CN116648493A - 具有良好十六烷值和良好冷特性的可再生烃组合物 - Google Patents
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Abstract
本文提供了一种新的可再生烃组合物，包含碳数为C8‑C30的单支链异链烷烃、二支链异链烷烃、三支链异链烷烃、多支链异链烷烃和正链烷烃。所述可再生烃组合物具有高十六烷值和优异的冷特性。另外还提供了该新的可再生烃组合物作为柴油燃料或作为柴油燃料组分的用途。
Description
技术领域
本公开总体涉及可再生烃组合物。本发明的可再生烃组合物可以由生物来源的油和脂肪或由废料生产。本公开具体而言且非排他性地涉及具有良好十六烷值和冷特性的可再生烃组合物，因此用作柴油燃料或柴油燃料组分。
背景技术
尤其是在欧洲，环境利益和对柴油燃料日益增长的需求都激励着燃料生产商使用更密集可利用的可再生能源。在基于生物原料的柴油燃料的生产中，主要兴趣集中于植物油和动物脂肪，包括脂肪酸的甘油三酯。脂肪酸的长直和大部分饱和的烃链类似于柴油燃料中的烃。然而，纯植物油特性表现较差，特别是极端粘度、差的冷特性和差的氧化稳定性，限制了它们在运输燃料中的用途。
有害的氧可以通过加氢处理从脂肪酸或其酯中去除。在加氢处理期间，特别是加氢脱氧过程中，含氧基团与氢反应并通过形成水而去除，因此该反应与高氢耗有关。由于这些反应的高度放热性质，反应热控制是极其重要的。在进料流中植物油/脂肪或动物脂肪/油不纯、反应温度高、反应温度控制不充分或氢利用度低，可能会导致有害副反应，如裂化、聚合、酮化、环化和芳构化以及催化剂焦化。
脂肪酸组成、脂肪酸大小和饱和程度在不同来源的原料中会有相当大的差异。生物油或脂肪的熔点主要是因为饱和度。脂肪比液体油更饱和，在这方面，双键氢化所需的氢更少。脂肪酸链中的双键也会促进不同类型的副反应，如低聚/聚合、环化/芳构化和裂化反应，这些副反应会使催化剂失活，氢耗增加和柴油产量降低。
甘油三酯水解也会产生甘油二酯和甘油单酯，它们是部分水解的产物。甘油二酯和甘油单酯是表面活性化合物，其能够形成乳液，并使水和油的液/液分离更加困难。生物来源的油和脂肪以及废料也可以含有其他甘油酯类表面活性杂质如磷脂(例如，卵磷脂)，其结构内含有磷。磷脂是胶样物质，对催化剂有害。天然油和脂肪还含有对催化剂有害的其他类型的组分，或在加工中造成其他问题。
原料(由此是生物来源的油和脂肪以及废料)和加氢处理中的处理条件都会影响其能够获得的产物的烃分布。例如，在EP1741768A1中就讨论了工艺优化。
取决于官能性和碳数，不同的烃会导致不同的产品特性。通常会使用烃共混物才能获得所需的特性组合，因为不同组分可以提供协同或拮抗的总体特性。
Zeman等在Hydrotreated Vegetable Oil as a Fuel from Waste Materials(Zeman,P.&V.&Kotek,M.&/>J.&Obergruber,M.&/>J.&Hartová,V.&Pechout,M.(2019).Catalysts.9(4).337,16pp.)中对此进行了讨论。他们描述了相对于其支链异构体，正链烷烃的沸点对应于十六烷值较高的柴油燃料，但另一方面，该异链烷烃的凝固点(凝点，solidification points)却低于正链烷烃。他们推断，富链烷烃燃料的品质存在折衷：要么燃烧特性良好，要么低温特性良好，但二者不可兼得。
出版物US2019/0218466公开了一种共混物，其包含5vol％-95vol％的合成链烷烃柴油、5vol％-95vol％的生物柴油、0vol％-90vol％的石油柴油。关于烃支化和异构体分布，他们报道在加氢处理的生物可再生原料中至少80wt％的异链烷烃是单甲基支化链烷烃，而低于30wt％是末端支化(即，2-甲基支化)。
因此，对于具有改善的特性、特别是在不损害十六烷值的情况下改善冷特性的可再生烃组合物仍存需求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中遇到的至少一些问题。
本发明的一个具体目的是提供一种可再生烃组合物，以满足对柴油燃料的要求，最重要的是十六烷值和浊点。
具体目的是提供一种既具有良好十六烷值又具有低浊点的可再生烃组合物。
本发明基于在以下中的令人惊讶的发现：对包含碳数为C8-C30的正链烷烃和异链烷烃的可再生烃组合物的十六烷值和浊点进行评价，特别是研究其异链烷烃支化和分布。据发现，权利要求13中定义的可再生烃组合物提供了相比于已公开的值，令人惊讶的良好且出乎意料的十六烷值和浊点的组合。
另一个具体目的是提供适用作柴油燃料或柴油燃料组分的可再生烃组合物。
根据第一实施例方面，本文提供了如权利要求1定义的可再生烃组合物作为柴油燃料或作为柴油燃料组分的用途。
根据第二实施例方面，本文提供了如权利要求13定义的可再生烃组合物。
在前面已经举例说明了不同的非约束性实施例方面和实施方式。前述内容中的实施方式仅用于解释可以在不同实施方式中使用的所选方面或步骤。仅参考某些实施例方面就可以呈现一些实施方式。应当理解的是，对应的实施方式也可以应用于其他实施例方面。
附图说明
参考附图将会描述一些示例性实施方式，其中：
图1显示了一系列具有不同异构化程度的样品中异构化对浊点的影响。异构体表征为单支链异链烷烃、二支链和三支链异链烷烃以及多支链异链烷烃，并且其在总可再生烃组合物中的含量投射于示出温度(t，℃)的x轴上。
图2显示了一系列具有不同异构化程度的样品中异构化对十六烷值的影响。异构体表征为单支链异链烷烃、二支链和三支链异链烷烃以及多支链异链烷烃，并且其在总可再生烃组合物中的含量投射于示出十六烷值的x轴上。
图3显示了在本发明可再生烃组合物样品(圆圈)中观察到的协同作用，相对于十六烷值(y轴)投射浊点(x轴，℃)。作为参比，不符合本说明书的烃组合物以正方形示出。
具体实施方式
