DE202014011065U1

DE202014011065U1 - Erneuerbare Kohlenwasserstoff-Zusammensetzung

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Publication number: DE202014011065U1
Application number: DE202014011065.4U
Authority: DE
Original assignee: UPM Kymmene Oy
Current assignee: UPM Kymmene Oy
Priority date: 2013-04-02
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2017-08-09
Anticipated expiration: 2024-03-25
Also published as: FI20135310A; CN105102588B; RU2645350C2; RU2015146775A; ES2633846T3; US20180044601A1; DK2981595T3; EP2981595A1; US20160032204A1; UY35519A; EP2981595B1; CA2903354A1; WO2014161736A1; FI126331B; US10450521B2; CN105102588A; US9885000B2; CA2903354C; BR112015024645B1; SG11201508153RA

Abstract

Zusammensetzung, enthaltend 8 bis 30 mass% lineare C4-12-Alkane, 5 bis 50 mass% verzweigte C4-12-Alkane, 25 bis 60 mass% C5-12-Cycloalkane, 1 bis 25 mass% aromatische C6-12-Kohlenwasserstoffe, nicht mehr als 1 mass% Alkene und nicht mehr als 0,5 mass% insgesamt von Sauerstoff-haltigen Verbindungen, worin die Gesamtmenge der C4-12-Alkane 40 bis 80 mass% ist und die Gesamtmenge der C4-12-Alkane, C5-12-Cycloalkane und der aromatischen C6-12-Kohlenwasserstoffe zumindest 95 mass% ist, und worin die Mengen auf der Masse der Zusammensetzung basieren.

