FR3138444A1 - Composition renouvelable de carburéacteur à teneur élevée en composés naphténiques et procédé de préparation associé - Google Patents
Composition renouvelable de carburéacteur à teneur élevée en composés naphténiques et procédé de préparation associé Download PDFInfo
- Publication number
- FR3138444A1 FR3138444A1 FR2207729A FR2207729A FR3138444A1 FR 3138444 A1 FR3138444 A1 FR 3138444A1 FR 2207729 A FR2207729 A FR 2207729A FR 2207729 A FR2207729 A FR 2207729A FR 3138444 A1 FR3138444 A1 FR 3138444A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- base
- mass
- volume
- aromatic
- jet fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 97
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 92
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 78
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 claims abstract description 53
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 42
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 35
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N monobenzene Natural products C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims abstract description 16
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims abstract description 11
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 10
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 35
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 30
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 claims description 30
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 claims description 12
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 9
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 8
- 239000003925 fat Substances 0.000 claims description 8
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 claims description 8
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims description 7
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 claims description 7
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims description 5
- 235000021588 free fatty acids Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 5
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims description 4
- 241000206602 Eukaryota Species 0.000 claims description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 4
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 claims description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000010913 used oil Substances 0.000 claims description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 25
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 11
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 10
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical class CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 7
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 5
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical class CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N N-Pentanol Chemical class CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 4
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 4
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 4
- PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N isoamylol Chemical compound CC(C)CCO PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 3
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 3
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 3
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 3
- -1 fatty acid esters Chemical class 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 2
- 235000001950 Elaeis guineensis Nutrition 0.000 description 2
- 244000127993 Elaeis melanococca Species 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000008162 cooking oil Substances 0.000 description 2
- 150000001924 cycloalkanes Chemical class 0.000 description 2
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 2
- 239000002029 lignocellulosic biomass Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 2
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 125000006527 (C1-C5) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000014698 Brassica juncea var multisecta Nutrition 0.000 description 1
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 description 1
- 235000006008 Brassica napus var napus Nutrition 0.000 description 1
- 235000006618 Brassica rapa subsp oleifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000188595 Brassica sinapistrum Species 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 241001390275 Carinata Species 0.000 description 1
- 241000218631 Coniferophyta Species 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 244000017020 Ipomoea batatas Species 0.000 description 1
- 235000002678 Ipomoea batatas Nutrition 0.000 description 1
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000221089 Jatropha Species 0.000 description 1
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 1
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 1
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000019483 Peanut oil Nutrition 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- 241000209056 Secale Species 0.000 description 1
- 235000007238 Secale cereale Nutrition 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 235000021536 Sugar beet Nutrition 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000019714 Triticale Nutrition 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003486 adipose tissue brown Anatomy 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- ZOJBYZNEUISWFT-UHFFFAOYSA-N allyl isothiocyanate Chemical compound C=CCN=C=S ZOJBYZNEUISWFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 1
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 1
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 235000005687 corn oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002285 corn oil Substances 0.000 description 1
- 235000012343 cottonseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002385 cottonseed oil Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 150000001923 cyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000006392 deoxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 235000021323 fish oil Nutrition 0.000 description 1
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 1
- 239000010460 hemp oil Substances 0.000 description 1
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical class CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 239000000944 linseed oil Substances 0.000 description 1
- 235000021388 linseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 235000021243 milk fat Nutrition 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000008164 mustard oil Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003606 oligomerizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 1
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003346 palm kernel oil Substances 0.000 description 1
- 235000019865 palm kernel oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 239000000312 peanut oil Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 238000005504 petroleum refining Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000010665 pine oil Substances 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008159 sesame oil Substances 0.000 description 1
- 235000011803 sesame oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003079 shale oil Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 1
- 239000003760 tallow Substances 0.000 description 1
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 1
- 241000228158 x Triticosecale Species 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
- C10G3/50—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids in the presence of hydrogen, hydrogen donors or hydrogen generating compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures of undefined composition from oxides of carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1011—Biomass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1022—Fischer-Tropsch products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
- C10G2400/08—Jet fuel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
Composition renouvelable de carburéacteur à teneur élevée en composés naphténiques et procédé de préparation associé La présente invention concerne une composition de carburéacteur issue de charges renouvelables comprenant, par rapport au volume total de la composition : a. de 50 à 90% en volume d’au moins une base paraffinique issue d’un hydrotraitement d’esters et d’acides gras, d’un procédé Fischer-Tropsch ou d’un procédé de production de carburéacteur à partir d’alcools, et comprenant au moins 90% en masse de paraffines par rapport à la masse totale de la base paraffinique, b. de 10 à 50% en volume d’au moins une base naphténique en C8-C16, ladite base naphténique étant issue de l’hydrogénation d’une base aromatique en C8-C16, ladite base aromatique correspondant à la fraction C8-C16 d’un biocarburant produit par un procédé de conversion en carburant d’au moins un bioalcool en C1-C6, et ladite base aromatique contenant au moins 60% en masse de composés aromatiques par rapport à la masse totale de la base aromatique, lesdits composés aromatiques comprenant au moins 50% en masse, de préférence au moins 80% en masse, de benzène substitué par au moins m méthyles, m étant un entier de 1 à 3, et éventuellement n alkyle en C2-C5, n étant un entier de 1 à 3, dans laquelle ladite composition de carburéacteur comprend de 10 à 49% en masse de composés naphténiques par rapport à la masse totale de la composition Figure pour l'abrégé : Aucune
Description
La présente invention concerne le domaine des carburéacteurs et en particulier un carburéacteur issu de charges renouvelables à teneur élevée en composés naphténiques.
CONTEXTE DE L’INVENTION
Le carburant conventionnel de type carburéacteur est produit à partir de pétrole brut et contient un mélange complexe d'hydrocarbures qui ont typiquement 6 à 18 atomes de carbone. Ces hydrocarbures comprennent des alcanes linéaires et ramifiés, des cycloalcanes et des hydrocarbures aromatiques. En raison de la charge d’origine pétrolière et des procédés de production, le carburant conventionnel de type carburéacteur, appelé également jet, contient typiquement jusqu'à 25 % en volume d'hydrocarbures aromatiques, plus spécifiquement typiquement de 10% à 25% en volume d'hydrocarbures aromatiques. Une proportion significative, habituellement de l'ordre de moins de 5 % d’hydrocarbures aromatiques, sont polycycliques (c'est-à-dire qu’ils contiennent deux ou plusieurs cycles aromatiques) et généralement de type naphtalènes. De tels composés sont nocifs pour la santé (par exemple cancérigènes) et ont de mauvaises propriétés de combustion.
Les contraintes environnementales, économiques et énergétiques ont encouragé la diversification des ressources énergétiques et le développement de nouveaux carburants en particulier dans le domaine de l’aviation.
Les carburants renouvelables dérivés de la matière biologique sont une alternative aux combustibles fossiles conventionnels. Les jets conventionnels peuvent être mélangés à des bases paraffiniques issues de charges renouvelables telles que prévues par la norme D7566-21, permettant ainsi la production de carburants d’aviation alternatifs. Les bases pour carburant d’aviation issues de charges renouvelables pouvant être incorporées à du jet fossile sont :
- les kérosènes paraffiniques synthétiques [SPK], issus de procédés tels que le procédé Fischer-Tropsch, l’hydrotraitement d’esters et d’acides gras [HEFA-SPK] ou produit par la voie Alcohol-to-jet (transformation d’alcool en kérosène) [ATJ-SPK],
- les isoparaffines synthétiques produites par hydrotraitement à partir de sucres fermentés [SIP-HFS],
- les kérosènes aromatiques synthétiques obtenus par alkylation d’aromatiques légers de source non-pétrolière [SPK/A],
- les kérosènes de synthèse obtenus à partir de la conversion hydrothermale d’esters d’acide gras et d’acide gras, et
- les kérosènes paraffiniques synthétiques [SPK] obtenus à partir d’hydrocarbures, d’esters et d’acides gras hydrotraités.