接下来将详细描述可再生烃组合物和相关生产工艺。关于可再生烃组合物讨论的特性同样适用于作为本文提供的方法制得的产品的相应组合物。
可再生烃组合物
作为本公开的第一方面，提供了一种可再生烃组合物，其包含：
该烃组合物总重量的30wt％-50wt％的单支链异链烷烃，各单支链异链烷烃包含恰好一个烷基，
该烃组合物总重量的40wt％-60wt％的二支链和三支链异链烷烃的总和，各二支链异链烷烃包含恰好两个烷基且各三支链异链烷烃包含恰好三个烷基，
5wt％-15wt％的多支链异链烷烃的总和，各多支链异链烷烃包含多于三个烷基；和
2wt％-20wt％的正链烷烃，
其中所述异链烷烃和正链烷烃具有C8-C30的碳数，并且85wt％-98wt％、优选90wt％-98wt％的所述异链烷烃和正链烷烃具有C15-C30的碳数。
本发明人发现，该可再生烃组合物中正链烷烃和所述异链烷烃的特定组合提供了出乎意料的协同特征，尤其是关于改善的十六烷值和令人注目的低浊点，这两者都标志着高品质的柴油燃料或柴油燃料组分。
根据优选的实施方式，烃的碳数分布更加窄，并且本发明可再生烃组合物的大多数所述链烷烃都具有C10-C30的碳数。当通过加氢处理、特别是通过加氢异构化由可再生原料生产时，这种碳数分布会反映所述进料的有效使用，其中副反应和/或轻烃的损失被最小化。因此，以该烃组合物总重量计，该组合物的至少90wt％、优选至少94wt％、更优选至少98wt％的所述异链烷烃和正链烷烃具有C10-C30的碳数。
正如本文所用，加氢处理应理解为通过所有分子氢的方式对有机材料进行催化处理。
本文中，作为催化工艺的加氢处理通常在硫化NiMo或硫化CoMo催化剂的影响下，作为水(加氢脱氧，HDO)或作为碳氧化物CO/CO2(脱羧和脱羰)从有机氧化合物中去除氧，作为硫化氢(H2S)从有机硫化合物中去除硫(加氢脱硫，HDS)，作为氨(NH3)从有机氮化合物中去除氮(加氢脱氮，HDN)，通过转化成环烷烃去除芳族化合物(加氢脱芳构化，HDA)，以及去除卤素，例如作为盐酸(HCl)从有机氯化物化合物中去除氯(加氢脱氯，HDCl)。
本文中，脱氧应理解为通过先前描述的任何方式从有机分子如脂肪酸衍生物、醇、酮、醛或醚中去除氧。
本文中，加氢裂化应理解为在高压下使用分子氢催化分解有机烃材料。
本文中，氢化是指在催化剂的影响下通过分子氢的方式使碳-碳双键饱和。
本文中，可再生是指来源。可再生材料应理解为来源于生物、植物或动物资源，或含有其的废弃物和残留物。可再生烃组合物中的可再生内含物能够通过14C同位素方法进行确定，这使得本领域技术人员能够区分化石碳和可再生碳。该方法在标准ASTM D6866(2020)中有详细描述，即为使用放射性碳分析测定固体、液体和气体样品的生物基内含物的标准测试方法。用于分析来自生物或可再生资源的碳的含量的合适方法的进一步实例是DIN 51637(2014)或EN 16640(2017)。
与化石来源的碳原子相比，可再生来源的碳原子包含更高数量的14C同位素。因此，通过分析12C和14C同位素的比率，可以区分开来源于可再生(生物基)原料的碳化合物和来源于化石(化石基)原料的碳化合物。因此，所述同位素的特定比率能够用作鉴别可再生碳化合物并将其与不可再生碳化合物区分开的“标签”。同位素比率在化学反应过程中不会发生变化。因此，同位素比率能够用于鉴别可再生烃组合物及其衍生产品，并将其与不可再生原料和产品区分开。为了本发明的目的，如果含碳材料如原料或产品含有90％或更多的现代碳(pMC)(如使用ASTM D6866测定含有100％的现代碳)，则其被认为是生物来源，即可再生来源的。
正如本文所用，可再生烃组合物是指衍生自一种或多种可再生来源并在很大程度上包含链烷烃(非环状烷烃)直链正链烷烃(n-链烷烃)和支链异链烷烃(i-链烷烃)两者的组合物。本文的正链烷烃是指不含任何侧链的正链烷烃或直链烷烃。所述异链烷烃包含单支链异链烷烃、二支链异链烷烃、三支链异链烷烃、包含多于三个支链的异链烷烃的特定组合。本文的异链烷烃是烷基取代的异链烷烃，即以下异链烷烃：其中一个或多个侧链，即一个或多个支链是烷基侧链，优选短烷基，甲基和乙基。理论上，通过首先确定最长的碳链，也称为主链，然后计算连接到所述最长碳链上的支链，可以从结构式中确定出支链数量。然而，在实践中，侧链(支链)的数量能够通过任何合适的分析方法如本申请实施例中描述的分析方法进行确定。
本文中，该可再生烃组合物获自加氢处理的植物油、加氢处理的动物脂肪、加氢处理的鱼脂肪、加氢处理的鱼油、加氢处理的藻油、加氢处理的微生物油、加氢处理的木材和/或其他植物基油、加氢处理的可回收废弃物和/或残留物或其组合。优选地，用于可再生烃组合物的新鲜进料选自植物油/脂肪、动物脂肪/油、鱼脂肪/油、通过基因操纵培育的植物中所含的脂肪、食品工业回收脂肪及其组合。植物油或动物脂肪的加氢处理是用于生产生物基柴油的酯化的替代工艺。可再生中间馏分燃料也被称为“加氢处理植物油燃料”、“加氢处理可再生柴油”、“可再生链烷烃柴油”、“可再生柴油”或“可再生柴油组分”，而非脂肪酸甲酯(FAME)专用的“生物柴油”。
正如本文所用的化学加氢处理的可再生烃组合物是链烷烃的混合物，并且具有非常低量的硫和非常低含量的不饱和烃。因此，相对于该烃组合物的总重量，该组合物的总芳烃含量小于1500wt-ppm，优选小于1300wt-ppm，更优选小于500wt-ppm。
异链烷烃表征
正如本文所用，链烷烃是指饱和烃，因此是指烷烃。因此，异链烷烃或i-链烷烃通常是指任何开链和支链的烷烃。在结构上，异链烷烃在其结构内含有至少一个叔碳或季碳。相反，正链烷烃仅由伯碳和仲碳组成。应理解的是，关于支链(也称为取代基)的变化是很宽泛的，包括所述支链的数量、位置和类型的变化。然而，当称之为单支链、二支链等的支链异链烷烃时，在确定所述数量时仅考虑碳骨架(主链)的取代基或支链。
