KR20110048527A - 식물 오일로부터 베이스 오일로의 전환 및 수송 연료 - Google Patents

식물 오일로부터 베이스 오일로의 전환 및 수송 연료 Download PDF

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Abstract

본 발명은 트리글리세라이드 함유 생물 유래 오일을 처리하여 베이스 오일 및 수송 연료를 제공하는 방법 및 시스템에 관한 것으로, 오일에 포함된 지방산의 부분적 올리고머화는 베이스 오일 및 수송 연료들이 추출될 수 있는 올리고머화 혼합물을 제공한다. 이와 같은 방법들 및 시스템들은 초기 수소처리 단계 또는 올리고머화 혼합물의 직접 이성질화를 포함할 수 있다.

Description

식물 오일로부터 베이스 오일로의 전환 및 수송 연료{Conversion of Vegetable Oils to Base Oils and Transportation Fuels}
본 발명은 바이오매스로부터 유래된 연료 및 윤활유에 관한 것으로, 보다 상세하게는 식물 또는 작물 오일로부터 베이스 오일 및 수송 연료를 효율적으로 제조하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
바이오연료는 (1) 바이오 연료는 재생가능한 원료이고, (2) 이의 생산은 지정학적인 제약을 덜 받으며, (3) 이들은 현존하는 자동차의 석유 기반 연료를 직접적으로 대체할 수 있는 가능성을 제공하고, (4) 특히 셀룰로오스 공급원료의 경우에 있어서 바이오연료 전구체들에 의한 CO2 섭취로 인하여 순 온실가스 방출을 실질적으로 감소시킬 수 있다는 여러 이유들로 인하여 관심이 증대되고 있다. Pearce의 "Fuels Gold", New Scientist, 9월 23일, pp. 36-41, 2006 참조.
용이하게 수득가능한 바이오연료는 식물 오일이며, 이 오일은 주로 트리글리세라이드로 이루어져 있고 일부의 유리 지방산을 포함한다. 그러나, 식물 오일의 특성은 자동차 엔진에서 석유 디젤의 직접 대체를 위해 사용하기에는 부적합하다. 그 이유로는 식물 오일의 점도가 일반적으로 너무 높고, 충분히 개끗하게 연소되지 않아서, 탄소 침적물에 의해 엔진에 안좋은 영향을 가져온다. 또한, 식물 오일은 낮은 온도에서 겔화되는 경향이 있어서, 추운 기후에서 사용하기 힘들다. 이와 같은 문제점들은 식물 오일을 석유 연료와 혼합함으로써 희석될 수 있지만, 여전히 디젤 엔진에서 장기간 사용하는 것은 장애로 남아있다. Pearce, 2006; Huber 등 "Synthesis of Transportation Fuels from Biomass: Chemistry, Catalysts, and Engineering" Chem. Rev., vol. 106, pp, 4044-4098, 2006 참조.
식물 오일을 상용 디젤 엔진에서 연소가 가능한 디젤 호환성 연료(즉, 상용의 바이오디젤)로 전환하기 위해 현재 사용되는 방법은 에스터교환반응(transesterification)이다. Meher 등, "Technical Aspects of Biodiesel Production by Transesterification - A Review" Renew. & Sustain. Energy Rev., vol. 10, pp. 248-268, 2006 참조. 그러나, 상용 바이오디젤 연료에도 유사한 저온 유동 문제점이 여전히 존재한다. 이와 같은 문제는 저온, 예컨데 어는점(0℃) 부근에서 바이오디젤이 종종 농후화되거나 용이하게 유동되지 않는다는 사실에 적어도 부분적으로 기인한다. 상용 바이오디젤은 카르보닐기에 부착된 긴 직쇄 지방족기를 갖는 에틸 에스테르로 주로 구성되어 있다. 또한, 식물 오일의 에스터교환반응은 케로센 또는 가솔린 범위 분획을 소량 함유하거나 함유하지 않는 90% 이상의 디젤 범위 연료를 생산하여, 이로부터 생산되는 연료의 종류를 제한하는 문제점을 나타낸다. 식물 오일 및 기타 오일들을 일부 연료(예컨데 비-디젤)로 전환시키기 위하여, 이들 오일들은 먼저 알칸(파라핀)으로 전환되어져야 할 것으로 사료된다.
(식물 오일로부터 수득된) 지방산의 불포화도는 불량한 산화 안정성 및 침적에 기여하고, 수소화반응(hydrogenation)이 일반적으로 연료의 산화 안정성을 향상시키지만 연료의 기존의 불량한 저온 성능을 더욱 나쁘게도 할 수 있다는 점을 주지하는 것이 중요하다. 파라핀의 이성질화는 이와 같은 문제점을 개선할 수 있다.
따라서, 식물 및/또는 작물 오일을 보다 넓은 범위의 연료 형태 및 윤활유로 종종 동시에 효율적으로 처리하는 방법 및 시스템들이 보다 이로울 수 있다.
발명의 요약
일부의 구현예에서, 본 발명은 베이스 오일 및 수송 연료를 생산하기 위하여 트리글리세라이드 함유 생물학적 유래 오일을 처리하는 방법 및 시스템에 관한 것으로, 이와 같은 처리는 수소처리(제1형) 또는 직접 이성질화(제2형)을 통해 처음에 진행될 수 있다. 모든 경우에 있어서, 이와 같은 처리는 생물 유래 오일의 지방산 성분의 적어도 부분적인 올리고머화를 유발한다. 일부의 구현예에 있어서, 이와 같은 올리고머화는 적어도 일부의 생성물의 탄소수를 증가시켜서 베이스 오일 및 윤활 조성물의 범위를 좀더 넓게 한다. 일부의 이와 같은 시스템/방법(예컨데 디젤 연료 + 고가치 윤활유)에 의해 제공된 복수의 생성물 스트림들은 단일의 생성물 스트림을 제공하는 개별적인 시스템/방법에 비하여 이와 같은 시스템/방법들의 경제성을 향상시킨다.
