ES2837075T3

ES2837075T3 - Un método para fabricar un componente de combustible

Info

Publication number: ES2837075T3
Application number: ES17767858T
Authority: ES
Inventors: Ulla Kiiski; Markku Kuronen; Jenni Nortio
Original assignee: Neste Oyj
Current assignee: Neste Oyj
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2021-06-29
Anticipated expiration: 2037-08-25
Also published as: LT3504295T; CN109642167A; EP3504295A1; CA3033544A1; US20190225904A1; US11485924B2; BR112019003771B1; BR112019003771A2; DK3504295T3; SG11201901172QA; WO2018037163A1; US20230082920A1; EP3504295B1

Abstract

Un método de fabricación de una composición de combustible diesel, que comprende a. una etapa de hidrotratamiento, que comprende hidrotratar catalíticamente materia prima renovable que comprende ácidos grasos, triglicéridos, ésteres de ácidos grasos o combinaciones de los mismos en n-parafinas; b. una etapa de isomerización, que comprende isomerizar catalíticamente las n-parafinas en parafinas de cadena ramificada para obtener un componente de combustible renovable hidrotratado, en donde la cantidad del componente parafínico en el intervalo del número de carbonos C15-C18 es al menos 70% en peso, y la relación iparafina/ n-parafina del componente renovable hidrotratado es al menos 2,2 p/p; c. añadir un componente de combustible fósil al componente de combustible renovable hidrotratado; y d. añadir 2-EHN a una concentración en el intervalo de 100-1000 mg/kg; en donde la etapa b. se lleva a cabo en ausencia del catalizador de hidrotratamiento utilizado en la etapa a.

Description

DESCRIPCIÓN

Un método para fabricar un componente de combustible

Campo de la invención

La presente invención está relacionada con el campo de los componentes de combustibles renovables y con los métodos para fabricarlos.

Antecedentes

El índice de cetano describe el comportamiento de encendido por compresión de un combustible diésel. Niveles altos de cetano permiten un encendido más rápido en un motor diésel. El índice de cetano es un requisito en las Normas de combustible diésel EN590:2013 (5.5.2) y ASTM D9752017. El requisito en la Norma diésel Eⁿ590:2013 (5.5.2) es mínimo 51 y en la Norma ASTM D975 2017 40, correspondientemente. En los combustibles diésel, los objetivos de índice de cetano se pueden alcanzar refinando, mezclando o agregando un mejorador del índice de cetano, tal como nitrato de 2-etilhexilo (2-EHN). Sin embargo, la dosificación alta de 2-EHN provoca un olor desagradable en el combustible diésel. También hay indicios de que el 2-EHN afecta negativamente a las emisiones de NOx de diésel y adicionalmente de acuerdo con la Norma EN590:2013 (5.5.2), el mejorador de cetano puede provocar un aumento de los residuos de carbono. Por lo tanto, existe la necesidad de proporcionar composiciones de combustible con un índice de cetano elevado, al tiempo que se reducen los efectos nocivos relacionados con los mejoradores del índice de cetano.

El documento EP1956070 describe un método para producir una composición de gasóleo. El producto resultante requiere al menos 500 ppm de mejorador del índice de cetano específico para gasóleo para obtener un índice de cetano satisfactorio [0142].

El documento US2008033220 describe un índice de cetano creciente de GTL, un combustible derivado de Fischer-Tropsch. El documento EP 2333032 A1 describe un método para fabricar una composición de combustible diésel.

Sumario

De acuerdo con el primer aspecto de la invención, se proporciona un método de fabricación de un componente de combustible diésel como se define en la reivindicación 1.

De acuerdo con el segundo aspecto de la invención, se proporciona un componente de combustible diesel tal como se define en la reivindicación 8.

De acuerdo con el tercer aspecto de la invención, se proporciona un uso del componente de combustible diésel del segundo aspecto para aumentar el índice de cetano y mejorar las propiedades en frío de un combustible diésel. De acuerdo con el cuarto aspecto de la invención se proporciona una composición de combustible que comprende: a. el componente de combustible diésel del tercer aspecto; y B. un componente de combustible fósil.