在本公开中可再生烃组合物中链烷烃的重量百分比相对于可再生烃组合物的总重量进行确定，并且该可再生烃组合物中的异链烷烃(总wt％异链烷烃)和正链烷烃的重量百分比分别相对于该可再生烃组合物中链烷烃的总重量进行确定。此外，在本公开中，单支链异链烷烃、二支链和三支链异链烷烃以及具有多于三个支链的异链烷烃的重量百分比分别都相对于该可再生烃组合物的总重量进行确定。在本公开中，具有恰好一个支链的异链烷烃的wt％量与异链烷烃wt％总量的比率是基于相对于该可再生烃组合物总重量确定的各重量百分比进行确定。
本组合物的异链烷烃能够通过其取代度(也称为支化)进行定义。因此，各所述单支链异链烷烃包含恰好一个烷基取代基，各所述二支链异链烷烃包含恰好两个烷基取代基，各所述三支链异链烷烃包含恰好三个烷基取代基，且各所述多支链异链烷烃包含多于三个烷基取代基。当一般提及“异链烷烃”时，本文中是指涵盖所有烷基取代的链烷烃，因此所述单支链异链烷烃、二支链异链烷烃、三支链异链烷烃和多支链异链烷烃的总量都在所定义的碳数范围内。
正如本文所用，单支链异链烷烃是指在分子主碳链中含有不多于且不少于一个支链的烷烃。该支链包括烷基取代基。它们也可以称为烷基烷烃或单烷基烷烃。由于本组合物的单支链异链烷烃具有其碳数为C8-C30，因此所述主链的碳链长度通常为C7-C29，但取决于支链长度(C1、C2、C3等)，可以含有一些较短的碳主链，如C6或C5。
相应分别而言，二支链异链烷烃是指在分子主碳链中含有不多于两个且不少于两个支链的烷烃，而三支链异链烷烃是指在分子主碳链中含有不多于且不少于三个支链的烷烃。根据有机命名法的基本规则，最长链、即主链决定单一化合物的种类，并且提及其支链。本文中，二支链和三支链(分别是二烷基或三烷基)异链烷烃由其总碳数C8-C30定义，应理解的是每个所述烷基支链可以在甲基、乙基、丙基、丁基到其他烷基或各自的异烷基取代基范围内变化。
当提及烃组合物总重量中的异链烷烃分布时，二支链和三支链异链烷烃被考虑为二支链和三支链异链烷烃总量。
本组合物还包含在分子主碳链中含有多于三个支链的烷烃，并且在本文中称为多支链异链烷烃。所述多支链异链烷烃可以包含四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多个支链。然而，各异构体的量本身并不关注，而是根据多支链异链烷烃的定义将它们分组到一起。本文中，该多支链异链烷烃与二烷基链烷烃和三烷基链烷烃一样，由其总碳数C8-C30定义，应理解的是每个所述烷基支链可以在甲基、乙基、丙基、丁基到其他烷基或各自的异烷基取代基范围内以及关于其在主碳链中的位置而变化。当提及在烃组合物总重量内的异链烷烃分布时，该多支链异链烷烃被考虑为四、五、六、七、八、九和十(或更高)烷基链烷烃的总量，并且所述总量被称为多支链异链烷烃的量。
该取代优选发生于异链烷烃主链的一个或多个末端位置，其中超过60wt％、优选超过70wt％、最优选超过94wt％的所述异链烷烃的beta碳(β碳)被至少一个烷基取代基取代。正如本文所用，β碳是指2-碳，其在实践中是可以具有烷基取代基的第一个碳。当对烷烃的主链进行编号时，从1(alpha，α)开始，继续到2(beta，β)，所述主链的最后一个碳表示为omega，ω。虽然在链烷烃碳链的末端碳的取代是优选的，但对所述末端碳旁边的碳的取代几乎同样有益，因此分别至3-碳或4-碳或位置ω-2或ω-3。
相应地，按编号顺序在主链中可以具有烷基取代基的最后一个碳的位置在本文中称为ω-1。换言之，如果异链烷烃主链在另一端也被支化或取代，则优选取代的位置被称为“(ω-1)碳”。
根据一个实施方式，超过84wt％、优选超过88wt％、更优选超过92wt％、最优选超过97wt％的本组合物二支链、三支链和多支链异链烷烃各自在选自β-碳、(ω-1)碳或其组合的位置被至少两个甲基取代基取代。应理解的是，在两个甲基取代基的情况下，它们可以都是β碳的取代基，或一个是β碳的取代基且一个是(ω-1)碳的取代基。分别地，在三个甲基取代基的情况下，其中两个可以是β碳的取代基，或者一个是β碳且一个是(ω-1)碳的取代基，且第三个是另一个位置的取代基。在多支链异链烷烃的情况下，足够的是两个取代基位于末端位置，因此其中两个可以是β碳的取代基，或者至少一个β碳取代基和一个(ω-1)碳取代基，其余的分布于同一位置或其他位置。
然而，基本上位于碳链中间的取代似乎对本公开中发现的优点没有贡献。在不受理论约束的情况下，本发明人发现，在碳链末端位置具有一个或多个支链的异链烷烃模拟正链烷烃在十六烷值方面的行为，同时有助于优异的冷特性，即低浊点。
异链烷烃的优选取代基是最短的烷基，因此超过90wt％、优选超过94wt％、更优选超过96wt％、最优选超过98wt％的所述烷基选自甲基取代基和乙基取代基。最常见的烷基支链或取代基是甲基。因此，分别地，主要的单支链异链烷烃能够表征为甲基烷烃，二支链异链烷烃能够表征为二甲基烷烃，且三支链异链烷烃能够表征为三甲基烷烃。根据一个实施方式，本组合物的异链烷烃的取代基的特征在于，所述异链烷烃超过95wt％、更优选超过96wt％、最优选超过97wt％的β碳被至少一个烷基、优选被至少一个甲基取代基取代。
本组合物还包括正链烷烃，也称为直链烷烃。正链烷烃有助于可再生烃组合物的特性，特别是十六烷值，因此以该烃组合物总重量的2wt％-20wt％的量存在是有益的。
单支链异链烷烃、特别是单甲基取代的异链烷烃也会提高可再生烃组合物的十六烷值。因此，优选该可再生烃组合物包含该可再生烃组合物总重量的至少30wt％、优选至少35wt％、进一步优选至少40wt％、更优选至少45wt％且至多达50wt％的单支链异链烷烃。本发明人已经发现，根据本可再生烃组合物的优选实施方式，单异链烷烃的wt％量与异链烷烃wt％总量的比率为0.3-0.9，优选0.35-0.8，更优选0.4-0.6。根据所进行的实验，显著含量的单支链异链烷烃有助于对所研究的可再生烃组合物样品测量的良好十六烷值。
