FI12194U1

FI12194U1 - Fuel composition

Info

Publication number: FI12194U1
Application number: FIU20184125U
Authority: FI
Inventors: Seppo Mikkonen; Jukka Nuottimäki
Original assignee: Neste Oyj
Priority date: 2017-06-29
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2018-10-15
Also published as: WO2019002679A1; FI20175619A; FI20175619A1

Abstract

1. Vähäaromaattinen polttoainekoostumus, joka käsittää 33 - 80 til-% uusiutuvaa parafiinista dieselkomponenttia ja 5 - 60 til-% fossiilista parafiinista dieselkomponenttia ja/tai 5 - 60 til-% GTL (gas-to-liquid, kaasusta nesteeksi) -pohjaista dieselkomponenttia, jolloin vähäaromaattinen polttoainekoostumus käsittää enemmän kuin 60 paino-% parafiineja, vähemmän kuin 40 paino-% nafteeneja ja vähemmän kuin 0,5 paino-% aromaatteja perustuen vähäaromaattisen polttoainekoostumuksen kokonaismäärään. Lisäksi suojavaatimukset 2-14.A low aromatic fuel composition comprising 33 to 80% by volume of a renewable paraffinic diesel component and 5 to 60% by volume of a fossilized paraffinic diesel component and / or 5 to 60% by volume of a GTL (gas-to-liquid) diesel component, wherein the low-aromatic fuel composition comprises more than 60% by weight of paraffins, less than 40% by weight of naphthenes and less than 0.5% by weight of aromatics based on the total amount of low-aromatic fuel composition. In addition, protection requirements 2-14.

Description

POLTTOAINEKOOSTUMUSFUEL COMPOSITION

TEKNINEN ALATECHNICAL FIELD

Esillä oleva kuvaus liittyy vähäaromaattisiin polttoainekoostumuksiin, joilla on parannettuja ominaisuuksia.The present disclosure relates to low aromatic fuel compositions having improved properties.

TAUSTABACKGROUND

Polttoaineiden fysikaalisille ominaisuuksille on erilaisia standardeja, jotka on täytettävä, riippuen alueesta, jossa polttoainetta on tarkoitus myydä. EN 15940 on Euroopan stardardointikomitean julkaisema standardi, joka kuvaa fysikaaliset ominaisuudet, jotka parafiinisen dieselpolttoaineen, joka on saatu synteesillä tai vetykäsittelyllä, täytyy täyttää, jotta sitä voi myydä Euroopan unionissa ja useissa muissa eurooppalaisissa maissa.There are different standards for the physical properties of fuels that must be met, depending on the area where the fuel is to be sold. EN 15940 is a standard published by the European Standardization Committee describing the physical properties that paraffinic diesel fuel obtained by synthesis or hydrogen treatment must meet in order to be sold in the European Union and in many other European countries.

Polttoainekoostumuksen kylmäominaisuudet ovat kylmissä ympäristöissä käytettäville polttoaineille tärkeitä ominaisuuksia. Tärkeimmät polttoaineiden matalan lämpötilan käytettävyyteen liittyvät ominaisuudet ovat samepiste (cloud point), jähmepiste (pour point) ja suodatettavuuspiste (cold filter plugging point). Kun keskitislepolttoainetta jäähdytetään, se saavuttaa samepisteensä. Samepiste on lämpötila, jossa parafiinivahaa saostuu liuoksesta ja se alkaa muodostaa polttoaineeseen vahakiteitä. Polttoaineen varastointilämpötilan suositellaan olevan polttoaineen samepistettä korkeampi. Toinen keskitislepolttoaineen tärkeä ominaisuus on sen suodatettavuuspiste, joka on alin lämpötila, jossa polttoaine on suodatettavissa ja käytettävissä ongelmitta ajoneuvossa.The cold properties of the fuel composition are important properties for fuels used in cold environments. The main characteristics of low temperature availability of fuels are cloud point, pour point and cold filter plugging point. When the middle distillate fuel is cooled, it reaches its cloud point. The cloud point is the temperature at which paraffin wax precipitates out of solution and begins to form wax crystals in the fuel. It is recommended that the fuel storage temperature be higher than the fuel cloud point. Another important feature of middle distillate fuel is its filterability point, which is the lowest temperature at which the fuel can be filtered and used without problems in the vehicle.

Polttoainekoostumuksen setaaniluvun täytyy olla riittävällä tasolla, jotta dieselmoottori toimii asianmukaisesti. US2008216390A esittää biodiesel-polttoaineseoksen, jonka Setaaniluku on > 40, käsittäen a) 1 - 100 paino-% biodieseliä, b) 0 - 98,9 paino-% fossiilista alkuperää olevaa dieselöljyä, c) 0,1 - 20 paino-% polyoksyalkyleenidialkyylieetteriä, jonka kaava on ROfCLhOjnR, missä R on alkyyliryhmä, jossa on 1 - 10 hiiliatomia, ja n = 2 - 10, ja d) 0 - 5 paino-% muita lisäaineita. Biodiesel koostuu yleensä rasvahappoestereistä, joiden yleinen kaava on Ri- C00R.2, missä Ri on olennaisesti suoraketjuinen tyydyttynyt tai tyydyttymätön alifaattinen radikaali, jossa on 5 - 23 hiiliatomia ja R2 on suoraketjuinen tai haaroittunut, tyydyttynyt tai tyydyttymätön alifaattinen radikaali, jossa on 1 -12 hiiliatomia.The cetane number of the fuel composition must be at a level sufficient for the diesel engine to function properly. US2008216390A discloses a biodiesel fuel blend having a Cetane number > 40, comprising a) 1 to 100% by weight biodiesel, b) 0 to 98.9% by weight diesel oil of fossil origin, c) 0.1 to 20% by weight polyoxyalkylenediallyl ether, having the formula: R f Cl H 10 O n n R where R is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and n = 2 to 10, and d) 0 to 5% by weight of other additives. Biodiesel generally consists of fatty acid esters of the general formula R 1 -C 00 R 2, wherein R 1 is a substantially linear saturated or unsaturated aliphatic radical of 5 to 23 carbon atoms and R 2 is a linear or branched, saturated or unsaturated aliphatic radical of carbon atoms.