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft eine Kohlenwasserstoff-Zusammensetzung. Mehr spezifisch betrifft diese Erfindung eine Zusammensetzung, die eine Vielzahl von Kohlenwasserstoffen enthält und von einem erneuerbaren biologischen Grundmaterial erhältlich ist. Die Zusammensetzung kann als Brennstoff-Komponente verwendet werden.
Hintergrund der Erfindung
Brennstoffe werden konventionell durch Raffinieren von rohem Öl (Petroleum) erzeugt. Dies beinhaltet typischerweise die Trennung von verschiedenen Fraktionen von rohem Öl durch Destillation. Eine solche Fraktion ist Naphtha, das eine volatile Flüssigfraktion ist, destilliert zwischen den leichten gasförmigen Komponenten von rohem Öl und der schwereren Kerosin-Fraktion. Naphtha enthält eine Mischung aus Kohlenwasserstoffen (lineare Alkane, verzweigte Alkane, Cycloalkane und aromatische Kohlenwasserstoffe) mit einem Siedepunkt zwischen etwa 30 und etwa 200°C. Die Dichte von Naphtha ist typischerweise 750 bis 785 kg/m³.
Naphtha hat viele Verwendungen, von denen eine ein Automobilkraftstoff ist. Naphtha wird ebenfalls als leichteres Fluid und als Brennstoff für Camping-Kocher verwendet.
Erneuerbare Brennstoffe, die von biologischen Materialien stammen (”Biobrennstoffe”) gewinnen Popularität als umweltfreundlichere Alternative für fossile Brennstoffe. Beispiele von Biobrennstoffen umfassen Biodiesel, der typischerweise erzeugt wird durch Umesterung von Triglyceriden, die in pflanzlichen Ölen (z. B. Sojabohnenöl) enthalten ist. Dies ergibt eine Mischung von Fettsäurealkylestern (z. B. Fettsäuremethylester (FAME)). Biodiesel kann ebenfalls aus tierischen Fetten (z. B. Talg) erzeugt werden.
Ein Ziel dieser Erfindung liegt darin, eine erneuerbare Kohlenwasserstoff-Zusammensetzung anzugeben, die als Brennstoff-Komponente nützlich ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein erster Aspekt dieser Erfindung ist eine Zusammensetzung, enthaltend 8 bis 30 mass% lineare C_4-12-Alkane, 5 bis 50 mass% verzweigte C_4-12-Alkane, 25 bis 60 mass% C_5-12-Cycloalkane, 1 bis 25 mass% aromatische C_6-12-Kohlenwasserstoffe, nicht mehr als 1 mass% Alkene und nicht mehr als 0,5 mass% insgesamt von Sauerstoff-haltigen Verbindungen, worin die Gesamtmenge der C_4-12-Alkane 40 bis 80 mass% ist und die Gesamtmenge der C_4-12-Alkane, C_5-12-Cycloalkane und der aromatischen C_6-12-Kohlenwasserstoffe zumindest 95 mass% ist, und worin die Mengen auf der Masse der Zusammensetzung basieren.
Die obige Zusammensetzung hat einen hohen Gehalt an Kohlenwasserstoffen und einen niedrigen Gehalt an Sauerstoff und Sauerstoff-haltigen Verbindungen (Oxygenate). Insbesondere enthält die Zusammensetzung keine Ester-Verbindungen oder eine vernachlässigbare Menge an Ester-Verbindungen. Die Zusammensetzung hat ebenfalls eine gute Stabilität. Der gesamte Kohlenwasserstoff-Gehalt ist vergleichbar zu dem der Brennstoffe, die von Petroleum stammen. Dies macht die Zusammensetzung sehr geeignet zur Verwendung als Petro-Brennstoffersatz oder als Biobrennstoff-Komponente zum Vermischen mit Petro-Brennstoff. Die Zusammensetzung ist besonders geeignet zur Verwendung als Petroleumnaphtha-Substitut aufgrund der Kohlenstoff-Gehalte und der Mengen der verschiedenen Kohlenwasserstoffe.
Ein Schlüsselmerkmal der Zusammensetzung der Erfindung ist, daß sie von einem erneuerbaren biologischen Material erzeugt werden kann. Mehr spezifisch ist es möglich, die Zusammensetzung zu erzeugen, indem ein biologisches Material (zum Beispiel rohes Tallöl) einer Hydro-Verarbeitung (das heißt Behandlung mit Wasserstoffgas) unter Verwendung eines Katalysators unterworfen wird. Die Hydro-Verarbeitung ändert chemisch Verbindungen in dem Grundmaterial; Heteroatome (z. B. Schwefel und Sauerstoff) können von den Grundmaterialverbindungen entfernt und ungesättigte Verbindungen hydriert werden.
Ein anderer Aspekt dieser Erfindung ist eine Brennstoffmischung, enthaltend eine Zusammensetzung wie oben definiert. Wie bereits erwähnt ist die Zusammensetzung mit Petro-Brennstoffen, insbesondere Petroleumnaphtha und Petroleumbenzine kompatibel. Die Zusammensetzung kann ebenfalls mit Nicht-Kohlenwasserstoffen wie Ethanol vermischt werden, das durch ein biologisches Verfahren erzeugt werden kann. Somit ist es möglich, einen Brennstoff zu erzeugen, der einen hohen Anteil an erneuerbaren Komponenten enthält.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1: Schematisches Diagramm, das einen Hydro-Verarbeitungsreaktor erläutert, der zur Verwendung bei der Erzeugung einer Zusammensetzung dieser Erfindung geeignet ist.
Detaillierte Beschreibung
In dieser Anmeldung umfassen die Ausdrücke ”enthaltend”, ”enthalten”, ”umfassen” und ”umfaßten” in dem Kontext von einer oder mehreren Komponenten der Zusammensetzung den Fall, bei dem die genannten Komponenten die einzigen Komponenten der Zusammensetzung sind ebenso wie den Fall, bei dem andere Komponenten vorhanden sind. Wenn die Zusammensetzung definiert wird, daß sie eine bestimmte Menge einer Verbindung enthält, die in allgemeinen Ausdrücken (z. B. lineare C_4-12-Alkane) definiert ist, bedeutet die Definition einer Teilmenge von Verbindungen (z. B. lineare C_5-9-Alkane) oder einer spezifischen Verbindung (z. B. n-Hexan), die innerhalb der generischen Klasse fallen, daß die Teilmenge der Verbindungen oder die spezifische Verbindung in der Menge vorhanden ist und daß andere Verbindungen (z. B. lineare C₈-Alkane) innerhalb der generischen Klasse in der Zusammensetzung enthalten sein können oder nicht.
Die Zusammensetzung der Erfindung wird detailliert unten beschrieben. Wenn nichts anderes angegeben ist, beziehen sich alle Mengen auf mass%, bezogen auf die Masse der Zusammensetzung.
Die Zusammensetzung enthält 8 bis 30 mass% lineare C_4-12-Alkane. Der Gehalt der linearen C_4-12-Alkane ist bevorzugt 10 bis 20 mass%, mehr bevorzugt 12 bis 18 mass%. Die linearen Alkane sind bevorzugt lineare C_5-10-Alkane, mehr bevorzugt lineare C_5-9-Alkane, das heißt die Zusammensetzung enthält bevorzugt 8 bis 30 mass% lineare C_5-10-Alkane, mehr bevorzugt 8 bis 30 mass% lineare C_5-9-Alkane.
In einem Ausführungsbeispiel enthält die Zusammensetzung 10 bis 20 mass% lineare C_5-10-Alkane. In einem anderen Ausführungsbeispiel enthält die Zusammensetzung 10 bis 20 mass% lineare C_5-9-Alkane. In einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält die Zusammensetzung 12 bis 18 mass% lineare C_5-10-Alkane. In einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält die Zusammensetzung 12 bis 18 mass% lineare C_5-9-Alkane.