该可再生烃组合物优选具有高链烷烃含量。高链烷烃含量促进柴油产品的高品质。因此，在某些实施方式中，该可再生烃组合物包含该可再生烃组合物总重量的至少75wt％、优选至少80wt％、更优选至少90wt％、更加优选至少95wt％的链烷烃，其中所述链烷烃中79wt％-95wt％是异链烷烃。该可再生烃组合物中链烷烃的wt％量可以选自约65wt％、70wt％、75wt％、80wt％、85wt％、90wt％、95wt％和99wt％的可再生烃组合物总重量。
本组合物的异链烷烃和正链烷烃具有C8-C30的碳数。所述组合物的特征是相对较高量的C15+碳数，换言之，所述组合物中85wt％-98wt％、优选90wt％-98wt％的所述异链烷烃和正链烷烃具有C15-C30的碳数。
根据优选实施方式，所述组合物中，烃组合物总重量的至少90wt％、优选至少94wt％、更优选至少98wt％的所述异链烷烃和正链烷烃具有C10-C20的碳数，同时，85wt％-98wt％、优选90wt％-98wt％的所述异链烷烃和正链烷烃具有C15-C30的碳数。
实验结果已表明，当根据EN 15195-2014测量时，本组合物的十六烷值为74-84。
令人惊讶的是，除了这些良好的十六烷值外，当根据ASTM D5771-2017测量时，本可再生烃组合物具有-25℃至-40℃的浊点。所述浊点本身满足高品质柴油的要求，并且使得能够按照各种共混比率作为共混组分使用本发明的可再生烃组合物。定义浊点的替代方法是ASTM D2500、D5772、D5773、D7689和EN 23015的方法。
全年充足的冷特性是柴油燃料的基本要求。由于季节性和地理性温度变化较大，共混和调合柴油燃料会最大限度地减少寒冷天气期间的问题，如燃料结晶和凝固，这会影响燃料的粘度、其挥发性和其流通燃料过滤器的能力。
与燃料的低温可操作性相关的最重要的特性是浊点、倾点(pour point)和冷过滤器堵塞点。当柴油冷却时，它将达到其浊点。这是链烷烃蜡析出溶液并开始在燃料中形成蜡晶体的温度。建议燃料储存温度高于其浊点。随着燃料的进一步冷却，它最终将达到其倾点。这是燃料不再流动的温度，或是燃料胶凝或变成固体的温度。
作为所测定的特性，根据EN ISO 12185测量，本可再生烃组合物在15℃下的密度为770-790kg/m3。根据EN ISO 3405测量，本烃组合物具有170℃-360℃范围内的沸点。
根据本公开的第二方面，本文提供了可再生烃组合物作为柴油燃料或作为柴油燃料组分的用途。所述用途的实施方式可以通过以下编号项目进行表征，该编号项目对应于关于可再生烃组合物所呈现的细节和优点。
1.一种可再生烃组合物作为柴油燃料或作为柴油燃料组分的用途。
2.根据第1项的用途，其中可再生烃组合物包含：
烃组合物总重量的30wt％-50wt％的单支链异链烷烃，各单支链异链烷烃包含恰好一个烷基取代基，
烃组合物总重量的40wt％-60wt％的二支链和三支链异链烷烃的总和，各二支链异链烷烃包含恰好两个烷基取代基且各三支链异链烷烃包含恰好三个烷基取代基，
5wt％-15wt％的多支链异链烷烃的总和，各多支链异链烷烃包含多于三个烷基取代基；和
2wt％-20wt％的正链烷烃，
其中所述异链烷烃和正链烷烃具有的碳数为C8-C30，并且85wt％-98wt％、优选90wt％-98wt％的所述异链烷烃和正链烷烃具有C15-C30的碳数。
3.根据第1或2项的用途，其中按烃组合物总重量计，至少90wt％、优选至少94wt％、更优选至少98wt％的所述异链烷烃和正链烷烃具有C10-C30的碳数。
4.根据前述任一项的用途，其中所述异链烷烃中超过60wt％、优选超过70wt％、最优选超过94wt％的β碳被至少一个烷基取代基取代。
5.根据前述任一项的用途，其中超过90wt％、优选超过94wt％、更优选超过96wt％、最优选超过98wt％的所述烷基取代基选自甲基和乙基取代基，优选甲基取代基。
6.根据前述任一项的用途，其中所述异链烷烃中超过95wt％、更优选超过96wt％、最优选超过97wt％的β碳被至少一个烷基、优选被至少一个甲基取代基取代。
7.根据前述任一项的用途，其中单支链异链烷烃的wt％量与异链烷烃wt％总量的比率为0.3-0.9，优选0.35-0.8，且更优选0.4-0.6。
8.根据前述任一项的用途，其中超过84wt％、优选超过88wt％、更优选超过92wt％、最优选超过97wt％的二支链、三支链和多支链异链烷烃各自在选自β碳、(ω-1)碳或其组合的位置被至少两个甲基取代基取代。
9.根据前述任一项的用途，其中当根据ASTM D 5771-2017测量时，所述组合物的浊点为-25℃至-40℃。
10.根据前述任一项的用途，其中当根据EN 15195-2014测量时，所述组合物的十六烷值为74-84。
11.根据前述任一项的用途，其中根据EN ISO 12185测量时，所述组合物在15℃下的密度处于770-790kg/m3的范围内。
12.根据前述任一项的用途，其中根据EN ISO 3405测量时，组合物具有170℃-360℃范围内的沸点。
13.根据前述任一项的用途，其中相对于烃组合物总重量，组合物的总芳烃含量小于1500wt-ppm，优选小于1300wt-ppm，更优选小于500wt-ppm。
当可再生烃组合物用作柴油燃料或柴油燃料组分时，该柴油燃料或柴油燃料组分的特征在于与常规柴油类似的蒸馏特性。因此，所述组合物在至少150℃、至少160℃或至少170℃的温度下开始蒸馏。蒸馏可以在350℃或更低、345℃或更低或340℃或更低的温度下完成。优选的是，在至高达360℃的温度下馏出至少95vol％的组合物。EN15940规定柴油燃料在350℃下的最低馏出物量为85vol％(测试方法EN ISO 3405)。本文所述的可再生烃组合物能够通过本领域技术人员已知的任何方法获得。例如，可再生烃组合物能够在实验室中通过混合已知组分以满足给定的链烷烃分布而制备。然而，本发明人发现，具有有益异构体特性的所需正链烷烃和异链烷烃分布，可以作为从下面详细定义的方法回收的直接产品而获得，该方法提供关于异构化程度以及烷基取代基在碳主链中的位置而获得可再生烃组合物的优选方法。