일부의 구현예에서, 본 발명은 베이스 오일 및 디젤 또는 기타 수송 연료를 생산하는 제1형의 하나 이상의 방법(제1형 방법)에 관한 것으로, 상기 방법은 하기 단계를 포함한다: (a) 트리글리세라이드 함유 식물 오일을 처리하여 오일에 함유된 불포화 지방산 성분의 올리고머화(oligomerization)(예컨데 이량체화(dimerization)) 및 탈산소화(deoxygenation)(예컨데 카르복실, 카르보닐, 및/또는 하이드록실 잔기의 제거)를 유발시켜 올리고머화 혼합물을 제공하는 단계로서, 상기 처리는 수소처리(hydrotreating) 및 일련의 물 제거를 포함하고, (b) 올리고머화 혼합물을 이성질화 촉매 상에서 이성질화하여 베이스 오일 성분 및 디젤 연료 성분을 포함하는 이성질화 혼합물을 수득하는 단계로서, 상기 이성질화 혼합물은 30 이상의 탄소수를 갖는 알칸(파라핀)을 적어도 10 중량%를 포함하고, 및 (c) 이성질화 혼합물을 증류하여 베이스 오일 및 디젤 연료를 수득하는 단계.
일부의 구현예에서, 본 발명은 트리글리세라이드 함유 생물 유래(예컨데 식물 또는 작물 기반) 오일을 처리하여 베이스 오일 및 디젤 연료를 생산하는 하나 이상의 제 1형 시스템(제1형 시스템)에 관한 것으로, 상기 시스템은 하기의 구성요소를 포함한다: (a) 트리글리세라이드 함유 식물 오일을 처리하여 오일에 함유된 불포화 지방산 성분의 올리고머화 및 탈산소화를 유발시켜 올리고머화 혼합물을 제공하는 처리 하위시스템으로서, 상기 처리는 수소처리 및 일련의 물 제거를 포함하고, (b) 올리고머화 혼합물을 이성질화 촉매 상에서 이성질화하여 베이스 오일 성분 및 디젤 연료 성분을 포함하는 이성질화 혼합물을 수득하는 이성질화 장치로서, 상기 이성질화 혼합물은 30 이상의 탄소수를 갖는 알칸(파라핀)을 적어도 10 중량%를 포함하고, 및 (c) 이성질화 혼합물을 증류하여 베이스 오일 및 디젤 연료를 수득하는 증류 장치.
일부의 구현예에 있어서, 본 발명은 베이스 오일 및 디젤 연료를 생산하는 제2형의 하나 이상의 방법(제2형 방법)에 관한 것으로, 상기 방법은 하기 단계를 포함한다: (a) 트리글리세라이드 함유 식물 오일을 처리하여 오일에 함유된 불포화 지방산 성분의 올리고머화를 유발시켜 올리고머화 혼합물을 제공하는 단계, (b) 올리고머화 혼합물을 이성질화 촉매 상에서 이성질화하여 베이스 오일 성분 및 디젤 연료 성분을 포함하는 이성질화 혼합물을 수득하는 단계, (c) 물의 이성질화 혼합물을 스트리핑(stripping)하여 건조 이성질체 혼합물을 수득하는 단계로서, 상기 건조 이성질체 혼합물은 30 이상의 탄소수를 갖는 알칸을 적어도 10 중량% 포함하고, (d) 상기 건조 이성질체 혼합물을 추후 디젤 연료가 얻어지는 저비등 분획, 및 고비등 분획으로 분리하는 단계, 및 (e) 고 비등 분획의 적어도 일부분을 추가로 이성질화하여 베이스 오일을 수득하는 단계.
일부의 구현예에서, 본 발명은 트리글리세라이드 함유 생물 유래 오일을 처리하는 제2형의 하나 이상의 시스템(제2형 시스템)에 관한 것으로, 상기 시스템은 하기 구성성분을 포함한다: (a) 트리글리세라이드 함유 식물 오일을 처리하여 오일에 함유된 불포화 지방산 성분의 올리고머화를 유발시켜 올리고머화 혼합물을 제공하는 처리 하위시스템, (b) 올리고머화 혼합물을 이성질화하여 베이스 오일 성분 및 디젤 연료 성분을 포함하는 이성질화 혼합물을 수득하는 제1 이성질화 장치, (c) 물의 이성질화 혼합물을 스트리핑하여 30 이상의 탄소수를 갖는 알칸을 적어도 10 중량% 포함하는 건조 이성질체 혼합물을 수득하는 스트리퍼(stripper), (d) 상기 건조 이성질체 혼합물을 추후 디젤 연료가 얻어지는 저비등 분획, 및 고비등 분획으로 분리하는 분리 장치, 및 (e) 고 비등 분획의 적어도 일부분을 추가로 이성질화하여 베이스 오일을 수득하는 제2 이성질화 장치.
1. 서론
본 발명의 구현예들은 트리글리세라이드 함유 생물 유래 오일을 처리하여 오일에 포함된 불포화 지방산(카르복실산)의 올리고머화 및 탈산소화를 유발하고, 도중에 베이스 오일 및 수송 오일(예컨데 디젤 연료)를 생산하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 이와 같은 방법 및 시스템으로 처리하면 지방산 성분들의 적어도 부분적인 올리고머화(예컨데 이량체화)를 유발한다. 이와 같은 방법 및 시스템(1형)의 일부에서, 상기 처리는 초기 수소처리(hydrotreating)을 경유하여 진행되는 반면에, 상기 방법 및 시스템의 다른 형태(2형)에서는 상기 처리가 이성질화 단계를 통해 직접 수행된다.
상기 기술된 공지기술의 한계와 관련하여, 본 발명의 방법 및 시스템의 유리한 점은, 이에 제한되지는 않지만, 복수의 생성물 스트림을 생성한다는 점과, 기존의 정제소 스트림 및 공정들을 이용하여 이와 같은 스트림들의 하나 이상을 통합하는 능력을 가진다는 점을 포함한다.
2. 정의
특정 용어 및 문구들은 본 명세서 전반에 걸쳐서 처음 사용시 정의되며, 본 명세서에서 사용된 특정의 나머지 용어들은 아래와 같이 정의된다:
본 명세서에서 사용된 "바이오" 접두어는 생물학적 기원의 재생가능한 자원과 관련되어 사용되며, 이와 같은 자원은 일반적으로 화석 연료를 배제한다.