Die Zusammensetzung enthält 5 bis 50 mass% verzweigte C_4-12-Alkane. Der Gehalt der verzweigten C_4-12-Alkane ist bevorzugt 20 bis 40 mass%, mehr bevorzugt 30 bis 40 mass% im Hinblick auf die Kaltflußeigenschaften der Zusammensetzung. Die verzweigten Alkane sind bevorzugt verzweigte C_5-12-Alkane, mehr bevorzugt verzweigte C_5-10-Alkane.
In einem Ausführungsbeispiel enthält die Zusammensetzung 20 bis 40 mass% C_5-11-Alkane. In einem anderen Ausführungsbeispiel enthält die Zusammensetzung 20 bis 40 mass% verzweigte C_5-10-Alkane. In einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält die Zusammensetzung 30 bis 40 mass% verzweigte C_5-11-Alkane. In einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält die Zusammensetzung 30 bis 40 mass% verzweigte C_5-10-Alkane.
Die Zusammensetzung enthält 25 bis 60 mass% C_5-12-Cycloalkane. Der Gehalt der C_5-12-Cycloalkane ist bevorzugt 30 bis 50 mass%, mehr bevorzugt 35 bis 45 mass%. Die Cycloalkane sind bevorzugt c_6-10-Cycloalkane, mehr bevorzugt C_6-9-Cycloalkane.
In einem Ausführungsbeispiel enthält die Zusammensetzung 30 bis 50 mass% c_6-10-Cycloalkane. In einem anderen Ausführungsbeispiel enthält die Zusammensetzung 30 bis 50 mass% C_6-9-Cycloalkane. In einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält die Zusammensetzung 35 bis 45 mass% C_6-10-Cycloalkane. In einem noch weiteren Ausführungsbeispiel enthält die Zusammensetzung 35 bis 45 mass% C_6-9-Cycloalkane.
Die Zusammensetzung enthält 1 bis 25 mass% aromatische C_6-12-Kohlenwasserstoffe. Der Gehalt der aromatischen C_6-12-Kohlenwasserstoffe ist bevorzugt 2 bis 15 mass%, mehr bevorzugt 5 bis 10 mass%. Die aromatischen Kohlenwasserstoffe sind bevorzugt aromatische C_6-10-Kohlenwasserstoffe, mehr bevorzugt aromatische C_7-10-Kohlenwasserstoffe. Die Kohlenstoffzahlen bedeuten die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome, die in den aromatischen Kohlenwasserstoffen enthalten sind, einschließlich den Kohlenstoffatomen, die in nicht-aromatischen Bestandteilen (z. B. Alkyl-Substituenten eines aromatischen Rings) enthalten sind. Beispiele der aromatischen Kohlenwasserstoffe enthalten Ethylbenzol, Xylole, Butylbenzol und Ethylbutylbenzol.
In einem Ausführungsbeispiel enthält die Zusammensetzung 2 bis 15 mass% aromatische C_6-10-Kohlenwasserstoffe. In einem anderen Ausführungsbeispiel enthält die Zusammensetzung 2 bis 15 mass% aromatisch C_7-10-Kohlenwasserstoffe. In einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält die Zusammensetzung 5 bis 10 mass% aromatische C_6-10-Kohlenwasserstoffe. In einem noch weiteren Ausführungsbeispiel enthält die Zusammensetzung 5 bis 10 mass% aromatische C_7-10-Kohlenwasserstoffe.
Die Gesamtmenge der C_4-12-Alkane in der Zusammensetzung ist 40 bis 80 mass%, bevorzugt 40 bis 70 mass%, mehr bevorzugt 40 bis 60 mass% und am meisten bevorzugt 45 bis 55 mass%. ”Alkane” beinhalten sowohl lineare als auch verzweigte Alkane.
Die Zusammensetzung enthält bevorzugt zumindest 80 mass% insgesamt von C_4-12-Alkanen und C_5-12-Cycloalkanen, mehr bevorzugt zumindest 85 mass%, noch mehr bevorzugt zumindest 90 mass% und am meisten bevorzugt 90 bis 09 mass% insgesamt von C_4-12-Alkanen und C_5-12-Cycloalkanen.
Die Zusammensetzung enthält C_4-12-Alkane, C_5-12-Cycloalkane und aromatische C_6-12-Kohlenwasserstoffe in einer Gesamtmenge von wenigstens 95 mass%. Demzufolge enthält die Zusammensetzung nicht mehr als 5 mass% von anderen Kohlenwasserstoffen. Insbesondere enthält die Zusammensetzung nicht mehr als 1 mass% Alkene. Ein solch niedriger Alken-Gehalt kann erhalten werden durch Anwendung des Hydro-Verarbeitungsverfahrens, wie unten beschrieben. Ein geringer Alken-Gehalt ist vorteilhaft in bezug auf die Oxidationsstabilität der Zusammensetzung.
Die Zusammensetzung enthält nicht mehr als 0,5 mass% insgesamt an Sauerstoff-haltigen Verbindungen (Oxygenate), was dem EN 228-Standard entspricht. Dies stellt sicher, daß die Zusammensetzung während der Lagerung stabil und kompatibel mit Brennstoffen ist, die von Petroleum stammen, insbesondere Petroleumnaphtha. Die Gesamtmenge der Oxygenase (z. B. Ester), die in der Zusammensetzung enthalten sind, ist bevorzugt nicht mehr als 0,2 mass%, mehr bevorzugt nicht mehr als 0,1 mass%. Elementar ausgedrückt ist es bevorzugt, daß die Zusammensetzung nicht mehr als 0,1 mass% Sauerstoff, mehr bevorzugt nicht mehr als 0,05 mass% Sauerstoff und am meisten bevorzugt nicht mehr als 0,02 mass% Sauerstoff enthält.
Die Dichte der Zusammensetzung ist typischerweise 720 bis 775 kg/m³, gemessen bei 15°C durch das Verfahren gemäß EN ISO 12185. Dies ist vergleichbar mit der Dichte von Petroleumnaphtha.
Die Zusammensetzung hat einzigartige Destillationseigenschaften. In einem Ausführungsbeispiel beginnt die Zusammensetzung bei einer Temperatur von etwa 30°C zu destillieren, und die Destillation ist bei einer Temperatur von nicht mehr als 210°C, bevorzugt nicht mehr als 200°C vollständig, gemessen durch das Verfahren gemäß EN ISO 3405. Es ist bevorzugt, daß zumindest 95 Vol.% der Zusammensetzung bei Temperaturen von bis zu 180°C, mehr bevorzugt bis zu 170°C destilliert werden.
Als weitere Eigenschaft kann das mittlere Molekulargewicht der Zusammensetzung 100 g/mol sein. In einem Ausführungsbeispiel ist das durchschnittliche Molekulargewicht 90 bis 110 g/mol. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist das durchschnittliche Molekulargewicht 98 bis 108 g/mol.
Ein Verfahren zur Erzeugung der Zusammensetzung der Erfindung wird unten detailliert erläutert.
Das Verfahren enthält den Schritt der Hydro-Verarbeitung von biologischem Grundmaterial unter Verwendung von einem oder mehreren Katalysatoren. Die Hydro-Verarbeitung ändert chemisch die Verbindungen, die in dem Grundmaterial enthalten sind. Typische Reaktionen enthalten die Hydrierung von Doppelbindungen, Deoxygenierung (z. B. durch Decarboxylierung), Desulfurierung, Denitrifizierung, Isomerisierung, Ring-Öffnung, Aromatisierung, Dearomatisierung und Cracken. Beispielsweise können irgendwelche Terpene, die in dem Grundmaterial enthalten sind, in nicht-terpenische acyclische und/oder cyclische Kohlenwasserstoffe (z. B. 1-Isopropyl-4-methylcyclohexan und 2,6-Dimethyloctan) durch Hydrierung von olefinischen Bindungen und Ring-Öffnung umgewandelt werden. Aromatische Kohlenwasserstoffe (z. B. 1,1,2,5-Tetramethylbenzol, 1,1,2,3-Tetramethylbenzol und 1-Isopropyl-4-methylbenzol) können durch Dehydrierung von Cyclohexan-haltigen Verbindungen derivatisiert werden, die von Terpenen stammen. Gebundene Kontaminantien wie Schwefel können in gasförmige Verbindungen (z. B. Schwefelwasserstoff) umgewandelt werden, die in einem anschließenden Schritt entfernt werden können.
Das biologische Grundmaterial kann aus einem Bereich von Grundmaterialien ausgewählt werden. Besondere Beispiele sind die folgenden:

