ES2322755T3 - Combustible de nafta sintetico. - Google Patents
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Abstract
Un combustible de nafta sintético hidrotratado obtenido mediante Fischer-Tropsch (FT) que tiene un índice de Cetano superior a 30, un Punto de Turbidez inferior a -30ºC, más de 30% de isoparafinas, un contenido en azufre inferior a 5 ppm y un Punto de Ebullición Final (FBP) menor de 160ºC.
Description
Combustible de nafta sintético.
Esta invención se refiere a combustibles de
nafta usables en motores de combustión de Encendido por Compresión
(CI) así como a un procedimiento para la producción de dichos
combustibles de nafta. Más particularmente, la invención se refiere
a combustibles de nafta producidos a partir de un crudo sintético
fundamentalmente parafínico que se produce mediante la reacción de
CO y H_{2}, típicamente mediante el procedimiento
Fischer-Tropsch (FT).
\vskip1.000000\baselineskip
Los productos de un procedimiento de síntesis de
hidrocarburos FT, particularmente los productos de un procedimiento
catalítico a base de cobalto y/o hierro, contienen una alta
proporción de parafinas normales. Los productos FT principales
proporcionan propiedades de flujo en frío notoriamente pobres, lo
cual hace que dichos productos sean difíciles de usar cuando las
propiedades de flujo en frío son vitales, por ejemplo, combustibles
diesel, bases de aceite lubricante y combustible para jet. Es
sabido en la técnica que el índice de octano y el índice de cetano
están inversamente relacionados, es decir, un índice de octano más
alto se asocia típicamente con un índice de cetano más bajo.
Igualmente, es sabido que las fracciones de nafta tienen
intrínsecamente características de flujo en frío bajas tales como
puntos de congelación y de turbidez. Existe, pues, un incentivo para
un procedimiento para producir un combustible de nafta sintético
obtenido a partir del procedimiento FT que tenga buenas
características de flujo en frío y un índice de Cetano compatible
con las exigencias del combustible para motores CI. Adicionalmente,
dicho combustible de nafta sintético puede tener propiedades de
biodegradabilidad aceptables.
El combustible de nafta sintético descrito en
esta invención se produce a partir de un crudo sintético (sincrudo)
parafínico obtenido a partir de gas de síntesis (singas) mediante
una reacción del tipo de la reacción FT. Los productos principales
FT cubren un amplio intervalo de hidrocarburos desde metano hasta
especies con masas moleculares superiores a 1400; incluyendo
hidrocarburos fundamentalmente parafínicos y cantidades más pequeñas
de otras especies tales como olefinas, y oxigenatos.
La técnica anterior expone en el Documento de
EE.UU. 5.378.348 que mediante el hidrotratamiento e isomerización
de los productos procedentes de un reactor
Fischer-Tropsch se puede obtener un combustible para
jet con punto de congelación de -34ºC o más bajo debido a la
naturaleza isoparafínica de este combustible. Esto incrementó la
ramificación del producto con relación al suministro de parafina
cerosa que se corresponde con un valor de puntuación de Cetano
(combustión) menor del correspondiente para parafinas normales
(lineales), lo que representa que un incremento en la ramificación
reduce el índice de Cetano de combustibles de hidrocarburos
parafínicos.
El Documento de EE.UU. 5.645.613 describe
fracciones de nafta y diesel oxigenadas así como nafta térmicamente
craqueada. En el Documento de EE.UU. 5.814.108 se describe una
fracción de hidrocarburo de destilado medio hidrocraqueada e
hidroisomerizada obtenida mediante
Fischer-Tropsch.
De manera sorprendente, se ha encontrado ahora
por el solicitante, que puede producirse un combustible de nafta
sintético hidrotratado que tiene un índice de Cetano, típicamente
superior a 30, así como buenas propiedades de flujo en frío. Los
combustibles de nafta sintéticos de la presente invención podrían
usarse tal cuales o en mezclas en motores CI, típicamente donde
actualmente se usan combustibles diesel. Esto conduciría a
satisfacer las especificaciones de emisiones y calidad de
combustible más exigentes. Los combustibles de nafta sintéticos de
la presente invención pueden mezclarse con combustibles diesel
convencionales para tener emisiones más bajas, buenas
características de flujo en frío, bajo contenido en aromáticos y
aceptables índices de cetano.