Una ventaja lograda por la invención es el aumento eficiente del índice de cetano en las mezclas de combustible que comprenden el presente componente de combustible diésel, en particular en las mezclas de combustible para motores diésel. Como se evidencia en los Ejemplos, el índice de cetano de las composiciones de combustible diésel podría incrementarse incluyendo en él el presente componente de combustible diésel.

Otra ventaja lograda por la invención es que se necesita usar una cantidad baja de un mejorador del índice de cetano en mezclas de combustibles para lograr un índice de cetano deseado, tal como un índice de cetano requerido por un patrón de combustible diésel. La Fig. 2 muestra los resultados de un ejemplo en donde se usó 2-EHN como un mejorador del índice de cetano: una dosis de 250 mg/kg dio como resultado un mayor aumento del índice de cetano en una mezcla que comprende un componente de combustible renovable hidrotratado, en comparación con un componente GTL. Por tanto, al usar la presente invención, se puede usar una cantidad menor del mejorador del índice de cetano para aumentar el índice de cetano a un valor deseado, lo que ayuda a prevenir o disminuir los efectos nocivos de los mejoradores del índice de cetano, tales como 2-EHN. En particular, se puede evitar el aumento de las emisiones de NOx causado por cantidades mayores de 2-EHN.

Otra ventaja de la invención es que se puede obtener una composición de combustible que tiene simultáneamente un buen índice de cetano y también buenas propiedades en frío. Mediante la invención es posible obtener p. ej., mezclas de combustible diésel que comprenden combustibles fósiles y que tienen dichas características. Mezclas de combustible diésel de este tipo son particularmente buenas para usar en climas fríos.

Otra ventaja de la invención es que dado que la etapa b. se lleva a cabo en ausencia del catalizador utilizado en la etapa a., pueden evitarse los problemas relacionados con el uso de un proceso de una fase, tal como el craqueo y la mala relación de i-parafina:n-parafina. Por tanto, el método es particularmente útil para obtener un componente de combustible diésel adecuado para mejorar las propiedades de los combustibles diésel usados en climas fríos.

El presente componente de combustible diésel se puede mezclar con combustible diésel fósil o combustible diésel renovable en una cantidad deseada, dependiendo de las propiedades deseadas del combustible fósil o combustible diésel renovable. P.ej. cuando la mezcla comprende combustible diesel con un índice de cetano bajo, se puede usar una proporción más alta del componente de combustible diesel para aumentar el índice de cetano de la mezcla. De manera correspondiente, si se han de mejorar las propiedades en frío del combustible fósil, se puede usar un componente de combustible que tenga una relación de i-parafina/n-parafina más alta, como se define más adelante. El aumento del índice de cetano logrado por la presente invención fue sinérgico y mucho mayor en comparación con el efecto que se puede obtener usando otros componentes de combustible, tales como GTL. Sin vincularse a teoría alguna, el efecto sinérgico observado es causado por el proceso de fabricación del componente de combustible diésel y las características del componente de combustible renovable tratado con hidrógeno y el mejorador del índice de cetano. El efecto sinérgico se confirmó experimentalmente cuando los inventores utilizaron un componente de combustible renovable que tiene una distribución del número de carbonos similar a la de1HVO. Los inventores utilizaron con éxito este hallazgo para definir una composición de combustible que comprende un componente de combustible renovable tratado con hidrógeno, combustible fósil y un mejorador del índice de cetano.

El presente componente de combustible diésel también es ventajoso porque tiene alta densidad, viscosidad y lubricidad.

Breve descripción de las figuras

La Fig. 1 muestra el perfil de componentes parafínicos para combustibles renovables (RN2 y RN2) y combustibles GTL. CP se refiere al punto de enturbiamiento.

La Fig. 2 muestra el efecto de diferentes cantidades de adición de 2-EHN en GTL y mezclas de combustibles renovables (RN2).