i) Pflanze (pflanzliche) und tierische (einschließlich Fisch) Fette, Öle und Wachse;
ii) freie Fettsäuren, erhalten durch Hydrolyse oder Pyrolyse von pflanzlichen und tierischen Fetten, Ölen und Wachsen;
iii) Fettsäureester, erhalten durch Umesterung von pflanzlichen und tierischen Fetten, Ölen und Wachsen;
iv) Metallsalze von Fettsäuren, erhalten durch Verseifung von pflanzlichen und tierischen Fetten, Ölen und Wachsen;
v) Anhydride von Fettsäuren, erhalten von pflanzlichen und tierischen Fetten, Ölen und Wachsen;
vi) Ester, erhalten durch Veresterung von freien Fettsäuren pflanzlichen und tierischen Ursprungs mit Alkoholen;
vii) Fettalkohole oder Aldehyde, erhalten als Reduktionsprodukte von Fettsäuren von pflanzlichen und tierischen Fetten, Ölen und Wachsen;
viii) recycelte Fette und Öle vom Nahrungsmittelgrad;
ix) Fette, Öle und Wachse, erhalten durch Gentechnik;
x) Dicarbonsäuren, Polyole (einschließlich Diole), Hydroxyketone, Hydroxyaldehyde, Hydroxycarbonsäuren und entsprechende di- und multifunktionelle Schwefel- und Stickstoff-haltige Verbindungen;
xi) Verbindungen, die von Algen stammen; und
xii) Mischungen von diesen.