\vskip1.000000\baselineskip
Lo que se describe aquí, es un procedimiento
para la producción de un combustible de nafta sintético adecuado
para uso en motores CI, incluyendo el procedimiento al menos las
etapas de:
a) hidrotratamiento de al menos una fracción de
un producto de reacción de síntesis Fischer-Tropsch
(FT) de CO y H_{2}, o un derivado del mismo;
b) hidrocracking de al menos una fracción del
producto de síntesis FT o un derivado del mismo; y
c) fraccionamiento de los productos del
procedimiento para obtener una característica del combustible de
nafta sintético deseada.
El procedimiento puede incluir la etapa
adicional de mezclado de los productos del procedimiento
fraccionados en una relación deseada para obtener un combustible de
nafta sintético que tiene características deseadas para uso en un
motor CI.
\newpage
El procedimiento tal como se ha descrito
anteriormente puede producir una nafta sintética en la que algunas
de las características deseadas incluyen:
- tener un alto índice de Cetano superior a
30;
- tener un bajo contenido en azufre inferior a
aproximadamente 5 ppm;
- tener buenas propiedades de flujo en frío;
y
- tener más del 30% de isoparafinas, en donde
las isoparafinas incluyen isoparafinas metil y/o etil
ramificadas.
Igualmente, se describe un procedimiento para la
producción de un combustible de nafta sintético que tiene un índice
de Cetano superior a 30, incluyendo el procedimiento:
(a) separación de los productos obtenidos a
partir de gas de síntesis mediante la reacción de síntesis FT en
una o más fracciones más pesadas y una o más fracciones más
ligeras;
(b) tratamiento catalítico de la fracción más
pesada bajo condiciones que proporcionan predominantemente
destilados;
(c) separación de una fracción de producto de
nafta de la etapa (b) de una fracción de producto más pesada que se
ha producido igualmente en la etapa (b); y
(d) opcionalmente, mezclado del producto de
nafta obtenido en la etapa (c) con al menos una porción de una o
más fracciones más ligeras de la etapa (a), o productos de la
misma.
El tratamiento catalítico de la etapa (b) puede
ser una etapa de hidrotratamiento, por ejemplo, hidrocraking o
hidrocraking suave.
El procedimiento para la producción de un
combustible de nafta sintético puede incluir una o más etapas
adicionales de fraccionamiento de al menos una o más fracciones más
ligeras de la etapa (a), o productos de la misma, antes de la etapa
(d).
El procedimiento para la producción de un
combustible de nafta sintético puede incluir la etapa adicional de
hidrotratamiento de al menos una o más fracciones ligeras de la
etapa (a), o productos de la misma, antes de la etapa (d).
La una o más fracciones más pesadas de la etapa
(a) pueden tener un punto de ebullición verdadero (TBP) dentro del
intervalo de aproximadamente 70ºC hasta 700ºC, sin embargo, puede
estar dentro del intervalo de 80ºC hasta 650ºC.
La una o más fracciones más ligeras de la etapa
(a) pueden tener un punto de ebullición verdadero (TBP) dentro del
intervalo de -70ºC hasta 350ºC, típicamente dentro del intervalo de
-10ºC hasta 340ºC.
El producto de la etapa (d) puede hervir dentro
del intervalo de 30ºC hasta 200ºC. El producto de la etapa (d)
puede hervir dentro del intervalo de 40ºC hasta 155ºC, medido
mediante el procedimiento ASTM D86.
El producto de la etapa (d) puede ser un
combustible de nafta.
El producto de la etapa (d) puede tener un Punto
de Turbidez inferior a -30ºC, típicamente -40ºC e incluso inferior
a -50ºC.
El producto de la etapa (d) puede obtenerse
mezclando la fracción de producto de nafta obtenida en la etapa (c)
con al menos una porción de una o más fracciones más ligeras de la
etapa (a), o productos de la misma, en una relación en volumen de
entre 1:24 y 9:1, típicamente 2:1 y 6:1, y en una realización, en
una relación en volumen de 50:50.
Además, se describe un procedimiento para la
producción de combustibles de nafta sintéticos adecuados para
motores CI, a partir de productos principales FT, que comprenden
predominantemente parafinas de cadena lineal y ramificada
cortas.