La Fig. 3 muestra gráficamente la mejora del índice de cetano en una mezcla de combustible renovable (RN) y combustible fósil en comparación con un combustible diésel fósil.

La Fig. 4 muestra gráficamente la mejora del índice de cetano en una mezcla de combustible renovable (RN) y combustible fósil en comparación con un combustible diésel fósil.

La Fig. 5 muestra una distribución detallada de componentes parafínicos en combustibles renovables (RN2) y combustibles GTL.

Descripción detallada

En una realización, la presente materia prima renovable comprende aceite vegetal, madera y/u otro aceite de base vegetal, grasa animal, grasa de pescado y/o aceite de pescado, aceite de algas, aceite microbiano, grasas contenidas en plantas obtenidas mediante manipulación genética, desechos reciclables, residuos reciclables o una combinación de los mismos.

En una realización, la presente materia prima renovable comprende aceite de semillas de colza, aceite de colza, aceite de canola, talloil, aceite de girasol, aceite de soja, aceite de cáñamo, aceite de oliva, aceite de linaza, aceite de mostaza, aceite de palma, aceite de cacahuete, aceite de ricino, aceite de coco, manteca de cerdo, sebo, grano, grasas contenidas en la leche o una combinación de los mismos.

El mejorador del índice de cetano es 2-EHN.

En una realización en el presente componente de combustible renovable hidrotratado, la cantidad del componente parafínico en el intervalo del número de carbonos C¹⁵-C¹⁸es más del 80% en peso, lo más preferiblemente más del 90% en peso. Tal distribución del número de carbonos es una característica del presente componente de combustible renovable que muestra una mejora sinérgica del número de cetano con 2-EHN.

En una realización, la relación i-parafina/n-parafina del presente componente renovable hidrotratado es al menos 2,3 p/p, al menos 3 p/p o al menos 4 p/p.

En una realización, la materia prima renovable se alimenta a la etapa a. de hidrotratamiento en una alimentación que comprende menos de 10 p-ppm de metales alcalinos y metales alcalinotérreos calculados como metales alcalinos elementales y metales alcalinotérreos elementales, menos de 10 p-ppm de otros metales calculados como metales elementales y menos de 30 p-ppm de fósforo calculado como fósforo.

En una realización, la alimentación comprende una alimentación de reciente aportación de la materia prima renovable y una alimentación de un agente diluyente, y en donde la relación agente diluyente:alimentación de reciente aportación es 10-30:1, preferiblemente 12-25:1, y en donde el agente diluyente se selecciona de hidrocarburos y productos reciclados del proceso, o una mezcla de los mismos.

En una realización en la etapa de hidrotratamiento, la presión se selecciona o varía en el intervalo de 2-15 MPa, preferiblemente 3-10 MPa, y la temperatura se selecciona o varía en el intervalo de 200-500 °C, preferiblemente 280-400 °C.

En una realización, la etapa de hidrotratamiento se lleva a cabo en presencia de un catalizador de hidrotratamiento, que contiene un metal del Grupo VIII y/o Grupo VIB del Sistema Periódico.

En una realización, el catalizador de hidrotratamiento es un catalizador de Pd, Pt, Ni, NiMo o CoMo soportado y el soporte es alúmina y/o sílice.

En otra realización, el catalizador de isomerización contiene un tamiz molecular.

En otra realización, el catalizador de isomerización contiene AhO³o SiO².

En otra realización, el catalizador de isomerización contiene SAPO-11 o SAPO-41 o ZSM-22 o ZSM-23 o ferrierita; y Pt o Pd; y Al2O3 o SiO².

El mejorador del índice de cetano se añade al componente de combustible renovable hidrotratado obtenido en la etapa b.

En una realización, las etapas a. y b. se llevan a cabo repetidamente alimentando el producto reciclado de la etapa b. en la etapa a. hasta obtener el grado deseado de hidratación e isomerización de la materia prima renovable. En el componente de combustible renovable hidrotratado la cantidad del componente parafínico en el intervalo del número de carbonos C¹⁵-C¹⁸es al menos 70% en peso y la relación i-parafina/n-parafina del componente renovable hidrotratado es al menos 2,2 p/p, al menos 3 p/p o al menos 4 p/p.