In einem Beispiel enthält das Grundmaterial oder besteht aus einem oder mehreren von Tallöl, Tallöl-Komponenten (z. B. Tallölfettsäuren) und Tallöl-Derivaten (z. B. Tallölharzsäuren und Tallölteer). Tallöl wird erhalten durch Kraft-Pulpen von Holz, insbesondere Nadelbäumen. Im allgemeinen enthält Tallöl gesättigte und ungesättigte Sauerstoff-haltige organische Verbindungen wie Harzsäuren (hauptsächlich Abietinsäure und ihre Isomere), Fettsäuren (hauptsächlich Linolsäure, Ölsäure und Linolensäure), nicht-verseifbare Stoffe, Fettalkohole, Sterole und andere Alkyl-Kohlenwasserstoff-Derivate ebenso wie geringe Mengen an anorganischen Verunreinigungen (z. B. Alkalimetall-Verbindungen, Schwefel-, Silicium-, Phosphor-, Calcium- und Eisen-Verbindungen). Tallöl enthält üblicherweise keine signifikante Menge an Triglyceriden, weil diese Verbindungen während des Pulpen-Vorgangs zersetzt werden. ”Tallöl” beinhaltet Seifenöl ebenso wie rohes Tallöl.
In einem bevorzugt Beispiel enthält das Grundmaterial zumindest 15 mass%, mehr geeignet zumindest 25 mass%, zumindest 30 mass% oder zumindest 45 mass% C_12-18-Fettsäuren (z. B. Linolsäure, Ölsäure und Linolensäure), zumindest 5 mass%, mehr geeignet zumindest 15 mass%, zumindest 20 mass% oder zumindest 25 mass% Harzsäuren (z. B. Abietinsäure, Pimarsäure und Isomere davon), und zumindest 10 mass%, mehr geeignet zumindest 15 mass% oder zumindest 20 mass% neutrale Produkte (z. B. Sterole), bezogen auf die Masse des Grundmaterials. Das Grundmaterial ist geeignet Tallöl.
Die Hydro-Verarbeitung wird unter Verwendung von einem oder mehreren Katalysatoren durchgeführt. Effektive Katalysatoren enthalten ein oder mehrere Metalle, ausgewählt aus Metallen der Gruppen VIA und VIII, wobei besonders nützliche Beispiele Mo, W, Co, Ni, Pt und Pd sind. Die Katalysatoren können ebenfalls ein oder mehrere Trägermaterialien enthalten, wobei Beispiele davon Zeolith, Alumina (Al₂O₃), Zeolith-Alumina, Alumina-Silica (SiO₂), Alumina-Silica-Zeolith und Aktivkohle sind.
Das Verfahren verwendet geeignet einen Hydrodesoxygenierungs(HDO)-Katalysator, der zur Entfernung von Sauerstoff beabsichtigt ist, aber auch in der Lage ist, andere Heteroatome wie Schwefel und Stickstoff von organischen Verbindungen zu entfernen, ebenso wie die Hydrierung von ungesättigten Bindungen zu katalysieren. Effektive HDO-Katalysatoren enthalten solche, die eine Mischung aus CoO und MoO₃ (”CoMo”) und/oder eine Mischung aus NiO und MoO₃ (”NiMo”) und ein oder mehrere Trägermaterialien ausgewählt aus Zeolith, Alumina, Zeolith-Alumina, Alumina-Silica, Alumina-Silica-Zeolith und Aktivkohle enthalten. Eine Mischung von NiO und MoO₃ auf einem Alumina-Träger ist besonders effektiv.
Ein anderer effektiver Hydro-Verarbeitungskatalysator ist ein multifunktioneller Katalysator. Diese Art von Katalysator ist in der Lage, die gleichen Reaktionen wie HDO-Katalysatoren zu katalysieren. Zusätzlich können multifunktionelle Katalysatoren eine Isomerisierung (z. B. Umwandlung von linearen Alkanen in verzweigte Alkane) und Cracken bewirken, was die Kohlenwasserstoff-Kettenlänge vermindert. Sowohl die Isomerisierung als auch das Cracken können die Kaltflußeigenschaften verbessern.
Nützliche multifunktionelle Katalysatoren enthalten solche, die NiW und ein oder mehre Trägermaterialien enthalten, ausgewählt aus Zeolith, Alumina, Zeolith-Alumina, Alumina-Silica, Alumina-Silica-Zeolith und Aktivkohle. Ein Alumina-Träger mit adäquaten sauren Eigenschaften ist bevorzugt. Die Azidität kann eingestellt werden durch Zugabe von Zeolithen zum Träger. Beispielsweise enthält der Träger Zeolith-Alumina oder Alumina-Silica-Zeolith.
Ein weiter geeigneter Hydro-Verarbeitungskatalysator ist ein Hydroisomerisierungs(HI)-Katalysator. HI-Katalysatoren können Isomerisierungsreaktionen verursachen. Beispiele von Katalysatoren enthalten ein Metall der Gruppe VIII (z. B. Pt, Pd, Ni) und/oder ein Molekularsieb. Bevorzugte Molekularsiebe sind Zeolithe (z. B. ZSM-22 und ZSM-23) und Silicoaluminophosphate (z. B. SAPO-11 und SAPO-41). Hi-Katalysatoren können ebenfalls ein oder mehrere der oben beschriebenen Trägermaterialien enthalten. In einem Beispiel enthält der Hi-Katalysator Pt, ein Zeolith und/oder Silicoaluminophosphat-Molekularsieb und Alumina. Der Träger kann alternativ oder zusätzlich Silica enthalten.
Gemäß einem bevorzugten Beispiel wird der Hydro-Verarbeitungsschritt durchgeführt unter Verwendung von einem oder beiden der folgenden Katalysatoren (i) und (ii) und wahlweise des folgenden Katalysators (iii):

(i) Katalysator, enthaltend MoO₃, eines oder beides von CoO und NiO und ein oder mehrere Trägermaterialien,
(ii) Katalysator, enthaltend NiW und ein oder mehrere Trägermaterialien,
(iii) Katalysator, enthaltend ein Metall der Gruppe VIII und/oder ein Molekularsieb, worin die Trägermaterialien ausgewählt sind aus Zeolith, Alumina, Zeolith-Alumina, Alumina-Silica, Alumina-Silica-Zeolith und Aktivkohle.