A court terme, les carburants renouvelables sont introduits en mélange avec les carburants fossiles, mais il sera rapidement nécessaire d’utiliser des carburants renouvelables purs, sans les mélanger à du jet fossile. Il est donc nécessaire de développer des formulations de carburants renouvelables qui répondent aux spécifications en vigueur et/ou qui soient compatibles avec les avions actuels et futurs
Actuellement, les bases de carburant d’aviation renouvelables ne peuvent pour la plupart être utilisées seules en raison de leur composition très éloignée des jets fossiles, qui posent notamment des problèmes de compatibilité avec les matériaux des éléments avec lesquels le carburant est en contact. Ceci provient du fait que ces bases sont principalement constituées de paraffines. Elles présentent donc de bonnes propriétés de combustion, mais posent des problèmes d’utilisation dans les avions actuels, notamment des problèmes de compatibilité de matériaux, de faible densité, de faible pouvoir lubrifiant, de température d’auto-inflammation trop basse. Une possibilité pour résoudre ce problème est d’ajouter une base aromatique à la base paraffinique. L’article - Kramer S, Andac G, Heyne J, Ellsworth J, Herzig P and Lewis KC (2022) Perspectives on Fully Synthesized Sustainable Aviation Fuels: Direction and Opportunities. Front. Energy Res. 9:782823. doi: 10.3389/fenrg.2021.782823 – présente ainsi les voies probables de production de SAF dits 100% drop-in, par mélange de bases paraffiniques et de bases aromatiques. Toutefois, même si les composés aromatiques améliorent la lubrification et la tenue des joints, ils ont un impact négatif sur les émissions en combustion, principalement sur la formation de particules fines et la présence de trainées.
Le brevet US 8,629,310 décrit un procédé de production permettant de convertir des matières premières oxygénées dérivées de la biomasse en différents carburants, notamment des hydrocarbures de la gamme des gaz, des carburéacteurs et des carburants diesel. Les compositions obtenues comprennent plus de 50% en masse de composés naphténiques.
La demande WO 2021/237030 décrit une composition de kérosène produite à partir de pétrole brut et d’huile de schiste, et comprenant une quantité substantielle de composés aromatiques comprise entre 4 et 10% en masse.
La demande US 2019/0002778 décrit une composition de kérosène produite par mélange d’un a) composant de carburant de gamme aviation et d’un b) composant de carburant de gamme diesel d'origine renouvelable.
La demande US 2009/0253947 décrit un procédé de production, en particulier un procédé de production intégré, d'un mélange de carburant à partir d'un composant riche en paraffines et d'un composant riche en composés cycliques, chacun des composants étant généré à partir d'une matière première renouvelable.
Le brevet US 10,087,374 décrit un procédé de conversion de triacylglycérides en précurseurs de pétrole brut et/ou en combustibles hydrocarbonés distillés.
Aucune de ces compositions ne permet d’optimiser leur qualité de combustion tout en préservant, voire en améliorant, leurs propriétés, telles que leur compatibilité avec les matériaux, en particulier avec les joints, leur densité, leur pouvoir lubrifiant, leur viscosité et/ou leur température d’auto-inflammation.
Il existe donc un besoin de nouvelles compositions de carburéacteur issues exclusivement de charges renouvelables, présentant une qualité de combustion améliorée par rapport aux compositions de carburéacteur existantes, tout en préservant, voire améliorant au moins une de leurs propriétés choisies parmi leur compatibilité avec les matériaux, en particulier avec les joints, leur densité, leur densité énergétique, leur pouvoir lubrifiant et/ou leur température d’auto-inflammation.
Il existe également un besoin pour un procédé permettant la préparation de compositions de carburéacteur issues exclusivement de charges renouvelables et présentant une qualité de combustion améliorée par rapport aux compositions de carburéacteur existantes, tout en préservant, voire améliorant au moins une de leurs propriétés choisies parmi leur compatibilité avec les matériaux, en particulier avec les joints, leur densité, leur pouvoir lubrifiant, leur viscosité, leur température d’auto-inflammation, et/ou en améliorant leur impact environnemental.
DESCRIPTION DE L’INVENTION
A cet effet, l’invention concerne une composition de carburéacteur issue de charges renouvelables comprenant, par rapport au volume total de la composition :
a. de 50 à 90% en volume d’au moins une base paraffinique issue d’un hydrotraitement d’esters et d’acides gras, d’un procédé Fischer-Tropsch ou d’un procédé de production de carburéacteur à partir d’alcools, et comprenant au moins 90% en masse de paraffines par rapport à la masse totale de la base paraffinique,
b. de 10 à 50% en volume d’au moins une base naphténique en C8-C16, ladite base naphténique étant issue de l’hydrogénation d’une base aromatique en C8-C16, ladite base aromatique correspondant à la fraction C8-C16 d’un biocarburant produit par un procédé de conversion en carburant d’au moins un bioalcool en C1-C6, et ladite base aromatique contenant au moins 60% en masse de composés aromatiques par rapport à la masse totale de la base aromatique, lesdits composés aromatiques comprenant au moins 50% en masse, de préférence au moins 80% en masse, de benzène substitué par au moins m méthyle, m étant un entier de 1 à 3, et éventuellement n alkyle en C2-C5, n étant un entier de 1 à 3,
dans laquelle ladite composition de carburéacteur comprend de 10 à 49% en masse de composés naphténiques par rapport à la masse totale de la composition.
Les inventeurs ont découvert qu’une telle composition, comprenant notamment de 10 à 50% en volume d’au moins une base naphténique en C8-C16, permet de résoudre les problèmes techniques précités. Elle présente une qualité de combustion améliorée par rapport aux compositions de carburéacteur existantes, tout en préservant, voire améliorant au moins une de leurs propriétés choisies parmi leur compatibilité avec les matériaux, en particulier avec les joints, leur densité, leur pouvoir lubrifiant et/ou leur température d’auto-inflammation.
De préférence, la composition comprend une quantité inférieure ou égale à 15% en volume, de préférence inférieure à 8% en volume, de préférence inférieure ou égale à 5% en volume de composés aromatiques, par rapport au volume total de la composition.
De préférence, la base naphténique comprend des composés aromatiques et des composés naphténiques, et présente un ratio massique entre les composés naphténiques et les composés aromatiques supérieur ou égal à 1, de préférence supérieur ou égal à 2, de préférence supérieur ou égal à 5.
De préférence, la composition comprend en outre de 1 à 18% en volume, de préférence de 1 à 10% en volume, par rapport au volume total de la composition, d’au moins une base aromatique en C8-C16, ladite base aromatique correspondant à la fraction C8-C16 d’un biocarburant produit par un procédé de conversion en carburant d’au moins un bioalcool en C1-C6 et caractérisée en ce que ladite base aromatique contient au moins 60% en masse de composés aromatiques, lesdits composés aromatiques comprenant au moins 50% en masse de benzène substitué par au moins m méthyle, m étant un entier de 1 à 3, et éventuellement n alkyle en C2-C5, n étant un entier de 1 à 3.
De préférence, le biocarburant comprend au moins 90% en volume de composés en C4-C40, préférentiellement de composés en C4-C20, par rapport au volume total du biocarburant.