En una realización, el presente componente de combustible diésel tiene un punto de enturbiamiento de al menos -10 °C. En la presente composición de combustible diésel, el mejorador del índice de cetano es 2-EHN.

En una realización en la presente composición de combustible, el contenido del componente de combustible renovable hidrotratado en la composición de combustible está en el intervalo de 5-90% en volumen, más preferiblemente en el intervalo de 20-80% en volumen. Esta cantidad es ventajosa, porque reduce los efectos nocivos del 2-EHN al tiempo que eleva el índice de cetano de la mezcla al nivel deseado.

En otra realización, la cantidad del mejorador del índice de cetano usado en la presente composición de combustible es menor que 500 mg/kg, tal como aproximadamente 450, 400, 350, 300, 350, 300, 250, 200, 150 o 100 mg/kg. En una realización, la cantidad se selecciona para que esté dentro del intervalo de 100 a 450 mg/kg, 100-400 mg/kg o 100-300 mg/kg.

En la presente composición de combustible, el mejorador del índice de cetano es 2-EHN, y la cantidad de 2-EHN se selecciona del intervalo de 100-1000 mg/kg, más preferiblemente del intervalo de 100-400 mg/kg.

Nitrato de 2-etilhexilo (2-EHN) es un mejorador del índice de cetano, que se puede utilizar para mejorar, es decir, aumentar el índice de cetano de los combustibles, como los combustibles diésel.

GTL es un combustible derivado de Fischer-Tropsch que tiene un punto de enturbiamiento similar al de un combustible derivado de HVO. GTL se caracteriza por una amplia distribución de hidrocarburos parafínicos en el intervalo C⁹-C²⁴. GTL tiene típicamente un índice de cetano en el intervalo 73-81 (Aatola y col. Hydroteated Vegetable Oil (HVO) as a Renewable Diesel Fuel: Trade-off between NOx, Particulate Emission, and Fuel Consumption of a Heavy Duty Engine, SAE International 2008-01-2500).

Los inventores descubrieron sorprendentemente que aunque HVO y GTL como tales tienen propiedades similares con respecto al índice de cetano, el punto de enturbiamiento y la densidad, cuando se utilizan en mezclas que comprenden HVO o GTL, un componente de combustible fósil y un mejorador del índice de cetano, se consigue un efecto significativamente diferente sobre el índice de cetano. Una adición más pequeña del mejorador del índice de cetano en una mezcla de combustible que contiene HVO es suficiente para aumentar el índice de cetano de la mezcla de combustible hasta un nivel obtenido en una mezcla de combustible que contiene GTL solo con una adición de mejorador del índice de cetano mucho mayor. En consecuencia, al usar HVO en la mezcla, se necesita una adición de mejorador del índice de cetano mucho menor, lo que reduce el consumo y sus efectos nocivos. Los componentes GTL y HVO se analizaron con más detalle en el Ejemplo 1. El análisis reveló diferencias significativas en los perfiles del número de carbonos de estos dos componentes del combustible. Como se evidencia en los Ejemplos y se muestra en las Figs. 1 y 5, las distribuciones de parafina total de estos componentes son acusadamente diferentes, lo que da como resultado propiedades diferentes. Sin vincularse a teoría alguna, los resultados indican que el perfil de parafina característico del componente HVO proporciona un efecto sinérgico con 2-EHN sobre el índice de cetano en mezclas de combustibles.