KEKSINNÖN YHTEENVETOSUMMARY OF THE INVENTION

Keksinnön eräs tarkoitus on tarjota käyttöön vähäaromaattinen polttoainekoostumus, joka käsittää ainakin kahta seuraavista komponenteista: 33 - 80 til-% uusiutuvaa parafiinista dieselkomponenttia, 5 - 60 til-% fossiilista parafiinista dieselkomponenttia ja/tai 5-60 til-% GTL (gas to liquid, kaasusta nesteeksi) -pohjaista dieselkomponenttia, jolloin vähäaromaattinen polttoainekoostumus käsittää enemmän kuin 60 paino-% parafiineja, vähemmän kuin 40 paino-% nafteeneja ja vähemmän kuin 0,5 paino-% aromaatteja perustuen vähäaromaattisen polttoaine koostumuksen kokonaismäärään.It is an object of the invention to provide a low aromatic fuel composition comprising at least two of the following components: 33-80% by volume of renewable paraffinic diesel component, 5-60% by volume of fossil paraffinic diesel component and / or 5-60% by volume of GTL (gas to liquid, gas to liquid) based diesel component, wherein the low-aromatic fuel composition comprises more than 60% by weight of paraffins, less than 40% by weight of naphthenes and less than 0.5% by weight of aromatics based on the total amount of low-aromatic fuel composition.

Tarkoitukset saavutetaan vähäaromaattisella polttoainekoostumuksella, joka on tunnettu siitä, mitä on määritetty itsenäisessä suojavaatimuksessa. Epäitsenäisissä suojavaatimuksissa on esitetty keksinnön edullisia suoritusmuotoja.The objectives are achieved by a low aromatic fuel composition known from what is defined in the independent protection requirement. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the dependent claims.

SUORITUSMUOTOJEN YKSITYISKOHTAINEN SELITYSDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

Seuraavat suoritusmuodot ovat esimerkinomaisia. Vaikka selitysosassa saatetaan viitata "erääseen", "yhteen" tai "joihinkin" suoritusmuotoon tai -muotoihin useassa kohtaa, tämä ei välttämättä tarkoita, että kukin tällainen viittaus olisi samaan suoritusmuotoon tai samoihin suoritusmuotoihin, tai että piirre on sovellettavissa vain yhteen suoritusmuotoon. Eri suoritusmuotojen yksittäisiä piirteitä voidaan myös yhdistää muiden suoritusmuotojen aikaansaamiseksi. Lisäksi, sanat "käsittää" ja "sisältää" tulisi ymmärtää siten, että ne eivät rajoita kuvattuja suoritusmuotoja koostumaan vain niistä piirteistä, jotka on mainittu ja tällaiset suoritusmuodot voivat myös sisältää piirteitä/rakenteita, joita ei ole erikseen mainittu.The following embodiments are exemplary. Although the specification may refer to "one", "one" or "some" embodiment or embodiments at several points, this does not necessarily mean that each such reference is to the same embodiment or embodiments, or that the feature is applicable to only one embodiment. The individual features of the various embodiments may also be combined to provide other embodiments. Further, the words "comprising" and "include" should be understood as not limiting the described embodiments to be composed only of those features mentioned and such embodiments may also include features / structures not specifically mentioned.

Esillä oleva keksintö tarjoaa käyttöön vähäaromaattisen polttoainekoostumuksen, joka käsittää ainakin kahta seuraavista komponenteista: 33 - 80 til-% uusiutuvaa parafiinista dieselkomponenttia ja 5 - 60 til-% fossiilista parafiinista dieselkomponenttia ja/tai 5-60 til-% GTL (gas to liquid, kaasusta nesteeksi) -pohjaista dieselkomponenttia. Esillä olevan keksinnön mukainen vähäaromaattinen polttoainekoostumus käsittää enemmän kuin 60 paino-% parafiineja, vähemmän kuin 40 paino-% nafteeneja ja vähemmän kuin 0,5 painoko aromaatteja perustuen vähäaromaattisen polttoainekoostumuksen kokonaismäärään. Läpi koko tämän kuvauksen, "til-%" viittaa prosenttiin, joka perustuu vähäaromaattisen polttoainekoostumuksen kokonaistilavuuteen ja "paino-%” viittaa prosenttiosuuteen, joka perustuu vähäaromaattisen polttoainekoostumuksen kokonaispainoon. Esillä olevan keksinnön mukainen vähäaromaattinen polttoainekoostumus täyttää EN 15940:n vaatimukset.The present invention provides a low-aromatic fuel composition comprising at least two of the following components: 33 to 80% by volume of renewable paraffinic diesel component and 5 to 60% by volume of fossil paraffinic diesel component and / or 5-60% by volume of gas to liquid (gas to liquid) gas. liquid) based diesel component. The low-aromatic fuel composition of the present invention comprises more than 60% by weight of paraffins, less than 40% by weight of naphthenes and less than 0.5% by weight of aromatics based on the total amount of low-aromatic fuel composition. Throughout this description, "% by volume" refers to the percentage based on the total volume of the low-aromatic fuel composition and "% by weight" refers to the percentage based on the total weight of the low-aromatic fuel composition The low-aromatic fuel composition of the present invention meets EN 15940.