Geeignete Katalysator-Kombinationen sind (i) und (ii), (i) und (iii), (ii) und (iii) und (i), (ii) und (iii). Es ist jedoch ebenfalls möglich, daß der Hydro-Verarbeitungsschritt durch Verwendung des Katalysators (i) alleine oder des Katalysators (ii) alleine durchgeführt wird.
Es ist bevorzugt, Schwefel-Verbindungen von dem Grundmaterial zu entfernen, bevor es mit dem Katalysator (iii) reagiert wird, in dem Fall, daß der Katalysator (iii) ein Metall der Gruppe VIII (z. B. Pt) enthält. Dies verhindert das Vergiften des Katalysators (iii) durch Schwefel-Verbindungen. Bevorzugt wird das Grundmaterial mit dem Katalysator (i) vor dem Katalysator (iii) kontaktiert.
Die Hydro-Verarbeitung wird durchgeführt unter Verwendung von einem Reaktor oder unter Verwendung von zwei oder mehreren Reaktoren (das heißt getrennte Druckbehälter). Wenn eine Vielzahl von Hydro-Verarbeitungsreaktoren verwendet wird, können die Reaktoren in Serie verbunden sein, so daß das Produkt von einem Reaktor zum anderen Reaktor geführt wird. Jeder Reaktor kann ein einzelnes ”Bett” enthalten, umfassend einen oder mehrere Katalysatoren und wahlweise andere Materialien wie ein Inertmaterial (z. B. zur Temperatursteuerung). Alternativ kann irgendein gegebener Reaktor eine Vielzahl von Katalysatorbetten enthalten, die jeweils einen oder mehrere Katalysatoren und wahlweise andere Materialien wie ein Inertmaterial enthalten. Beispiele des Inertmaterials enthalten Alumina, Siliciumcarbid und Glaskugeln. Reaktoren, die mehr als ein Katalysatorbett enthalten, können einen Abschreckgas-Einlaß und einen Verteiler zwischen irgendwelchen zwei Katalysatorbetten enthalten.
Katalysatorbetten können eine einzelne Schicht (z. B. einen Katalysator oder eine Mischung von Katalysatoren enthalten) oder eine Vielzahl von Schichten enthalten, die unterschiedliche Anteile von zwei oder mehreren Katalysatoren enthalten. Die Schichten können bezüglich der Größe variieren.
Inertmaterial-haltige Schichten können zum Trennen der Katalysatorbetten verwendet werden. Eine Inertschicht kann vor dem ersten Katalysatorbett und/oder nach dem letzten Katalysatorbett eingefügt sein. Die Inertschichten können verwendet werden, um bestimmte Substanzen einzufangen und eine gleichmäßige Verteilung des Grundmaterials/der Reaktionsmischung ergeben. Eine Inertschicht, die aufwärts des ersten Katalysatorbettes lokalisiert ist, kann ebenfalls verwendet werden, um das Grundmaterial vorzuwärmen.
Inertschichten können ebenfalls aktives Katalysatormaterial mit der Funktion der Entfernung von schädlichen Komponenten (z. B. Metallen) von dem Grundmaterial/der Reaktionsmischung enthalten.
Die Hydro-Verarbeitung kann unter Verwendung eines Reaktors durchgeführt werden, der einen einzelnen Katalysator wie den Katalysator (i) enthält. Dieser Katalysator kann in einem einzelnen Bett oder in mehreren Betten in dem Reaktor enthalten sein.
In einem mehr bevorzugten Beispiel wird die Hydro-Verarbeitung unter Verwendung von einem oder mehreren Reaktoren durchgeführt, die jeweils den Katalysator (i) und einen oder beide von den Katalysatoren (ii) und (iii) enthalten. In diesem Fall können der Katalysator (i) und der Katalysator (ii) und/oder (iii) in dem gleichen Bett (z. B. in einem Reaktor mit einem einzelnen Katalysatorbett), getrennten Betten oder einer Mischung davon in irgendeinem gegebenen Reaktor enthalten sein. Bevorzugt enthält zumindest ein Reaktor den Katalysator (i) ebenso wie den Katalysator (ii) und/oder den Katalysator (iii), und die Gesamtmenge des Katalysators (ii) und/oder des Katalysators (iii) in bezug auf die Gesamtmenge der Katalysatoren (i), (ii) und (iii) erhöht sich kontinuierlich in der Richtung des Flusses des biologischen Grundmaterials im Reaktor. Dies kann über einem einzelnen Katalysatorbett auftreten, der alle Katalysatoren (in geschichteter oder gemischter Form) enthält, oder über einer Vielzahl von Katalysatorbetten (z. B. zwei Betten), die einen oder alle Katalysatoren enthalten. Die exakten Anteile der Katalysatoren kann entsprechend der Natur des Grundmaterials variieren. Erhöhte Mengen der Katalysatoren (ii) und (iii) können verwendet werden, um die Ausmaße des Crackens und der Isomerisierung zu erhöhen.
In einem besonderen Beispiel enthält ein Hydro-Verarbeitungsreaktor zwei oder drei Katalysatorbetten, und der Anteil des Katalysators (ii) und/oder (iii) erhöht sich bei Bewegung zwischen den Katalysatorbetten in der Fließrichtung. Das erste Bett enthält nur Katalysator (i) oder eine Mischung aus Katalysatoren (i) und (ii) in einem bestimmten Massenverhältnis (z. B. 70–99:1–30), das zweite Bett enthält eine Mischung aus Katalysator (i) und einem oder beiden der Katalysatoren (ii) und (iii) in einem geringeren Massenverhältnis (z. B. 30–70:30–70 (Gesamt von (ii) und (iii)), und das dritte Bett (falls vorhanden) enthält eine Mischung aus dem Katalysator (i) und einem oder beiden Katalysatoren (ii) und (iii) in einem noch niedrigeren Massenverhältnis (z. B. 2–15:85–98) oder enthält nur den Katalysator (ii) und/oder den Katalysator (iii).
In einem anderen Beispiel enthält ein Reaktor nur zwei Katalysatorbetten, wobei das erste Bett (am nächsten zum Grundmaterialeinlaß) einen Katalysator (i) und keinen Katalysator (ii) oder Katalysator (iii) enthält und das zweite Bett den Katalysator (ii) und/oder Katalysator (iii), aber keinen Katalysator (i) enthält.
In einem alternativen bevorzugten Beispiel variieren die relativen Mengen der Katalysatoren entlang zwei oder mehreren zwischenverbundenen Reaktoren. Beispielsweise enthält ein erster Reaktor ein Katalysatorbett, der nur Katalysator (i) oder eine Mischung aus Katalysatoren (i) und (ii) in einem bestimmten Massenverhältnis (z. B. 70–95:5–30) enthält, und einen zweiten Reaktor, der abwärts des ersten Reaktors verbunden ist und ein Katalysatorbett enthält, enthaltend eine Mischung aus Katalysator (i) und einem oder beiden der Katalysatoren (ii) und (iii) in einem niedrigeren Massenverhältnis enthält (z. B. 1–15:85–99 (gesamt von (ii) und (iii) oder nur Katalysator (ii) und/oder Katalysator (iii).
Es ist bevorzugt, daß Hydro-Verarbeitungsreaktoren so verbunden sind, daß keine Komponenten der Reaktionsmischung, die aus einem ersten Reaktor (z. B. einem Reaktor, der den Katalysator (i) enthält) herauskommt, entfernt werden, bevor die Mischung zum nächsten Reaktor (z. B. einem Reaktor, der Katalysator (ii) enthält) geleitet wird. Auf diese Weise gibt es ein einzelnes, geschlossenes Hydro-Verarbeitungssystem (anderes als der Reaktoreinlaß und -auslaß), das unter mehr als einem Reaktor aufgeteilt ist. Gleichermaßen ist es bevorzugt, daß das Produkt, das durch ein oder mehrere Führungsbetten (siehe unten) geleitet ist, zu dem/den Hydro-Verarbeitungsbett(ten) geleitet wird, ohne daß Nebenprodukte oder andere Komponenten entfernt sind. Im allgemeinen sind alle Katalysatorbetten bevorzugt auf diese Weise verbunden.
1 erläutert einen Hydro-Verarbeitungsreaktor, der zur Verwendung bei der Erzeugung einer Zusammensetzung dieser Erfindung geeignet ist. Der Hydro-Verarbeitungsreaktor 1 enthält drei Katalysatorbetten (Betten 2, 2' und 2''), die wahlweise durch Abschreckgasverteiler getrennt sind. Katalysatorbett 2 ist am nächsten zum biologischen Grundmaterialeinlaß lokalisiert, und Katalysatorbett 2'' ist am nächsten zum Auslaß lokalisiert, der mit der Leitung 5 verbunden ist. Zumindest Bett 2 enthält Katalysator (i), der oben beschrieben ist (z. B. NiMo/Al₂O₃), zumindest Bett 2' enthält den oben beschriebenen Katalysator (ii) (z. B. NiW/Zeolith/Al₂O₃) und zumindest ein Bett enthält Katalysator (i) in Kombination mit Katalysator (ii). Beispielsweise enthalten die Betten 2 und 2' Katalysatoren (i) und (ii), wobei der Anteil von Katalysator (ii) im Bett 2' höher ist als der in Bett 2. Geeignete Gehaltverhältnisse sind 70–99 (Katalysator (i)):1–30 mass% (Katalysator (ii)) und 30–70:30–70 mass% für die Betten 2 bzw. 2'. Der Anteil des Katalysators (ii) im Bett 2'' ist höher (z. B. 85–100 mass%), bevorzugt 100 mass%.
Leitung 3 führt das Grundmaterial zum Reaktor 1, während Leitung 4 reinen Wasserstoff oder ein Wasserstoff-haltiges Gas zum Reaktor 1 führt. Die Wasserstoffleitung 4 ist mit der Zuführleitung 3 verbunden, kurz bevor die Zuführleitung den Reaktor 1 betritt, wodurch ein Vormischen des Grundmaterials und Wasserstoff ermöglicht wird. In einem alternativen Beispiel sind die Leitungen 3 und 4 getrennt mit dem Reaktor 1 verbunden.
Die Wasserstoff-Zuführleitung 4 spaltet sich wahlweise zur Bildung von einer oder mehren Verzweigungsleitungen, die abwärts des Grundmaterial-Einlasses mit dem Reaktor 1 verbunden sind. In 1 sind wahlweise Abschreckgasleitungen zwischen den Katalysatorbetten verbunden, um eine Steuerung des Wasserstoff-Gehaltes der Katalysatorbetten und die Steuerung der Reaktortemperatur zu ermöglichen.
HDO und multifunktionelle Katalysatoren (Katalysatoren (i) und (ii)) können von der Addition von Schwefel profitieren, bevor das Grundmaterial in den Reaktor eingeführt wird. Ein geeignetes Sulfidierungsmittel ist Dimethyldisulfid. Auf der anderen Seite kann die Leistung eines HI-Katalysators (Katalysator (iii)) verstärkt werden, indem verhindert wird, daß Schwefel mit dem Katalysator in Kontakt gelangt. Wie oben erwähnt werden demzufolge, wenn ein Hydro-Verarbeitungsreaktor einen HI-Katalysator enthält, Mittel zur Verhinderung des Kontaktes zwischen Schwefel und dem HI-Katalysator bevorzugt vorgesehen. Schwefel kann von dem Reaktor abwärts von einem HDO/multifunktionellen Katalysator, aber aufwärts eines HI-Katalysators entfernt werden.