L’invention concerne également un premier procédé de production d’une composition de carburéacteur issue de charges renouvelables, comprenant au moins les étapes suivantes :
a) la production d’au moins une base paraffinique à partir d’un hydrotraitement d’esters et d’acides gras, d’un procédé Fischer-Tropsch ou d’un procédé de production de carburéacteur à partir d’alcools (dits alcools to jet), ladite base paraffinique comprenant au moins 90% en masse de paraffines,
b) la production d’au moins une base naphténique en C8-C16 comprenant au moins les étapes suivantes :
i) la production d’un biocarburant par un procédé de conversion en carburant d’au moins un bioalcool en C1-C6,
ii) l’hydrogénation du biocarburant obtenu à l’issue de l’étape i) et l’obtention d’un biocarburant hydrogéné,
iii) la récupération de ladite base naphténique en C8-C16 par fractionnement dudit biocarburant hydrogéné obtenu à l’étape ii), et
c) le mélange de 50% à 90% en volume de l’au moins une base paraffinique produite à l’étape a) avec 10 à 50% en volume de la base naphténique produite à l’étape b), et l’obtention d’une composition de carburéacteur comprenant une base paraffinique et une base naphténique.
L’invention concerne également un deuxième procédé de production d’une composition de carburéacteur issue de charges renouvelables, comprenant au moins les étapes suivantes :
a) la production d’au moins une base paraffinique à partir d’un hydrotraitement d’esters et d’acides gras, d’un procédé Fischer-Tropsch ou d’un procédé de production de carburéacteur à partir d’alcools (dits alcools to jet), ladite base paraffinique comprenant au moins 90% en masse de paraffines,
b) la production d’un biocarburant par un procédé de conversion en carburant d’au moins un bioalcool en C1-C6,
c) i) le mélange de 50% à 90% en volume de l’au moins une base paraffinique produite à l’étape a) avec 10 à 50% en volume du biocarburant produit à l’étape b),
c) ii) l’hydrogénation du mélange obtenu à l’étape c) i) pour obtenir un mélange hydrogéné, et
c) iii) le fractionnement du mélange hydrogéné et l’obtention d’une composition de carburéacteur comprenant une base paraffinique et une base naphténique.
La production du biocarburant, l’hydrogénation du mélange et le fractionnement du mélange hydrogéné sont tels que définis pour le premier procédé.
L’invention concerne également un troisième procédé de production d’une composition de carburéacteur issue de charges renouvelables, comprenant au moins les étapes suivantes :
a) la production d’au moins une base paraffinique à partir d’un hydrotraitement d’esters et d’acides gras, d’un procédé Fischer-Tropsch ou d’un procédé de production de carburéacteur à partir d’alcools (dits alcools to jet), ladite base paraffinique comprenant au moins 90% en masse de paraffines,
b) la production d’un biocarburant par un procédé de conversion en carburant d’au moins un bioalcool en C1-C6,
c) i) l’hydrogénation du biocarburant obtenu à l’étape b) pour obtenir un biocarburant hydrogéné
c) ii) le mélange de 50% à 90% en volume de l’au moins une base paraffinique produite à l’étape a) avec 10 à 50% en volume du biocarburant hydrogéné produit à l’étape c) i),
c) iii) le fractionnement du mélange obtenu à l’étape c) ii) et l’obtention d’une composition de carburéacteur comprenant une base paraffinique et une base naphténique.
La production du biocarburant, l’hydrogénation du biocarburant et le fractionnement du mélange sont tels que définis pour le premier procédé.
Selon un mode de réalisation, dans les procédés selon l’invention, l’hydrogénation est totale.
Selon un autre mode de réalisation, dans les procédés selon l’invention, l’hydrogénation est partielle.
De préférence, dans les procédés selon l’invention, l’au moins une base paraffinique issue de l’étape a) est produite à partir d'une ou plusieurs huiles choisies parmi les huiles végétales, les graisses animales, préférentiellement les huiles hautement saturées non comestibles, les huiles usagées, les sous-produits du raffinage des huiles végétales ou d'huile(s) animale(s) contenant des acides gras libres, des tallols, et des huiles produites par des bactéries, levures, algues, procaryotes ou eucaryotes.
De préférence, les procédés selon l’invention comprennent en outre :
- une étape d) de production d’au moins une base aromatique en C8-C16 comprenant au moins les étapes suivantes :
i) la production d’un biocarburant par un procédé de conversion en carburant d’au moins un bioalcool en C1-C6,
ii) la récupération de ladite base aromatique en C8-C16 par fractionnement dudit biocarburant obtenu à l’étape i), ladite base aromatique en C8-C16 comprenant au moins 60 % en masse de composés aromatiques, lesdits composés aromatiques comprenant au moins 50% en masse, de préférence au moins 80% en masse, de benzène substitué par au moins m méthyles, m étant un entier de 1 à 3, et éventuellement n alkyle en C2-C5, n étant un entier de 1 à 3, et
- une étape e) d’ajout de 1% à 18% en volume par rapport au volume total de la composition, de préférence de 1% à 10% en volume, de la base aromatique produite à l’étape b) dans la composition de carburéacteur comprenant une base paraffinique et une base naphténique obtenue à l’issue de l’étape c).
De préférence, dans les procédés selon l’invention, les étapes a), b), c), et éventuellement d) et e) lorsque présentes, sont opérées dans des procédés distincts.
Les termes « comprenant » et « comprend » tels qu’utilisés ici sont synonymes avec « incluant », « inclut » ou « contient », « contenant », et sont inclusifs ou sans bornes et n’excluent pas de caractéristiques additionnelles, d’éléments ou d’étapes de méthodes non spécifiés.
Les expressions % en poids et % en masse ont une signification équivalente et se réfèrent à la proportion de la masse d’un produit rapportée à 100g d’une composition le comprenant.
L’expression % en volume se réfère à la proportion du volume d’un produit rapportée à 100 L d’une composition le comprenant.
Par « composés naphténiques », on entend des cycloalcanes ou des polycycloalcanes en C8-C16, éventuellement substitués par des alkyles en C1-C5.
On entend par base paraffinique un carburant synthétique paraffinique produit à partir de matière première d’origine non pétrolière.
Ledit carburant synthétique paraffinique est avantageusement un kérosène paraffinique synthétique (SPK) renouvelable issu d’un hydrotraitement d’esters et d’acides gras (SPK-HEFA) ou issu d’un procédé Fischer Tropsch (SPK-FT) ou issu d’un procédé de transformation d’alcool en kérosène isoparaffinique (SPK-ATJ).
Le carburant synthétique paraffinique de la présente invention est ainsi un carburant renouvelable obtenu exclusivement à partir de composés d’origine non fossile.
Le carburant synthétique paraffinique renouvelable SPK-HEFA peut être produit à partir d'huile(s) d'origine naturelle par un procédé d'hydrogénation et de désoxygénation d'esters d'acides gras et d'acides gras libres et du traitement ultérieur du produit comprenant l'hydrocraquage, ou l'hydroisomérisation, ou l'isomérisation, ou une combinaison de ces étapes, et peut inclure d'autres procédés de raffinage conventionnels. En d'autres termes, le carburant synthétique paraffinique renouvelable SPK-HEFA est produit à partir de l’hydrotraitement d'esters et d'acides gras d’une huile d’origine naturelle. Il est de préférence compatible avec la spécification ASTM D7566:21 Annexe 2.
Une huile d'origine naturelle est définie comme une huile d'origine biomasse et ne contenant aucune huile minérale. Dans la description « huile(s) d'origine naturelle » désigne indifféremment les huiles, les graisses et leurs mélanges. La ou lesdites huiles d'origine naturelle peuvent contenir une ou plusieurs huiles choisies parmi les huiles végétales, les graisses animales, préférentiellement les huiles hautement saturées non comestibles, les huiles usagées, les sous-produits du raffinage d'huile(s) végétale(s) ou d'huile(s) animale(s) contenant les acides gras libres, les tallols et les huiles produites par des bactéries, des levures, des algues, des procaryotes ou des eucaryotes. Les huiles végétales appropriées sont par exemple l'huile de palme, l'huile de palmiste, l'huile de soja, l'huile de colza (colza ou canola), l'huile de tournesol, l'huile de lin, l'huile de son, l’huile de riz, l'huile de maïs, l'huile d'olive, l'huile de ricin, l’huile de sésame, l’huile de pin, l’huile d'arachide, l’huile de moutarde, l’huile de carinata, l’huile de chanvre, l’huile de noix de coco, l’huile de babasu, l’huile de coton, l’huile de linola, l’huile de jatropha. Les graisses animales comprennent le suif, le saindoux, la graisse (graisse jaune et brune), l'huile/la graisse de poisson, la matière grasse, les graisses de lait.