生产可再生烃组合物的方法
作为本公开的另一个方面，本文提供了一种用于生产可再生烃组合物的方法。接下来从总体上简要描述该方法，然后作为分步工艺过程描述，最后讨论其中的细节、部分工艺过程和变量。
本发明的可再生烃组合物可以通过包括加氢处理步骤和异构化步骤的方法由可再生资源如油/脂肪/油脂(greases)进行生产。具体而言，所述方法涉及将包含甘油三酯、脂肪酸和脂肪酸衍生物或其组合的起始材料转化为正链烷烃，并使用异构化将所获得的正链烷烃转化为支链烷烃。通常加氢处理步骤进行时，使包含新鲜进料和至少一种稀释剂的进料在加氢处理条件下与加氢处理催化剂接触，然后将所获得的产物在异构化条件下用异构化催化剂进行异构化。在具体实施方式中，加氢处理和异构化可以基本上同时进行。
当以分步工艺过程示出时，本公开用于生产可再生烃组合物的方法包括：
提供可再生原料；
使原料经受加氢处理和加氢异构化反应，加氢异构反应条件包括：
包含分子筛和贵金属催化剂的催化剂体系；
200℃-500℃如280℃-400℃、如280℃-370℃，优选300℃-370℃如340℃-370℃的温度；和
回收如所附权利要求中更详细定义的可再生烃组合物。
生物来源的原料
生物来源的原料(即，可再生原料)是指源于生物原材料的原料。
在本发明的方法中用作新鲜进料的油、油脂和/或脂肪来源于可再生资源，如来自植物和/或蔬菜和/或动物和/或鱼类和/或藻类的脂肪和油(通常含有脂质，例如，脂肪酸或甘油酯)，和/或来自微生物工艺过程以及由其衍生的化合物的脂肪和油。可作为原料的典型植物或蔬菜或动物油/脂肪/油脂的基本结构单元是甘油三酯，它是甘油与三个脂肪酸分子形成的三酯。
合适的植物和蔬菜油、油脂和脂肪、动物脂肪、鱼油及其混合物含有脂肪酸和/或脂肪酸酯(包括甘油单、二和三酯)。植物和/或蔬菜油和/或微生物油可以包括巴巴苏油(babassu oil)、卡诺拉油(carinata oil)、大豆油、芥花油、椰子油、菜籽油、粗妥尔油(CTO)、妥尔油(TO)、妥尔油脂肪酸(TOFA)、妥尔油沥青(TOP)、棕榈油(PO)、棕榈油脂肪酸馏出物(PFAD)、麻疯树油、棕榈仁油、向日葵油、蓖麻油、山茶籽油、古菌油、细菌油、真菌油、原生动物油、藻类油、海藻油、来自嗜盐菌的油及其任两种或更多种的混合物。根据预处理水平以及残余磷和金属含量，这些油可以分为粗制、脱胶和RBD(精炼、漂白和除臭)级。动物脂肪和/或油可以包括不可食用牛油、食用牛油、工业牛油、漂浮牛油、猪油、家禽脂肪、家禽油、鱼脂肪、鱼油以及其任两种或更多种的混合物。油脂可以包括黄色油脂、棕色油脂、废弃植物油、餐厅油脂、来自市政(如水处理设施)的捕集油脂和来自工业包装食品经营的废油，以及其任两种或更多种的混合物。
生物来源的油、油脂和/或脂肪可以包括单类油，单类油脂，单类脂肪，不同油的混合物，不同油脂的混合物，不同脂肪的混合物，油、油脂和脂肪的混合物，脂肪酸，甘油和/或上述的混合物。通常而言，当使用废弃物和残留物材料时，它们包括几种组分的混合物。
适合作为新鲜进料的油、油脂和脂肪通常包含C12-C24脂肪酸及其衍生物，包括脂肪酸酯、甘油酯(即，脂肪酸的甘油酯)。甘油酯可以专门包括甘油单酯、甘油二酯和甘油三酯。脂肪酸或脂肪酸衍生物(如酯)可以通过油、油脂和/或脂肪的水解，或通过甘油三酯的分馏或酯交换反应而产生。
在许多情况下，原料如粗植物油或动物脂肪由于高杂质含量而本身不适合加工，因此在将该原料引入该方法的加氢处理步骤之前，优选使用适当的一种或多种常规纯化工序对其进行纯化。一些常规工序的实例包括植物油/脂肪和动物油/脂肪或其任何组合的脱胶、精炼、漂白、预氢化。
取决于预处理水平的不同，脂肪、油脂和油可以含有少量杂质。为了避免催化剂失活和不期望的副反应，进料应符合以下一些、优选所有要求：低于30、优选低于15且最优选低于5wt-ppm的磷和低于10、优选低于5且最优选低于1wt-ppm的总金属，主要是钠、钾、镁、钙、铁和铜。
当新鲜进料含有超过5vol％的游离脂肪酸和甚至超过10vol％的游离脂肪酸时，生产可再生烃组合物的方法是特别有利的。因此，含大量游离脂肪酸的天然产生的脂肪和油也能够在不去除游离脂肪酸的情况下进行加工处理。
在下文中，将会更详细描述能够任选应用于包括加氢处理步骤和加氢异构化步骤或其组合的本方法的一些工艺过程细节。
加氢处理
在本发明中，脱氧方法没有特别限制，并且可以采用任何合适的方法。例如，合适的方法是加氢处理，如加氢脱氧(HDO)、催化加氢脱氧(催化HDO)、催化裂化(CC)或其组合。其他合适的方法包括单独或与加氢处理相结合的脱羧和脱羰反应。
加氢处理通常用作可再生原料中包含的脂肪酸、脂肪酸衍生物和/或甘油酯的脱氧、脱氮和脱硫处理。氢有助于以水形式从有机氧化合物中去除氧，有助于以硫化氢(H2S)形式从有机硫化合物中去除硫，有助于以氨(NH3)形式从有机氮化合物中去除氮，以及有助于从有机卤素化合物中去除卤素，例如，以盐酸(HCl)形式去除氯。此外，可再生原料可以进行脱羧和脱羰反应(即，以COx形式去除氧)。对于在本方法中用作新鲜进料的油、油脂和/或脂肪，最相关的反应是从脂肪结构中去除氧杂原子，从而加氢脱氧主要形成正链烷烃。
在一个实施方式中，加氢处理是加氢脱氧(HDO)或催化加氢脱氧(催化HDO)。加氢处理优选在选自范围1-15、2-12MPa、优选3-10MPa的压力和在选自范围200℃-400℃、优选250℃-380℃、更优选280℃-360℃的温度下进行。加氢处理可以在含有周期表第VIII族和/或第VIB族金属的已知加氢处理催化剂的存在下进行。优选地，氢化催化剂是负载Pd、Pt、Ni、NiMo或CoMo催化剂，载体是氧化铝和/或二氧化硅，例如在FI 100248中所述。用于加氢脱氧的典型催化剂的实例是负载于氧化铝或二氧化硅上的含钼催化剂(如NiMo、CoMo、CoNiMo)或NiW催化剂。加氢脱氧优选在硫化的NiMo或硫化的CoMo或NiW催化剂的影响下在氢气存在下进行。通常而言，使用NiMo/Al2O3和CoMo/Al2O3催化剂。该方法可以通过以下实施：通过任选的反应器配置控制由催化剂床上的上述反应和副反应形成所引起的温度升高。然后，加氢处理段包括一个或多个串联的催化剂床，在第一催化剂床的顶部引入稀释剂和新鲜进料，在每个催化剂床的顶部再循环液体和引入氢气。该催化剂床能够位于同一压力容器中，或每个床位于单独的压力容器中。氢的进料量超过理论化学氢消耗量，并且原料在每个催化剂床内全部或几乎全部转化。使用这些工序，避免部分转化的有害产物中间体，在每个催化剂床开始时达到反应引发所需的温度，在催化剂床中控制反应热的上升，并大大提高催化剂的寿命。