Eine geeignete Reaktortemperatur während der Hydro-Verarbeitung ist 280 bis 450°C, bevorzugt 350 bis 420°C und am meisten bevorzugt 350 bis 390°C. Ein geeigneter Reaktordruck ist 10 bis 250 bar, bevorzugt 30 bis 130 bar und am meisten bevorzugt 80 bis 110 bar.
Die Produkte der Hydro-Verarbeitung werden durch die Zuführrate des Grundmaterials beeinflußt. Die gewichtsmäßige stündliche Raumgeschwindigkeit (WHSV) des Grundmaterials kann 0,1 bis 5,0 h^–1, bevorzugt 0,2 bis 0,8 h^–1 und am meisten bevorzugt 0,3 bis 0,7 h^–1 sein. WHSV wird wie folgt definiert: WHSV = V/m worin ”V” die Zuführgeschwindigkeit des Grundmaterials (g/h) und ”m” die Masse des Katalysators (g) sind.
Das Verhältnis der Menge von zu dem/den Hydro-Verarbeitungsreaktoren zugeführtem Wasserstoff zu der Menge des zu dem/den Reaktoren zugeführten Grundmaterials hat ebenfalls eine Auswirkung auf die Reaktion. Es ist bevorzugt, daß dieses Verhältnis 600 bis 4000 Nl/l (Nl = Normalliter), mehr bevorzugt 1300 bis 2200 Nl/l ist.
Die Menge der monoaromatischen Kohlenwasserstoffe kann durch angemessene Auswahl der Hydro-Verarbeitungsbedingungen gesteuert werden. Beispielsweise kann die Menge der monoaromatischen Stoffe erhöht werden durch Erhöhen der Temperatur im Hydro-Verarbeitungsreaktor. Die Erniedrigung des Reaktordrucks verursacht ebenfalls eine Erhöhung des Gehaltes der monoaromatischen Stoffe.
Das Verfahren kann zusätzliche Schritte vor und/oder nach dem Hydro-Verarbeitungsschritt enthalten. Solche wahlweisen Schritte enthalten die Reinigung des Grundmaterials und die Reinigung des Produktes der Hydro-Verarbeitung vor der Fraktionierung.
Das Grundmaterial kann durch Verdampfung gereinigt werden. Dies kann in einer oder mehreren Stufen vollendet werden. Wenn zwei oder mehrere Verdampfer verwendet werden, wird die Temperatur typischerweise sukzessiv von dem ersten zum zweiten und den anschließenden Verdampfern erhöht. In einem Beispiel wird das Grundmaterial auf 110 bis 230°C bei einem Druck von 40 bis 80 mbar erwärmt, zur Entfernung von leichten Verbindungen wie Wasser und kurzkettigen Kohlenwasserstoffen. In einem anderen Beispiel werden zwei Verdampfer verwendet, wobei der erste Verdampfer (z. B. ein Dünnfilm-Verdampfer) bei 150 bis 230°C und 40 bis 80 mbar arbeitet, und der zweite Verdampfer bei 300 bis 390°C und 0,01 bis 15 mbar arbeitet. In einem weiteren Beispiel werden drei Verdampfer verwendet, wobei der erste Verdampfer bei 150 bis 230°C und 40 bis 80 mbar arbeitet, der zweite Verdampfer bei 200 bis 280°C und ungefähr 2 bis 3 mbar arbeitet und der dritte Verdampfer bei 250 bis 360°C und ungefähr 0,3 mbar arbeitet. Diese Beispiele sind besonders geeignet für die Reinigung des rohen Tallöls. Der Rest des ersten Verdampfers wird zum zweiten Verdampfer geführt, und das Destillat des zweiten Verdampfers wird zum dritten Verdampfer geführt. Die Verwendung eines anfänglichen Verdampfungsschrittes ermöglicht, daß das Sieden im anschließenden Schritt kontrolliert durchgeführt werden kann, weil niedrig-siedende Verbindungen im ersten Schritt entfernt werden.
Vor der Hydro-Verarbeitung kann das Grundmaterial durch eine oder mehrere Schutzeinheiten zusammen mit Wasserstoff geleitet werden, um schädliche Substanzen wie Metallreste zu entfernen, wodurch die Hydro-Verarbeitungskatalysatoren gegenüber Vergiftung und Verschmutzung geschützt werden. Aus diesem Grund können die Schutzeinheiten einen HDO- und/oder multifunktionellen Katalysator enthalten, der in einem oder mehreren Betten angeordnet sind. Diese Katalysatoren sind wie oben beschrieben für den Hydro-Verarbeitungsschritt, wobei der Unterschied darin besteht, daß die Katalysatoren, die in Schutzeinheiten verwendet werden, typischerweise eine geringere Aktivität haben; beispielsweise hat ein NiMo-Katalysator, der in einer Schutzeinheit verwendet wird, eine verhältnismäßig niedrige Hydrierungsaktivität.
Schutzeinheiten sind typischerweise von dem/den Hydro-Verarbeitungsreaktoren getrennt. Jedoch ist es möglich, ein oder mehrere Schutzbetten aufwärts zu den Hydro-Verarbeitungskatalysatorbetten in der gleichen Einheit (Druckbehälter) vorzusehen.
Die Hydro-verarbeitete Zusammensetzung kann gekühlt werden und leichte gasförmige Komponenten wie Wasser, Wasserstoff, Wasserstoffsulfid, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid können von der Zusammensetzung entfernt werden. Die entfernten Gase können durch einen Amin-Wäscher geleitet werden, zum Trennen von Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid von den verbleibenden Gasen. Wasserstoff kann getrennt und als Abschreckgas in den Hydroverarbeitungsreaktor wiederverwendet werden.
Die Zusammensetzung dieser Erfindung wird durch Fraktionierung der Hydro-verarbeiteten Zusammensetzung isoliert, bevorzugt nach der Entfernung der Gase wie oben beschrieben. Die Fraktionierung trennt die Zusammensetzung der Erfindung von verhältnismäßig schweren Kohlenwasserstoffen wie solchen im Diesel-Brennstoffbereich. Der Fraktionierungsschritt verwendet typischerweise die oben diskutierten Destillationseigenschaften. Die Zusammensetzung kann über den Temperaturbereich von 30 bis 210°C, bevorzugt 40 bis 200°C destilliert werden.
Die Zusammensetzung der Erfindung kann als reiner Biobrennstoff oder als erneuerbare Komponente eines Brennstoffes verwendet werden. Die Zusammensetzung ist insbesondere zur Verwendung als Petroleumnaphtha-Substitut geeignet. Die Zusammensetzung kann mit einem Brennstoff, der von Petroleum abstammt, wie Petroleumnaphtha oder Petroleumbenzin vermischt werden, um den Anteil der nicht-erneuerbaren Komponenten zu reduzieren. Die Zusammensetzung kann zusätzlich oder alternativ mit Ethanol vermischt werden, das Bioethanol sein kann (das heißt erzeugt aus einer erneuerbaren Quelle). Andere Verbindungen, die in einer Brennstoffmischung zusammen mit der Zusammensetzung der Erfindung enthalten sein können, enthalten Sauerstoff-haltige Verbindungen wie höhere (C_3-8)-Alkohole (z. B. Isobutanol) und Ether (z. B. Ethyl-tert-butylether). Eine Brennstoffmischung kann ebenfalls zusätzliche Kohlenwasserstoffe wie Butan enthalten.
Eine Brennstoffmischung kann die Zusammensetzung der Erfindung in verschiedenen Mengen in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften der Mischung und der Identität der anderen Komponenten der Mischung enthalten. Beispielsweise kann eine Brennstoffmischung die Zusammensetzung in einer Menge von 2 bis 85 Vol.%, bevorzugt 3 bis 25 Vol.% enthalten. Ethanol kann in der Brennstoffmischung in einer Menge von bis zu 85 Vol.%, bevorzugt 60 bis 85 Vol.%, mehr bevorzugt 70 bis 85 Vol.% und am meisten bevorzugt 75 bis 85 Vol.% enthalten sein. Die Brennstoffmischung kann ebenfalls bis zu 2 Vol.% höhere (C_3-8)-Alkohole enthalten.
In einem Ausführungsbeispiel enthält eine Brennstoffmischung 2 bis 25 Vol.% der Zusammensetzung dieser Erfindung, 75 bis 85 Vol.% Ethanol, 1 bis 5 Vol.% Ether-Verbindungen, enthaltend fünf oder mehr Kohlenstoffatome (z. B. Ethyl-tert-butylether) und bis zu 2 Vol.% höhere (C_3-8)-Alkohole (z. B. Isobutanol), wobei die Gesamtmenge an im Brennstoff enthaltenem Butanol 2 bis 10 Vol.% ist. Die Mischung kann zusätzlich 0,5 bis 2 Vol.% Methanol enthalten, und die Mischung kann Petroleumbenzin und/oder Petroleumnaphtha, bevorzugt in einer geringen Menge enthalten.
In einem anderen Ausführungsbeispiel enthält eine Brennstoffmischung 2 bis 25 Vol.% der Zusammensetzung der Erfindung und 75 bis 86 Vol.% insgesamt an Ethanol und höheren (C_3-8)-Alkoholen, wobei die Menge der höheren Alkohole bis zu 2 Vol.% ist und die Gesamtmenge des in der Mischung enthaltenen Butans 2 bis 10 Vol.% ist. Die Mischung kann zusätzlich eines oder mehrere von Petroleumbenzin, Petroleumnaphtha, 0,5 bis 2 Vol.% Methanol und Ether-Verbindungen, die fünf oder mehr Kohlenstoffatome aufweisen, bevorzugt in geringen Mengen enthalten. Zusätzliches Butan ist nicht erforderlich, wenn die Zusammensetzung dieser Erfindung eine ausreichende Menge an Butan enthält.
Beispiele
Beispiel 1
Eine Kohlenwasserstoff-Zusammensetzung wurde erzeugt durch Durchführen einer Hydro-Verarbeitungsbehandlung mit rohem Tallöl. Das rohe Tallöl stammte von Tallölseife, erhalten von chemischer Verarbeitung einer Mischung aus nördlichem Weichholz (Pinie und Fichte) und Birke. Das rohe Tallöl enthielt 51 mass% Fettsäuren, 26 mass% Harzsäuren und 23 mass% neutrale Verbindungen.
Das rohe Tallöl wurde durch ein drei-schrittiges Verdampfungsverfahren gereinigt, zur Entfernung von 4% des Öls als leichte Fraktion und 6% des Öls als schwere Teerfraktion. Das gereinigte Öl wurde zusammen mit Wasserstoff in ein Pilot-Reaktionssystem geführt. Das Pilot-Reaktionssystem enthielt eine Schutzeinheit mit zwei Katalysatorschichten, die in Serie angeordnet waren. Die Katalysatorschichten enthielten jeweils Ni, Mo und W als Aktivmetalle und SiO₂ und Al₂O₃ als Trägermaterialien und Metalleinfangmittel.
Von der Schutzeinheit wurde die Zusammensetzung zu einem Hydro-Verarbeitungsreaktor zusammen mit Wasserstoff geleitet. Der Hydro-Verarbeitungsreaktor enthielt vier einschichtige Katalysatorbetten, durch die die Reaktionsmischung serienweise geleitet wurde. Die Zusammensetzungen der Katalysatorbetten sind unten in Tabelle 1 gezeigt. Wasserstoff wurde ebenfalls zwischen die Katalysatorschichten geleitet. Tabelle 1.