Les sous-produits du raffinage des huiles végétales ou animales sont des sous-produits contenant des acides gras libres qui sont éliminés des graisses et huiles brutes par neutralisation ou distillation sous vide ou à la vapeur. Un exemple typique est le PFAD (Palm Fatty Acid Distillate). Les huiles usagées comprennent les huiles de cuisson usagées (huiles alimentaires usagées) et les huiles récupérées à partir des eaux résiduelles, telles que les graisses/huiles de vidange, les huiles de gouttière, les huiles d'égout, par exemple des stations d'épuration des eaux, et les graisses usagées de l'industrie alimentaire. Les tall oil, y compris les tall oil bruts, les tall oil distillés (DTO) et les acides gras de tall oil (TOFA), de préférence le DTO et le TOFA, peuvent également être utilisés dans la présente invention. Le tall oil, ou autrement appelé tallol, est un sous-produit liquide du procédé Kraft de transformation du bois, permettant d'isoler d'une part la pâte de bois utile à l'industrie papetière. Le tall oil est essentiellement obtenu lorsque les conifères sont utilisés dans le procédé Kraft. Après traitement des copeaux de bois avec du sulfure de sodium en solution aqueuse, le tall oil isolé est alcalin. Ce dernier est ensuite acidifié avec de l'acide sulfurique pour produire du tall oil brut. La ou les huiles d'origine naturelle utilisées dans la présente invention comprennent également des huiles produites par des micro-organismes, soit des micro-organismes naturels soit des micro-organismes génétiquement modifiés, tels que des bactéries, des levures, des algues, des procaryotes ou des eucaryotes. En particulier de telles huiles peuvent être récupérées par des méthodes d'extraction mécanique ou chimique bien connues.
Le carburant synthétique paraffinique renouvelable SPK-FT est issu d’un procédé de Fischer-Tropsch et peut être produit à partir de biomasse solide. Il est de préférence compatible avec la spécification ASTM D7566:21 Annexe 1. La conversion thermochimique de la biomasse (gazéification et synthèse Fisher-Tropsch), aussi appelée BtL (Biomass to Liquid), comprend les étapes suivantes : conditionnement de la biomasse (préparation, trituration, torréfaction), gazéification de la biomasse (obtention d’un gaz de synthèse), purification du gaz de synthèse, synthèse Fisher-Tropsch pour transformer le gaz en biocarburant de synthèse.
Quel que soit le procédé précité utilisé, le carburant synthétique paraffinique peut avoir été soumis à une étape d’isomérisation et/ou de distillation avant son incorporation dans la composition de l’invention, afin d’éliminer les paraffines linéaires les plus lourdes qui ne permettraient pas de respecter les propriétés à froid du jet, en particulier le point de disparition des cristaux qui doit être inférieur à -47°C pour le Jet A1. Les composés les plus légers peuvent également être séparés par distillation, afin de respecter, notamment, les propriétés de volatilité et du point éclair du jet A1. Quel que soit le procédé précité utilisé, le carburant synthétique paraffinique renouvelable peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- une teneur en paraffines supérieure à 90% en masse,
- une teneur en cycloparaffines inférieure à 10 % en masse,
- un point de congélation inférieur à -30°C, de préférence inférieur à -40°C, par exemple inférieur à -47°C,
- une densité à 15°C comprise entre 730 et 780kg/m3,
- un intervalle de distillation de 145°C à 315°C,
- une teneur en isoparaffines de 70 % en masse ou plus.
Le carburant synthétique paraffinique renouvelable SPK-ATJ peut être conforme à la spécification ASTM D7566:21 Annexe 5 mais peut également être produit à partir de tout alcool de 1 à 6 atomes de carbone. Le carburant renouvelable SPK-ATJ est obtenu par déshydratation d’alcools pour produire des oléfines, puis par oligomérisation des oléfines pour obtenir des molécules hydrocarbonées insaturées dans la plage de température d’ébullition du SAF. Ces molécules hydrocarbonées insaturées sont ensuite hydrogénées pour produire la base paraffinique.
Pour la mise en œuvre du premier procédé selon l’invention, la base paraffinique est de préférence conforme avec la spécification ASTM D7566:21.
Les deuxième et troisième procédés selon l’invention peuvent être mis en œuvre que la base paraffinique soit conforme ou non à la spécification ASTM D7566:21.
La base naphténique en C8-C16 est produite par hydrogénation d’un biocarburant obtenu par un procédé de conversion en carburant d’au moins un bioalcool en C1-C6, suivi du fractionnement du biocarburant hydrogéné.
Etape i) : production d’un biocarburant
La production du biocarburant peut être mise en oeuvre par conversion d’au moins un bioalcool en C1-C6, dans un procédé catalytique. Le procédé catalytique peut être réalisé sur un lit d'aluminosilicate, de préférence de type zéolithe.
Le bioalcool en C1-C6 contient majoritairement des alcools tels que le méthanol, l’éthanol, les propanols (n-propanol, i-propanol), les butanols (n-butanol, i-butanol), les pentanols (n-pentanols, i pentanol) et les hexanols. Le bioalcool en C1-C6 contient de préférence plus de 80% en masse d’alcools en C1 à C6, de préférence plus de 90% en masse d’alcools en C1 à C6.
Le bioalcool en C1-C6 peut être :
- Du méthanol obtenu à partir de biomasse :
La biomasse peut notamment comprendre les combustibles ligneux provenant de forêts et de terres boisées naturelles (par exemple, la sciure de bois), les résidus agricoles (par exemple, les balles de riz, le fumier de paille), les cultures énergétiques qui sont cultivées exclusivement pour la production d'énergie (par exemple, le maïs et le palmier à huile), les déchets urbains (par exemple, les déchets de bois, riz, fumier de paille), les cultures énergétiques qui sont cultivées exclusivement pour la production d'énergie (par exemple, le maïs et le palmier à huile), les déchets urbains (par exemple, les déchets solides municipaux et les eaux usées) et le combustible de biomasse dérivé de déchets (par exemple, les granulés de bois). Le méthanol d’origine renouvelable peut notamment être obtenu par conversion d’un gaz synthétique riche en CO/H2, ce gaz synthétique étant issu de la biomasse. La biomasse peut par exemple être gazéifiée pour produire un gaz synthétique (ou « syngas » en anglais) riche en CO/H2, ce gaz synthétique étant ensuite converti en méthanol en présence d’un catalyseur. Un procédé de ce type est par exemple décrit dans le document WO2018134853A1. Un gaz synthétique convenant à une conversion ultérieure en méthanol peut encore être obtenu par oxydation partielle en présence de dioxygène d’un biogaz contenant du méthane et du CO2, ce biogaz résultant par exemple de la digestion anaérobie de biomasse en présence d’un ou plusieurs microorganismes. Un procédé de ce type est par exemple décrit dans le document WO2019060988A1.
- Du méthanol obtenu à partir de dioxyde de carbone :
Plusieurs voies de transformation existent. On peut citer par exemple la conversion catalytique de dioxyde de carbone en méthanol en présence d’hydrogène. Une autre voie consiste à convertir le dioxyde de carbone en monoxyde de carbone par électroconversion ou par réaction du gaz à l’eau inverse en présence d’hydrogène. Le monoxyde de carbone est alors converti par conversion catalytique en méthanol, en présence d’hydrogène. L’hydrogène utilisé pour les différentes opérations décrites précédemment est obtenu notamment par reformage du méthane à la vapeur, par réaction du gaz à l’eau, ou est produit par électrolyse à partir d’énergies renouvelables tel que l’énergie solaire, le vent, la géothermie, les vagues ou les courants.