甘油三酯的加氢脱氧促进甘油三酯分子的受控裂解，而不是失控裂解。双键在受控加氢处理期间也被氢化。从加氢处理产物中去除轻质烃和所形成的气体，主要是丙烷、水、CO2、CO、H2S和NH3。
在加氢处理反应中形成的至少一些正链烷烃经受异构化。
加氢异构化
在该方法的异构化中，异构化反应致使烃链支化。异构化条件的严苛性和催化剂的选择控制碳骨架中形成的甲基支链的量及其彼此之间的距离，由此控制所产生的可再生烃组合物的特征，如冷特性。
本发明的可再生烃组合物可以通过以下提供：将加氢处理步骤中形成的正链烷烃的至少一部分或全部进行异构化处理而形成异链烷烃，并产生可再生烃组合物。优选地，将加氢处理步骤中由可再生原料形成的正链烷烃进行异构化处理，主要形成甲基取代的异链烷烃。异构化步骤可以包括进一步的中间步骤，如纯化步骤和/或分馏步骤。纯化和/或分馏步骤允许更好地控制正在形成的可再生烃组合物的特性。
在某些实施方式中，仅将加氢处理步骤中形成的正链烷烃的一部分进行异构化处理。可以分离加氢处理步骤中形成的一部分正链烷烃，然后对所分离的正链烷烃进行异构化处理以形成异链烷烃。在进行异构化处理之后，所分离的链烷烃任选地与链烷烃的剩余部分重新合并。或者，可以对加氢处理步骤中形成的所有正链烷烃进行异构化处理以形成异链烷烃。
异构化处理是主要用于使可再生烃组合物的链烷烃异构化的步骤。虽然大多数热转化或催化转化(如加氢处理和HDO)会导致较小程度的异构化(通常小于5wt％)，但本发明中采用的异构化步骤是致使可再生烃组合物的异链烷烃含量显著增加的步骤。在分馏和/或产物稳定化之后，本发明的可再生烃组合物可以仅包含2wt％-20wt％的正链烷烃。通常而言，在异构化处理期间，碳数分布基本上不会发生变化。因此，在异构化处理过程中，碳数在C3-C14范围内的链烷烃的wt％量没有显著增加。这是有利的，因为这意味着在异构化过程中碳数为C15-C30的异链烷烃转化为较轻质烃的损失最小。
可再生烃组合物中的异链烷烃含量和异链烷烃类型(支链的数量、位置和碳数)主要由异构化处理控制；例如，异构化过程中的催化剂、温度、压力、停留时间、催化剂老化(年龄，寿命，age)和添加的氢量。在某些实施方式中，提供可再生烃组合物包括分析从异构化处理获得的可再生烃组合物，和基于分析结果，选择满足前述要求的可再生烃组合物。
优选的是，分析可再生烃组合物包括确定可再生烃组合物中的链烷烃的wt％，确定可再生烃组合物中的异链烷烃的wt％，确定可再生烃组合物中的单异链烷烃的wt％量与异链烷烃的wt％总量的比率，和确定可再生烃组合物中的异链烷烃的碳数分布。分析可再生烃组合物还包括确定可再生烃组合物中的正链烷烃wt％，和/或分别确定单支链异链烷烃、二支链和三支链异链烷烃以及具有多于三个支链的异链烷烃的重量百分比。链烷烃、异链烷烃、正链烷烃以及单支链异链烷烃、二支链和三支链异链烷烃以及具有多于三个支链的异链烷烃的重量百分比可以用任何合适的方法进行确定，例如，使用GC-FID分析，如实施例中描述的分析方法。
在生产工艺过程中，异构化反应器的进料是不同碳链长度的正链烷烃的混合物，并且其组成能够根据各种油/脂肪/油脂的脂肪酸分布进行预测。
异构化步骤可以包括任选的汽提步骤，其中来自加氢处理步骤的反应产物可以通过用水蒸气或合适的气体如轻烃、氮或氢汽提而纯化。任选的汽提步骤在异构化催化剂上游的单元中以逆流方式进行，其中气体和液体彼此接触，或在实际异构化反应器之前的利用逆流原理的单独汽提单元中进行。
在异构化步骤中，优选通过加氢异构化，温度在200-500℃、如280-400℃、如280-370℃、如300-370℃、如340-370℃变化。在具体实施方式中，该加氢异构化在300℃或更高、优选在300-370℃、如340-370℃的温度下进行。反应条件还可以包括在2-15MPa范围内、优选2-10MPa范围内的压力，0.5-3h-1范围内的WHSV，100-800nl H2/l进料范围内的H2流量，或其组合。
加氢异构化催化剂体系
例如，异构化在一种或多种包含在载体上的第VIII族金属的催化剂存在下进行，其中载体选自二氧化硅、氧化铝、粘土、二氧化钛、氧化硼、氧化锆，其能够单独使用或作为其混合物使用，优选二氧化硅和/或氧化铝。加氢异构化催化剂可以含有SAPO-11或SAPO-41或ZSM-22或ZSM-23或铁素体(fernerite)和Pt、Pd或Ni以及Al2O3或SiO2。
例如，典型的异构化催化剂是Pt/SAPO-11/Al2O3、Pt/ZSM-22/Al2O3、Pt/ZSM-23/Al2O3和Pt/SAPO-11/SiO2。催化剂可以单独或组合使用。所添加的氢的存在对于降低催化剂失活是特别优选的。在优选的实施方式中，异构化催化剂是贵金属双功能催化剂，如Pt-SAPO和/或Pt-ZSM催化剂，其与氢组合使用。特别优选的组合包括Pt/SAPO-11/Al2O3。
特定可再生烃组合物的形成能够用具有以下两者的催化剂体系的双功能特征进行解释：用于脱氢-氢化活性的贵金属，和有助于加氢异构化活性的分子筛的质子形式。当反应温度升高时，脱氢-加氢平衡朝向脱氢活性移动。这使得能够引发链烷烃活化并加速碳正离子形成。碳正离子在分子筛催化剂的布朗斯特(Bronsted)酸位点进一步异构化。异构化的碳正离子被氢化为异链烷烃。该脱氢作用的增加是异构体在较高反应温度下产率增加的原因。然而，氢足以使碳正离子(未异构化和异构化两种)饱和而产生饱和异链烷烃。