En una realización, la materia prima biológica comprende aceite vegetal, grasa animal, grasa de pescado, aceite de pescado, aceite de algas, aceite microbiano y/o madera y/u otro aceite de base vegetal, así como desechos y/o residuos reciclables, o una combinación de los mismos. En una realización, el componente de combustible renovable hidrotratado obtenido después del hidrotratamiento y la isomerización comprende HVO, o consiste en HVO. El hidrotratamiento se puede utilizar para producir combustibles de destilado medio de base biológica. A los combustibles HVO se les alude a veces como "combustibles renovables" en lugar de "bio-diésel", que es un término reservado para los ésteres metílicos de ácidos grasos (FAME). Los aceites vegetales hidrotratados químicamente son mezclas de hidrocarburos parafínicos y tienen una cantidad muy baja de azufre y componentes aromáticos.

El presente componente de combustible diésel se fabrica preferiblemente usando un proceso de dos etapas, que comprende hidrogenación seguida de isomerización. Si se utiliza un proceso de fabricación que utiliza un proceso de una sola etapa en donde las etapas de hidrogenación e isomerización no se llevan a cabo en etapas separadas, puede ocurrir un agrietamiento dañino que resulta en una pérdida de hidrocarburos de cadena larga y un cambio del perfil del número de carbonos hacia números de carbonos más bajos. La hidrogenación e isomerización en una sola etapa también pueden dar como resultado una relación de i-parafina:n-parafina inferior en comparación con un proceso de dos etapas en donde estas etapas se llevan a cabo secuencialmente. En una realización preferida, el proceso de dos etapas se lleva a cabo hidrogenando en n-parafinas, seguido de isomerización catalítica en iparafinas. Un proceso de dos etapas de este tipo se describe en el documento FI1002488.

En una realización del presente componente de combustible renovable hidrotratado, la cantidad de i-parafinas aumenta en comparación con la cantidad de i-parafinas después de la hidrogenación y antes de la isomerización. En otra realización, la distribución del número de carbonos no cambia, o no cambia sustancialmente, durante la isomerización. En una realización preferida, la cantidad de parafinas en el intervalo de número de carbonos C³-C¹⁴no aumenta sustancialmente durante la isomerización.

En una realización, el presente componente de combustible renovable tiene un punto de enturbiamiento de al menos -10 °C. Un punto de enturbiamiento de este tipo es particularmente útil para combustibles destinados a su uso en entornos fríos, tal como el combustible diesel de calidad invernal. En una realización, el punto de enturbiamiento es aproximadamente -11, -12, -13, -14, -15, -16, -17, -18, -19, -20, -21, -22, -23, -24, -25, -26, -27, -28, -29 o -30 °C.

La relación i-parafina/n-parafina del presente componente renovable hidrotratado es al menos 2,2 p/p, tal como aproximadamente 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10. El componente de combustible fósil significa un componente o una composición que se produce de forma natural y que se deriva de fuentes no renovables. Ejemplos de recursos no renovables de este tipo incluyen aceite/gas de petróleo, aceite/gas de esquisto, gas natural o depósitos de carbón y similares, y combinaciones de los mismos, incluyendo cualquier depósito rico en hidrocarburos que se pueda utilizar a partir de fuentes terrestres/subterráneas. El término fósil también se refiere al material reciclado de fuentes no renovables.

En una realización, el componente de combustible fósil es un destilado medio fósil, preferiblemente diesel fósil. El combustible diesel en general es cualquier combustible líquido adecuado para su uso en motores diésel, en donde el encendido del combustible tiene lugar sin chispa como resultado de la compresión de la mezcla de aire de entrada y luego la inyección de combustible. En una realización, el presente combustible diesel es diésel fósil. El tipo más común de combustible diésel es un destilado fraccionado específico de combustible fósil, preferiblemente fuelóleo de petróleo. Las características de destilación definen cómo se evapora el combustible cuando se rocía en la cámara de combustión de un motor diésel. Las Normas (p. ej., EN590:2013 (5.5.2)) incluyen información sobre curvas de destilación típicas.

