O componente de combustível diesel de origem biológica

[00096] Em uma concretização a presente invenção provê um componente de combustível diesel de origem biológica, preferivelmente fabricado pelo método da presente invenção. O componente de combustível diesel satisfaz os requisitos de EN 15940-18.

[00097] O componente de combustível diesel de origem biológica pode compreender 0 a 5 % em peso de n-parafinas na faixa de C16-C20 e 90 a 97 % em peso de isoparafinas na faixa de C16-C20, de 21 % em peso a 45 % em peso de parafinas C17 e de 50 % em peso a 75 % em peso de parafinas C18.

[00098] Em uma concretização o componente de combustível diesel de origem biológica compreende de 0 a 8 % em peso de n-parafinas na faixa de C17-C19, preferivelmente 0 a 5 % em peso já que com uma concentração reduzida de n-parafina as propriedades a frio do combustível, por exemplo, o ponto de névoa e/ou o ponto de congelamento são aprimorados.

[00099] Em uma concretização, o componente de combustível diesel de origem biológica compreende de 85 a 97 % em peso de isoparafinas na faixa de C17-C20, preferivelmente de 88 a 97 % em peso já que com uma concentração de isoparafina aumentada as propriedades a frio do combustível são aprimoradas.

[000100] Em uma concretização, o componente de combustível diesel de origem biológica compreende de 21 % em peso a 43 % em peso de parafinas C17.

[000101] Em uma concretização, o componente de combustível diesel de origem biológica compreende de 45 % em peso a 75 % em peso de parafinas C18, preferivelmente de 53 a 75 % em peso, para aumentar a densidade do combustível e assim permitir a mistura para diesel de origem fóssil EN 590 em maiores razões de mistura.

[000102] Em uma concretização, o componente de combustível diesel de origem biológica compreende de 0 a 4 % em peso de n-parafinas na faixa de C17-C18 e 85-95 % em peso de isoparafinas na faixa de C17-C18.

[000103] A caracterização dos hidrocarbonetos, tais como análise de n-parafinas, isoparafinas e definindo os números de carbono) pode ser conduzida usando o método de Cromatografia Gasosa/Ionização de Chama comparável com UOP990. As % em peso acima se referem às porcentagens em peso como calculadas a partir do peso total do componente de óleo de base de origem biológica.

[000104] Em uma concretização, o grau de isomerização do componente de combustível diesel é de 90 a 99,9 %, tal como de 95 a 99 %, em que um grau de isomerização é definido como a quantidade de i-parafinas para total parafinas em peso. A razão de i-parafinas para n-parafinas na faixa de C14-C20 é de 18 a 32.

[000105] O componente de combustível diesel de origem biológica está em conformidade com o padrão EN 15940-18 para especificações de diesel parafínico e preferivelmente possui teor de carbono moderno (pMC, ASTM D6866) de cerca de 100 %. Em adição a satisfazer os critérios para EN 15940-18, o componente de combustível diesel está ainda em conformidade com pelo menos um dos, preferivelmente até todos os, requisitos como definidos pelas seguintes concretizações:

[000106] Em uma concretização, o componente de combustível diesel de origem biológica possui uma estabilidade de oxidação de EN 16091 de pelo menos 60 min, tal como pelo menos 75 min, ou ainda tal como pelo menos 100 min.

[000107] Em uma concretização, o componente de combustível diesel de origem biológica possui densidade como medida a 15 °C entre 765 e 800 kg/m3, tal como o limite inferior sendo de pelo menos 786 kg/m3, tal como pelo menos 788 kg/m3 (EN ISO 12185).

[000108] Em uma concretização, o componente de combustível diesel de origem biológica possui número de cetano de pelo menos 75, tal como pelo menos 80 ou ainda tal como pelo menos 82 (EN 15195).

[000109] Em uma concretização, o componente de combustível diesel de origem biológica possui teor de aromáticos totais menor do que 1,1 % em peso, tal como menos do que 0,7 % em peso, ou tal como menos do que 0,6 % em peso (EN 12916). O componente de combustível diesel de origem biológica pode ainda ser essencialmente livre de aromáticos.

[000110] Em uma concretização o componente de combustível diesel possui a viscosidade cinemática a 40 °C como medido de acordo com a EN ISO 3104 de cerca de 4,5 mm2/s, tal como abaixo de 4,0 mm2/s, ou abaixo de 3,8 mm2/s.

[000111] Em uma concretização, o componente de combustível diesel possui um ponto de inflamação como medido de acordo com a EN ISO 2719 de pelo menos 100 °C, tal como pelo menos 130 °C, de maneira mais particular pelo menos 145 °C.

[000112] Em uma concretização, o componente de combustível diesel possui um ponto de névoa (ASTM D7689) de menor do que -20 °C, tal como menos do que -25 °C, tal como menos do que -30 °C, ou ainda -32 °C ou menos.

[000113] Em uma concretização, o componente de combustível diesel possui a calor líquido de combustão (ASTM D4809) dentro da faixa de 33 a 36 MJ/l.

[000114] O teor de água do componente de combustível diesel (EN ISO 12937) é muito baixo, menor do que 50 mg/kg, tal como menos do que 30 mg/kg.

[000115] O componente de combustível diesel da presente invenção pode ser usado como tais como combustível diesel satisfazendo os requisitos de EN 15940-18 sem misturar quaisquer adicionais componentes de diesel com o mesmo. No entanto, é possível adicionar quantidade menores de aditivos adequados e tipicamente usados, tais como aditivo de lubricidade, para o componente de combustível diesel da presente invenção, em que a quantidade de tais aditivos é menor do que 1 % em peso.

[000116] As propriedades do componente de combustível diesel da presente invenção como descrito nas concretizações anteriores podem ser combinadas de qualquer modo possível.

[000117] O componente de combustível diesel da presente invenção pode ser adicionalmente usado para uma mistura de combustível diesel satisfazendo os requisitos de EN 15940-18 ou EN590-14.

[000118] O componente de combustível diesel da presente invenção é preferivelmente obtido pelo método da presente invenção.

Misturas de combustível diesel

[000119] A presente invenção também provê misturas de combustível diesel compreendendo o componente de combustível diesel de origem biológica da presente invenção com pelo menos um componente adicional de combustível diesel.

[000120] O componente adicional de combustível diesel pode compreender combustível diesel de origem renovável, combustível diesel de origem fóssil e/ou biodiesel.

[000121] Por “combustível diesel de origem renovável” aqui se quer dizer por exemplo, óleo vegetal hidrotratado (HVO) que pode ser o combustível diesel de origem renovável regular produzido para satisfazer os requisitos de EN 15940 que não foi adicionalmente destilado em componentes de combustível mais leves e mais pesados ou frações de produto de combustível de transporte, tais como frações C14-C20. Um exemplo do qual é, por exemplo, o combustível diesel de origem renovável comercialmente disponível de Neste MY Renewable DieselTM, obtido por um processo de acordo com por exemplo, a EP1741768B1, ou qualquer outro tipo de combustível diesel de origem renovável, tal como hidrocarbonetos parafínicos que entram em ebulição na faixa do diesel feitos, por exemplo, através de modos variados de hidroprocessamento ou obtidos por síntese de Fischer- Tropsch (FT) e satisfazendo os critérios de EN 15940. Algumas vezes o combustível diesel de origem renovável também é chamado de “diesel parafínico sintético” que da mesma forma pode compreender hidrocarbonetos parafínicos que entram em ebulição na faixa do diesel que podem ser obtidos a partir da matéria-prima de origem renovável por hidroprocessamento, e combustível diesel a partir do processo de FT, ou misturas dos mesmos.

[000122] Por “combustível diesel de origem fóssil” aqui se quer dizer combustível diesel ou diesel de petróleo, isto é, combustível fóssil feito a partir de óleo cru contendo hidrocarbonetos das classes parafínico, naftênico e aromático. Cada classe contém uma faixa bem larga de comprimentos da cadeia de carbono e tendo desta forma distribuições de peso molecular bem largas, definidas por diferentes padrões dependendo da localização, por exemplo, ASTM 975, EN 590. Combustível diesel de origem fóssil se refere ao combustível diesel produzido a partir do óleo cru, tal como óleo cru produzido em uma instalação de refino de óleo cru e incluindo diesel de corrida direta, óleo de ciclo leve de craqueador catalítico fluidizado hidrotratado, gasóleo leve de coqueador hidrotratado, óleo de ciclo pesado de FCC hidrocraqueado, e semelhantes. Combustível diesel de origem fóssil tipicamente é qualquer combustível diesel de origem fóssil satisfazendo os requisitos de ASTM D 975 ou EN 590 ou grau de diesel premium como definido, por exemplo, por Chevron Diesel Fuels Technical Review, 2007 (https://www.chevron.com/- /media/chevron/operations/documents/diesel-fuel-tech- review.pdf).

[000123] Por “biodiesel” aqui se quer dizer oxigênio contendo ácido graxo C1-C4 alquil ésteres, tais como metil éster de ácido graxo (FAME), ácido graxo etil éster (FAEE), ácido graxo propil éster (FAPE) ou ácido graxo butil éster (FABE). Biodiesel é necessário de satisfazer os requisites de ASTM D 6751 ou EN 14214. Por exemplo, biodiesel de FAME tipicamente pode ser adicionado ao combustível diesel até 7 % em volume de acordo com EN 590, a especificação padrão para o estoque de mistura de biodiesel (B100) para combustíveis de destilado médio. O Padrão europeu EN 14214 especifica os requisitos para metil ésteres de ácido graxo (FAME) a serem usados em uma concentração de 100 porcento ou como um extensor de combustível para o uso em motores de diesel de acordo com a EN 590.

[000124] As misturas de combustível diesel parafínico da presente invenção, quando o componente de combustível diesel da presente invenção é misturado com HVO, estão em conformidade com o padrão EN 15940 para a especificação de diesel parafínico. A mistura de combustíveis de diesel da presente invenção, quando o componente de combustível diesel da presente invenção é misturado com diesel e/ou FAME convencional, estão em conformidade com o padrão EN 590 para diesel convencional. O componente de combustível diesel da presente invenção e a mistura de combustíveis de diesel da presente invenção são adequados para o uso como combustível diesel.

[000125] Na sequência, algumas misturas de combustível diesel de exemplo de acordo com a presente invenção são providas.

Mistura de combustível diesel I: componente de combustível diesel da presente invenção e combustível diesel de origem fóssil

[000126] Em uma concretização a mistura de combustível diesel compreende o componente de combustível diesel de origem biológica da presente invenção e a combustível diesel de origem fóssil, em que a mistura compreende de 1 % em peso a 99 % em peso de componente de combustível diesel da presente invenção e de 1 % em peso a 99 % em peso de combustível diesel de origem fóssil. Preferivelmente, a quantidade do componente de combustível diesel da presente invenção é de 1 % em peso a 50 % em peso, tal como de 25 % em peso a 50 % em peso o restante sendo de combustível diesel de origem fóssil, para aprimorar as propriedades desejadas do combustível de origem fóssil, em adição ao teor de origem biológica.

Mistura de combustível diesel II: componente de combustível diesel da presente invenção e combustível diesel de origem renovável

[000127] Em uma concretização a mistura de combustível diesel compreende o componente de combustível diesel de origem biológica da presente invenção e combustível diesel de origem renovável, em que a mistura compreende de 1 % em peso a 99 % em peso de combustível diesel da presente invenção e a partir de cerca de 1 % em peso a 99 % em peso de combustível diesel de origem renovável. Nestes tipos de mistura, o teor de origem biológica não é aumentado, mas as propriedades preferidas do componente de combustível diesel da presente invenção podem prover propriedades superiores para a mistura renovável. Preferivelmente, a quantidade do componente de combustível diesel da presente invenção é de cerca de 1 % em peso a 50 % em peso, tal como de 25 % em peso a 50 % em peso do restante sendo de combustível diesel renovável.

[000128] Em uma concretização, a mistura compreende de 75 % em peso a 99 % em peso de combustível diesel de origem renovável, preferivelmente 50 a 75 % em peso, o restante sendo componente de combustível diesel da presente invenção, para permitir melhores propriedades a frio por exemplo, ponto de névoa e/ou ponto de congelamento para a mistura.

Mistura de combustível diesel III: componente de combustível diesel da presente invenção, combustível diesel de origem renovável e de origem fóssil

[000129] Em uma concretização, a mistura de combustível diesel compreende o componente de combustível diesel de origem biológica da presente invenção, combustível diesel de origem renovável e de origem fóssil, em que a mistura compreende a partir de cerca de 1 % em peso a 98 % em peso de componente de combustível diesel de origem biológica da presente invenção, a partir de cerca de 1 % em peso a 98 % em peso de diesel de origem renovável e a partir de cerca de 1 % em peso a 98 % em peso de combustível diesel de origem fóssil.

[000130] Em uma concretização, a mistura compreende de 1 % em peso a 25 % em peso de componente de combustível diesel da presente invenção, preferivelmente 10 a 25 % em peso, o restante sendo uma mistura de combustível diesel de origem renovável e combustível diesel de origem fóssil, para permitir melhor estabilidade de oxidação, número de cetano e/ou ponto de névoa para a mistura.

[000131] Em uma concretização, a mistura compreende de 19 % em peso a 25 % em peso de combustível diesel de origem renovável, preferivelmente 19-22,5 % em peso, o restante sendo uma mistura de componente de combustível diesel da presente invenção e de combustível diesel de origem fóssil.

[000132] Em uma concretização, a mistura compreende de 56 % em peso a 75 % em peso de combustível diesel de origem fóssil, preferivelmente de 56 a 67,5 % em peso, o restante sendo uma mistura de componente de combustível diesel da presente invenção e combustível diesel de origem renovável.

Mistura de combustível diesel IV: componente de combustível diesel da presente invenção, biodiesel e combustível diesel de origem fóssil

[000133] Em uma concretização a mistura de combustível diesel compreende o componente de combustível diesel de origem biológica da presente invenção, biodiesel e combustível diesel de origem fóssil, em que a mistura compreende a partir de cerca de 1 % em peso a 98 % em peso de componente de combustível diesel da presente invenção, a partir de cerca de 1 % em peso a 98 % em peso de biodiesel e a partir de cerca de 1 % em peso a 98 % em peso de combustível diesel de origem fóssil.

[000134] Em uma concretização, a mistura compreende de 1 % em peso a 50 % em peso de componente de combustível diesel da presente invenção, preferivelmente de 25 a 50 % em peso, o restante sendo biodiesel e combustível diesel de origem fóssil, para permitir melhor estabilidade de oxidação, número de cetano e/ou ponto de névoa para a mistura.

[000135] Em uma concretização, a mistura compreende de 5 % em peso a 7 % em peso de biodiesel, preferivelmente 3,5 a 5 % em peso, o restante sendo componente de combustível diesel da presente invenção e combustível diesel de origem fóssil.

[000136] Em uma concretização, a mistura compreende de 46,5 % em peso a 92 % em peso de combustível diesel de origem fóssil, preferivelmente 46,5 a 70 % em peso, o restante sendo de componente de combustível diesel da presente invenção e biodiesel.

Mistura de combustível diesel V: componente de combustível diesel da presente invenção, diesel renovável, biodiesel e combustível diesel de origem fóssil

[000137] Em uma concretização, a mistura de combustível diesel compreende o componente de combustível diesel de origem biológica da presente invenção, combustível diesel de origem renovável, biodiesel e combustível diesel de origem fóssil, em que a mistura compreende a partir de cerca de 1 % em peso a 97 % em peso de componente de combustível diesel da presente invenção, a partir de cerca de 1 % em peso a 97 % em peso de combustível diesel de origem renovável a partir de cerca de 1 % em peso a 97 % em peso de biodiesel e a partir de cerca de 1 % em peso a 97 % em peso de combustível diesel de origem fóssil.

[000138] Em uma concretização, a mistura compreende de 1 % em peso a 50 % em peso de componente de combustível diesel da presente invenção, preferivelmente de 25 a 50 % em peso, o restante compreendendo uma mistura de combustível diesel de origem fóssil, combustível diesel de origem renovável e biodiesel, para permitir melhor estabilidade de oxidação, número de cetano e/ou ponto de névoa para a mistura.

[000139] Em uma concretização, a mistura compreende de 12,5 % em peso a 25 % em peso de combustível diesel de origem renovável, preferivelmente 12,5 a 19 % em peso, o restante compreendendo uma mistura de combustível diesel de origem fóssil, o componente de combustível diesel da presente invenção e biodiesel.

[000140] Em uma concretização, a mistura compreende de 3,5 % em peso a 7 % em peso de biodiesel, preferivelmente 3,5 a 5 % em peso, o restante compreendendo uma mistura de combustível diesel de origem fóssil, o componente de combustível diesel da presente invenção e combustível diesel de origem renovável.

[000141] Em uma concretização, a mistura compreende de 34 % em peso a 68 % em peso de combustível diesel de origem fóssil, preferivelmente de 34 a 51 % em peso, o restante compreendendo uma mistura de biocombustível, o componente de combustível diesel da presente invenção e combustível diesel de origem renovável.

[000142] As misturas podem ser feitas através da mistura dos componentes em qualquer ordem, através do uso de métodos comumente conhecidos. As misturas podem incluir adicionalmente menores quantidades de aditivos adequados e tipicamente usados, tais como aditivo de lubricidade, em que a quantidade de aditivos é menor do que 1 % em peso, reduzindo assim a quantidade de componentes de mistura adicionais da mistura.

[000143] Por exemplo, ao fazer as misturas acima, a densidade, o ponto de névoa, a estabilidade de oxidação e o número de cetano das misturas podem ser melhorados.

EXEMPLOS Exemplo 1

[000144] Matéria-prima de origem biológica provida para os experimentos contêm 73 % de AF (gordura animal) e 27 % de PFAD (destilado de ácido graxo de óleo de palma). Após o pré-tratamento por branqueamento, a matéria-prima foi submetida primeiramente à hidrodesoxigenação em cerca de 300 a 340 °C, cerca de 50 bar, usando NiMo sulfetado em catalisador de alumina com WHSV de cerca de 2,7 h-1 e fluxo de hidrogênio de cerca de 590 Nl/l de alimentação. Subsequentemente, a matéria-prima de hidrocarboneto parafínico hidrodesoxigenado foi direcionada para a isomerização a 330 a 340 °C, cerca de 40 bar, na presença de catalisador de Pt-SAPO com WHSV de cerca de 1,5 h-1 e uma razão de hidrogênio para alimentação de cerca de 300 Nl/l de alimentação. O efluente a partir da hidroisomerização foi estabilizado através de refluxo da nafta de topo de cerca de 92 % em peso.

[000145] O intermediário de hidrocarboneto parafínico obtido foi fracionado por destilação em dois cortes. Quatro pontos de corte diferentes foram usados em medições de escala laboratorial e um ponto de corte em escala de planta, obtendo assim dez cortes de produto no total, cinco satisfazendo a especificação ASTM D7566-20 Anexo A2 para HEFA-SPK e cinco satisfazendo o padrão EN 15940 para diesel parafínico.

[000146] A destilação foi realizada em um aparelho de destilação em batelada de escala laboratorial para obter o intermediário de hidrocarboneto parafínico. Os rendimentos a partir da destilação foram • ponto de ebulição inicial (IBP) para pontos de destilação de 70%: 70 % em peso (isto é, o corte HEFA-SPK), • pontos de destilação de 70% para o ponto de ebulição final (FBP): 30 % em peso (isto é o componente de combustível diesel 1). • ponto de ebulição inicial (IBP) para pontos de destilação de 75%: 75 % em peso (isto é, o corte HEFA-SPK), • pontos de destilação de 75% para o ponto de ebulição final (FBP): 25 % em peso (isto é o componente de combustível diesel 2). • ponto de ebulição inicial (IBP) para pontos de destilação de 80%: 80 % em peso (isto é, o corte HEFA-SPK), • pontos de destilação de 80% para o ponto de ebulição final (FBP): 20 % em peso (isto é, o componente de combustível diesel 3). • ponto de ebulição inicial (IBP) para pontos de destilação de 83%: 83 % em peso (isto é, o corte HEFA-SPK), • pontos de destilação de 83% para o ponto de ebulição final (FBP): 17 % em peso (isto é, o componente de combustível diesel 4).

[000147] Adicionalmente, uma destilação foi realizada usando aparelho de destilação em batelada de escala de planta. Os rendimentos a parti da destilação de escala de planta foram: • ponto de ebulição inicial (IBP) para o ponto de destilação de 68% (2 82OC): 68 % em peso (isto é, o corte HEFA-SPK), • ponto de destilação de 68% (282 °C) um ponto de ebulição final (FBP): 32 % em peso (isto é, o componente de combustível diesel 5).

Exemplo 2

[000148] Na Tabela 1, os resultados da destilação para o componente 5 se referem aos parâmetros chave definindo a usabilidade do produto destilado como um componente de diesel satisfazendo os requisitos de EN 15940-18 padrão para a especificação de diesel parafínico. Componente 5 satisfaz adicionalmente os outros requisitos aplicáveis definidos em EN 15940-18, Tabela 1, Classe A. Tabela 1.

[000149] O componente de combustível diesel 5 exibe um alto ponto de inflamação que garante a manipulação de produto segura. Adicionalmente, o alto número de cetano e o baixo ponto de névoa garantem excelentes propriedades de combustão mesmo em baixas temperaturas do inverno.

[000150] A Tabela 2 mostra a composição química obtida para o corte de componente de combustível diesel 5.A quantidade total de i-parafinas foi de 95,20 % em peso e de n-parafinas foi de 4,80 % em peso.Tabela 2.

[000151] A distribuição de número de carbono do componente de combustível diesel é concentrada na faixa de C16-C18. A quantidade de cadeias de carbono mais longas, C19 e acima, e traços mais pesados estão limitados para menos do que 3 % em peso que explica o baixo ponto de névoa do produto. Adicionalmente, a pequena quantidade de cadeias de carbono mais curtas, C15 e abaixo, explica o alto ponto de inflamação do produto. Um grau de isomerização foi alto, acima de 95%.

[000152] Os resultados mostrados na Tabela 3 demonstram que o produto destilado de IBP-68% do exemplo 1 satisfaz a especificação de combustível de aviação renovável (ASTM D7566-20, Anexo A2) para HEFA-SPK. Requisito de densidade de cerca de 772 kg/m3 (medido a 15 °C de acordo com ASTM D4052) foi alcançado com a destilação realizada em que a densidade do intermediário que entra para o fracionamento foi de 779 kg/m3 (medido a 15 °C de acordo com ASTM D4052). Um baixo ponto de congelamento de - 49 °C bem abaixo do necessário de -40 °C foi alcançado. Na Tabela 3, os resultados da destilação para IBP-68% do exemplo 1 se referem aos parâmetros chave definindo a usabilidade do produto destilado como componente de combustível de aviação como definido em ASTM D7566-20. O produto destilado IBP-68% do exemplo 1 satisfaz adicionalmente os outros requisitos aplicáveis definidos em ASTM D7566-20 Anexo A2.Tabela 3.

[000153] Como mostrado na Tabela 4, os componentes de combustível de diesel do exemplo 1 exibem um comportamento distinto de estabilidade de oxidação. Quanto mais estreita a distribuição de carbono, maior é a estabilidade de oxidação do combustível. Comparado com um produto de diesel de HVO comercial típico (óleo vegetal hidrotratado) onde a densidade é de 780 kg/m3 e o número de cetano é de 75 a 80, a densidade e o número de cetano dos componentes de combustível de diesel 1-4 do exemplo 1 são mais altos. Como os componentes de combustível de diesel 1-4 são produzidos por destilação, o número de cetano também aumenta se comparado com o intermediário obtido a partir da isomerização. Com um alto ponto de inflamação, o produto pode ser manipulado de maneira mais segura do que o diesel típico, como ele não é categorizado como líquido inflamável de acordo com a Regulação (EC No 1272/2008) em Classification, Labelling and Packaging (CLP). Entre cortes de componente, o combustível exibe propriedades para calor líquido de combustão, teor de hidrogênio e aromáticos totais similar com produto de diesel de HVO comercial.

[000154] As propriedades a frio e número de cetano de os componentes de combustível de diesel 1-4 do exemplo 1 são superiores aos combustíveis de diesel típicos e os componentes estão em conformidade com o padrão EN 15940 para diesel parafínico e, portanto, pode ser usado desta forma em motores de diesel. Adicionalmente, eles podem ser misturados em qualquer razão de mistura com outros combustíveis de diesel.Tabela 4. *método de Cromatografia Gasosa/Ionização de Chama comparável com UOP990 foi usado.

[000155] Nas Tabelas 5 e 6, as propriedades da destilação e distribuições de número de carbono são mostradas, respectivamente.Tabela 5.Tabela 6.

Exemplo 3

[000156] O componente de combustível diesel 5 obtido a partir do exemplo 1 foi misturado com produto de diesel de origem fóssil (diesel Neste Futura -5/-15, cartão de produto:https://www.neste.fi/static/datasheet_pdf/150240_fi .pdf ). A Tabela 7 apresenta as propriedades das misturas obtidas.Tabela 7.

[000157] As misturas de componente de combustível diesel 5 e combustível diesel de origem fóssil exibem ponto de névoa aprimorado se comparado com o ponto de névoa do combustível diesel de origem fóssil. Adicionalmente, as misturas possuem estabilidade de oxidação melhorada e número de cetano melhorado se comparadas estabilidade de oxidação e número de cetano de combustível diesel de origem fóssil.

Exemplo 4

[000158] O componente de combustível diesel 5 foi misturado com um produto de diesel renovável de HVO disponível comercialmente (Diesel Renovável Neste MY, cartão de produto: https://www.neste.fi/static/datasheet_pdf/150450_en.pdf).

[000159] O produto de diesel renovável de HVO possui a seguinte distribuição de faixa de número de carbono (% em peso): C14 e inferior: 8,06 C15: 9,03 C16: 21,45 (i-parafinas 19,01) C17: 20,78 (i-parafinas 18,33) C18: 38,26 (i-parafinas 35,48) C19: 0,85 C20 e superior: 1,56 e inclui 89,21 % em massa i-parafinas no total e 10,79 % em massa de n-parafinas. O combustível diesel de HVO possui uma densidade (ENISO12185) de 780,3 kg/m3. A Tabela 8 apresenta as propriedades das misturas contendo componente de combustível diesel 5 e o combustível diesel de HVO de origem renovável. Tabela 8.

[000160] As misturas do componente de combustível diesel 5 e diesel renovável de HVO exibem ponto de névoa aprimorado se comparado com o ponto de névoa do combustível diesel de HVO de origem renovável. As misturas possuem estabilidade de oxidação e número de cetano aceitáveis se comparados com a estabilidade de oxidação e o número de cetano do combustível diesel de HVO. Ou seja, o componente de combustível diesel 5 possui um efeito neutro na estabilidade de oxidação e número de cetano nas misturas.

Exemplo 5

[000161] O componente de combustível diesel 5 foi adicionalmente misturado com produto de diesel de origem fóssil típico e o produto de diesel renovável de HVO como explicado nos exemplos 3 e 4 primeiramente fazendo uma pré- mistura de combustível diesel de origem fóssil 75 % em volume + combustível diesel de HVO de origem renovável 25 % em volume, e subsequentemente misturando esta pré-mistura com o componente de combustível diesel 5. A Tabela 9 apresenta propriedades obtidas para a pré-mistura e a mistura contendo o componente de combustível diesel 5, combustível diesel de HVO de origem renovável e combustível diesel de origem fóssil.Tabela 9.

[000162] A mistura de componente de combustível diesel 5 com combustível diesel de origem fóssil e combustível diesel de HVO de origem renovável exibe ponto de névoa aprimorado se comparada com o ponto de névoa da pré-mistura de combustível diesel de origem fóssil e combustível diesel de HVO de origem renovável. Adicionalmente, a mistura possui estabilidade de oxidação aprimorada e número de cetano aprimorado se comparada com a estabilidade de oxidação e o número de cetano da pré- mistura .

Exemplo 6.

[000163] O componente de combustível diesel 5 foi misturado com produto de diesel de origem fóssil típico como explicado no Exemplo 4 e com FAME (metil ésteres de ácido graxo). A pré-mistura (FAME diesel B7) foi feita de acordo com a especificação EN 14214, contendo 7 % em volume FAME (metil éster de ácido graxo) em 93 % em volume de diesel de origem fóssil. Esta pré-mistura então foi misturada com 25 e 50 % em volume de componente de diesel 5.

[000164] A Tabela 10 apresenta as propriedades das misturas compreendendo componente de combustível diesel 5 em comparação com a pré-mistura e componente de combustível diesel 5.Tabela 10.

[000165] As misturas contendo componente de combustível diesel 5 exibem pontos de névoa aprimorados se comparadas com o ponto de névoa de diesel de FAME B7. Adicionalmente, as misturas possuem estabilidade de oxidação melhorada e número de cetano melhorado se comparadas com a estabilidade de oxidação e o número de cetano do diesel de FAME B7.

Exemplo 7.

[000166] O componente de combustível diesel 5 foi misturado adicionalmente com uma pré-mistura contendo diesel de origem fóssil típico, diesel renovável de HVO e FAME. Neste experimento a pré-mistura foi feita contendo combustível diesel de origem fóssil 68 % em volume e diesel renovável de HVO 25 % em volume e diesel de FAME B7 7 % em volume. Esta pré-mistura foi misturada com 25 e 50 % em volume do componente de combustível diesel 5. A Tabela 11 apresenta as propriedades das misturas contendo o componente de combustível diesel 5.Tabela 11.

[000167] As misturas contendo componente de combustível diesel 5 exibem ponto de névoa aprimorado comparado com o ponto de névoa da pré-mistura. Adicionalmente, as misturas possuem estabilidade de oxidação aprimorada e número de cetano aprimorado se comparadas com a estabilidade de oxidação e o número de cetano da pré-mistura.

Claims (19)

1. Método para a produção combinada de combustível de aviação e combustível diesel ambos de origem biológica, o método caracterizado pelo fato de que compreende prover matéria-prima de origem biológica contendo ácidos graxos e/ou ésteres de ácidos graxos, e submeter a matéria-prima ao hidrotratamento para remoção de oxigênio, e à isomerização para ramificação da cadeia de hidrocarbonetos da matéria-prima hidrotratada para obter um intermediário de hidrocarboneto parafínico tendo uma distribuição de número de carbono na faixa de C10 a C20, e em que o hidrotratamento é realizado na presença de um ou mais catalisador (es) selecionado (s) de metal de hidrogenação em um suporte, tal como um catalisador selecionado a partir de um grupo que consiste em Pd, Pt, Ni, Co, Mo, Ru, Rh, W ou qualquer combinação dos mesmos, sob pressão de hidrogênio de 10 a 150 bar, e em uma temperatura de 200 a 400 °C, e em que a isomerização é realizada na presença de um ou mais catalisador (es) compreendendo um metal do Grupo VIII sobre um suporte, e o suporte é selecionado entre sílica, alumina, argilas, óxido de titânio, óxido de boro, zircônia, que podem ser usados sozinhos ou em mistura, preferencialmente sílica e/ou alumina, em temperatura de 200 a 500 °C , e a uma pressão de 10 a 150 bar, e fracionar o dito intermediário de hidrocarboneto parafínico em pelo menos duas frações, uma fração mais leve para componente de combustível de aviação, e uma fração mais pesada para componente de combustível diesel de origem renovável, em que a capacidade de produção da fração mais leve e a capacidade de produção da fração mais pesada são ajustadas pela seleção de condições de processo, preferivelmente as condições de processo de isomerização, em que o rendimento da fração mais leve é de 20 a 90 % em peso do peso total das frações formadas, e o rendimento da fração mais pesada é de 10 a 80 % em peso do peso total das frações formadas, e em que um rendimento combinado das duas frações é de pelo menos 98 % em peso do intermediário de hidrocarboneto parafínico de origem biológica.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o hidrotratamento, preferivelmente hidrodesoxigenação, é realizado sob uma pressão de hidrogênio de 20 a 120 bar, tal como de 30 a 100 bar, e em uma temperatura de 250 a 380 °C, tal como de 280 a 360 °C.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o hidrotratamento é realizado na presença de um catalisador compreendendo um ou mais catalisadores selecionados a partir de CoMo, NiMo, NiW, CoNiMo em um suporte, por exemplo, um suporte de alumina.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a isomerização, preferivelmente hidroisomerização, é realizada em uma temperatura de 280 a 370 °C, e em uma pressão de 20 a 50 bar.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima é submetida, após o hidrotratamento e a isomerização, à estabilização em uma pressão menor do que uma pressão de isomerização.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que durante a estabilização uma fração de topo compreendendo hidrocarbonetos na faixa da nafta (C4-C8) é formada, e preferivelmente uma quantidade de 60 % em peso ou mais, tal como 90 % em peso ou mais, tal como de 90 a 95 % em peso, dos hidrocarbonetos formados na faixa da nafta no topo da coluna de estabilização é reciclada de volta para a estabilização.