Katalysatorbett Nr. NiW/Zeolith/Al₂O₃ (mass%) NiMo/Al₂O₃ (mass%)

1 20 80

2 90 10

3 95 5

4 100 0
Die Hydro-Verarbeitungsbedingungen sind unten in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2

WHSV 0,60

H₂/CTO-Zuführrate (Nl/l) 1480

Druck (bar) 90

Temperatur (°C) 365

Die Hydro-verarbeitete Zusammensetzung wurde zu einem Separator zur Entfernung von Wasser und leichten Gasen geleitet. Die Zusammensetzung wurde dann zu einem Fraktionierer geleitet, bei dem eine Fraktion, die im Temperaturbereich von 80 bis 190°C destillierte, gesammelt wurde. Tabelle 3 unten zeigt die Mengen der verschiedenen Komponenten des Destillates, bestimmt durch Gaschromatographie (ASTM D6729, 100-Meter-Kapillar-Hochauflösungs-Gaschromatographie). Tabelle 3

Komponente	Gehalt (mass%)
lineare C_4-12-Alkane	15,9
lineare C_5-9-Alkane	15,9
lineare C_6-9-Alkane	15,6
verzweigte C_4-12-Alkane	34,3
verzweigte C_5-11-Alkane	34,3
verzweigte C_6-10-Alkane	33,5
C_5-12-Cycloalkane	41,2
C_6-10-Cycloalkane	40,9
C_6-9-Cycloalkane	39,7
aromatische C_6-12-Kohlenwasserstoffe	6,1
aromatische C_6-10-Kohlenwasserstoffe	5,9
aromatische C_7-10-Kohlenwasserstoffe	5,5
lineare C_4-12-Alkane + verzweigte C_4-12-Alkane	50,2
lineare C_4-12-Alkane + verzweigte C_4-12-Alkane + C_5-12-Cycloalkane + aromatische C_6-12-Kohlenwasserstoffe	97,5
Alkene	0,2
Oxygenate	< 0,1

Die Dichte der Zusammensetzung war 740 kg/m³, wenn bei 15°C unter Verwendung des Verfahrens von EN ISO 3675 gemessen wurde.
Der anfängliche Siedepunkt der Zusammensetzung war 84,6°C, 10 Vol.% der Zusammensetzung wurde bei Temperaturen von bis zu 98,4°C destilliert, 50 Vol.% der Zusammensetzung wurden bei Temperaturen von bis zu 115,9°C destilliert, 90 Vol.% der Zusammensetzung wurden bei Temperaturen bis zu 146,2°C destilliert, und die Cut-Off-Temperatur (endgültiger Siedepunkt) war 185,7°C.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

EN 228-Standard [0024]
EN ISO 12185 [0025]
EN ISO 3405 [0026]
ASTM D6729 [0073]
EN ISO 3675 [0074]

Claims

Zusammensetzung, enthaltend 8 bis 30 mass% lineare C_4-12-Alkane, 5 bis 50 mass% verzweigte C_4-12-Alkane, 25 bis 60 mass% C_5-12-Cycloalkane, 1 bis 25 mass% aromatische C_6-12-Kohlenwasserstoffe, nicht mehr als 1 mass% Alkene und nicht mehr als 0,5 mass% insgesamt von Sauerstoff-haltigen Verbindungen, worin die Gesamtmenge der C_4-12-Alkane 40 bis 80 mass% ist und die Gesamtmenge der C_4-12-Alkane, C_5-12-Cycloalkane und der aromatischen C_6-12-Kohlenwasserstoffe zumindest 95 mass% ist, und worin die Mengen auf der Masse der Zusammensetzung basieren.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Menge der linearen C_4-12-Alkane 10 bis 20 mass% ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin die Menge der verzweigten C_4-12-Alkane 20 bis 40 mass% ist.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Menge der C_5-12-Cycloalkane 30 bis 50 mass% ist.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Menge der aromatischen C_6-12-Kohlenwasserstoffe 2 bis 15 mass% ist.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die linearen Alkane lineare C_5-10-Alkane sind.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die verzweigten Alkane verzweigte C_5-11-Alkane sind.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Cycloalkane C_6-10-Cycloalkane sind.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die aromatischen Kohlenwasserstoffe aromatische C_6-10-Kohlenwasserstoffe sind.
Brennstoffmischung, enthaltend eine Zusammensetzung wie in einem der Ansprüche 1 bis 9 definiert.
Brennstoffmischung nach Anspruch 10, worin die Menge der Zusammensetzung 2 bis 85 Vol.% ist, bezogen auf das Volumen der Brennstoffmischung.
Brennstoffmischung nach Anspruch 11, worin die Menge der Zusammensetzung 5 bis 25 Vol.% ist.
Brennstoffmischung nach Anspruch 11 oder 12, die weiterhin einen Brennstoff enthält, der von Petroleum stammt.
Brennstoffmischung nach Anspruch 13, worin der Brennstoff, der von Petroleum stammt, Petroleumnaphtha und/oder Petroleumbenzin ist.
Brennstoffmischung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, weiterhin enthaltend Ethanol.
Brennstoffmischung nach Anspruch 15, worin die Menge an Ethanol bis zu 85 Vol.% ist, bezogen auf das Volumen der Brennstoffmischung.
Brennstoffmischung nach Anspruch 16, worin die Menge an Ethanol 75 bis 85 Vol.% ist.
Brennstoffmischung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, weiterhin enthaltend eines von Butan, Isobutanol und Ethyl-tert-butylether.
Brennstoffmischung nach einem der Ansprüche 10 bis 14 und 18, enthaltend 2 bis 25 Vol.% der Zusammensetzung, 75 bis 85 Vol.% Ethanol, 1 bis 5 Vol.% Ether-Verbindungen, enthaltend fünf oder mehr Kohlenstoffatome, und bis zu 2 Vol.% höhere C_3-8-Alkohole, wobei die Menge an Butan, das in der Brennstoffmischung enthalten ist, 2 bis 10 Vol.% ist.