- Du bioéthanol produit à partir de la fermentation éthanolique par l’action fermentaire de micro-organismes, de levures et/ou de bactéries d’au moins une matière première d’origine végétale :
Le bioéthanol peut être avantageusement être obtenu par :
- fermentation anaérobie d’un substrat riche en sucres issu de biomasse, ou
- fermentation anaérobie d’un gaz comprenant du CO, lequel peut être issu de biomasse ou non.
Pour la fermentation anaérobie d’un substrat riche en sucres, les sucres sont composés des chaines de 6 ou 5 carbones, comme le glucose, le saccharose (dimère de glucose et de fructose), le xylose et l’arabinose.
Ce substrat peut par exemple comprendre, ou provenir directement des plantes agroalimentaires, de la canne à sucre, de la betterave sucrière, du sorgho sucrier, ou par dépolymérisation de l’amidon du maïs, du blé, de l’orge, du seigle, du sorgho, du triticale, de la pomme de terre, de la patate douce, du manioc, et/ou de la cellulose et de l’hémicellulose de la biomasse lignocellulosique.
Le substrat riche en sucres peut aussi être issu de biomasse lignocellullosique par un traitement comprenant (i) une étape de séparation de la lignine, de la cellulose et de l’hémicellulose contenus dans la biomasse lignocellullosique, suivie (ii) d’une étape de conversion de la cellulose et/ou de l’hémicellulose en sucres. L’obtention de ce type de substrat à partir de biomasse lignocellulosique est bien connue de l’homme du métier. Le substrat riche en sucres est ensuite soumis à la fermentation, par exemple en utilisant des microorganismes.
De l’éthanol peut également être produit par fermentation anaérobie d’un gaz comprenant du CO. Le substrat est alors un substrat gazeux (un gaz) contenant du CO. Ce substrat gazeux peut être un sous-produit d'un procédé industriel, comme la fabrication de produits en métal ferreux, notamment les aciéries, la fabrication de produits non ferreux, les procédés de raffinage du pétrole, la gazéification du charbon et/ou de la biomasse ou biochar, la production d'énergie électrique, la production de noir de carbone, la production d'ammoniac, la production de méthanol, la fabrication de coke, le craquage catalytique (en particulier lors de la régénération du catalyseur le monoxyde de carbone est produite) et le reformage du méthane.
Dans d'autres modes de réalisation, le substrat gazeux peut provenir de la gazéification de la biomasse, comme les sous-produits de la biomasse obtenus au cours de l'extraction et du traitement de produits alimentaires. Le processus de gazéification implique une combustion partielle de la biomasse dans un apport restreint d'air ou d'oxygène. Le gaz résultant comprend généralement principalement du CO et du H2, avec des volumes minimes de CO2, de méthane, d'éthylène et d'éthane. La teneur en CO du substrat gazeux est typiquement de 15% à 100% en volume, de 15% à 95% en volume, de 40% à 95% en volume, de 40% à 60% en volume, et de 45% à 55% en volume ou est dans tout intervalle défini par deux de ces limites.
Tout microorganisme capable de fermenter un substrat gazeux comprenant du CO pour produire de l'éthanol peuvent être utilisé.
- Du bioéthanol produit à partir à partir de la biomasse par conversion d’un gaz de synthèse riche en CO/H2, ce gaz synthétique étant issu de la biomasse.
La biomasse peut par exemple être gazéifiée pour produire un gaz de synthèse (ou « syngas » en anglais) riche en CO/H2, ce gaz synthétique étant ensuite converti en méthanol en présence d’un catalyseur. Un procédé de ce type est par exemple décrit dans le document WO2012003901.
- Tout autre alcool comprenant de 3 à 6 atomes de carbone obtenu par exemple par :
- réaction catalytique d’hydrogène avec du dioxyde de carbone ou monoxyde de carbone ;
- réaction catalytique d’hydrogène avec des carbohydrates ;
- fermentation ABE, une fermentation bactérienne produisant un mélange d’éthanol, d’acétone et de butanol à partir d’hydrates de carbone tels que glucose ou amidon ;
- fermentation anaérobique de sucres issus de biomasse notamment pour obtenir du propanol (iso ou n), du butanol (iso ou n) ou de l’isoamyle alcool ;
- fermentation anaérobique d’un mélange contenant au moins du monoxyde de carbone, du dioxyde de carbone et de l’hydrogène pour obtenir notamment du propanol (iso ou n), du butanol (iso ou n) ou de l’isoamyle alcool.
Etape i
i
) :
hydrogénation du biocarburant
L’hydrogénation du biocarburant hydrogène partiellement ou totalement les composés insaturés compris dans le biocarburant, en particulier hydrogène partiellement ou totalement les composés aromatiques compris dans le biocarburant.
L’hydrogénation est par exemple réalisée dans un ou plusieurs réacteurs en lit fixe (descendant ou ascendant) et en phase mixte, la fraction à hydrogéner étant principalement en phase liquide.
L’hydrogénation est par exemple effectuée à une température comprise entre 50°C et 350°C, notamment entre 100°C et 300°C. Elle est réalisée sous une pression de préférence supérieure à 10 bara et notamment comprise entre 20 bara et 80 bara.
Un flux d’hydrogène est alimenté dans le ou chaque réacteur en mélange avec le courant de base aromatique à hydrogéner. Le rapport du débit volumique du flux d’hydrogène au débit volumique de base aromatique (sans compter le flux recyclé) à hydrogéner est compris avantageusement entre 50 NL/L et 3000NL/L, notamment entre 100 NL/L et 500 NL/L. L’hydrogène peut être ajouté au courant de biocarburant en plusieurs étages le long du lit catalytique. La vitesse spatiale horaire est comprise avantageusement entre 0.5 et 3 et notamment entre 1 et 2 h-1. L’excès d’hydrogène peut être recyclé dans la zone réactionnelle après séparation et compression.
La réaction est mise en œuvre en présence d’au moins un catalyseur comprenant un ou plusieurs métaux du groupe VIII (typiquement Pt, Pd, Ni) supporté sur un support tel que la silice, l’alumine ou tout mélange de ces deux composés ou du carbone. La réaction peut également être mise en œuvre en présence d’un catalyseur de type sulfure contenant un élément du groupe VIB (Cr, Mo, W) et un élément du groupe VIIIB (Fe, Ru, Co, Os, Co, Rh, Ir, Pd, Ni, Pt) ou des mélanges de ces deux groupes de métaux.
L’étape d’hydrogénation est suivie de préférence d’une étape de séparation des composés légers, généralement réalisée par strippage ou distillation. Cette étape de séparation permet de produire une coupe hydrogénée de type C8-C16, conforme pour incorporation dans le carburant aviation.
Selon une variante, l’hydrogénation du biocarburant est totale. Cela signifie que les composés aromatiques contenus dans le biocarburant sont hydrogénés à plus de 99%.
Selon une autre variante, l’hydrogénation du biocarburant est partielle. De préférence, entre 10% et 99%, de préférence entre 10% et 90% en masse des composés aromatiques contenus dans le biocarburant à hydrogéner, de préférence entre 30% en masse et 80% en masse des composés aromatiques contenus dans le biocarburant à hydrogéner, sont hydrogénés en composés naphténiques.
L’ensemble des caractéristiques et variantes ci-dessus concernant l’hydrogénation du biocarburant du premier procédé s’applique également à l’hydrogénation du mélange du deuxième procédé selon l’invention, et à l’hydrogénation du biocarburant du troisième procédé selon l’invention.