根据具体的实施方式，加氢脱氧步骤和异构化步骤都可以在同一反应器中进行，甚至可以在同一反应器床中进行。该加氢异构化催化剂可以是贵金属双功能催化剂，如含Pt商用催化剂，例如，Pt-SAPO或Pt-ZSM催化剂，或例如非贵金属催化剂，如NiW。加氢脱氧和加氢异构化步骤可以在同一催化剂床中、在加氢脱氧和异构化中都使用例如NiW催化剂而进行。
本发明人已经发现，只有当催化剂在所述反应条件下持续某一最短时间段时，才能实现该方法中异构体含量的增加。催化剂在加氢异构化过程中“老化”。换言之，本文定义的所需可再生烃组合物被认为并非是用“新鲜催化剂”可获得的。所述“新鲜催化剂”是本领域内用于定义新引入(在时间点0)催化过程的催化剂的术语。具体而言，反应条件需要包含分子筛和贵金属催化剂的催化剂体系，所述催化剂体系已处于加氢处理条件下至少4天，优选8天，更优选10天，以产生正链烷烃与单、二和三以及多支链异链烷烃的所需分布。
相应地，可以作为多步骤方法的直接产物回收可再生烃组合物，其包含：烃组合物总重量的30wt％-50wt％的单支链异链烷烃，各单支链异链烷烃包含恰好一个烷基；烃组合物总重量的40wt％-60wt％的二支链和三支链异链烷烃的总和，各二支链异链烷烃包含恰好两个烷基，且各三支链异链烷烃包含恰好三个烷基；5wt％-15wt％的多支链异链烷烃的总和，各多支链异链烷烃包含多于三个烷基；和2wt％-20wt％的正链烷烃，其中所述异链烷烃和正链烷烃具有C8-C30的碳数并且85wt％-98wt％、优选90wt％-98wt％的异链烷烃和正链烷烃具有C15-C30的碳数。
实验结果证实该可再生烃组合物获自工艺条件，其中催化剂已经老化，由此使异构化反应温度上升。
实施例
可再生烃组合物通过将包含生物来源的油和脂肪或废料的原料进行加氢脱氧和加氢异构化反应的方法进行生产。该催化剂体系包含SAPO-11分子筛和Pt-催化剂的组合。从连续工艺过程中收集样品，其中催化剂体系已处于所述反应工艺过程和条件下至少4天，通常超过10天。该加氢异构化反应条件还包括约340℃的温度。
对可再生烃组合物样品的浊点(根据ASTM D 5771-2017)和十六烷值(根据EN15195-2014)进行分析。
可再生烃组合物的样品通过气相色谱法(GC)进行分析。在没有任何预处理的情况下，对可再生烃组合物的样品原样进行分析。该方法适用于烃C2-C36。在特定异链烷烃含量非常低的情况下，检测并不总是足以在特定碳数内区分不同的异链烷烃类型，作为替代它们以总异链烷烃的含量示出。正链烷烃和异链烷烃(C1-、C2-、C3-取代和≥C3-取代)组使用质谱法和C2-C36范围内的已知正链烷烃混合物进行鉴别。通过在正链烷烃峰后将各组积分到色谱基线中，将色谱图分为三组链烷烃(C1-、C2-/C3-和≥C3-取代的异链烷烃/正链烷烃)。通过从峰谷到峰谷切向积分正链烷烃峰，从≥C3-取代的异链烷烃中分离出正链烷烃，并通过使用相对响应因子1.0对所有烃进行归一化来定量化合物或化合物组。各化合物的定量限为0.01wt％。GC的设置如表1所示。
表1.测定正链烷烃和异链烷烃的GC设定
可再生烃组合物中的正链烷烃和异链烷烃的重量百分比通过气相色谱法测定，并且一个单独样品的所述值显示于表2中作为实施例。当催化剂体系已在所述反应过程中使用了至少10天时，从连续工艺过程中采集样品。对于碳数为C11或更高的链烷烃，基于该可再生烃组合物中链烷烃总重量，确定正链烷烃、单支链异链烷烃、二支链和三支链异链烷烃以及具有多于三个支链的异链烷烃的wt％量。根据ASTMD 7689-17测量的该样品的浊点为-36.4℃，并根据EN 15195-2014测量的十六烷值为82.3。其他样品进行相应表征。
表2.根据本可再生烃组合物样品的不同链烷烃和碳数的分布
*仅示出总异链烷烃。
通过气相色谱法分析各样品的链烷烃分布，且结果如图1和图2所示。图1示出了烃组合物的量作为烃浊点的函数。由图能够看出，当异构化程度增加时，样品的浊点降低，且正链烷烃的量减少。随着异构化程度增加，一个甲基支链的烃的量减少，因此单支链异链烷烃的量减少，而多支链烃的量升高。
在图2中，显示了烃组合物的链烷烃分布作为十六烷值的函数。当异构化程度增加时，能够观察到几个结果：十六烷值降低，多支链烃量增加，而单支链异链烷烃和正链烷烃的量降低。
当同时调节浊点和十六烷值时(图3)，需要碳数和取代基数量的特定分布才能实现所需的特性：良好的冷特性和良好的十六烷值。
已经呈现了各种实施方式。应理解的是，在本文档中，词语包含、包括和含有各自作为开放式表达进行使用，而并无预想的排他性。
通过具体实施模式和实施方式的非限制性实施例的方式，前述描述已提供了本发明人目前设想的用于实施本发明的最佳模式的完整且信息丰富的描述。然而，本领域技术人员显而易见的是，本发明并非限于前述内容中的实施方式的细节，而是能够在不偏离本发明的特征的情况下，使用等效手段或各实施方式的不同组合来实施于其他实施方式中。
此外，在没有相应使用其他特征的情况下，可以有利地使用前面公开的示例性实施方式的一些特征。因此，上述描述应视为仅仅是对本发明原理的举例说明，而非对本发明限制。因此，本发明的范围仅受到所附专利权利要求的限制。
Claims (24)
1.一种可再生烃组合物作为柴油燃料或作为柴油燃料组分的用途，其中所述可再生烃组合物包含：
烃组合物总重量的30wt％-50wt％的单支链异链烷烃，各单支链异链烷烃包含恰好一个烷基取代基，
烃组合物总重量的40wt％-60wt％的二支链和三支链异链烷烃的总和，各二支链异链烷烃包含恰好两个烷基取代基且各三支链异链烷烃包含恰好三个烷基取代基，
5wt％-15wt％的多支链异链烷烃的总和，各多支链异链烷烃包含多于三个烷基取代基；和
2wt％-20wt％的正链烷烃，