7. Componente de combustível diesel de origem biológica obtido pelo método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende 0 a 5 % em peso de n-parafinas na faixa de C16C20 e 90 a 97 % em peso de isoparafinas na faixa de C16-C20, de 21 % em peso a 45 % em peso de parafinas C17 e de 50 % em peso a 75 % em peso de parafinas C18, em que o referido componente de combustível diesel de origem biológica tem um número de cetano de pelo menos 75, pelo menos 80 ou pelo menos 82.

8. Componente de combustível diesel de origem biológica, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o componente de combustível diesel compreende de 0 a 8 % em peso de n-parafinas na faixa de C17-C19, preferivelmente 0 a 5 % em peso.

9. Componente de combustível diesel de origem biológica, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o componente de combustível diesel compreende de 85 a 95 % em peso de isoparafinas na faixa de C17-C20, preferivelmente de 88 a 95 % em peso.

10. Componente de combustível diesel de origem biológica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que o componente de combustível diesel compreende de 21 a 43 % em peso de parafinas C17.

11. Componente de combustível diesel de origem biológica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que o componente de combustível diesel compreende de 45 % em peso a 75 % em peso de parafinas C18, preferivelmente de 53 % em peso a 75 % em peso.

12. Componente de combustível diesel de origem biológica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 11, caracterizado pelo fato de que o componente de combustível diesel compreende de 0 a 4 % em peso de n- parafinas na faixa de C17-C18 e 85-90 % em peso de isoparafinas na faixa de C17-C18.

13. Componente de combustível diesel de origem biológica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado pelo fato de que o componente de combustível diesel possui uma ou mais das seguintes propriedades - estabilidade de oxidação EN 16091 é de pelo menos 60 min, tal como pelo menos 75 min, tal como pelo menos 100 min; - densidade a 15 °C EN ISO 12185 está entre 765 e 800 kg/m3, tal como pelo menos 786 kg/m3, tal como pelo menos 788 kg/m3; - aromáticos totais EN 12916 é menor do que 1,1 % em peso, tal como menos do que 0,7 % em peso, ou tal como menos do que 0,6 % em peso; - viscosidade cinemática a 40 °C EN ISO 3104 está abaixo de 4,5 mm2/s, tal como abaixo de 4,0 mm2/s, ou tal como abaixo de 3,8 mm2/s; - ponto de inflamação EN ISO 2719 é de pelo menos 100 °C, tal como pelo menos 130 °C, tal como pelo menos 145 °C; - ponto de névoa ASTM D7 689 é menor do que -20 °C, tal como menos do que -25 °C, tal como menos do que -30 °C, ou -32 °C ou menos; - calor líquido de combustão ASTM D4809 está dentro da faixa de 33 a 36 MJ/l; - teor de carbono moderno pMC, ASTM D6866, é de 100 %.

14. Uso do componente de combustível diesel de origem biológica como definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 13, caracterizado pelo fato de que é como combustível diesel ou para uma mistura de combustível diesel satisfazendo os requisitos de EN 15940-18 ou EN590-14.

15. Mistura de combustível diesel caracterizada pelo fato de que compreende de 1 % em peso a 99 % em peso de componente de combustível diesel como definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 13 e de 1 % em peso a 99 % em peso de combustível diesel de origem fóssil.

16. Mistura de combustível diesel caracterizada pelo fato de que compreende de 1 % em peso a 99 % em peso de componente de combustível diesel como definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 13 e de 1 % em peso a 99 % em peso de combustível diesel de origem renovável.

17. Mistura de combustível diesel caracterizada pelo fato de que compreende de 1 % em peso a 98 % em peso de componente de combustível diesel como definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 13, de 1 % em peso a 98 % em peso de diesel de origem renovável e de 1 % em peso a 98 % em peso de combustível diesel de origem fóssil.

18. Mistura de combustível diesel caracterizada pelo fato de que compreende de 1 % em peso a 98 % em peso de componente de combustível diesel como definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 13, de 1 % em peso a 98 % em peso de biodiesel e de 1 % em peso a 98 % em peso de combustível diesel de origem fóssil.

19. Mistura de combustível diesel caracterizada pelo fato de que compreende de 1 % em peso a 97 % em peso de componente de combustível diesel como definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 13, de 1 % em peso a 97 % em peso de combustível diesel de origem renovável de 1 % em peso a 97 % em peso de biodiesel e de 1 % em peso a 97 % em peso de combustível diesel de origem fóssil.