Etape ii
i
) : récupération de la base
naphténique
en C8-C16
Le biocarburant hydrogéné obtenu lors de l’étape ii) est fractionné pour récupérer la fraction naphténique en C8-C16.
Selon la variante du procédé dans laquelle le biocarburant est partiellement hydrogéné, la base naphténique récupérée par fractionnement du biocarburant partiellement hydrogéné comprend un mélange de composés aromatiques et de composés naphténiques.
Selon cette variante, la base naphténique comprend de préférence au moins 60% en masse de composés naphténiques, de préférence de 70% à 95% en masse de composés naphténiques, préférentiellement de 75% à 95% en masse de composés naphténiques.
Selon cette variante, la base naphténique présente de préférence un ratio massique entre les composés naphténiques et les composés aromatiques supérieur ou égal à 1, de préférence supérieur ou égal à 2, de préférence supérieur ou égal à 5, de préférence compris entre 1 et 99, de préférence comprise entre 5 et 24, de préférence compris entre 5 et 10.
En particulier, la production des bases paraffinique et naphténique selon l’invention peut être réalisée à partir de sources renouvelables différentes, et notamment par des procédés séparés.
L’ensemble des caractéristiques et variantes ci-dessus concernant l’étape de fractionnement du biocarburant hydrogéné du premier procédé s’applique également à l’étape de fractionnement du mélange hydrogéné du deuxième procédé selon l’invention et à l’étape de fractionnement du mélange du troisième procédé selon l’invention.
La composition selon l’invention peut en outre comprendre une base aromatique en C8-C16.
La base aromatique en C8-C16 peut être produite selon les étapes suivantes :
i) production d’un biocarburant en soumettant au moins un bioalcool en C1-C6 issu d’au moins une charge renouvelable à un procédé de conversion d’alcool en carburant,
ii) récupération par fractionnement de ladite base aromatique en C8-C16 issue dudit biocarburant obtenu à l’étape i).
L’étape i) de production du biocarburant est identique à celle décrite ci-dessus pour la production de la base naphténique.
Etape ii) : récupération de la base aromatique en C8-C16
Le biocarburant obtenu lors de l’étape i) est fractionné pour récupérer la fraction C8-C16 afin de satisfaire aux propriétés de volatilité des carburants aviation.
La base aromatique en C8-C16 selon l’invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- au moins 60 % en masse de composés aromatiques en C8-C16, notamment de composés monoaromatiques, lesdits composés aromatiques comprenant au moins 50% en masse, de préférence au moins 80% en masse, de benzène substitué par au moins m méthyle, m étant un entier de 1 à 3, et éventuellement n alkyle en C2-C5, n étant un entier de 1 à 3,
- de 8% en masse à 15% en masse de composés naphténiques,
- de 5% en masse à 15% en masse d’isoparaffines,
- moins de 5% en masse de n-paraffines.
On notera que lesdits composés aromatiques, présents en une teneur d’au moins 60% en masse, comprennent du benzène substitué par au moins m méthyle et éventuellement n alkyle en C2-C5. Ces composés aromatiques peuvent ainsi comprendre un mélange de molécules de benzène substitué par au moins m méthyles, m étant un entier allant de 1 à 3, et optionnellement des molécules de benzène substitué par au moins m méthyles, m étant un entier allant de 1 à 3, et/ou n alkyle en C2-C5, n étant un entier allant de 1 à 3.
En particulier, la production des bases paraffiniques et naphténiques selon l’invention peut être réalisée à partir de sources renouvelables différentes, et notamment par des procédés séparés.
De préférence, la composition selon l’invention comprend de 50% à 85% en volume, de préférence de 55% à 80% en volume, préférentiellement de 55% à 75% en volume de l’au moins une base paraffinique.
De préférence, la composition selon l’invention comprend de 15% à 50% en volume, de préférence de 20% à 45% en volume, préférentiellement de 25% à 45% en volume de l’au moins une base naphténique.
De préférence, la composition selon l’invention comprend moins de 18% en volume, de préférence moins de 10% en volume, de préférence moins de 8% en volume, de préférence moins de 5% en volume, de préférence de 1% à 18% en volume, de préférence de 1 à 10% en volume de l’au moins une base aromatique.
De préférence, la composition selon l’invention présente un ratio massique composés naphténiques/composés aromatiques supérieur ou égal à 1, de préférence supérieur ou égal à 2, de préférence supérieur ou égal à 3, de préférence entre 3 et 5.
De préférence, la composition selon l’invention comprend de 15% à 48% en masse de composés naphténiques, préférentiellement de 25% à 45% en masse de composés naphténiques.
De préférence, la composition selon l’invention comprend une quantité inférieure ou égale à 15% en volume de composés aromatiques, de préférence inférieure ou égale à 8% en volume, préférentiellement inférieure ou égale à 5% en volume, par rapport au volume total de la composition. De préférence, la composition selon l’invention comprend une quantité de composés aromatiques comprise entre 1 et 15% en volume, de préférence entre 1 et 8% en volume, par rapport au volume total de la composition.
La quantité de composés aromatiques compris dans la composition selon l’invention est définie en volume conformément aux spécifications de la norme ASTM D7566:21.
Avantageusement, la composition de carburéacteur selon l'invention peut être conforme aux exigences Jet A ou Jet A1 telles que définies dans la norme ASTM D7566 :21 de juillet 2021 ou dans la DefStan 91-091 Issue qui fait référence à la norme ASTM D7566:21.
Par exemple, la composition selon l’invention présente une densité comprise entre 755 kg/m3et 840 kg/m3, de préférence comprise entre 775 kg/m3et 840 kg/m3.
En particulier, les teneurs en base paraffinique, en base naphténique, et en base aromatique lorsque présente, dans la composition de carburéacteur selon l’invention peuvent être choisies de telle sorte que la composition de carburéacteur selon l’invention soit conforme à ces exigences.
Dans un mode de réalisation avantageux, l’au moins une base paraffinique et l’au moins une base naphténique sont issues de traitements séparés de charges renouvelables (de procédés distincts), notamment de charges renouvelables distinctes. Dans un mode de réalisation préféré, la composition de carburéacteur selon l’invention est constituée des bases paraffinique, naphténique, et aromatique lorsque présente, issues de charges renouvelables.
Selon un mode de réalisation, la composition de carburéacteur selon l’invention est exempte de composants d’origine pétrolière.
L’exemple ci-dessous illustre l’invention sans pour autant en limiter la portée.
Deux compositions C1 et C2 selon l’invention sont préparées.
C1 comprend 68% en volume d’HEFA conforme à la base paraffinique a) selon l’invention et 32% en volume de la base naphténique b).
C2 comprend 61% en volume d’HEFA conforme à la base paraffinique a) selon l’invention et 39% en volume de la base naphténique b).
Les compositions C1 et C2, ainsi que la base HEFA conforme à la base paraffinique a) présentent les caractéristiques détaillées dans le tableau suivant (ces caractéristiques ont été déterminées selon les normes précisées dans chaque colonne) :
| Point d’auto-inflammation (°C) | Densité (kg/m3) | Viscosité @ -20 °C (mm²/s) | Viscosité @ -40°C (mm²/s) | BOCLE (mm) | |
| ASTM E659-15 | ASTM D1298-06 | ASTM D445-21 | ASTM D5001 (19e1) | ||
| HEFA | 198 | 760,9 | 5,794 | 13,28 | 0,85 |
| C1 | 230 | 773,5 | 4,274 | 8,594 | 0,77 |
| C2 | 249 | 776,3 | 4,024 | 7,897 | 0,77 |
L’ajout de la base naphténique b) à une base paraffinique a) permet donc d’obtenir des compositions présentant des propriétés améliorées. En particulier, l’ajout de de la base naphténique b) améliore de manière surprenante la viscosité à – 40°C de la base paraffinique, ainsi que sa lubrifiance (BOCLE). Ceci montre qu’il est possible de remplacer au moins une partie de la base aromatique, fréquemment utilisée en combinaison avec les bases paraffiniques, par une base naphténique, et ainsi réduire la formation de particules fines et la présence de trainées.