Para distinguirlos de los combustibles diésel alternativos que no se derivan del petróleo, el diesel derivado del petróleo se denomina en esta memoria diésel fósil. También se puede denominar, p. ej. petrodiésel, diésel mineral o destilado de petróleo. El diésel fósil puede comprender destilados atmosféricos o al vacío. El destilado puede comprender gasóleo craqueado o una mezcla de cualquier proporción de destilados de primera destilación o craqueados térmica o catalíticamente. El combustible destilado puede someterse a un procesamiento adicional, tal como tratamiento con hidrógeno u otros procesos para mejorar las propiedades del combustible. Normalmente, el diésel fósil comprende componentes nafténicos en 10-50% en peso, componentes monoaromáticos en 5-30% en peso, otros componentes poliaromáticos en 0-8% en peso y parafinas en 10-50% en peso.

En una realización en la presente composición de combustible, el componente de combustible renovable hidrotratado comprende o consiste en aceite vegetal hidrotratado, grasa animal hidrotratada, grasa de pescado hidrotratada, aceite de pescado hidrotratado, aceite de algas hidrotratado, aceite microbiano hidrotratado, madera hidrotratada y/u otro aceite vegetal, desechos y/o residuos reciclables hidrotratados o una combinación de los mismos. Una ventaja de la realización es que cuando dichos materiales se utilizan en un hidrotratamiento, se obtiene un componente combustible renovable, el cual, junto con un mejorador del índice de cetano, es capaz de aumentar sinérgicamente el índice de cetano de las composiciones de combustible que comprenden el componente de combustible fósil. Además, se puede minimizar el aumento de residuos de carbono.

En el presente componente de combustible renovable hidrotratado, la cantidad de componentes parafínicos en un intervalo de números de carbono C¹⁵-C¹⁸es al menos 70% en peso, más preferiblemente más de 80% en peso, lo más preferiblemente más de 90% en peso. Cuando se usa un componente de combustible renovable hidrotratado que tiene dicho perfil de componente parafínico junto con 2-EHN, aumenta el índice de cetano de la composición del combustible.

En una realización del presente componente de combustible renovable hidrotratado, la cantidad de componentes parafínicos en el intervalo del número de carbonos C³-C¹⁴es menos del 25% en peso, tal como menos del 20% en peso, menos del 10% en peso, o menos del 7% en peso. Opcionalmente, en el componente de combustible renovable hidrotratado, la cantidad de componentes parafínicos en el intervalo del número de carbonos C¹⁹-C²⁴es menos del 25% en peso, tal como menos del 20% en peso, menos del 10% en peso o menos del 5% en peso. En una realización, el presente componente renovable hidrotratado tiene un índice de cetano de al menos 70, preferiblemente al menos 80. Al usar un componente renovable hidrotratado que tiene un índice de cetano alto, una adición más pequeña de componente renovable hidrotratado y un mejorador del índice de cetano proporcionan un aumento deseado en una mezcla que comprende un componente de combustible fósil.

En una realización, el presente componente de combustible renovable hidrotratado comprende aceite vegetal hidrotratado, madera hidrotratada y/u otro aceite de base vegetal, grasa animal hidrotratada, grasa y aceite de pescado hidrotratado, aceite de algas hidrotratado, aceite microbiano hidrotratado, desechos reciclables hidrotratados, residuos reciclables hidrotratados, o una combinación de los mismos.

En una realización, el contenido del componente de combustible renovable hidrotratado en la presente composición de combustible está en el intervalo del 5-90% en volumen, más preferiblemente en el intervalo del 20-80% en volumen. En una realización, el contenido del componente de combustible renovable hidrotratado en la composición de combustible es 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75 u 80% en volumen.

En una realización, la presente composición de combustible es una composición de combustible que se puede obtener mezclando el componente de combustible diesel con combustible diesel fósil.

En una realización, el presente componente de combustible diesel no contiene ésteres metílicos de ácidos grasos. La composición de combustible final puede contener componentes adicionales de refinería y rendimiento, tales como componentes de lubricación, flujo frío, antiestáticos y detergentes.

Ejemplos

Los siguientes ejemplos se proporcionan para ilustrar diversos aspectos de la presente invención. No pretenden limitar la invención, que está definida por las reivindicaciones adjuntas.

Ejemplo 1: Perfil del número de carbonos de un combustible renovable y GTL

Perfiles del número de carbonos de HVO como combustible renovable y GTL se analizaron mediante cromatografía de gases (GC). Los resultados se muestran en la Fig.1 y la Fig.5.

Ejemplo 2: Análisis de un combustible renovable y GTL

Se analizaron las propiedades físicas de HVO como un combustible renovable y muestras de GTL. Los resultados se muestran en la tabla 1. El análisis revela acusadas diferencias en parámetros importantes de estos combustibles. Tabla 1. Análisis de componentes HVO y GTL. Punto de inicio de la destilación (punto de ebullición inicial), punto final de la destilación (95% en volumen recuperado en).

Ejemplo 3:

Se prepararon dos mezclas de diésel con un nivel de cetano base de aproximadamente 42. Una contenía diésel parafínico renovable y la segunda no. Se testaron tres niveles de 2-EHN en estas mezclas. Los índices de cetano se presentan en la tabla 2. Se prepararon los combustibles correspondientes con un nivel de cetano base de aproximadamente 48 y se midieron las respuestas de cetano de 2-EHN en consecuencia (Resultados en la tabla 3) Se analizó el aumento del índice de cetano de una composición que comprende GTL o combustible renovable y 2-EHN utilizando dos dosis de 2-EHN. Los resultados se ilustran en la Fig. 2 que muestra un mayor aumento del índice de cetano en mezclas que comprenden combustible renovable en comparación con mezclas que comprenden GTL. También se ha demostrado que 2-EHN aumenta el índice de cetano en diferentes niveles de 2-EHN.

Tabla 2: Respuestas de cetano con diversas tasas de dosificación de 2-EHN, índice de cetano diésel base ~42.

Tabla 3. Respuestas de cetano con diversas tasas de dosificación de 2-EHN, índice de cetano diésel base ~48

En todos los casos, los combustibles que contienen diésel parafínico renovable mostraron una mayor respuesta de cetano de 2-EHN. Los resultados se muestran en las Figuras 3 y 4.

Como conclusión, se requiere una dosificación más baja de mejorador del índice de cetano en combustibles que contienen diésel parafínico renovable con el fin de alcanzar el objetivo del índice de cetano. Además de cumplir con los requisitos del índice de cetano en las Normas EN590:2013 (5.5.2) y ASTM D975 2017, es beneficioso para producir calidades de diésel premium con un índice de cetano más alto.

La descripción anterior se ha proporcionado a modo de ejemplos no limitativos de implementaciones y realizaciones particulares de la invención, una descripción completa e informativa del mejor modo contemplado actualmente por los inventores para llevar a cabo la invención. Sin embargo, para un experto en la técnica está claro que la invención no se limita a los detalles de las realizaciones presentadas anteriormente, sino que se puede implementar en otras realizaciones utilizando medios equivalentes sin desviarse de las características de la invención.

Además, algunas de las características de las realizaciones descritas anteriormente de esta invención se pueden utilizar con ventaja sin el uso correspondiente de otras características. Como tal, la descripción anterior debe considerarse meramente ilustrativa de los principios de la presente invención, y no como limitación de los mismos. Por lo tanto, el alcance de la invención solo está restringido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método de fabricación de una composición de combustible diesel, que comprende

a. una etapa de hidrotratamiento, que comprende hidrotratar catalíticamente materia prima renovable que comprende ácidos grasos, triglicéridos, ésteres de ácidos grasos o combinaciones de los mismos en n-parafinas; b. una etapa de isomerización, que comprende isomerizar catalíticamente las n-parafinas en parafinas de cadena ramificada para obtener un componente de combustible renovable hidrotratado, en donde la cantidad del componente parafínico en el intervalo del número de carbonos C¹⁵-C¹⁸es al menos 70% en peso, y la relación iparafina/n-parafina del componente renovable hidrotratado es al menos 2,2 p/p;

c. añadir un componente de combustible fósil al componente de combustible renovable hidrotratado; y d. añadir 2-EHN a una concentración en el intervalo de 100-1000 mg/kg;

en donde la etapa b. se lleva a cabo en ausencia del catalizador de hidrotratamiento utilizado en la etapa a.

2. El método de la reivindicación 1, en donde la materia prima renovable comprende aceite vegetal, madera y/u otro aceite de base vegetal, grasa animal, grasa de pescado y/o aceite de pescado, aceite de algas, aceite microbiano, grasas contenidas en plantas obtenidas mediante manipulación genética, desechos reciclables, residuos reciclables o una combinación de los mismos.

3. El método de la reivindicación 1 o 2, en donde la materia prima renovable comprende aceite de semillas de colza, aceite de colza, aceite de canola, talloil, aceite de girasol, aceite de soja, aceite de cáñamo, aceite de oliva, aceite de linaza, aceite de mostaza, aceite de palma, aceite de cacahuete, aceite de ricino, aceite de coco, manteca de cerdo, sebo, grano, grasas contenidas en la leche o una combinación de los mismos.

4. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde en el componente de combustible renovable hidrotratado, la cantidad del componente parafínico en el intervalo del número de carbonos C¹⁵-C¹⁸es más del 80% en peso, más preferiblemente más del 90% en peso.

5. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde la relación i-parafina/n-parafina del componente renovable hidrotratado es de al menos 2,3 p/p, al menos 3 p/p o al menos 4 p/p.

6. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde la materia prima renovable se alimenta a la etapa de hidrotratamiento a. en una alimentación que comprende menos de 10 p-ppm de metales alcalinos y metales alcalinotérreos calculados como metales alcalinos elementales y metales alcalinotérreos elementales, menos de 10 p-ppm de otros metales calculados como metales elementales y menos de 30 p-ppm de fósforo calculado como fósforo.

7. El método de la reivindicación 6, en donde la alimentación comprende una alimentación de reciente aportación de la materia prima renovable y una alimentación de un agente diluyente, y en donde la relación agente diluyente:alimentación de reciente aportación es 10-30:1, preferiblemente 12-25:1, y en donde el agente diluyente se selecciona de hidrocarburos y productos reciclados del proceso, o una mezcla de los mismos.

8. Un componente de combustible diésel que comprende un componente de combustible renovable hidrotratado y 100-1000 mg/kg de 2-EHN, en donde en el componente de combustible renovable hidrotratado la cantidad del componente parafínico está en un intervalo de números de carbonos C¹⁵-C¹⁸es de al menos 70% en peso y la relación i-parafina/n-parafina del componente renovable hidrotratado es de al menos 2,2 p/p.

9. El componente de combustible diésel de la reivindicación 8, en donde en el componente de combustible renovable hidrotratado, la relación i-parafina/n-parafina del componente renovable hidrotratado es de al menos 2,3 p/p, al menos 3 p/p o al menos 4 p/p.

10. El componente de combustible diésel de la reivindicación 8 o 9 que tiene un punto de enturbiamiento de al menos -10 °C.

11. Un uso del componente de combustible diésel de una cualquiera de las reivindicaciones 8-10 para aumentar el índice de cetano y mejorar las propiedades en frío de un combustible diesel.

12. El uso de la reivindicación 11, en donde la cantidad del componente de combustible diesel en el combustible diesel se selecciona del intervalo de 5-90% en volumen, más preferiblemente del intervalo de 20-80% en volumen.

13. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 11-12, en donde el combustible diésel es combustible fósil, combustible renovable o una mezcla que comprende combustible fósil y combustible renovable.

14. Una composición de combustible, que comprende:

a. el componente de combustible diésel de una cualquiera de las reivindicaciones 8-10; y

b. un componente de combustible fósil.

15. La composición de combustible de la reivindicación 14, en donde el contenido del componente de combustible renovable hidrotratado en la composición de combustible está en el intervalo del 5-90% en volumen, más preferiblemente en el intervalo del 20-80% en volumen.