본 명세서에서 사용된 "생물 유래 오일"은 이에 제한되지는 않지만, 작물, 야채, 미세조류(microalgae) 등과 같은 생물학적 공급원에서 적어도 부분적으로 유래된 어떠한 트리글리세라이드 함유 오일을 의미한다. 이와 같은 오일들은 유리 지방산을 추가로 포함할 수 있다. 지금부터 생물학적 공급원은 "바이오매스(biomass)"로 부른다. 트리글리세라이드의 공급원으로서 미세조류를 이용하는 것의 유리한 점에 대해서는 R. Baum, "Microalgae are Possible Source of Biodiesel Fuel" Chem. & Eng. News, vol. 72(14), pp. 28-29, 1994에 상세히 기술되어 있다.
본 명세서에서 사용된 "트리글리세라이드"는 하기의 분자구조를 갖는 분자의 한 부류를 의미한다.
Figure pct00001

상기 구조식에서, x, y 및 z는 동일하거나 상이하며, x, y 및 z로 정의된 상기 하나 이상의 가지는 불포화 영역을 가질 수 있다.
본 명세서에 사용된 "카르복실산" 또는 "지방산"은 하기 일반식을 갖는 유기산의 한 부류이다.
Figure pct00002

상기 일반식에서, "R"은 일반적으로 포화 (알킬) 탄화수소 사슬 또는 모노불포화 또는 폴리불포화 (알케닐) 탄화수소 사슬이며, 여기서 상기 불포화는 상기 사슬내 하나 이상의 탄소-탄소 이중결합(C=C)에 의해 제공된다.
본 명세서에서 사용된 "지질"은 지방산 및 트리글리세라이드, 디글리세라이드 및 모노글리세라이드를 포함하는 분자들의 분류를 넓은 의미로 의미한다.
트리글리세라이드의 "가수분해"는 유리 지방산 및 글리세롤을 산출하고, 이와 같은 지방산 종들은 또한 흔히 카르복실산(상기 내용 참조)으로 불린다.
"에스터교환반응(transesterfication)" 또는 단순히 "에스터화(esterification)"는 에스터(ester) 종을 생산하는 지방산과 알콜간의 반응을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 "올리고머화"는 대형 분자를 형성하는 유사 분자들(즉, "mers")의 부가 반응을 의미한다. 예를 들면, 본 발명의 불포화 지방산은 자체 구조내 이중결합을 통해 반응 또는 결합할 수 있다. 2개의 이와 같은 종은 결합하여 대형 분자를 형성하고, 생성된 종(species)은 "이량체(dimer)"로 불린다. 예를 들면, 앞서 언급한 지방산 성분이 복수의 불포화 영역을 포함할 경우 올리고머(oligomer)는 3개 이상의 머(mer)로 구성되는 것이 가능하다(예컨데 삼량체(trimer)).
수소처리(hydroprocessing, hydrotreating)는 일반적으로 압력하에서 및 촉매를 사용하여(hydroprocessing 수소처리는 촉매없이 수행될 수 있음) 탄화수소 기반 물질을 수소와 반응시키는 공정 또는 처리를 의미한다. 이와 같은 공정들은 이에 제한되지는 않지만 (산화종(oxygenated species)들의) 수소탈산소화(hydrodeoxygenation), 수소처리(hydrotreating), 수소첨가분해(hydrocracking), 수소화이성질화(hydroisomerization) 및 수소화탈납(hydrodewaxing)을 포함한다. 이와 같은 공정들의 예를 들면, Cash 등의 미국특허번호 제6,630,066호, 및 Elomari의 미국특허번호 제6,841,063호를 참조하라. 본 발명의 구현예들은 트리글리세라이드를 파라핀으로 전환하기 위해 이와 같은 수소처리를 이용한다. 본 명세서에서 사용된 수소처리 용어인 "hydroprocessing"와 "hydrotreating"는 서로 호환되게 사용된다.
본 명세서에서 사용된 "수소화개질(hydrofinishing)"은 불순물을 제거하고/거나 하나 이상의 물리적 특성(예컨데, 색, 점도, 산화 안정성 등)을 향상시켜 향상된 생성물을 수득하기 위하여 일반적으로 수소처리 조건에 비하여 약간 심하지 않은 조건하에서 탄화수소 기반 물질을 수소로 처리하는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 "이성질화"는 일반적으로 n-알칸을 분지화 이성질체(branched isomer)로 전환하는 촉매적 공정을 의미한다. ISODEWAXING(Chevron U.S.A. Inc. 상표) 촉매가 이와 같은 공정에서 사용되는 대표적인 촉매이다. Zones 등의 미국특허번호 제5,300,210호, Miller의 미국특허번호 제5,158,665호, 및 Miller의 미국특허번호 제4,859,312호를 참조하라.
본 명세서에서 사용되는 "수송 연료"는 자동차에서 소비되기에 적당한 탄화수소 기반 연료를 의미한다. 이와 같은 연료는 이에 제한되지는 않지만 디젤, 가솔린, 제트 연료 등을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 "디젤 연료"는 디젤 엔진에서 사용하기에 적당하고, 하기 규격들중 적어도 하나의 현재 버전을 따르는 물질이다: ASTM D 975 - "디젤 연료 오일에 대한 표준 사양"; 유럽 등급 CEN 90; 일본 연료 표준 JIS K 2204; 중량 및 측정에 대한 미국 국가 회의(NCWM) 1997 프리미엄 디젤 연료에 대한 지침서; 및 미국 엔진 제조업자 협회 추천 프리미엄 디젤 연료에 대한 지침서(FQP-1A).
본 명세서에서 사용된 "윤활제"는 2개의 이동중인 표면 사이의 마찰 및 마모를 감소시키기 위하여 표면 사이에 주입되는 물질(일반적으로 작업 조건하의 액체)이다. 자동차 오일에서/로서 사용되는 "베이스 오일"은 미국 석유 연구소에서 미네랄 오일(I, II 및 III족) 또는 합성 오일(VI 및 V족) 합성 오일로 분류된다. 미국 석유 연구소(API) 공개 번호 1509를 참조하라. 일반적으로, 윤활유에 대하여 하나 이상의 첨가물이 베이스 오일에 첨가되어 하나 이상의 오일 특성을 향상시키고, 원하는 윤활제 응용에 대해 더욱 적합하게 만든다.
본 명세서에서 일반적으로 사용되는 "점도"는 유동(흐름)에 대한 유체의 저항성을 구어체 형식으로 나타낸 것이다. 여러 상황에 있어서, 점도는 센티스토크(cSt) 단위를 갖는 "동적 점도(kinematic viscosity)"의 용어로 보다 편리하게 표현된다.