其中所述异链烷烃和正链烷烃具有C8-C30的碳数，并且85wt％-98wt％、优选90wt％-98wt％的所述异链烷烃和正链烷烃具有C15-C30的碳数。
2.根据权利要求1所述的用途，其中按烃组合物总重量计，至少90wt％、优选至少94wt％、更优选至少98wt％的所述异链烷烃和正链烷烃具有C10-C30的碳数。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的用途，其中超过60wt％、优选超过70wt％、最优选超过94wt％的所述异链烷烃的β碳被至少一个烷基取代基取代。
4.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中超过90wt％、优选超过94wt％、更优选超过96wt％、最优选超过98wt％的所述烷基取代基选自甲基和乙基取代基，优选甲基取代基。
5.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中超过95wt％、更优选超过96wt％、最优选超过97wt％的所述异链烷烃的β碳被至少一个烷基、优选至少一个甲基取代基取代。
6.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述单支链异链烷烃的wt％量与所述异链烷烃的wt％总量的比率为0.3-0.9，优选0.35-0.8，并且更优选0.4-0.6。
7.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中超过84wt％、优选超过88wt％、更优选超过92wt％、最优选超过97wt％的二支链、三支链和多支链异链烷烃各自在选自β碳、(ω-1)碳或它们的组合的位置被至少两个甲基取代基取代。
8.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中当根据ASTM D5771-2017测量时，所述组合物的浊点为-25℃至-40℃。
9.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中当根据EN 15195-2014测量时，所述组合物的十六烷值为74-84。
10.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中根据ENISO 12185测量，所述组合物在15℃下的密度处于770-790kg/m3的范围内。
11.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中根据EN ISO 3405测量，所述组合物具有170℃-360℃范围内的沸点。
12.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中相对于烃组合物总重量，所述组合物的总芳烃含量小于1500wt-ppm，优选小于1300wt-ppm，更优选小于500wt-ppm。
13.一种可再生烃组合物，包含：
烃组合物总重量的30wt％-50wt％的单支链异链烷烃，各单支链异链烷烃包含恰好一个烷基取代基，
烃组合物总重量的40wt％-60wt％的二支链和三支链异链烷烃的总和，各二支链异链烷烃包含恰好两个烷基取代基且各三支链异链烷烃包含恰好三个烷基取代基，
5wt％-15wt％的多支链异链烷烃的总和，各多支链异链烷烃包含多于三个烷基取代基；和
2wt％-20wt％的正链烷烃，
其中所述异链烷烃和正链烷烃具有C8-C30的碳数，并且85wt％-98wt％、优选90wt％-98wt％的所述异链烷烃和正链烷烃具有C15-C30的碳数，
其中超过60wt％的所述异链烷烃的β碳被至少一个烷基取代基取代。
14.根据权利要求13所述的组合物，其中按烃组合物总重量计，至少90wt％、优选至少94wt％、更优选至少98wt％的所述异链烷烃和正链烷烃具有C10-C30的碳数。
15.根据权利要求13或14所述的组合物，其中超过70wt％、优选超过94wt％的所述异链烷烃的β碳被至少一个烷基取代基取代。
16.根据权利要求13-15中任一项所述的组合物，其中超过90wt％、优选超过94wt％、更优选超过96wt％、最优选超过98wt％的所述烷基取代基选自甲基和乙基取代基，优选甲基取代基。
17.根据权利要求13-16中任一项所述的组合物，其中超过95wt％、更优选超过96wt％、最优选超过97wt％的所述异链烷烃的β碳被至少一个烷基、优选至少一个甲基取代基取代。
18.根据权利要求13-17中任一项所述的组合物，其中所述单支链异链烷烃的wt％量与所述异链烷烃的wt％总量的比率为0.3-0.9，优选0.35-0.8，并且更优选0.4-0.6。
19.根据权利要求13-18中任一项所述的组合物，其中超过84wt％、优选超过88wt％、更优选超过92wt％、最优选超过97wt％的二支链、三支链和多支链异链烷烃各自在选自β碳、(ω-1)碳或它们的组合的位置被至少两个甲基取代基取代。
20.根据权利要求13-19中任一项所述的组合物，其中当根据ASTM D5771-2017测量时，所述组合物的浊点为-25℃至-40℃。
21.根据权利要求13-20中任一项所述的组合物，其中当根据EN 15195-2014测量时，所述组合物的十六烷值为74-84。
22.根据权利要求13-21中任一项所述的组合物，根据ENISO 12185测量的在15℃下的密度为770-790kg/m3。
23.根据权利要求13-22中任一项所述的组合物，其中根据ENISO 3405测量，所述组合物具有170℃-360℃范围内的沸点。
24.根据权利要求13-23中任一项所述的组合物，其中相对于烃组合物总重量，所述组合物的总芳烃含量小于1500wt-ppm，优选小于1300wt-ppm，更优选小于500wt-ppm。
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