Esillä oleva polttoainekoostumus voidaan valmistaa menetelmällä, jossa sekoitetaan ainakin kahta seuraavista komponenteista: uusiutuvaa parafiinista dieselkomponenttia, fossiilista parafiinista dieselkomponenttia ja/tai GTL-pohjaista dieselkomponenttia, jolloin uusiutuvan parafiinisen dieselkomponentin määrä on 33 - 80 til-%, fossiilisen parafiinisen dieselkomponentin määrä on 5- 60 til-% ja/tai GTL-pohjaisen dieselkomponentin määrä on 5 - 60 til-% ja vähäaromaattisen polttoainekoostumuksen kokonaissisältö aromaatteja on vähemmän kuin 0,5 wt-%. Edullisimmin koostumuksessa on aina uusiutuvaa parafiinista dieselkomp onenttia.The present fuel composition may be prepared by a process of blending at least two of the following: a renewable paraffinic diesel component, a fossil paraffinic diesel component, and / or a GTL-based diesel component, wherein the amount of renewable paraffinic diesel component is 33 to 80 vol and / or the GTL-based diesel component is present in an amount of 5 to 60% by volume and the total aromatic content of the low aromatic fuel composition is less than 0.5 wt%. Most preferably, the composition always contains a renewable paraffinic diesel component.

Uusiutuvan parafiinisen dieselkomponentin käytön on näytetty parantavan sellaisen vähäaromaattisen polttoainekoostumuksen ominaisuuksia, joka käsittää uusiutuvaa parafiinista dieselkomponenttia sekä fossiilista dieselkomponenttia ja/tai GTL-pohjaista dieselkomponenttia.The use of a renewable paraffinic diesel component has been shown to improve the properties of a low aromatic fuel composition comprising a renewable paraffinic diesel component and a fossil diesel component and / or a GTL-based diesel component.

Yleensä polttoainekomponentteja sekoitettaessa ei ole mahdollista saavuttaa haluttuja hyviä ominaisuuksia ilman, että heikennetään muita ominaisuuksia. Nyt on huomattu, että vähäaromaattisen polttoainekoostumuksen ominaisuudet heikkenevät vähemmän, kun uusiutuvaa parafiinista dieselkomponenttia on läsnä. Siten on mahdollista tarjota käyttöön vähäaromaattinen polttoainekoostumus, jolla on hyvät kylmäominaisuudet ja riittävä Setaaniluku. Vähäaromaattisen polttoainekoostumuksen eri ominaisuuksia voidaan vaihdella eri komponenttien määrillä vähäaromaattisessa polttoainekoostumuksessa.Generally, when mixing fuel components, it is not possible to achieve the desired good properties without diminishing other properties. It has now been found that the properties of a low aromatic fuel composition are less diminished by the presence of a renewable paraffinic diesel component. Thus, it is possible to provide a low aromatic fuel composition with good cold properties and sufficient Cetane number. The different properties of a low aromatic fuel composition may be varied by the amount of different components in the low aromatic fuel composition.

Esillä olevan keksinnön mukainen vähäaromaattinen polttoainekoostumus käsittää sekä uusiutuvaa parafiinista dieselkomponenttia, jolla on kapea hiiliketjujen (Cn) pituusjakauma, että fossiilista parafiinista dieselkomponenttia, joka sisältää sykloparafiineja (nafteeneja) ja/tai GTL (gas to liquid, kaasusta nesteeksi) -pohjaista dieselkomponenttia, joka on parafiinista dieselkomponenttia, jolla on laaja hiiliketjujen (Cn) pituusjakauma.The low aromatic fuel composition of the present invention comprises both a renewable paraffinic diesel component having a narrow carbon chain (Cn) length distribution and a fossilized paraffinic diesel component containing cycloparaffins (naphthenes) and / or GTL (gas to liquid, gas to liquid, gas) a paraffinic diesel component having a broad carbon chain (Cn) length distribution.

Uusiutuva parafiininen dieselkomponentti viittaa tässä dieselpolttoainekomponenttiin, joka on tyypillisimmin tuotettu kasviöljystä ja/tai eläinrasvasta. Palmuöljyä, rypsiöljyä ja/tai jäterasvaa ruokateollisuudesta voidaan käyttää uusiutuvan parafiinisen komponentin tuotannon raaka-aineena. Muita esimerkkejä mahdollisista raaka-aineista ovat ruokateollisuuden jäterasvat, biokaasu, leväöljy, jatropaöljy, soijapapuöljy ja/tai mikrobiöljy. Esimerkkejä ruokateollisuuden jäterasvoista ovat ruoanlaittoöljyt, eläinrasvat ja/tai kalarasvat.The renewable paraffinic diesel component herein refers to the diesel fuel component most typically produced from vegetable oil and / or animal fat. Palm oil, rapeseed oil and / or waste fat from the food industry can be used as a raw material for the production of a renewable paraffinic component. Other examples of possible raw materials include food industry waste fats, biogas, algae oil, jatropoe oil, soybean oil and / or microbial oil. Examples of waste fats from the food industry are cooking oils, animal fats and / or fish fats.

Eräässä suoritusmuodossa uusiutuva parafiininen dieselkomponentti tuotetaan vetykäsittelyprosessin avulla. Vetykäsittelyyn sisältyy eri reaktioita, joissa molekulaarista vetyä reagoi muiden komponenttien kanssa, tai komponentit käyvät läpi molekulaarista konversiota molekulaarisen vedyn ja kiinteän katalyytin läsnä ollessa. Reaktiot sisältävät, seuraaviin rajoittumatta, hydrausta, hydrodeoksygenaatiota, hydrodesulfurointia, hydrodenitrifikaatiota, hydrodemetallisaatiota, hydrokrakkausta ja isomerointia. Uusiutuvassa parafiinisessa dieselkomponentissa voi olla eri tislealueita, jotka tarjoavat komponentille halutut ominaisuudet riippuen suunnitellusta käyttötarkoituksesta.In one embodiment, the renewable paraffinic diesel component is produced by a hydrotreating process. Hydrogen treatment involves various reactions in which the molecular hydrogen reacts with other components, or the components undergo molecular conversion in the presence of molecular hydrogen and solid catalyst. Reactions include, but are not limited to, hydrogenation, hydrodeoxygenation, hydrodesulfurization, hydrodenitrification, hydrodemetalization, hydrocracking, and isomerization. The renewable paraffinic diesel component may have different distillate ranges which provide the component with the desired properties depending on the intended use.

Tyypillisesti suurin osa uusiutuvan parafiinisen dieselkomponentin, jolla on kapea hiiliketjujen pituusjakauma, parafiineista ovat hiiliketjujen pituusvälillä C14 - C18. C14 - C18 parafiinien määrä komponentissa on tyypillisesti enemmän kuin 85 paino-% tai enemmän kuin 90 paino-%. C13 tai pienempien parafiinien määrä on tyypillisesti vähemmän kuin 15 paino-%, vähemmän kuin 10 paino-% tai vähemmän kuin 7 paino-%, ja C19 tai suurempien parafiinien määrä on tyypillisesti vähemmän kuin 10 paino-%, vähemmän kuin 5 paino-%, vähemmän kuin 3 paino-%. Aromaattien määrä on tyypillisesti vähemmän kuin 0,1 paino-%. Nafteenien määrä on tyypillisesti vähemmän kuin 2 paino-%. "Fossiilinen parafiininen dieselkomponentti” -termillä viitataan tässä keskitislekomponenttiin, joka käsittää pääasiallisesti ei-aromaattisia hiilivetyjä, jotka ovat saatavissa fossiilisista lähteistä. Fossiilinen parafiininen dieselkomponentti sisältää tyypillisesti n-parafiineja, i-parafiineja ja sykloparafiineja (joita kutsutaan myös nafteeneiksi) ja se voidaan saada tavanomaisesta jalostamosta dearomatisoimalla keskitislettä. Sykloparafiinit ovat syklisiä, tyydyttyneitä hiilivetyjä, kun taas aromaatit ovat syklisiä hiilivetyjä, joissa on konjugoituja kaksoissidoksia (tai yksi tai useampi bentseenirengas). Fossiilinen parafiininen dieselkomponentti voi sisältää sykloparafiineja esimerkiksi komponentista 70 paino-% asti. Sykloparafiinien rengasrakenteessa on tyypillisesti 5 tai 6 hiiltä. Parafiiniset hiilivedyt fossiilisessa parafiinisessa dieselkomponentissa käsittävät tyypillisesti esimerkiksi hiilivetyjä, joiden ketjun pituus on alueella C8 - C21 tai Cll - C19. Aromaattien määrä on tyypillisesti alle 0,5 %. GTL (gas to liquid, kaasusta nesteeksi) -pohjainen dieselkomponentti voidaan saada GTL-prosessilla. Kaasusta nesteeksi (gas to liquids, GTL) -prosessi on jalostamoprosessi, joka mahdollistaa maakaasun tai muiden kaasumaisten hiilivetyjen konvertoimisen pidempiketjuisiksi, tyypillisesti parafiinisiksi, hiilivedyiksi, kuten bensiiniksi tai dieselpolttoaineeksi. Metaanirikkaita kaasuja voidaan konvertoida nestemäisiksi synteettisiksi polttoaineiksi joko suoran konversion tai synteesikaasuvälituotteen kautta. GTL-pohjaisella dieselkomponentilla on tyypillisesti laaja hiiliketjujen pituusjakauma, kuten C9 - C17, tai C8 - C21, tai C12 - C20. Aromaattien määrä GTL-pohjaisessa dieselkomponentissa on tyypillisesti vähemmän kuin 0,5 paino-%, tai vähemmän kuin 0,1 paino-%.Typically, most paraffins of a renewable paraffinic diesel component having a narrow carbon chain length distribution are within the carbon chain length range C14 to C18. The amount of C14 to C18 paraffins in the component is typically greater than 85% by weight or greater than 90% by weight. The amount of C13 or smaller paraffins is typically less than 15% by weight, less than 10% by weight or less than 7% by weight, and the amount of C19 or larger paraffins is typically less than 10% by weight, less than 5% by weight, less than 3% by weight. The amount of aromatics is typically less than 0.1% by weight. The amount of naphthenes is typically less than 2% by weight. The term "fossil paraffinic diesel component" as used herein refers to a middle distillate component which consists predominantly of non-aromatic hydrocarbons obtained from fossil sources. Cycloparaffins are cyclic, saturated hydrocarbons, while aromatics are cyclic hydrocarbons containing conjugated double bonds (or one or more benzene rings). 6 Carbons The paraffinic hydrocarbons in the fossil paraffinic diesel component typically include, for example, hydrocarbons having a chain length in the range of C8 to C21 or Cll to C19 Typically, the aromatic content is less than 0.5%. A gas to liquid (GTL) based diesel component can be obtained by the GTL process. The gas to liquids (GTL) process is a refinery process that allows the conversion of natural gas or other gaseous hydrocarbons into longer-chain, typically paraffinic, hydrocarbons such as gasoline or diesel. Methane-rich gases can be converted to liquid synthetic fuels either through direct conversion or via a synthesis gas intermediate. The GTL-based diesel component typically has a broad carbon chain length distribution, such as C9-C17, or C8-C21, or C12-C20. The amount of aromatics in the GTL-based diesel component is typically less than 0.5% by weight, or less than 0.1% by weight.

Koska kaikki esillä olevassa keksinnössä käytetyt polttoainekomponentit sisältävät vain pieniä määriä aromaatteja, esillä oleva keksintö tarjoaa käyttöön vähäaromaattisen polttoainekoostumuksen, joka täyttää standardin EN15940. EN15940 määrittää, että aromaattien määrä on alle 1,1 paino-%. Eräässä suoritusmuodossa esillä oleva keksintö tarjoaa käyttöön vähäaromaattisen polttoainekoostumuksen, joka käsittää vähemmän kuin 0,3 paino-% aromaatteja, edullisesti vähemmän kuin 0,2 % aromaatteja, edullisemmin vähemmän kuin 0,1 paino-% aromaatteja.Since all fuel components used in the present invention contain only small amounts of aromatics, the present invention provides a low aromatic fuel composition that meets EN15940. EN15940 specifies that the amount of aromatics is less than 1.1% by weight. In one embodiment, the present invention provides a low aromatic fuel composition comprising less than 0.3% by weight of aromatics, preferably less than 0.2% by weight of aromatics, more preferably less than 0.1% by weight of aromatics.

Parafiinien ja nafteenien määrä vähäaromaattisessa polttoainekoostumuksessa riippuu käytetyistä polttoainekomponenteista. Eräässä suoritusmuodossa esillä olevan keksinnön mukainen vähäaromaattinen polttoainekoostumus käsittää enemmän kuin 75 paino-% parafiineja, tai enemmän kuin 85 paino-% parafiineja, tai enemmän kuin 90 paino-% parafiineja, tai enemmän kuin 95 paino-% parafiineja. Esillä olevan keksinnön mukainen vähäaromaattinen polttoainekoostumus käsittää vähemmän kuin 25 paino-% nafteeneja, vähemmän kuin 15 paino- % nafteeneja, vähemmän kuin 10 paino-% nafteeneja, vähemmän kuin 5 paino- % nafteeneja.The amount of paraffins and naphthenes in the low aromatic fuel composition depends on the fuel components used. In one embodiment, the low aromatic fuel composition of the present invention comprises more than 75% by weight of paraffins, or more than 85% by weight of paraffins, or more than 90% by weight of paraffins, or more than 95% by weight of paraffins. The low aromatic fuel composition of the present invention comprises less than 25% by weight of naphthenes, less than 15% by weight of naphthenes, less than 10% by weight of naphthenes, less than 5% by weight of naphthenes.

Eräässä toisessa suoritusmuodossa esillä olevan keksinnön mukainen vähäaromaattinen polttoainekoostumus käsittää enemmän kuin 85 paino-% C14 - C18 hiilivetyjä ja vähemmän kuin 15 paino-% C13 tai lyhyempiketjuisia hiilivetyjä ja C19 tai pidempiketjuisia hiilivetyjä yhteensä. Siten esillä olevan keksinnön mukainen vähäaromaattinen polttoainekoostumus käsittää enemmän C14 - C18 hiilivetyjä kuin kumpikaan fossiilisesta parafiinisesta dieselkomponentista tai GTL-pohjaisesta dieselkomponentista yksin, tai niiden seos.In another embodiment, the low aromatic fuel composition of the present invention comprises more than 85% by weight of C14 to C18 hydrocarbons and less than 15% by weight of C13 or shorter chain hydrocarbons and C19 or longer chain hydrocarbons in total. Thus, the low aromatic fuel composition of the present invention comprises more C14 to C18 hydrocarbons than either of the fossil paraffinic diesel components or the GTL-based diesel component alone, or a mixture thereof.

Eräässä suoritusmuodossa esillä olevan keksinnön mukainen vähäaromaattinen polttoainekoostumus käsittää ainakin 10 til-% fossiilista parafiinista dieselkomponenttia. Eräässä toisessa suoritusmuodossa esillä olevan keksinnön mukainen vähäaromaattinen polttoainekoostumus käsittää vähemmän kuin 20 til-% GTL-pohjaista dieselkomponenttia.In one embodiment, the low aromatic fuel composition of the present invention comprises at least 10% by volume of a fossil paraffinic diesel component. In another embodiment, the low aromatic fuel composition of the present invention comprises less than 20% by volume of a GTL-based diesel component.

Eräässä suoritusmuodossa esillä olevan keksinnön mukainen vähäaromaattinen polttoainekoostumus käsittää 70 til-% - 90 til-% uusiutuvaa parafiinista dieselkomponenttia, 5 til-% - 15 til-% fossiilista parafiinista dieselkomponenttia ja 5 til-% 15 til-% GTL-pohjaista dieselkomponenttia. Eräässä toisessa suoritusmuodossa vähäaromaattinen polttoainekoostumus käsittää 80 til-% uusiutuvaa parafiinista dieselkomponenttia, 10 til-% fossiilista parafiinista dieselkomponenttia ja 10 til-% GTL-pohjaista dieselkomponenttia. Yllättäen tällainen polttoainekoostumus tarjosi parannetun setaaniluvun, CFPP:n ja hapetusstabiiliuden, jotka kaikki olivat huomattavasti parempia kuin laskelmien perusteella oli odotettavissa.In one embodiment, the low aromatic fuel composition of the present invention comprises 70% to 90% by volume of a renewable paraffinic diesel component, 5% to 15% by volume of a fossil paraffinic diesel component and 5% to 15% by volume of a GTL-based diesel component. In another embodiment, the low aromatic fuel composition comprises 80% by volume of a renewable paraffinic diesel component, 10% by volume of a fossilized paraffinic diesel component and 10% by volume of a GTL-based diesel component. Surprisingly, such a fuel composition provided improved cetane number, CFPP, and oxidation stability, all of which were significantly better than those calculated.

Eräässä suoritusmuodossa vähäaromaattinen polttoainekoostumus käsittää 40 til-% - 60 til-% uusiutuvaa parafiinista dieselkomponenttia ja 60 til-% - 40 til-% fossiilista parafiinista dieselkomponenttia. Tämän suoritusmuodon mukainen polttoainekoostumus tarjosi kylmäominaisuuksien huomattavan parannuksen, josta eräs esimerkki on CFPP-arvon merkittävä lasku, samalla kun Setaaniluku ja hapetusstabiilisuus seurasivat laskettuja trendejä. Näin ollen uusiutuvan parafiinisen dieselkomponentin käyttö paransi fossiilisen parafiinisen dieselkomponentin kylmäominaisuuksia.In one embodiment, the low aromatic fuel composition comprises 40% by volume to 60% by volume of renewable paraffinic diesel component and 60% to 40% by volume of fossil paraffinic diesel component. The fuel composition of this embodiment provided a significant improvement in cold properties, one example being a significant decrease in CFPP, while Cetane number and oxidation stability followed the calculated trends. Thus, the use of a renewable paraffinic diesel component improved the cold properties of the fossil paraffinic diesel component.

Suodatettavuuspiste (cold filter plugging point, CFPP) on alin lämpötila, ilmaistuna celsiusasteina (°C), jossa tietty tilavuus dieseltyyppistä polttoainetta vielä läpäisee standardoidun suodatinlaitteen määrätyssä ajassa tietyissä olosuhteissa jäähdytettäessä. Polttoaineen CFPP:n avulla voidaan arvioida matalin lämpötila, jossa polttoaine virtaa ongelmitta tietyissä polttoainejärjestelmissä. Eräässä suoritusmuodossa esillä olevan keksinnön mukaisen vähäaromaattisen polttoainekoostumuksen CFPP on alle -20 °C, edullisesti alle -25 °C, edullisemmin alle -30 °C.The cold filter plugging point (CFPP) is the lowest temperature, expressed in degrees Celsius, at which a given volume of diesel fuel still passes through a standardized filter device under specified conditions when cooled. Fuel CFPP can be used to estimate the lowest temperature at which fuel flows without problems in certain fuel systems. In one embodiment, the low aromatic fuel composition of the present invention has a CFPP of less than -20 ° C, preferably less than -25 ° C, more preferably less than -30 ° C.

Setaaniluku (cetane number, CN) on käänteisfunktio polttoaineen sytytysviiveestä ja ajanjaksosta ruiskutuksen aloituksen ja ensimmäisen havaittavan paineen nousun välillä polttoaineen polttamisen aikana. Tietyssä dieselmoottorissa, korkeamman setaanin polttoaineilla on lyhyempiä sytytysviivejaksoja kuin matalamman setaanin polttoaineilla. Eräässä suoritusmuodossa esillä olevan keksinnön mukaisen vähäaromaattisen polttoainekoostumuksen Setaaniluku on suurempi kuin 58, edullisesti suurempi kuin 65, edullisesti suurempi kuin 70.The cetane number (CN) is the inverse of the fuel ignition delay and the time interval between the start of injection and the first detectable increase in pressure during fuel combustion. In a given diesel engine, higher cetane fuels have shorter ignition delay periods than lower cetane fuels. In one embodiment, the low aromatic fuel composition of the present invention has a Cetane number greater than 58, preferably greater than 65, preferably greater than 70.

Hapetusstabiilisuusmittausta (oxidation stability measurement) käytetään arvioimaan dieselpottoaineiden pitkäaikaissäilytysstabiilisuutta. Eräässä suoritusmuodossa esillä olevan keksinnön mukaisen vähäaromaattisen polttoainekoostumuksen hapetusstabiilisuus on enemmän kuin 60 min, edullisesti enemmän kuin 65 min, edullisesti enemmän kuin 70 min.Oxidation stability measurement is used to evaluate the long-term storage stability of diesel fuels. In one embodiment, the low aromatic fuel composition of the present invention has an oxidation stability of greater than 60 min, preferably greater than 65 min, preferably greater than 70 min.

ESIMERKITEXAMPLES

Esimerkki 1. PolttoainekoostumusExample 1. Fuel composition

Kuusi vähäaromaattista polttoainekoostumusta sisältäen eri määriä uusiutuvaa parafiinista dieselkomponenttia, fossiilista parafiinista dieselkomponenttia ja/tai GTL-pohjaista dieselkomponenttia, valmistettiin sekoittamalla dieselkomponentteja. Näin valmistettujen vähäaromaattisten polttoainekoostumusten pitoisuudet on esitetty taulukossa 1.Six low aromatic fuel compositions containing varying amounts of renewable paraffinic diesel component, fossil paraffinic diesel component, and / or GTL-based diesel component were prepared by blending the diesel components. The concentrations of low aromatic fuel compositions so prepared are shown in Table 1.

Taulukko 1. Testatut polttoainekoostumuksetTable 1. Fuel compositions tested

Eri hiilivetyjen määrä sekoitetuissa polttoainekoostumuksissa määritettiin käyttäen GC X GC. Taulukko 2 esittää aromaattien, nafteenien ja n- ja i-parafiinien määrät polttoainekoostumuksissa.The amount of different hydrocarbons in the blended fuel compositions was determined using GC X GC. Table 2 shows the amounts of aromatics, naphthenes and n- and i-paraffins in the fuel compositions.

Taulukko 2. Eri hiilivetyjen määrät vähäaromaattisissa polttoainekoostumuksissa.Table 2. Amounts of Different Hydrocarbons in Low Aromatic Fuel Compositions.

Esimerkki 2. Vähäaromaattisten polttoainekoostumusten ominaisuuksiaExample 2. Properties of low aromatic fuel compositions

Eri komponenttien vaikutusta sekoitettujen polttoainekoostumusten ominaisuuksiin testattiin. CFPP (Cold filter plugging point, EN116), Setaaniluku (ASTMD6890) ja hapetusstabiilisuus (EN16091) mitattiin sekä puhtaille dieselkomponenteille että sekoitetuille polttoainekoostumuksille. Taulukko 3 esittää kunkin dieselkomponentin ominaisuudet sellaisenaan.The effect of various components on the properties of blended fuel compositions was tested. CFPP (Cold filter plugging point, EN116), Cetane number (ASTMD6890) and Oxidation stability (EN16091) were measured for both pure diesel components and blended fuel compositions. Table 3 shows the properties of each diesel component as it is.

Taulukko 3. Puhtaiden dieselkomponenttien ominaisuuksiaTable 3. Properties of Pure Diesel Components

Taulukko 4 esittää vähäaromaattisten polttoainekoostumusten, jotka käsittävät eri määriä kutakin dieselkomponenttia, ominaisuuksia. Taulukko 4 esittää sekä mitatut arvot että lasketut arvot eri polttoainekoostumuksille.Table 4 shows the properties of low aromatic fuel compositions comprising different amounts of each of the diesel components. Table 4 shows both measured values and calculated values for different fuel compositions.

Taulukko 4. Vähäaromaattisten polttoainekoostumusten ominaisuuksia.Table 4. Properties of Low Aromatic Fuel Compositions.

Tulokset osoittavat, että kaikki mitatut arvot olivat huonompia kuin lasketut keskiarvot, kun vähäaromaattisessa polttoainekoostumuksessa oli 0 til-% uusiutuvaa parafiinista dieselkomponenttia (seos 6). Kun vähäaromaattisessa polttoainekoostumuksessa oli uusiutuvaa parafiinista dieselkomponenttia, ominaisuudet heikkenivät vähemmän tai jopa paranivat. Tämä osoittaa, että uusiutuvaa parafiinista dieselkomponenttia tarvitaan vähäaromaattisessa polttoainekoostumuksessa, jos halutaan hyvälaatuista polttoainekoostumusta (ts. kaikki ominaisuudet eivät ole heikentyneet).The results show that all measured values were inferior to the calculated averages when the low aromatic fuel composition contained 0% by volume of a renewable paraffinic diesel component (blend 6). When the low aromatic fuel composition contained a renewable paraffinic diesel component, the properties were reduced or even improved. This indicates that a renewable paraffinic diesel component is required in a low aromatic fuel composition if a good quality fuel composition is desired (i.e. not all properties are impaired).

Tulokset osoittavat, että esillä oleva keksintö tarjoaa käyttöön vähäaromaattisen polttoainekoostumuksen, jolla on matala aromaattipitoisuus mutta silti hyvät kylmäominaisuudet. Esillä olevan keksinnön mukainen vähäaromaattinen polttoainekoostumus täyttää EN15940:n vaatimukset.The results show that the present invention provides a low aromatic fuel composition having a low aromatic content but still good cold properties. The low aromatic fuel composition of the present invention meets the requirements of EN15940.

Alan ammattilaiselle on selvää, että teknologian kehittyessä, keksinnöllistä konseptia voidaan toteuttaa eri tavoin. Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät rajoitu yllä esitettyihin esimerkkeihin vaan voivat vaihdella suojavaatimusten laajuudessa.It will be obvious to one skilled in the art that as technology advances, the inventive concept can be implemented in various ways. The invention and its embodiments are not limited to the above examples but may vary in the scope of the claims.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

1. En lågaromatisk bränslesammansättning, som innefattar 33-80 vol-% förnybar paraffinic diesel component and 5-60 vol-% fossil paraffinic diesel component and 5-60 vol-% GTL (gas-to-liquid, gas till vätska) -baser diesel component, var den den lågaromatiska bränslesammansättningen innefattar mera än 60 vikt-% paraffiner, mindre än 40 vikt-% naftener och mindre än 0,5 v %- aromater baserat på totele lågaromatisk bränslesammansättning.

A low aromatic fuel composition comprising 33 to 80% by volume of a renewable paraffinic diesel component and 5 to 60% by volume of a fossilized paraffinic diesel component and / or 5 to 60% by volume of a GTL (gas-to-liquid) gas component, wherein the low-aromatic fuel composition comprises more than 60% by weight of paraffins, less than 40% by weight of naphthenes and less than 0.5% by weight of aromatics based on the total amount of low-aromatic fuel composition.

2. Lågaromatisk bränslesammansättning enligt skyddskrav 1, innefattande mindre än 0,3 wt% aromater, fördelaktigt mindre än 0,2 wt% aromater, mera fördelaktigt mindre än 0,1 wt% aromater.

Low aromatic fuel composition according to Claim 1, comprising less than 0.3% by weight of aromatics, preferably less than 0.2% by weight of aromatics, more preferably less than 0.1% by weight of aromatics.

3. Lågaromatisk bränslesammansättning enligt skyddskrav 1, innefattande mera än 75 vikt-% paraffiner, fördelaktigt mera än 85 vikt-% paraffiner, mera fördelaktigt mera än 90 vikt-% paraffiner, mest fördelaktigt mera än 95.

Low aromatic fuel composition according to Claim 1, comprising more than 75% by weight of paraffins, preferably more than 85% by weight of paraffins, more preferably more than 90% by weight of paraffins, most preferably more than 95% by weight of paraffins.

4. Lågaromatisk bränslesammansättning enligt skyddskrav 1, innefattande mindre än 25 vikt-% naftener, fördelaktigt mindre än 15 vikt-% naftener, mera fördelaktigt mindre än 10 vikt-% naftener, mest fördelaktigt mindre än 5 än.

Low aromatic fuel composition according to Claim 1, comprising less than 25% naphthenes, preferably less than 15% naphthenes, more preferably less than 10% naphthenes, most preferably less than 5% naphthenes.

5. Lågaromatisk bränslesammansättning enligt skyddskrav 1, som lågaromatisk bränslesammansättning uppfyller EN 15940: krav.

5. A low-aromatic fuel composition according to protection claim 1, which low-aromatic fuel composition meets the requirements of EN 15940.

6. Lågaromatisk bränslesammansättning enligt skyddskrav 1, som lågaromatisk bränslesammansättning innefattar mera än 85 C14 - C18 kolväten och mindre än 15 vikt-% med C13 eller kartareor och kolväten med C19 elleräng.

The low-aromatic fuel composition of claim 1, wherein the low-aromatic fuel composition comprises more than 85% by weight of C14-C18 hydrocarbons and less than 15% by weight of C13 or shorter hydrocarbons and C19 or longer-chain hydrocarbons.

7. Lågaromatisk bränslesammansättning enligt skyddskrav 1, innefattande åtminstone 10 vol% fossil paraffinic diesel component.

A low aromatic fuel composition according to claim 1, comprising at least 10% by volume of a fossil paraffinic diesel component.

8. Lågaromatisk bränslesammansättning enligt skyddskrav 1, som innefattar mindre än 20 vol% GTL-baserad diesel component.

A low-aromatic fuel composition according to claim 1, comprising less than 20% by volume of a GTL-based diesel component.

9. Lågaromatisk bränslesammansättning enligtskyddskrav 1, innefattande 70 vol-% -80 vol-% förnybar paraffinic diesel component, 5 vol-% - 15 vol-% fossil paraffinic diesel component and 5 vol-% -15 vol-% GTL-baserad diesel component.

The low aromatic fuel composition according to Claim 1, comprising 70% to 80% by volume of a renewable paraffinic diesel component, 5% to 15% by volume of a fossil paraffinic diesel component and 5% to 15% by volume of a GTL-based diesel component.

10. Lågaromatisk bränslesammansättning enligt skyddskrav 1, innefattande 80 vol-% förnybar paraffin diesel component, 10 vol-% fossil paraffin diesel component, and 10 vol-% GTL-baserad diesel component.

The low aromatic fuel composition of claim 9, comprising 80% by volume of a renewable paraffinic diesel component, 10% by volume of a fossilized paraffinic diesel component, and 10% by volume of a GTL-based diesel component.

11. Lågaromatisk bränslesammansättning enligt skyddskrav 1, innefattande 40 vol-% to 60 vol-% förnybar paraffinic diesel component and 60 vol-% to 40 vol-% fossil paraffinic diesel component.

The low aromatic fuel composition of claim 1, comprising 40% to 60% by volume of a renewable paraffinic diesel component and 60% to 40% by volume of a fossil paraffinic diesel component.

12. Lågaromatisk bränslesammansättning enligt skyddskrav 1, stem CFPP below -20 ° C, forward temperature below -25 ° C, sea temperature below -30 ° C.

Low aromatic fuel composition according to Claim 1, having a CFPP of less than -20 ° C, preferably less than -25 ° C, more preferably less than -30 ° C.

13. Lågaromatisk bränslesammansättning enligt skyddskrav 1, stem cetantal större än 58, fördelaktigt större än 65, fördelaktigt större än 70.

A low aromatic fuel composition according to claim 1 having a Cetane number greater than 58, preferably greater than 65, preferably greater than 70.

Low aromatic fuel composition according to Claim 1, having an oxidation stability of more than 60 minutes, preferably more than 65 minutes, preferably more than 70 minutes. SKYDDSKRAV

14. Lågaromatisk bränslesammansättning enligt skyddskrav 1, stem oxideringsstab for 60 min, fork-fork for 65 min, fork-fork for 70 min.