본 명세서에서 정의된 "점도 지수" 또는 "VI"는 온도의 변화에 따른 윤활제 점도의 변화를 나타내는 자동차 엔지니어 협회(SAE)에서 만들어진 지수이며, 보다 높은 VI를 갖는 윤활제 점도는 보다 낮은 VI를 갖는 윤활제 점도보다 온도에 덜 의존적일 것이다. 역사적으로, 지수의 온도 경계는 100℉(40℃) 내지 210℉(100℃)이기 때문에 본래의 크기는 VI=0(가장 나쁜 오일)로부터 VI=100(가장 좋은 오일)까지 만의 범위를 갖는다.그러나, 크기 개념이 보다 우수한 오일(예컨데 합성 오일)이 생산됨에 따라 VI가 100 이상이 될 수 있다.
본 명세서에서 정의된 "유동점"은 액체가 흐르거나 유동하는 가장 낮은 온도를 나타낸다. ASTM 국제 표준 시험 방법 D 5950-96, D 6892-03 및 D 97을 참조하라.
본 명세서에서 정의된 "담점(cloud point)"은 액체가 결정 형성으로 인하여 상 분리되기 시작하는 온도를 나타낸다. 예컨데, ASTM 표준 시험 방법 D 5773-95, D 2500, D 5551, 및 D 5771을 참조하라.
본 명세서에서 사용된 "Cn"(여기서 n은 정수)은 탄화수소 또는 탄화수소 함유 분자 또는 분획(예컨데, 알킬 또는 알케닐기)을 기술하며, 여기서, n은 분획 또는 분자내 탄소 원자수- 선형도 또는 분지도에 상관없이-를 나타낸다.
3. 제1형의 방법
앞서 언급했고, 도 1에서 보듯이, 본 발명의 일부 구현예는 베이스 오일 및 디젤 연료를 제조하는 하나 이상의 방법에 관한 것으로, 제조 방법은 (단계 101) 트리글리세라이드 함유 식물 오일을 처리하여 오일에 포함된 불포화 지방산의 올리고머화 및 탈산소화를 유발하여 올리고머화 혼합물을 제공하는 단계로서, 상기 처리는 수소 처리 및 이후의 물 제거를 포함하며; (단계 102) 상기 올리고머화 혼합물을 이성질화 촉매 상에서 이성질화하여 이성질화 혼합물을 수득하는 단계로서, 상기 이성질화 혼합물이 베이스 오일 성분 및 디젤 연료 성분을 포함하고, 상기 이성질화 혼합물이 30 이상의 탄소수를 갖는 알칸을 10 중량% 이상을 포함하며; 및 (단계 103) 상기 이성질화 혼합물을 증류하여 베이스 오일 및 디젤 연료를 수득하는 단계를 포함한다. 일부의 구현예에서, 제조방법은 (단계 104) 상기 베이스 오일을 수소화개질하여 수소화개질된 베이스 오일을 생성하는 단계를 추가로(선택적으로) 포함한다.
일부 구현예에서, 이와 같은 상기 기술된 방법들은 바이오매스를 추출 공정으로 처리하는 초기 단계를 포함하며, 상기 추출 공정은 대량의 트리글리세라이드 함유 식물 오일을 제공한다. 일반적으로, 이와 같은 추출 공정은 옹매 추출을 포함한다. 이와 같은 공정들은 당업자에게 잘 알려져 있다. 예컨데, Hoeksema의 미국특허번호 제6,166,21호를 참조하라.
일부의 상기 기술된 방법의 구현예에서, 처리 단계는 식물 오일 내에 포함된 트리글리세라이드를 가수분해하여 유리 지방산을 수득하는 초기 하위단계를 추가로 포함한다. 이와 같은 가수분해는 산 또는 염기 촉매될 수 있다. 유리 지방산 및 글리세롤을 생산하는 트리글리세라이드의 가수분해는 당업자에게 잘 알려지고 설계되어 있다. Logan 등의 미국특허번호 제4,218,386호를 참조하라.
이론에 얽매이지 않으면서 상기 기술된 올리고머화는 불포화 영역을 갖는 지방산 성분들간의 부가적인 커플링 반응을 통하여 일어나는 것으로 사료된다. 상기 구현예에 따르면, 상기 올리고머화는 수소처리 이전, 수소처리중, 및 수소처리 전 및 도중에 일어날 수 있다. 일반적으로 이와 같은 올리고머화는 열적으로 유도되지만, 이는 부가적으로 또는 대안적으로 화학적 또는 촉매적으로 유도될 수 있다고 사료된다.
상기 기술된 방법의 일부 구현예에서, 상기 올리고머화 혼합물은 올리고머 성분을 포함하며, 상기 혼합물의 올리고머 성분은 적어도 약 50 중량%의 이량체 종(species)(즉, 불포화 지방산 성분의 이량체화에 의해 도출된 이량체)이다. 일부 다른 구현예에서, 상기 올리고머 성분은 적어도 50 중량%의 이량체 종을 포함한다.
상기 기술된 방법의 일부 구현예에서, 올리고머화 이전에 불포화 지방산 성분 농도를 증가시키는 하위 단계가 존재한다. 이는 예를 들면 분획 결정화 방법을 사용하여 수행될 수 있다. 예컨데, Rubin 등의 미국특허번호 제4,792,418호; 및 Saxer의 미국특허번호 RE 32,241을 참조하라. 이와 같은 불포화 종들의 농도 향상은 높은 올리고머 함량을 갖는 올리고머화 혼합물을 수득할 수 있게 한다.
상기 기술된 방법의 일부 구현예에서, 식물 또는 기타 생물 유래 오일은 작물, 식물, 미세조류(microalgae) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 바이오매스 공급원으로부터 유래된다. 당업자들은 지질의 어떠한 생물학적 공급원도 트리글리세라이드 함유 생물 유래 오일을 수득할 수 있는 바이오매스로 사용될 수 있다는 점을 알고 있을 것이다. 또한, 이와 같은 공급원의 일부는 보다 경제적이고, 지역적인 경작에 대하여 보다 타협 가능하며, 식품으로 사용될 수 없는 공급원들이 부가적으로 매력적일 수 있다는 것(식품과 경쟁적으로 보이지 않도록)을 이해할 것이다. 생물 유래 오일/오일 공급원의 예로는 이에 제한되지는 않지만 카놀라(canola), 콩(soy), 평지씨(rapeseed), 야자(palm), 땅콩(peanut), 자트로파(jatropha), 옐로우 그리스(yellow grease), 조류(algae) 등을 포함한다.
상기 기술된 방법의 일부 구현예에서, 수소처리의 하위 공정은 수소처리(hydroprocessing/hydrotreating) 촉매 및 수소 함유 환경을 포함한다. 일부의 구현예에서, 활성 수소처리 촉매 성분은 코발트-몰리브덴(Co-Mo) 촉매, 니켈-몰리브덴(Ni-Mo) 촉매, 귀금속 촉매, 및 이의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 금속 또는 합금이다. 이와 같은 종은 일반적으로 내화성 산화물 지지체(예컨데 알루미나 또는 SiO2-Al2O3) 상에 지지된다. 수소처리 조건은 일반적으로 약 550℉ 내지 약 800℉ 범위의 온도; 약 400 psig(pounds-force per square inch guage; 1제곱인치당 미치는 파운드의 압력) 내지 약 2000 psig 범위, 및 일반적으로 약 500 psig 내지 약 1500 psig 범위의 H2 분압을 포함한다. 수소처리에 대한 일반적인 검토를 위해, 예컨데 Rana 등 "A Review of Recent Advances on Process Technologies for Upgrading of Heavy Oils and Residua", Fuel, vol. 86, pp. 1216-1231, 2007을 참조하라. 파라핀 생성물을 생성하는 트리글리세라이드의 수소처리방법의 예는 Craig 등의 미국특허번호 제4,992,605호를 참조하라.
상기 기술된 방법의 일부 구현예에서, 추가로 물 스트리퍼(stripper)가 사용된다. 물을 제거하기 위한 기타 장치 및 방법들이 추가로/대안으로 사용될 수 있다. 이와 같은 장치/방법들이 당업자들에게 알려져 있다.
일반적으로, 이성질화 단계는 이성질화 촉매를 사용하여 수행된다. 적당한 이와 같은 이성질화 촉매는 이에 제한되지는 않지만 SAPO-11, SM-3, SSZ-32, ZSM-23, ZSM-22와 같은 지지체 및 유사 지지체 상의 Pt 또는 Pd를 포함할 수 있다. 일부 또는 다른 구현예에서, 이성질화 단계는 베타 또는 제올라이트 Y 분자체, SiO2, Al2O3, SiO2-Al2O3, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 산성 지지 물질상에 지지된 Pt 또는 Pd 촉매를 포함한다. 일부 이와 같은 구현예에서, 이성질화는 약 500℉ 내지 약 750℉, 일반적으로 550℉ 내지 약 750℉의 온도에서 수행된다. 운전 압력은 일반적으로 200 psig 내지 2000 psig, 보다 상세하게는 200 psig 내지 1000 psig이다. 수소 유동 속도는 일반적으로 50 내지 5000 표준입방피트/배럴(SCF/barrel)이다. 기타 적당한 이성질화 촉매에 대해서는 Zones 등의 미국특허번호 제5,300,210호, Miller의 미국특허번호 제5,158,665호, 및 Miller의 미국특허번호 제4,859,312호를 참조하라.
앞서 기술된 촉매적으로 유래된 이성질화 단계에 관하여, 일부 구현예에서, 본 명세서에 기술된 방법들은 n-파라핀 생성물을 고정된 촉매 고정층(stationary bed)과 접촉시키거나, 고정 유동층(fluidized bed)과 접촉시키거나, 수송층(transport bed)과 접촉시켜 수행될 수 있다. 일 구현예에서, 살수층(trickle bed) 운영이 사용되며, 여기서 이와 같은 공급물은 일반적으로 수소 존재하에 고정층을 통과하여 똑똑 떨어지는 것이 허용된다. 이와 같은 촉매의 운영의 예는 Miller 등의 미국특허번호 제6,204,426호 및 제6,723,889호를 참조하라.
상기 기술된 방법의 일부 구현예에서, 이성질화 혼합물은 30 이상의 탄소수를 갖는 적어도 20 중량%의 알칸을 포함할 수 있고, 다른 경우 30 이상의 탄소수를 갖는 적어도 30 중량%의 알칸을 포함할 수 있다. 이론에 억매이지 않으면서, 식물 오일의 지방산 성분의 올리고머화(및 추가의 탈산소화)는 Cn ≥30 알칸의 높은 수준에 주로 기인한다.
일부 구현예에 있어서, 증류 단계는 베이스 오일 및 디젤 연료를 개개의 분획으로 분리하기 위하여 증류 컬럼(장치)을 사용한다. 일반적으로 베이스 오일은 고비등 분획에 수집되고, 디젤 연료는 저비등 분획에 수집된다. 일부 구현예에서, 분획 분기점은 650℉ 근처에서 일어나며, 이와 같은 경우 디젤 연료는 650℉-분획(650℉ 이하에서 비등함) 내에 포함되고, 베이스 오일은 650℉+분획(650℉ 이상에서 비등함) 내에 포함된다. 당업자들은 고비등 및 저비등 분획을 특징지우는 일부 유연성이 존재한다는 것과, 상기 생성물들(베이스 오일 및 디젤 연료)이 다양한 온도 범위에서 "커트(cuts)"들로부터 수득될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
일부 구현예에서, 생성된 디젤 연료는 적어도 70 중량%의 C12 내지 C18 알칸을 포함한다. 일부 구현예에서, 상기 디젤 연료는 -10℃ 이하의 유동점을 갖는다. 일부 구현예에서, 제조된 상기 베이스 오일은 -10℃ 이하의 유동점을 갖는다. 또 다른 일부 구현예에서, 상기 베이스 오일은 일반적으로 120 이상, 및 보다 일반적으로 130 이상의 점도 지수를 갖는다.
선택적 수소화개질 단계(104)는 색, 및 산화 및 열 안정성을 향상시킨다.
상기 기술된 방법의 일부 구현예에서, 단계 103 및/또는 단계 104에서 생성된 상기 베이스 오일은 합성 바이오윤활제로 사용되거나, 이에 포함되기에 적당하며, 및/또는 윤활성을 전달하는 기타의 이와 같은 제형들이다. 일부 구현예에서, 이와 같은 상기 기술된 방법들은 베이스 오일을 하나 이상의 에스터 종과 혼합하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 다른 구현예에서, 이와 같은 상기 기술된 방법들은 생성된 베이스 오일을 I족 오일, II족 오일, II족 오일 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 상용 유래(conventionally-drived) 오일과 혼합하는 단계를 추가로 포함한다.
4. 제1형의 시스템
앞에서 이미 언급했듯이, 도 2에 관하여, 일부 구현예에서 본 발명은 트리글리세라이드 함유 생물 유래 오일을 처리하는 하나 이상의 시스템(예컨데 시스템 200)에 관한 것으로, 상기 시스템(200)은 하기 구성요소들을 포함한다: 트리글리세라이드 함유 식물 오일을 처리하여 오일에 포함된 불포화 지방산 성분들의 올리고머화 및 탈산소화를 유발하여 올리고머 혼합물을 제공하는 처리 하위시스템(201), 여기서 상기 처리는 수소처리(수소처리 하위장치(201b)를 통한) 및 이후의 물 제거(스트리퍼(201c)를 통한)를 포함하고; 상기 올리고머화 혼합물을 이성질화 촉매 상에서 이성질화하여 베이스 오일 성분 및 디젤 연료 성분을 포함하고, 30 이상의 탄소수를 갖는 적어도 10 중량%의 알칸, 일반적으로 20 중량%의 알칸, 및 더욱 일반적으로 30 중량%의 알칸을 포함하는 이성질화 혼합물을 수득하는 이성질화 장치(202); 및 상기 이성질화 혼합물을 증류하여 베이스 오일 및 디젤 연료를 수득하는 증류 장치(203). 일부 구현예에서, 이와 같은 시스템은 상기 베이스 오일을 수소화개질하는 수소화개질 장치(204)를 추가로 포함한다.
일부의 구현예에서, 상기 처리 하위시스템은 식물 오일 내부에 포함된 트리글리세라이드를 초기에 가수분해하여 유리 지방산을 생성하는 가수분해 반응기(201a)를 추가로 포함한다.
일반적으로, 상기 기술된 시스템 및 해당 장치들 모두는 3번 섹션에서 기술된 하나 이상의 방법에 따라 트리글리세라이드 함유 생물 유래 오일을 처리하도록 배치된다. 또한, 시스템(200)을 포함하는 다양한 장치들간의 밀접한 상호관계가 일반적으로 존재하지만 이것이 케이스로 될 필요는 없다. 이와 같은 상호관계는 현존하는 기본시설 및/또는 기타 경제적인 고려사항들에 의해 영향받을 수 있다.
5. 제2형의 방법
도 3에 관하여, 일부 구현예에서 본 발명은 베이스 오일 및 디젤 연료를 생성하는 하나 이상의 방법에 관한 것으로 이와 같은 방법은 하기 단계를 포함한다: (단계 301) 트리글리세라이드 함유 식물 오일을 처리하여 오일에 포함된 불포화 지방산 성분을 올리고머화하여 올리고머화 혼합물을 제공하는 단계; (단계 302) 상기 올리고머화 혼합물을 이성질화 촉매상에서 이성질화하여 베이스 오일 성분 및 디젤 연료 성분을 포함한 이성질화 혼합물을 수득하는 단계; (단계 303) 상기 물의 이성질화 혼합물을 스트리핑(stripping)하여 30 이상의 탄소수를 갖는 적어도 10 중량%의 알칸을 포함하는 건조 이성질화 혼합물을 수득하는 단계; (단계 304) 상기 건조 이성질화 혼합물을 저비등 분획(이로부터 추후 디젤 연료가 유래됨) 및 고비등 분획으로 분리하는 단계; 및 (단계 305) 고비등 분획의 적어도 일부를 추후 이성질화하여 베이스 오일을 수득하는 단계. 섹션 3에서 기술된 방법과 유사하게, 일부 구현예에서, 상기 방법들은 베이스 오일의 수소화개질을 통한 수소화개질 베이스 오일을 수득하는 단계를 추가로 포함한다.
상기 기술된 방법의 일부 구현예에서, 상기 식물 오일은 카놀라(canola), 콩(soy), 평지씨(rapeseed), 야자(palm), 땅콩(peanut), 자트로파(jatropha), 옐로우 그리스(yellow grease), 조류(algae) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 생물 유래 오일을 포함한다.
상기 기술된 방법의 일부 구현예에서, 상기 올리고머화 혼합물은 올리고머 성분을 포함하고, 상기 올리고머 성분은 적어도 50 중량%의 이량체 종(dimer species), 및 보다 일반적으로 적어도 약 70 중량%의 이량체 종을 포함한다.
상기 기술된 방법의 일부 구현예에서, 상기 이성질화 단계는 다양한 이성질화 촉매중 어느 하나를 사용하여 550℉ 내지 750℉의 온도하에서 수행된다.
상기 기술된 방법의 일부 구현예에서, 상기 이성질화 혼합물은 30 이상의 탄소수를 갖는 적어도 약 20 중량%의 알칸을 포함할 수 있고, 일부의 경우 이성질화 혼합물은 30 이상의 탄소수를 갖는 적어도 약 30 중량%의 알칸을 포함할 수 있다.
상기 기술된 방법의 일부 구현예에서, 상기 디젤 연료는 적어도 70 중량%의 C12 내지 C18 알칸을 포함한다. 다른 구현예에서, 상기 디젤 연료는 -10℃ 이하의 유동점을 갖는다.
상기 기술된 방법의 일부 구현예에서, 상기 베이스 오일은 -10℃ 이하의 유동점을 갖는다. 다른 구현예에서, 상기 베이스 오일은 120 이상의 점도 지수를 갖는다.
상기 기술된 방법의 일부 구현예에서, 상기 수소화개질된 베이스 오일은 -10℃ 이하의 유동점을 갖는다. 다른 구현예에서, 상기 수소화개질된 베이스 오일은 120 이상의 점도 지수를 갖는다.
일반적으로, 공통적인 단계를 공유하는 정도를 볼때 제1형 방법의 측면은 섹션 3에 기술된 제1형 방법의 측면과 일치된다. 예를 들면, 처리 단계(301)는 제1형 방법의 일부 구현예에 대하여 기술된 것과 같이 트리글리세라이드를 가수분해하는 하위 단계를 추가로 포함할 수 있다. 유사하게, 올리고머화 혼합물에서 올리고머 종의 농축은 앞서 기술된 분획 결정 방법을 통하여 실현될 수 있다.
6. 제2형의 시스템
도 4에 관하여, 일부 구현예에서, 본 발명은 트리글리세라이드 함유 생물 유래 오일을 처리하는 하나 이상의 시스템(예컨데 시스템 400)에 관한 것으로, 상기 시스템은 하기 구성성분을 포함한다: (a) 트리글리세라이드 함유 식물 오일을 처리하여 오일에 포함된 불포화 지방산 성분의 올리고머화를 유발하여 올리고머화 혼합물을 제공하는 처리 하위시스템(401); (b) 상기 올리고머화 혼합물을 이성질화하여 베이스 오일 성분 및 디젤 연료 성분을 포함하는 이성질화 혼합물을 수득하는 제1 이성질화 장치(402); (c) 물의 이성질화 혼합물을 스트리핑하여 30 이상의 탄소수를 갖는 적어도 10 중량%의 알칸을 포함하는 건조 이성질화 혼합물을 수득하는 스트리퍼(403); (d) 상기 건조 이성질화 혼합물을 저비등 분획(이후 단계에서 디젤 연료가 유래됨), 및 고비등 분획으로 분리하는 분리 장치(404); 및 (e) 고비등 분획을 추가로 이성질화하여 베이스 오일을 수득하는 제2 이성질화 장치(405). 일부 구현예에서, 이와 같은 시스템은 상기 베이스 오일을 수소화개질하여 수소화개질된 베이스 오일을 수득하는 수소화개질 장치(406)를 추가로 포함한다.
일반적으로, 상기 기술된 시스템 및 해당 장치들 모두는 섹션 5에서 기술된 하나 이상의 방법에 따라 트리글리세라이드 함유 생물 유래 오일을 처리하도록 구성된다. 또한, 제1형 시스템의 경우 시스템(400)을 포함하는 다양한 장치들간에 밀접한 관계가 존재하지만, 이것이 케이스로 될 필요는 없다. 이와 같은 상호관계는 현존하는 기본시설 및/또는 기타 경제적인 고려사항들에 의해 영향받을 수 있다.
7. 변형
일부 제2형 방법에 있어서, 수소처리는 초기 처리 단계의 하위 공정이 될 수 있다. 일부 이와 같은 변형 구현예들은 제1형 방법상에서 수렴을 시작할 수 있다. 대응 시스템에 관하여 유사한 관찰들이 이루어질 수 있다.
제1형 및 제1형 방법들의 일부 구현예에서, 초기 처리 단계 및 이성질화 단계는 이들이 동시에 수행될 수 있도록 완전히 또는 부분적으로 통합된다.
일부 현재 고려되고 있는 구현예에서, 본 발명의 방법 및/또는 시스템들은 기존의 정제소 공정들과 완전히 또는 부분적으로 통합될 수 있으며, 특히 이와 같은 통합이 생산 경제성 측면에서 상승적인 향상을 제공하는 경우에 통합이 고려될 수 있다.
일부 또는 다른 이와 같은 변형 구현예에서, 트리글리세라이드 함유 오일의 비작물 공급원들이 본 발명에서 사용된 생물 유래 오일과 혼합될 수 있다.
본 발명의 방법/시스템에 의해 제조된 수송 연료는 디젤 연료를 초과하여 확장될 수 있다. 당업자는 생성된 수송 연료의 조성이 트리글리세라이드 함유 생물 유래 오일의 카르복실산 성분의 사슬 길이의 함수라는 것을 이해할 것이다.
본 발명의 베이스 오일 및 수송 연료를 생산하기 위하여 트리글리세라이드 함유 생물학적 유래 오일을 처리하는 방법 및 시스템은 복수의 생성물 스트림을 생성한다는 점과, 기존의 정제소 스트림 및 공정들을 이용하여 이와 같은 스트림들의 하나 이상을 통합하는 능력을 가진다는 점에서 유리한 효과를 갖는다.
본 발명 및 발명의 유리한 점을 보다 완전하게 이해하기 위하여, 하기 기술내용을 첨부된 도면과 함께 참조하는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따라, 생물학적 기원의 트리글리세라이드 함유 오일을 처리하여 베이스 오일 및 생성물 연료를 수득하는 1형 방법을 단계별로 도시하고 있다.
도 2는 도 1에 도시된 형태의 방법을 수행하는 제1형 시스템 예를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일부 실시예에 따라, 생물학적 기원의 트리글리세라이드 함유 오일을 처리하여 베이스 오일 및 생성물 연료를 수득하는 2형 방법을 단계별로 도시하고 있다.
도 4는 도 3에 도시된 형태의 방법을 수행하는 제2형 시스템 예를 도시하고 있다.
8. 실시예.
하기 실시예는 본 발명의 특정 구현예들을 입증하기 위하여 제공된다. 당업자들은 하기 실시예에서 개시된 방법들이 단순히 본 발명의 예시적 구현예만을 나타낸다는 것을 이해하여야 한다. 그러나, 또한 당업자들은 본 개시내용의 견지에서 다양한 변형들이 기술된 특정 구현예들에서 일어날 수 있으며, 본 발명의 사싱 및 범위를 벗어나지 않으면서 유사하거나 비슷한 결과를 수득할 수 있다는 것을 주지하여야 한다.
이와 같은 실시예는 본 발명의 일부 구현예에 따라 식물 오일을 처리하여 도중에 수송 연료 및 베이스 오일을 형성하는 방법을 기술하기 위하여 제공된다.
카놀라 오일을 Ni-Mo/Al2O3 수소처리 촉매상에서 하기 조건(1000 psig, 5000 scf/bbl H2, 1.66 LHSV(시간당 액체공간속도), 및 610℉)하에서 수소처리하였다. 이와 같은 반응기 이후, 1.66 LHSV 및 700℉ 온도하에서 SM-3 체(sieve) 이성질화 촉매 상의 Pt를 함유한 제2 반응기에서 반응을 수행하였다. 처기 조건들은 다음과 같은 "전환 수율"을 얻게 하였다: 92 중량%의 카놀라 오일이 650℉+ 내지 650℉-에서 전환되었다. 증류된 후 650℉ 이하에서 비등하는 분획(650℉-)은 주로 파라핀 디젤로 구성되고, 반면에 650℉ 이상에서 비등하는 분획(650℉+)은 주로 올리고머화(주로 이량체화) 종으로 구성되었다(기체 크로마토그래피/질량 광학 분석시 C36 파라핀(알칸) 주변을 둘러싼 질량 분포를 나타냄). 이와 같은 650℉+ 분획은 100℃에서 3.8 센티스토크(cSt)의 점도, 18℃의 유동점 및 151의 점도 지수(VI)를 갖는다. 이와 같은 오일을 600℉에서 SM-3상의 Pt 상에서 추가로 이성질화하여 -10℃ 유동점, -4℃ 운점 및 204 VI를 갖는 3.3 sSt 오일을 수득하였다.
9. 결론
앞서 트리글리세라이드 함유 생물 유래 오일을 처리하여 수송 연료 및 베이스 오일의 조합을 효율적으로 수득하는 방법 및 시스템들을 기술하였다. 이와 같은 방법들 및 시스템들은 트리글리세라이드 함유 생물 유래 오일 내부에 포함된 카르복실산 성분들의 적어도 부분적인 올리고머화에 기초한다. 이와 같은 방법들 및 시스템들은 복수의 생성물 스트림을 제공하기 때문에 경제적으로 유리하다.
본 명세서에서 인용된 모든 특허들 및 문헌들은 첨부와 같이 일치되는 정도로 참조를 위해 포함된다. 앞서 기술된 구현예의 구조, 기능 및 작동들 중 어떠한 것은 본 발명을 실시하기에 필수적이지 않으며, 단순히 예시적 구현예의 완전함을 위해 포함되어 있다. 또한, 앞서 기술된 인용 특허 및 문헌들에서 기재된 특정 구조, 기능 및 작동들은 본 발명과 함께 실시될 수 있지만, 이의 실시에 필수적인 것은 아니다. 그러므로, 본 발명은 별도의 언급이 없으면 첨부된 청구항에서 한정된 본 발명의 사상 및 범위로부터 실질적으로 벗어나지 않으면서 실시될 수 있다고 이해되어야 한다.

Claims (15)

  1. (a) 트리글리세라이드 함유 식물 오일을 처리하여 오일에 함유된 불포화 지방산 성분의 올리고머화 및 탈산소화를 유발하여 올리고머화 혼합물을 제공하는 단계로서, 상기 처리는 수소처리 및 이후의 물 제거를 포함하고;
    (b) 상기 올리고머화 혼합물을 이성질화 촉매 상에서 이성질화하여 베이스 오일 성분 및 디젤 연료 성분을 포함하고, 30 이상의 탄소수를 갖는 적어도 10 중량%의 알칸을 포함하는 이성질화 혼합물을 수득하는 단계; 및
    (c) 상기 이성질화 혼합물을 증류하여 베이스 오일 및 디젤 연료를 수득하는 단계를 포함하는 베이스 오일 및 디젤 연료를 제조하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 오일의 수소화개질 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 베이스 오일 및 디젤 연료의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 처리 단계는 식물 오일 내에 포함된 트리글리세라이드를 가수분해하는 초기 하위단계를 추가로 포함하고, 상기 식물 오일은 카놀라(canola), 콩(soy), 평지씨(rapeseed), 야자(palm), 땅콩(peanut), 자트로파(jatropha), 옐로우 그리스(yellow grease), 조류(algae) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 생물 유래 오일을 포함하는 것을 특징으로 하는 베이스 오일 및 디젤 연료의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 올리고머 호합물은 적어도 50 중량%의 이량체 종(dimer species)을 포함하는 올리고머 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 베이스 오일 및 디젤 연료의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 올리고머화는 수소처리전, 수소처리 도중 및 수소처리 전 및 도중으로 이루어진 군에서 선택되는 방식으로 일시적으로 일어나며, 분획 결정화 기술을 통한 불포화 지방산 성분들의 농도를 증가시켜 올리고머 수율이 향상되는 것을 특징으로 하는 베이스 오일 및 디젤 연료의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수소처리는 알루미나 또는 SiO2-Al2O3에서 선택된 지지체 상에서 니켈-몰리브덴 함유 촉매를 사용하는 것을 특징으로 하는 베이스 오일 및 디젤 연료의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수소처리는 550℉ 내지 800℉의 온도하에서 수행되고, 상기 수소처리는 400 psig 내지 2000 psig의 H2 분압하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 베이스 오일 및 디젤 연료의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이성질화 촉매는 SAPO 11 지지체 상의 귀금속인 것을 특징으로 하는 베이스 오일 및 디젤 연료의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이성질화 단계는 550℉ 내지 750℉의 온도하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 베이스 오일 및 디젤 연료의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 이성질화 혼합물은 30 이상의 탄소수를 갖는 적어도 20 중량%의 알칸을 포함하는 것을 특징으로 하는 베이스 오일 및 디젤 연료의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 디젤 연료는 적어도 70 중량%의 C12 내지 C18 알칸을 포함하고, -10℃ 이하의 유동점을 갖는 것을 특징으로 하는 베이스 오일 및 디젤 연료의 제조 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 오일은 -10℃ 이하의 유동점을 갖고, 120 이상의 점도 지수를 갖는 것을 특징으로 하는 베이스 오일 및 디젤 연료의 제조 방법.
  13. (a) 오일에 함유된 불포화 지방산 성분의 올리고머화 및 탈산소화를 유발하여 올리고머화 혼합물을 제공하기 위해 트리글리세라이드 함유 식물 오일을 처리하는 처리 하위시스템, 상기 처리는 수소처리 및 이후의 물 제거를 포함하고;
    (b) 상기 올리고머화 혼합물을 이성질화 촉매 상에서 이성질화하여 베이스 오일 성분 및 디젤 연료 성분을 포함하고, 30 이상의 탄소수를 갖는 적어도 10 중량%의 알칸을 포함하는 이성질화 혼합물을 수득하는 이성질화 장치; 및
    (c) 상기 이성질화 혼합물을 증류하여 베이스 오일 및 디젤 연료를 수득하는 증류 장치를 포함하는 베이스 오일 및 디젤 연료를 제조하는 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 베이스 오일의 수소화개질 장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 베이스 오일 및 디젤 연료의 제조 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 처리 하위시스템은 식물 오일 내부에 포함된 트리글리세라이드를 초기에 가수분해하는 가수분해 반응기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 베이스 오일 및 디젤 연료의 제조 시스템.
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