Claims (10)
- Composition de carburéacteur issue de charges renouvelables comprenant, par rapport au volume total de la composition :
a. de 50 à 90% en volume d’au moins une base paraffinique issue d’un hydrotraitement d’esters et d’acides gras, d’un procédé Fischer-Tropsch ou d’un procédé de production de carburéacteur à partir d’alcools, et comprenant au moins 90% en masse de paraffines par rapport à la masse totale de la base paraffinique,
b. de 10 à 50% en volume d’au moins une base naphténique en C8-C16, ladite base naphténique étant issue de l’hydrogénation d’une base aromatique en C8-C16, ladite base aromatique correspondant à la fraction C8-C16 d’un biocarburant produit par un procédé de conversion en carburant d’au moins un bioalcool en C1-C6, et ladite base aromatique contenant au moins 60% en masse de composés aromatiques par rapport à la masse totale de la base aromatique, lesdits composés aromatiques comprenant au moins 50% en masse, de préférence au moins 80% en masse, de benzène substitué par au moins m méthyles, m étant un entier de 1 à 3, et éventuellement n alkyle en C2-C5, n étant un entier de 1 à 3,
dans laquelle ladite composition de carburéacteur comprend de 10 à 49% en masse de composés naphténiques par rapport à la masse totale de la composition. - Composition de carburéacteur selon la revendication 1, comprenant une quantité inférieure ou égale à 15% en volume, de préférence inférieure à 8% en volume, de préférence inférieure ou égale à 5% en volume de composés aromatiques, par rapport au volume total de la composition.
- Composition de carburéacteur selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la base naphténique comprend des composés aromatiques et des composés naphténiques, et présente un ratio massique entre les composés naphténiques et les composés aromatiques supérieur ou égal à 1, de préférence supérieur ou égal à 2, de préférence supérieur ou égal à 5.
- Composition de carburéacteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre de 1 à 18% en volume, de préférence de 1 à 10% en volume, par rapport au volume total de la composition, d’au moins une base aromatique en C8-C16, ladite base aromatique correspondant à la fraction C8-C16 d’un biocarburant produit par un procédé de conversion en carburant d’au moins un bioalcool en C1-C6 et caractérisée en ce que ladite base aromatique contient au moins 60% en masse de composés aromatiques, lesdits composés aromatiques comprenant au moins 50% en masse de benzène substitué par au moins m méthyle, m étant un entier de 1 à 3, et éventuellement n alkyle en C2-C5, n étant un entier de 1 à 3.
- Procédé de production d’une composition de carburéacteur issue de charges renouvelables, comprenant au moins les étapes suivantes :
a) la production d’au moins une base paraffinique à partir d’un hydrotraitement d’esters et d’acides gras, d’un procédé Fischer-Tropsch ou d’un procédé de production de carburéacteur à partir d’alcools, ladite au moins une base paraffinique comprenant au moins 90% en masse de paraffines,
b) la production d’au moins une base naphténique en C8-C16 comprenant au moins les étapes suivantes :
i) la production d’un biocarburant par un procédé de conversion en carburant d’au moins un bioalcool en C1-C6,
ii) l’hydrogénation du biocarburant obtenu à l’issue de l’étape i) et l’obtention d’un biocarburant hydrogéné,
iii) la récupération de ladite base naphténique en C8-C16 par fractionnement dudit biocarburant hydrogéné obtenu à l’étape ii), et
c) le mélange de 50% à 90% en volume de l’au moins une base paraffinique produite à l’étape a) avec 10 à 50% en volume de la base naphténique produite à l’étape b), et l’obtention d’une composition de carburéacteur comprenant une base paraffinique et une base naphténique. - Procédé de production d’une composition de carburéacteur issue de charges renouvelables selon la revendication 5, dans lequel l’hydrogénation est totale.
- Procédé de production d’une composition de carburéacteur issue de charges renouvelables selon la revendication 5, dans lequel l’hydrogénation est partielle.
- Procédé de production d’une composition de carburéacteur issue de charges renouvelables selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel l’au moins une base paraffinique issue de l’étape a) est produite à partir d'une ou plusieurs huiles choisies parmi les huiles végétales, les graisses animales, préférentiellement les huiles hautement saturées non comestibles, les huiles usagées, les sous-produits du raffinage des huiles végétales ou d'huile(s) animale(s) contenant des acides gras libres, des tallols, et des huiles produites par des bactéries, levures, algues, procaryotes ou eucaryotes.
- Procédé de production d’une composition de carburéacteur selon l’une quelconque des revendications 5 à 8 comprenant en outre :
- une étape d) de production d’au moins une base aromatique en C8-C16 comprenant au moins les étapes suivantes :
i) la production d’un biocarburant par un procédé de conversion en carburant d’au moins un bioalcool en C1-C6,
ii) la récupération de ladite base aromatique en C8-C16 par fractionnement dudit biocarburant obtenu à l’étape i), ladite base aromatique en C8-C16 comprenant au moins 60 % en masse de composés aromatiques, lesdits composés aromatiques comprenant au moins 50% en masse, de préférence au moins 80% en masse, de benzène substitué par au moins m méthyles, m étant un entier de 1 à 3, et éventuellement n alkyle en C2-C5, n étant un entier de 1 à 3, et
- une étape e) d’ajout de 1% à 18% en volume par rapport au volume total de la composition, de préférence de 1% à 10% en volume, de la base aromatique produite à l’étape b) dans la composition de carburéacteur comprenant une base paraffinique et une base naphténique obtenue à l’issue de l’étape c). - Procédé de production d’une composition de carburéacteur selon l’une quelconque des revendications 5 à 9, dans lequel les étapes a), b), c), et éventuellement d) et e) lorsque présentes, sont opérées dans des procédés distincts.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2207729A FR3138444A1 (fr) | 2022-07-27 | 2022-07-27 | Composition renouvelable de carburéacteur à teneur élevée en composés naphténiques et procédé de préparation associé |
| PCT/EP2023/070717 WO2024023161A1 (fr) | 2022-07-27 | 2023-07-26 | Composition renouvelable de carburéacteur à teneur élevée en composés naphténiques et procédé de préparation associé |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2207729A FR3138444A1 (fr) | 2022-07-27 | 2022-07-27 | Composition renouvelable de carburéacteur à teneur élevée en composés naphténiques et procédé de préparation associé |
| FR2207729 | 2022-07-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3138444A1 true FR3138444A1 (fr) | 2024-02-02 |
Family
ID=83506129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2207729A Pending FR3138444A1 (fr) | 2022-07-27 | 2022-07-27 | Composition renouvelable de carburéacteur à teneur élevée en composés naphténiques et procédé de préparation associé |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3138444A1 (fr) |
| WO (1) | WO2024023161A1 (fr) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090000185A1 (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-01 | Energy & Environmental Research Center Foundation | Aviation-grade kerosene from independently produced blendstocks |
| US20090253947A1 (en) | 2008-04-06 | 2009-10-08 | Brandvold Timothy A | Production of Blended Fuel from Renewable Feedstocks |