En este procedimiento, el producto ceroso
procedente del procedimiento FT se separa en al menos dos
fracciones, una fracción más pesada y al menos una más ligera. La
fracción más ligera puede someterse a hidrogenación catalítica
suave para eliminar compuestos heteroatómicos, tal como oxígeno y
para saturar olefinas, produciéndose, de esta forma, material útil
como nafta, diesel, disolventes, y o componentes mezclados para los
mismos. La fracción más pesada puede hidrotratarse catalíticamente
sin hidrotratamiento previo para producir productos con buenas
características de flujo en frío. Esta fracción más pesada
hidrotratada podría mezclarse con toda o parte de la fracción
ligera hidrogenada y/o no hidrogenada para obtener, después de
fraccionamiento, combustible de nafta caracterizado por un índice
de Cetano aceptable.
Los catalizadores adecuados para las etapas de
hidrotratamiento se encuentran comercialmente disponibles y pueden
seleccionarse en función de una calidad mejorada del producto final
deseado.
De acuerdo con un aspecto de la invención, se
proporciona un combustible de nafta hidrotratada obtenida mediante
Fischer-Tropsch sintético que tiene un índice de
Cetano superior a 30 y un Punto de Turbidez inferior a -30ºC,
teniendo dicho combustible de nafta un contenido isoparafínico de
más del 30%, un contenido en azufre inferior a 5 ppm y un Punto de
Ebullición Final (FBP) de menos de 160ºC.
La composición de nafta sintética puede tener un
Punto de Ebullición Inicial (IBP) de al menos 49ºC.
Una composición de combustible de acuerdo con la
invención incluye desde al menos 10% del combustible de nafta
sintético tal como se ha descrito anteriormente y hasta 90% de uno o
más combustibles diesel.
La composición de combustible puede incluir al
menos 20% del combustible de nafta sintético, teniendo la
composición un índice de Cetano mayor de 40 y un Punto de Turbidez
inferior a 2ºC. Usando la nafta sintética como depresora del Punto
de Turbidez puede dar como resultado una depresión de al menos 2ºC
en el Punto de Turbidez de la composición de combustible.
La composición de combustible puede incluir al
menos 30% del combustible de nafta sintético, teniendo la
composición un índice de Cetano mayor de 40 y un Punto de Turbidez
inferior a 0ºC. Usando la nafta sintética como depresora del Punto
de Turbidez puede dar como resultado una depresión de al menos 3ºC
en el Punto de Turbidez para la composición de combustible.
La composición de combustible puede incluir al
menos 50% del combustible de nafta sintético, teniendo la
composición un índice de Cetano mayor de 40 y un Punto de Turbidez
inferior a 0ºC, más típicamente inferior a -4ºC. Usando la nafta
sintética como depresora del Punto de Turbidez puede dar como
resultado una depresión de al menos 4ºC en el Punto de Turbidez
para la composición combustible, o más típicamente una depresión de
al menos 8ºC.
La composición de combustible puede incluir al
menos 70% del combustible de nafta sintético, teniendo la
composición un índice de Cetano mayor de 40 y un Punto de Turbidez
inferior a -10ºC, más típicamente inferior a -15ºC. Usando la nafta
sintética como depresora del Punto de Turbidez puede dar como
resultado una depresión de al menos 13ºC en el Punto de Turbidez
para la composición combustible, o más típicamente una depresión de
al menos 18ºC.
La composición de mezcla puede incluir además
desde 0 hasta 10% de aditivos para mejorar otras características
del combustible.
Los aditivos pueden incluir un mejorador de la
lubricación. El mejorador de la lubricación puede comprender desde
0 hasta 0,5% de la composición, típicamente desde 0,00001% hasta
0,05% de la composición. En algunas realizaciones, el mejorador de
la lubricación comprende desde 0,008% hasta 0,02% de la
composición.
La composición de combustible puede incluir,
como el diesel, un diesel obtenido de aceite bruto, tal como
combustible diesel grado US 2-D (grado No.
2-D bajo en azufre para aceite combustible diesel
tal como se especifica en ASTM D 975-94) y/o CARB
(especificación del California Air Resources Board 1993), y/o
combustible diesel comercial de la especificación de Africa del
Sur.
La invención se extiende al uso del combustible
de nafta sintético hidrotratado obtenido mediante
Fischer-Tropsch tal como se define en las
reivindicaciones 1 y 2, como un depresor del punto de turbidez para
una composición combustible que contiene combustible diesel y como
combustible en un motor de encendido por compresión, así como al
uso de las composiciones de combustibles tal como se definen en las
reivindicaciones 3 a 5 como combustible en un motor de encendido
por compresión.
Esta invención describe la conversión de
productos FT principales en nafta y destilados medios, por ejemplo,
combustibles de nafta que tienen un índice de Cetano superior a 30,
al mismo tiempo que tiene igualmente buenas propiedades de flujo en
frío, tal como se ha descrito anteriormente.
El procedimiento de tratamiento FT de esta
invención usa una corriente de suministro constituida por
hidrocarburos C_{5} y superiores obtenidos de un procedimiento
FT. Este suministro se separa al menos en dos fracciones
individuales, una fracción más pesada y al menos una más ligera. El
punto de corte entre las dos fracciones es preferiblemente menor de
300ºC y típicamente alrededor de 270ºC.
La tabla que figura a continuación muestra una
composición típica de las dos fracciones, con un 10% de
exactitud.
La fracción >160ºC, contiene una cantidad
considerable de material de hidrocarburo, la cual hierve más alto
que el intervalo de nafta normal. La fracción 160ºC hasta 270ºC
puede considerarse como un combustible diesel ligero. Esto
significa que todo el material más pesado de 270ºC necesita
convertirse en materiales más ligeros mediante un procedimiento
catalítico frecuentemente denominado como hidrotratamiento, por
ejemplo, hidrocracking.
Los catalizadores para esta etapa son del tipo
bifuncional; es decir, contienen sitios activos para el cracking y
para la hidrogenación. Los metales catalíticamente activos para
hidrogenación incluyen metales nobles del Grupo VIII, tales como
platino o paladio, o metales base del Grupo VIII sulfurados, por
ejemplo, níquel, cobalto, los cuales pueden incluir o no un metal
del Grupo VI sulfurado, por ejemplo, molibdeno. El soporte para los
metales puede ser cualquier óxido refractario, tal como sílice,
alúmina, óxido de titanio, óxido de circonio, óxido de vanadio y
otros óxidos de los Grupos III, IV, VA y VI, solo o en combinación
con otros óxidos refractarios. Como alternativa, el soporte puede
estar constituido total o parcialmente por zeolita. Sin embargo,
para esta invención el soporte preferido es
sílice-alúmina amorfa.
Las condiciones del procedimiento para el
hidrocracking pueden variar dentro de un amplio intervalo y
usualmente son elegidas de manera laboriosa después de amplias
experimentaciones para optimizar el rendimiento de la nafta. A este
respecto, es importante señalar que, al igual que en muchas
reacciones químicas, existe un intercambio entre conversión y
selectividad. Una conversión muy alta dará como resultado un alto
rendimiento de gases y bajo rendimiento de combustibles de nafta.
Por ello, es importante armonizar concienzudamente las condiciones
del procedimiento con el fin de optimizar la conversión de
hidrocarburos de >160ºC. La Tabla 2 muestra una lista de las
condiciones preferidas.
No obstante, es posible convertir todo el
material de >370ºC en el suministro mediante el reciclado de la
parte que no se ha convertido durante el procedimiento de
hidrocracking.
Tal como resulta evidente a partir de la Tabla
1, una gran proporción de la fracción que hierve por debajo de
160ºC (condensado ligero) está ya en el intervalo de ebullición
típico para la nafta, es decir, 50-160ºC. Esta
fracción puede someterse o no a hidrotratamiento. Mediante
hidrotratamiento, los heteroátomos son eliminados y los compuestos
insaturados son hidrogenados. El hidrotratamiento es un
procedimiento industrial bien conocido, catalizado por cualquier
catalizador que tenga una función de hidrogenación, por ejemplo,
metal noble o metal de base sulfurada del Grupo VIII o metales del
Grupo VI, o combinaciones de los mismos. Los soportes preferidos
son alúmina y sílice.
La Tabla 3 muestra condiciones de operación
típicas para el procedimiento de hidrotratamiento.
\vskip1.000000\baselineskip
Si bien la fracción hidrotratada puede
fraccionarse en materiales parafínicos útiles como disolventes, el
solicitante ha descubierto ahora de manera sorprendente que la
fracción hidrotratada puede mezclarse directamente con los
productos obtenidos a partir del hidrocracking de la cera. Aunque es
posible hidroisomerizar el material contenido en la corriente
condensada, el solicitante ha descubierto que esto conduce a una
pequeña, pero significativa, pérdida de material en el intervalo de
ebullición de la nafta hacia material más ligero. Además, la
isomerización conduce a la formación de isómeros ramificados, lo
cual conduce a puntuaciones de Cetano menores que las
correspondientes a las parafinas normales.
Los parámetros importantes para un procedimiento
de tratamiento FT son la maximización del rendimiento de producto,
calidad del producto y coste. Si bien el esquema de procedimiento
propuesto es sencillo y, en consecuencia, de bajo coste, produce
combustibles de nafta sintéticos adecuados para motores CI, que
tienen un índice de Cetano >30 con buen rendimiento. De hecho,
el procedimiento de esta invención es capaz de producir una nafta
para uso en un motor CI de calidad hasta ahora sin par, que se
caracteriza por una combinación única tanto de un aceptable índice
de Cetano como de excelentes propiedades de flujo en frío.
Es la composición única del combustible de nafta
sintético, producido directamente por la vía en la cual opera el
procedimiento de tratamiento FI de esta invención, la que conduce a
las características únicas de dicho combustible.
El procedimiento de tratamiento FT descrito de
la Figura 1 puede combinarse de acuerdo con un cierto número de
configuraciones. El solicitante considera estas un ejercicio que es
conocido en la técnica como Procedimiento de Optimización de la
Síntesis.
Sin embargo, las condiciones del procedimiento
específicas para el tratamiento de los productos principales de FT,
cuyas configuraciones del procedimiento posible se describen en la
Tabla 4, se obtuvieron después de extensa y laboriosa
experimentación y diseño.
\vskip1.000000\baselineskip
El procedimiento básico está descrito en la
Figura 1 adjunta. El gas de síntesis (singas), una mezcla de
hidrógeno y monóxido de carbono, entran en el reactor 1 de FT en
donde el gas de síntesis se convierte en hidrocarburos mediante la
reacción FT.
En la conducción 7, se recupera una fracción FT
más ligera, y puede pasar o no a través del fraccionador 2 y del
hidrotratador 3. El producto 9 procedente del hidrotratador puede
separarse en el fraccionador 4 o, como alternativa, mezclado con
productos del hidrocraqueador 16 enviarse a un fraccionador 6
común.
En la conducción 13 se recupera una fracción FT
cerosa y se envía al hidrocraqueador 5. Si se considera el
fraccionamiento 2, los cortes de colas 12 son enviados al
hidrocraqueador 5. Los productos 16, solos o mezclados con la
fracción 9a más ligera, son separados en el fraccionador 6.
Dependiendo del esquema de procedimiento, se
obtiene una fracción de producto ligera, nafta 19, a partir del
fraccionador 6 o mediante el mezclado de las fracciones equivalentes
10 y 17. Esta es típicamente una fracción
C_{5}-160ºC útil como nafta.
Por una vía similar, es obtenible un corte algo
más pesado, diesel 20 sintético, a partir del fraccionador 6 o
mediante el mezclado de las fracciones equivalentes 11 y 18. Este
corte se recupera típicamente como una fracción de
160-370ºC útil como diesel.
El material no convertido pesado 21 procedente
del fraccionador 6 se recicla hasta su agotamiento en el
hidrocraqueador 5. Como alternativa, el residuo puede usarse para
la producción de bases de aceite lubricante sintético. Igualmente,
se separa una pequeña cantidad de gases
C_{1}-C_{4} en los fraccionadores 4 y 6.
Los Ejemplos 1-9 siguientes
sirven para ilustrar adicionalmente esta invención.
\vskip1.000000\baselineskip
LTFT: Fischer-Tropsch de baja
temperatura. Una síntesis Fischer-Tropsch
completada a temperaturas comprendidas entre 160ºC y 280ºC, usando
las condiciones de procedimiento básicas tal como se han descrito
anteriormente en esta patente, a presiones de 1800 hasta 5000 kPa
en un lecho fijo tubular o un reactor de lecho en suspensión.
SR: Operación Directa. Un producto
obtenido directamente a partir de LTFT que no ha sido sometido a
ningún procedimiento de transformación químico.
HT SR: Operación Directa Hidrogenada. Un
producto obtenido a partir de productos SR mediante LTFT después de
haber sido hidrogenados usando las condiciones de procedimiento
básicas tal como se han descrito anteriormente en esta patente.
HX: Hidrocraqueado. Un producto obtenido
a partir de productos SR mediante LTFT después de haber sido
hidrocraqueados usando las condiciones de procedimiento básicas tal
como se han descrito anteriormente en esta patente.
\vskip1.000000\baselineskip
Se produjo una nafta de Operación Directa (SR)
mediante fraccionamiento del Condensado FT ligero. Este producto
tenía las características de combustible indicadas en la Tabla 5. La
misma tabla contiene las propiedades básicas de un combustible
diesel a base de petróleo.
\vskip1.000000\baselineskip
Se produjo una nafta de Operación Directa
Hidrogenada (HT SR) mediante hidrotratamiento y fraccionamiento del
Condensado FT ligero. Este producto tenía las características de
combustible indicadas en la Tabla 5.
\vskip1.000000\baselineskip
Se produjo una nafta Hidrocraqueada (HX)
mediante hidrocracking y fraccionamiento de la cera FT pesada. Este
producto tenía las características de combustible indicadas en la
Tabla 5.
\vskip1.000000\baselineskip
Se produjo una nafta LTFT mediante mezclado de
las naftas descritas en los Ejemplos 2 y 3. La relación de mezclado
fue de 50:50 en volumen. Este producto tenía las características de
combustible indicadas en la Tabla 5.
\vskip1.000000\baselineskip
La nafta SR, descrita en el Ejemplo 1, se ensayó
para determinar sus emisiones obteniéndose los resultados indicados
en la Tabla 6. Se usó un motor Mercedes Benz 407T Diesel para el
ensayo, con las características igualmente indicadas en la Tabla 6.
Las emisiones medidas durante el ensayo fueron 21,6% menos de CO,
4,7% menos de CO_{2}, y 20,0% menos de NO_{x} que las medidas
para el combustible diesel convencional. Adicionalmente, la emisión
de partículas medida mediante el Indice de Humos Bosch fue 52% más
baja que la observada para el combustible diesel convencional. El
consumo de combustible específico fue 0,2% más bajo que el observado
para el diesel convencional.
\vskip1.000000\baselineskip
La nafta HT SR, descrita en el Ejemplo 2, se
ensayó para determinar sus emisiones obteniéndose los resultados
indicados en la Tabla 6. Se usó un motor Mercedes Benz 407T Diesel
para el ensayo, con las características igualmente indicadas en la
Tabla 6. Las emisiones medidas durante el ensayo fueron 28,8% menos
de CO, 3,5% menos de CO_{2}, y 26,1% menos de NO_{x} que las
medidas para el combustible diesel convencional. Adicionalmente, la
emisión de partículas medida mediante el Indice de Humos Bosch fue
45% más baja que la observada para el combustible diesel
convencional. El consumo de combustible específico fue 4,9% más bajo
que el observado para el diesel convencional.
\vskip1.000000\baselineskip
La nafta HX, descrita en el Ejemplo 3, se ensayó
para determinar sus emisiones obteniéndose los resultados indicados
en la Tabla 6. Se usó un motor Mercedes Benz 407T Diesel para el
ensayo, con las características igualmente indicadas en la Tabla 6.
Las emisiones medidas durante el ensayo fueron 7,2% menos de CO,
0,3% menos de CO_{2}, y 26,6% menos de NO_{x} que las medidas
para el combustible diesel convencional. Adicionalmente, la emisión
de partículas medida mediante el Indice de Humos Bosch fue 54% más
baja que la observada para el combustible diesel convencional. El
consumo de combustible específico fue 7,1% más bajo que el observado
para el diesel convencional.
\vskip1.000000\baselineskip
La nafta LTFT, descrita en el Ejemplo 4, se
ensayó para determinar sus emisiones obteniéndose los resultados
indicados en la Tabla 6. Se usó un motor sin modificar Mercedes Benz
407T Diesel para el ensayo, con las características igualmente
indicadas en la Tabla 6. Las emisiones medidas durante el ensayo
fueron 25,2% menos de CO, 4,4% menos de CO_{2}, y 26,1% menos de
NO_{x} que las medidas para el combustible diesel convencional.
Adicionalmente, la emisión de partículas medida mediante el Indice
de Humos Bosch fue 45% más baja que la observada para el
combustible diesel convencional. El consumo de combustible
específico fue 4,6% más bajo que el observado para el diesel
convencional.
\vskip1.000000\baselineskip
La nafta LTFT se mezcló en una proporción de
50:50 (en volumen) con un diesel de Africa del Sur comercial para
producir un combustible adecuado para ambientes de tiempo frío. Las
características combustibles de este combustible y sus componentes
se incluyen en la Tabla 7. En la Tabla 8, se muestran las
características de esta mezcla de combustible, en un motor de
Encendido por Compresión (CI). La mezcla 50:50 muestra 10% más bajo
de consumo de combustible específico, 19% más bajo de emisiones
NO_{x} y 21% más bajo de Indice de Humos Bosch. Otros parámetros
son igualmente significativos.
El combustible diesel comercial es un grado de
combustible no para invierno convencional. Los refinadores de
petróleo convencionales que producen combustibles diesel para
ambientes de tiempo frío están forzados a reducir los puntos de
ebullición finales de sus productos. Al hacer esto, reducen las
características de flujo en frío, haciendo que sea más compatible
con el trabajo a baja temperatura y reduciendo la posibilidad de
congelación. Esto da como resultado niveles de producción más bajos,
no solamente para combustibles diesel sino también para combustible
para jet y otros productos tipo aceites de calefacción.
La mezcla de la nafta LTFT y del diesel de
Africa del Sur es un combustible adecuado para ambientes de tiempo
frío que puede prepararse sin reducir la producción del combustible
convencional. La mezcla retiene las ventajas de combustibles
convencionales, incluyendo índice de cetano y puntos de inflamación
aceptables, y puede usarse en condiciones frías sin aditivos o
pérdida de características. Adicionalmente, la mezcla podría tener
ventajas medioambientales con respecto a las emisiones.
Algunos de los resultados incluidos en las
Tablas 7 y 8 se ilustran gráficamente en las figuras adjuntas al
final de los Ejemplos.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Claims (8)
1. Un combustible de nafta sintético
hidrotratado obtenido mediante Fischer-Tropsch (FT)
que tiene un índice de Cetano superior a 30, un Punto de Turbidez
inferior a -30ºC, más de 30% de isoparafinas, un contenido en
azufre inferior a 5 ppm y un Punto de Ebullición Final (FBP) menor
de 160ºC.
2. Un combustible de nafta sintético tal como se
reivindica en la reivindicación 1, que tiene un Punto de Ebullición
Inicial IBP) de al menos 49ºC.
3. Una composición combustible constituida por
al menos 10% de combustible de nafta sintético tal como se
reivindica en la reivindicación 1 o la reivindicación 2, siendo el
resto uno o más combustibles diesel.
4. Una composición combustible tal como se
reivindica en la reivindicación 3, la cual incluye al menos 20% del
combustible de nafta sintético, teniendo la composición:
- un índice de Cetano mayor de 40 y un Punto de
Turbidez inferior a 2ºC,
- preferiblemente al menos 30% del combustible
de nafta sintético, teniendo la composición un índice de Cetano
mayor de 40 y un Punto de Turbidez inferior a 0ºC,
- más preferiblemente al menos 50% del
combustible de nafta sintético, teniendo la composición un índice de
Cetano mayor de 40 y un Punto de Turbidez inferior a -4ºC, y
- lo más preferiblemente incluye al menos 70%
del combustible de nafta sintético, teniendo la composición un
índice de Cetano mayor de 40 y un Punto de Turbidez inferior a
-13ºC.
5. Una composición combustible tal como se
reivindica en la reivindicación 3 o la reivindicación 4, la cual
incluye volúmenes iguales del combustible de nafta sintético y el
combustible diesel y tiene un índice de Cetano mayor de 40 y un
Punto de Turbidez inferior a -5ºC.
6. Uso de un combustible de nafta sintético
obtenido mediante Fischer-Tropsch tal como se
reivindica en la reivindicación 1 o la reivindicación 2, como un
depresor del punto de turbidez para una composición combustible que
contiene combustible diesel.
7. Uso de un combustible de nafta sintético
obtenido mediante Fischer-Tropsch tal como se
reivindica en la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en un
motor de encendido por compresión.
8. Uso de una composición combustible tal como
se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, como
combustible en un motor de encendido por compresión.
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