| WO2012003901A1 (fr) | 2010-07-05 | 2012-01-12 | Haldor Topsøe A/S | Procédé pour la préparation d'éthanol et d'alcools supérieurs |
| US8629310B2 (en) | 2012-03-09 | 2014-01-14 | Phillips 66 Company | Transportation fuels from biomass oxygenates |
| RU2510389C1 (ru) * | 2012-10-19 | 2014-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова" (МИТХТ им. М.В. Ломоносова) | Способ получения реактивного топлива из биоэтанола |
| WO2018134853A1 (fr) | 2017-01-17 | 2018-07-26 | Processi Innovativi Srl | Procédé et appareil associé de production de bio-méthanol à partir d'un gaz de synthèse provenant de la gazéification de déchets |
| US10087374B2 (en) | 2012-12-11 | 2018-10-02 | Chevron Lummus Global, Llc | Conversion of triacylglycerides-containing oils to hydrocarbons |
| US20190002778A1 (en) | 2015-12-21 | 2019-01-03 | Neste Corporation | Aviation fuel composition |
| WO2019060988A1 (fr) | 2017-09-28 | 2019-04-04 | Ultra Clean Ecolene Inc. | Production de bio-méthanol |
| WO2021237030A1 (fr) | 2020-05-22 | 2021-11-25 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Compositions de kérosène à teneur élevée en composés naphténiques |
| WO2022073087A1 (fr) * | 2020-10-09 | 2022-04-14 | Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras | Procédé de production de kérosène d'aviation renouvelable |
-
2022
- 2022-07-27 FR FR2207729A patent/FR3138444A1/fr active Pending
-
2023
- 2023-07-26 WO PCT/EP2023/070717 patent/WO2024023161A1/fr unknown
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090000185A1 (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-01 | Energy & Environmental Research Center Foundation | Aviation-grade kerosene from independently produced blendstocks |
| US20090253947A1 (en) | 2008-04-06 | 2009-10-08 | Brandvold Timothy A | Production of Blended Fuel from Renewable Feedstocks |
| WO2012003901A1 (fr) | 2010-07-05 | 2012-01-12 | Haldor Topsøe A/S | Procédé pour la préparation d'éthanol et d'alcools supérieurs |
| US8629310B2 (en) | 2012-03-09 | 2014-01-14 | Phillips 66 Company | Transportation fuels from biomass oxygenates |
| RU2510389C1 (ru) * | 2012-10-19 | 2014-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова" (МИТХТ им. М.В. Ломоносова) | Способ получения реактивного топлива из биоэтанола |
| US10087374B2 (en) | 2012-12-11 | 2018-10-02 | Chevron Lummus Global, Llc | Conversion of triacylglycerides-containing oils to hydrocarbons |
| US20190002778A1 (en) | 2015-12-21 | 2019-01-03 | Neste Corporation | Aviation fuel composition |
| WO2018134853A1 (fr) | 2017-01-17 | 2018-07-26 | Processi Innovativi Srl | Procédé et appareil associé de production de bio-méthanol à partir d'un gaz de synthèse provenant de la gazéification de déchets |
| WO2019060988A1 (fr) | 2017-09-28 | 2019-04-04 | Ultra Clean Ecolene Inc. | Production de bio-méthanol |
| WO2021237030A1 (fr) | 2020-05-22 | 2021-11-25 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Compositions de kérosène à teneur élevée en composés naphténiques |
| WO2022073087A1 (fr) * | 2020-10-09 | 2022-04-14 | Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras | Procédé de production de kérosène d'aviation renouvelable |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| EDWARDS TIM ET AL: "Evaluation of Combustion Performance of Alternative Aviation Fuels", 46TH AIAA/ASME/SAE/ASEE JOINT PROPULSION CONFERENCE & EXHIBIT, 25 July 2010 (2010-07-25), Reston, Virigina, XP055977514, ISBN: 978-1-60086-958-7, DOI: 10.2514/6.2010-7155 * |
| ELISEO RANZI ET AL: "Reduced Kinetic Schemes of Complex Reaction Systems: Fossil and Biomass-Derived Transportation Fuels", INTERNATIONAL JOURNAL OF CHEMICAL KINETICS, WILEY, NEW YORK, NY, US, vol. 46, no. 9, 25 July 2014 (2014-07-25), pages 512 - 542, XP071657903, ISSN: 0538-8066, DOI: 10.1002/KIN.20867 * |
| TRET'YAKOV V F ET AL: "Production of aviation fuel by bioethanol conversion on zeolite catalysts", PETROLEUM CHEMISTRY, PLEIADES PUBLISHING, MOSCOW, vol. 56, no. 3, 22 May 2016 (2016-05-22), pages 224 - 229, XP035690614, ISSN: 0965-5441, [retrieved on 20160522], DOI: 10.1134/S0965544116030130 * |
| WOODROFFE JOSANNE-DEE ET AL: "High-Performance, Biobased, Jet Fuel Blends Containing Hydrogenated Monoterpenes and Synthetic Paraffinic Kerosenes", ENERGY & FUELS, vol. 34, no. 5, 21 May 2020 (2020-05-21), WASHINGTON, DC, US., pages 5929 - 5937, XP093028014, ISSN: 0887-0624, DOI: 10.1021/acs.energyfuels.0c00274 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024023161A1 (fr) | 2024-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2491319C2 (ru) | Интегрированный способ получения дизельного топлива из биологического материала, продукты, применение и установка, относящиеся к этому способу | |
| Demirbas | Biorefineries: Current activities and future developments | |
| Demirbas | Competitive liquid biofuels from biomass | |
| EP1866266B1 (fr) | Production de carburant diesel a partir d'huiles vegetales et animales | |
| US8241881B2 (en) | Production of gasoline from fermentable feedstocks | |
| Chew et al. | Catalytic processes towards the production of biofuels in a palm oil and oil palm biomass-based biorefinery | |
| US8148579B2 (en) | Production of gasoline from fermentable feedstocks | |
| WO2008081101A2 (fr) | Procede de conversion de charges issues de sources renouvelables en bases carburants gazoles de bonne qualite | |
| EP2825617B1 (fr) | Procede de valorisation de bio-huiles en carburants hydrocarbones | |
| FR2932811A1 (fr) | Procede de conversion de charges issues de sources renouvelables en bases carburants gazoles de bonne qualite mettant en oeuvre un catalyseur de type zeolithique | |
| FR2991335A1 (fr) | Procede optimise pour la valorisation de bio-huiles en bases aromatiques | |
| FR3012467A1 (fr) | Procede optimise de conversion de la biomasse pour la fabrication de bases petrochimiques | |
| EP2176382B1 (fr) | Procede d' hydroconversion en lit bouillonnant de charges d'origine bio-renouvelable pour la production de bases carburants | |
| EP2581436B1 (fr) | Procédé de production de distillats moyens à partir d'un melange d'une charge issue de sources renouvelables et d'un effluent paraffinique | |
| Kiatkittipong et al. | Bioresources and biofuels—From classical to perspectives and trends | |
| WO2024023161A1 (fr) | Composition renouvelable de carburéacteur à teneur élevée en composés naphténiques et procédé de préparation associé | |
| WO2024023162A1 (fr) | Composition renouvelable de carburéacteur à teneur élevée en composés naphténiques | |
| Malinowski et al. | An analysis of physico-chemical properties of the next generation biofuels and their correlation with the requirements of diesel engine | |
| EP4148103A1 (fr) | Composition renouvelable de carbureacteur | |
| WO2023170359A1 (fr) | Procede de fabrication d'un carbureacteur a partir de charges d'origine renouvelable | |
| WO2023170360A1 (fr) | Procede de fabrication d'un carbureacteur a partir de charges d'origine renouvelable | |
| FR3041359A1 (fr) | Procede optimise pour la valorisation de bio-huiles en bases aromatiques et olefiniques | |
| WO2023233098A1 (fr) | Procede de fabrication de fluides hydrocarbones a partir de charges d'origine renouvelable | |
| KR20220069151A (ko) | 바이오매스로부터 고순도 노말파라핀의 제조방법 | |
| EP2880126B2 (fr) | Procede d'hydrotraitement et d'hydroisomerisation de charges issues de la biomasse dans lequel l'effluent a hydrotraiter et le flux d'hydrogene contiennent une teneur limitee en monoxyde de carbone |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20240202 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |