MX2008007305A - Proceso para la produccion de un componente de hidrocarburo ramificado - Google Patents

Proceso para la produccion de un componente de hidrocarburo ramificado

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MX2008007305A
MX2008007305A MX/A/2008/007305A MX2008007305A MX2008007305A MX 2008007305 A MX2008007305 A MX 2008007305A MX 2008007305 A MX2008007305 A MX 2008007305A MX 2008007305 A MX2008007305 A MX 2008007305A
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Inventor
Koivusalmi Eija
Kilpelainen Ilkka
Karhunen Pirkko
Matikainen Jorma
Original Assignee
Karhunen Pirkko
Kilpelaeinen Ilkka
Koivusalmi Eija
Matikainen Jorma
Neste Oil Oyj
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Abstract

La invención se refiere a un proceso para producir aceite base de hidrocarburo de alta calidad, particularmente deorigen biológico. El proceso de la invención comprende la condensación aldólica, los pasos de hidrodesoxigenación, y de isomerización. Los aldehídos y/o cetonas, preferentemente de origen biológico son utilizados como el material de alimentación.

Description

PROCESO PARA LA PRODUCCIÓN DE UN COMPONENTE DE HIDROCARBURO RAMIFICADO CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un proceso para producir un componente de hidrocarburo, y particularmente un proceso para producir un componente de hidrocarburo saturado, ramificado, de alta calidad, de origen biológico para ser utilizado como un nuevo tipo de aceite base. El proceso que comprende los pasos de condensación tipo aldol, hidrodesoxigenación e isomerización utiliza material de alimentación el cual se origina preferentemente de la materia prima de origen biológico, eventualmente derivada de aceites vegetales, grasas animales, ceras naturales y carbohidratos. También, los materiales sintéticos correspondientes y combinaciones de los mismos pueden ser utilizados como material de alimentación.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los aceites base son comúnmente utilizados para la producción de lubricantes, tales como aceites lubricantes para automóviles, lubricantes industriales y grasas lubricantes. Estos son también utilizados como aceites de proceso, aceites blancos y aceites de trabajo con metales. Los lubricantes acabados consisten de dos componentes generales, el aceite base lubricante y aditivos. REF.:193572 El aceite base lubricante es el constituyente principal en estos lubricantes acabados y, contribuye significativamente a las propiedades de lubricante acabado. En general, unos pocos aceites base lubricantes son utilizados para fabricar una amplia variedad de lubricantes acabados al bañar las mezclas de aceites base lubricantes individuales y aditivos individuales. Los aceites base de acuerdo a la clasificación del Instituto Americano del Petróleo (API, por sus siglas en inglés) , el grupo III o el grupo IV son utilizados en lubricantes de alta calidad. La clasificación de aceites base API es mostrada en la Tabla 1.
Tabla 1. clasificación de aceites base de API Los aceites de grupo III son aceites base con índices de viscosidad muy altos (VHVI) producidos mediante métodos modernos a partir de petróleo crudo mediante la hidrodesintegración, seguido por isomerización de las parafinas lineales cerosas, para dar parafinas ramificadas. Los aceites de grupo III también incluyen aceites base producidos a partir de parafinas tipo cera parafínica (Slack Wax) (mezcla de 50% de cera de parafina y 50% de petróleo) de aceites minerales, y a partir de ceras obtenidas mediante la síntesis de Fischer-Tropsch (ceras GTL) por ejemplo, a partir de carbón mineral o gas natural utilizando técnicas de isomerización correspondientes. Los aceites del grupo IV son polialfaolefinas sintéticas (PAO) . Una clasificación similar es también utilizada por ATIEL (Asociación Técnica de la Industria Europea de los Lubricantes, o Technical Association of the European Lubricants Industry) , dicha clasificación también comprende el grupo VI: poliinternalolefinas (PIÓ). Además de la clasificación oficial, también el grupo 11+ es comúnmente utilizado en este campo, comprendiendo este grupo los aceites base saturados y no sulfurosos que tienen índices de viscosidad mayores de 110, pero menores de 120. En estas clasificaciones, los hidrocarburos saturados incluyen compuestos parafínicos y naffénicos, pero no aromáticos. Existe también disponible una definición para los materiales base de acuerdo a la API 1509: "Un material base es un componente lubricante que es producido por un fabricante simple para las mismas especificaciones (independientemente de la fuente de alimentación o de localización del fabricante) ; que cumple la misma especificación del fabricante; y que es identificada por una fórmula única, el número de identificación del producto, o ambos. Los materiales base pueden ser fabricados utilizando una variedad de diferentes procesos". El aceite base es el mismo material base o mezcla de materiales base utilizados en el aceite autorizado por la API. Los tipos de material base son 1) aceite mineral (parafínico, nafténico, aromático), 2) sintético (polialfaolefinas, aromáticos alquilados, diésteres, esteres de poliol, polialquilenglicoles, esteres de fosfato, siliconas) , y 3) aceite vegetal. Ya por un largo tiempo, especialmente la industria automovilística ha requerido lubricantes y de este modo los aceites base con propiedades técnicas mejoradas. Cada vez más, las especificaciones para lubricantes acabados requieren productos con propiedades de temperatura baja excelentes, alta estabilidad a la oxidación y baja volatilidad. En general, los aceites base lubricantes son aceites base que tienen viscosidad cinemática de aproximadamente 3 cSt o mayor a 1002C (KV100; punto de vaciado (PP) de aproximadamente -122C o menor; e índice de viscosidad (VI) de aproximadamente 100 o mayor. En general, los aceites base lubricantes deben tener una volatilidad de Noack no mayor de los aceites neutros ligeros del grupo I o del grupo II convencionales, actuales . Ya no es posible producir lubricantes que cumplan con las especificaciones de los fabricantes de automóviles más demandantes, a partir de aceites minerales convencionales. Típicamente, los aceites minerales a menudo contienen concentraciones demasiado altas de compuestos aromáticos, de azufre y de nitrogenados, y además, éstos tienen una alta volatilidad y un índice de viscosidad modesto, es decir, dependencia a la viscosidad-temperatura. Además, la respuesta de los aceites minerales a los aditivos antioxidantes es a menudo baja. Los aceites base sintéticos o denominados semi-sintéticos juegan un papel importante cada vez mayor, especialmente en lubricantes automovilísticos, tales como en aceites para motores y engranajes. Un desarrollo similar puede ser observado para lubricantes industriales . La vida de supervivencia de los lubricantes es deseablemente tan larga como sea posible, evitando de este modo los cambios de aceite frecuentes por el usuario, y permitiendo además intervalos de mantenimiento extendidos de los vehículos, por ejemplo, en la transportación comercial. En la pasada década, los intervalos de cambio del aceite de motor para automóviles de pasajeros se han incrementado cinco veces, siendo a lo más de 50,000 km. Para vehículos de trabajo pesado, los intervalos de cambio de aceite de motor están a la fecha ya en un nivel de 100,000 km. La producción de lubricantes es influenciada por el "Enfoque de ciclo de vida" (Life Cycle Approach) (LCA) ) cada vez más común que se refiere a los factores ambientales, de salud y de seguridad de los productos. Lo que se busca con LCA son una vida prolongada del producto, e inconvenientes mínimos para los ambientes asociados con la producción, uso, manejo y desecho del producto. Intervalos de cambio de aceite más prolongados de aceite base de alta calidad, dan como resultado consumo disminuido de materias primas basadas en petróleo crudo mineral no renovable, y menores cantidades de productos de petróleo de desecho, peligrosos. Además de las demandas de tecnología de motores y la producción de aceite base, también requerimientos a metales estrictos dirigen la industria a desarrollar aceites base más sofisticados. Los combustibles libres de azufre y los aceites base son requeridos con el fin de obtener un efecto completo de tecnologías anticontaminantes nuevas y eficientes en vehículos modernos, y para reducir las emisiones de óxidos de nitrógeno, hidrocarburos volátiles y partículas, así como para lograr la reducción directa del dióxido de azufre en los gases de escape. La Unión Europea ha decidido que estos combustibles serán disponibles para el mercado desde 2005 y éstos deben ser la única forma de venta desde el 2009. Los aceites base a partir de aceite mineral, convencionales, contienen azufre, nitrógeno, compuestos aromáticos y típicamente también compuestos volátiles. Estos son menos adecuados para los motores nuevos y de este modo son también ambientalmente más dañinos que los aceites base libre de azufre y de compuestos aromáticos, más nuevos. Hoy en día el uso de aceites reciclados y materias primas renovables en la producción de lubricantes es frecuentemente un objeto de interés. El uso de materias primas renovables de origen biológico en vez de materias primas fósiles no renovables para producir los componentes de hidrocarburo, es un asunto deseable, debido a que las materias primas fósiles son agotables y su efecto sobre el ambiente es dañino. Los problemas asociados con aceites reciclados incluyen la purificación complicada y los pasos de reprocesamiento complicados para obtener aceites base con alta calidad. Además, el desarrollo de un sistema logístico de reciclamiento funcional y extenso, es caro. Por estas fechas, únicamente los esteres son utilizados en lubricantes de origen renovable y biológico. El uso de dichos esteres está limitado a unas aplicaciones especiales tales como aceites para lubricantes de compresores de refrigeración, aceites biohidráulicos y aceites de trabajo metálicos. En lubricantes automovilísticos e industriales normales, éstos son utilizados principalmente en escala aditiva. También, el alto precio limita el uso de los esteres. Además, los esteres utilizados en las formulaciones de aceite para motor no son intercambiables con otros esteres sin realizar nuevas pruebas de motor, incluso en casos donde la composición química del éster de sustitución es en principio similar. Más bien, los aceites base que consisten de la estructura de hidrocarburo puro son parcialmente intercambiables uno con el otro. Existen también algunos problemas técnicos asociados con los esteres. Como compuestos polares, los esteres sufren una mayor tendencia al hinchamiento de la selladura que los hidrocarburos puros. Esto ha creado innumerables problemas relacionados a los elastómeros en aplicaciones hidráulicas. Además, los aceites de base éster son hidrolizados más fácilmente produciendo ácidos que a su vez provocan corrosión sobre los sistemas lubricantes. Además, incluso la mayor desventaja de los esteres es que los aditivos desarrollados para aceites base de hidrocarburo no polares no son efectivos para los aceites base de éster. Los procesos para producir aldehidos insaturados y ramificados que tienen cadenas de hidrocarburo más largas, son disponibles comenzando a partir de aldehidos y cetonas utilizando la reacción de condensación de aldol . La reacción procede a través de la condensación tipo aldol para dar el hidroxialdehído, o la hidroxicetona, seguido por la escisión del agua produciendo aldehido insaturado o cetona insaturada, dependiendo de la alimentación. En la reacción, típicamente son utilizados catalizadores base a una temperatura de 80 a 400 aC. Los catalizadores homogéneos base tales como NaOH y Ca(OH)2, y los metales alcalinos soportados como el Na/Si02 pueden ser mencionados como catalizadores heterogéneos como se describe por Kelly, G.J. et al., Green Chemistry, 2002, 4, 392-399. Las resinas de intercambio iónico que contienen grupos de amonio cuaternario pueden ser utilizadas como catalizador únicamente cuando la alimentación de bajo número de carbono es condensada, debido a que la resina no puede ser utilizada a altas temperaturas. Los alcoholes grasos pueden ser producidos mediante hidrogenación de ácidos grasos o de esteres alquílicos de ácido graso. Tres tipos de unidades de hidrogenación para producir alcoholes a partir de esteres de alquilo, están en uso comercial: la hidrogenación en fase gaseosa, la hidrogenación en lecho percolador y la hidrogenación en suspensión. De éstas, las primeras dos comprenden un catalizador de lecho fijo. En todos los procesos, un catalizador que contiene cromito de cobre es utilizado a una temperatura de 200 a 2502C y bajo una presión de 20 a 30 MPa. Los alcoholes grasos insaturados son producidos utilizando catalizadores de cobre-zinc que no contienen cromo. Además, los alcoholes saturados pueden también ser producidos de 200 a 230aC, bajo una presión de aproximadamente 20 MPa utilizando un catalizador de níquel activado con cromo, hierro o rodio. Los aldehidos grasos pueden ser producidos a partir de alcoholes grasos mediante la eliminación del hidrógeno en una reacción de deshidrogenación. La reacción es opuesta a la reacción de hidrogenación de los alcoholes, y de este modo es endotérmica. En las reacciones de deshidrogenación, son utilizados catalizadores de hidrogenación correspondientes pero la temperatura es más alta, y de este modo son posibles reacciones colaterales tales como la desintegración, isomerización, ciclización y polimerización. Los catalizadores de cromito de cobre soportados son típicamente utilizados para producir aldehidos a partir de alcoholes. En la deshidrogenación en fase gaseosa, son utilizadas típicamente temperaturas entre 250 y 400QC, y presiones entre 0.1 y 0.5 MPa. Además, es conocido en general que los aldehidos correspondientes pueden ser producidos a partir de alcoholes utilizando alúmina, sílice-alúmina, óxido de hafnio y óxido de zirconio como catalizador. Los productos del proceso son controlados al cambiar la temperatura del proceso. A bajas temperaturas son obtenidos éteres, las altas temperaturas dan aldehidos, mientras que las olefinas son típicamente obtenidas de 300 - 3502C. Los procesos para producir cetonas son conocidos en la técnica donde los grupos funcionales de las moléculas de alimentación reaccionan una con la otra formando una cetona. El número de carbonos de la cetona formada es reducido por uno, en comparación a la suma de los números de carbono de las moléculas de alimentación que reaccionan. Los metales u óxidos de metales alcalino férreos son utilizados como catalizadores. La Patente Europea EP 591297 describe un método para producir una cetona a partir de ácidos grasos mediante la reacción de pirólisis utilizando el catalizador de óxido de magnesio. La Patente Europea EP 0457665 describe un método para producir cetonas a partir de triglicéridos, ácidos grasos, esteres de ácido graso, sales de ácido graso y anhídridos de ácido graso utilizando el catalizador de bauxita que contiene óxido de hierro. Los aldehidos y cetonas, de un origen diferente al ácido graso, pueden ser preparados a partir de carbohidratos mediante la hidrólisis acida de la biomasa. Los constituyentes principales de la biomasa, de la hemicelulosa son los pentosanos (carbohidratos de 5 átomos de carbono) y de la celulosa son los hexosanos (carborhidratos de 6 átomos de carbono), los cuales, cuando son hidrolizados producen azúcares de 5 átomos de carbono (pentosas) , y azúcares de 6 átomos de carbono (hexosas) . Los grupos carbonilo en los azúcares son principalmente aldehido y únicamente unos pocos son cetonas. Los azúcares de 5 átomos de carbono se degradan más rápidamente que los azúcares de 6 átomos de carbono, y una manera para disminuir la degradación del azúcar en la hidrólisis acida es tener un proceso de dos etapas. La primera etapa es conducida bajo condiciones de procesos leves para recuperar los azúcares de 5 átomos de carbono, mientras que la segunda etapa es conducida bajo condiciones más severas para recuperar los azúcares de 6 átomos de carbono. Los azúcares se hacen reaccionar además en presencia de un catalizador de ácido mineral para producir los aldehidos o cetonas correspondientes. Existen dos tipos básicos de procesos ácidos: el ácido diluido y el ácido concentrado, nuevamente con variaciones de cada proceso. Los procesos de ácidos diluidos son conducidos bajo altas temperaturas de 160 3002C y presión, y tienen tiempos de reacción en el intervalo de segundos o minutos, lo cual facilita el procesamiento continuo. La Patente Finlandesa Fl 100248 presenta un proceso con dos pasos en donde el destilado intermedio es producido a partir del aceite vegetal mediante hidrogenación de los ácidos carboxílicos o los triglicéridos del aceite vegetal, para producir parafinas normales lineales, seguido por la isomerización de las n-parafinas para dar parafinas ramificadas. La hidrogenación fue realizada a una temperatura en el intervalo de 330 a 4502C, bajo una presión mayor de 3 MPa y la velocidad especial líquida por hora (LHSV) es de 0.5 a 5 litro/hora. El paso de isomerización fue llevado a cabo de 200 a 5002C, bajo presión elevada, y LHSV que es de 0.1 a 10 litro/hora. La Patente Europea EP209997 describe un proceso para producir aceites base mediante la isomerización de hidrocarburos cerosos derivados de aceite de petróleo crudo, produciendo de este modo únicamente pequeñas cantidades de fracciones ligeras. Este método es utilizado por ejemplo para producir aceites base el grupo III a partir de aceites residuos de destilación de la hidrodesintegración de materiales cerosos . La Patente Japonesa JP 01 056 792 describe lubricantes de procesamiento de alimentos que comprenden escualeno, que es un hidrocarburo ramificado con la fórmula molecular de CoH62 que tiene una estructura altamente ramificada en conexión con polibuteno o poliisobuteno de alto peso molecular. El documento S.T. Gui, P.T. Cummings, H.D. Cochran, J.D. Moore, S.A. Gupta : "Nonequilibrum molecular Dynamics Simulation of the Rheology of Linear and Branched Alkanes International Journal of Thermophysics, páginas 449-359, se refiere a la simulación NEMD de la reología de los hidrocarburos lineales y ramificados. Particularmente, son estudiados el escualeno de 10 átomos de carbono (n = decano, temperatura de fusión Tm = -302C), de 16 átomos de carbono (n = hexadecano, Tm = -182C), de 24 átomos de carbono (n = tetracosano, Tm = -52aC), de 25 átomos de carbono (10-n-hexilnonadecano) y de 30 átomos de carbono. La Patente de los Estados Unidos US 4 026 960 describe el compuesto hidrocarburo 2 , 7 , 10, 15, 18 , 23 -hexametiltetracosano, que es útil como lubricante, para máquinas de precisión (cronómetro) que tiene propiedades muy similares al escualeno. La Patente de los Estados Unidos US 4,317,948 presenta un proceso para producir aceites lubricantes a partir de alfa-olefinas y olefinas internas mediante la reacción de metátesis. La Patente de los Estados Unidos US 2004/230085 se refiere a la preparación de hidrocarburos de la gama del diesel de origen biológico, tales como ácidos grasos o esteres de ácido graso, los cuales son hidrodesoxigenados seguido por la hidroisomerización. La Patente de los Estados Unidos US 3,501,546 describe un método para preparar parafinas cerosas y olefinas a partir de alcoholes o aldehidos que tienen hasta 24 átomos de carbono o mediante el uso de un catalizador de paladio sobre titania. En dicho método, un carbono de las moléculas de alimentación que reaccionan se pierde y es obtenido un producto con ramificación limitada. Los materiales iniciales provenientes de fuentes biológicas contienen cantidades altas de oxígeno. En el procesamiento el oxígeno es convertido a agua, monóxido de carbono y dióxido de carbono. Además, los materiales iniciales de origen biológico a menudo contienen nitrógeno, azufre y fósforo conocidos como venenos de catalizadores, e inhibidores de catalizadores de metales nobles. Estos provocan vida de servicio disminuida del catalizador y hacen necesaria la regeneración frecuente de los catalizadores. En los procesos de aceite base, las parafinas normales son frecuentemente isomerizadas para obtener ramificaciones en la cadena de hidrocarburo, dichas ramificaciones mejoran las propiedades de baja temperatura. Los catalizadores de metales nobles son catalizados en los procesos de isomerización. Estos son muy caros y altamente sensibles a los venenos de catalizadores. Un proceso que utiliza materiales iniciales o intermediarios de origen biológico, que contienen heteroátomos, los materiales iniciales que son opcionalmente sometidos a pasos de pre-tratamientos térmicos y/o químicos y/o físicos y/o mecánicos, para producir aceites base de alta calidad, no han sido descritos. Con base en las enseñanzas anteriores, se puede observar que existe una necesidad obvia para un proceso alternativo para producir componentes hidrocarburos saturados, ramificados, preferentemente a partir de materiales iniciales de origen biológico, contribuyendo dicho proceso a evitar, o al menos a reducir sustancialmente los problemas asociados con las soluciones de la técnica anterior. Existe también una necesidad obvia para aceites base parafínicos, no polares, ramificados que cumple con los requerimientos de calidad para aceites base de alta calidad, siendo el aceite base preferentemente de origen biológico y teniendo impactos más preferibles sobre el ambiente y para los usuarios finales, que los aceites base minerales, tradicionales. Además, existe una necesidad para un proceso basado en el uso de material de alimentación renovable, ahorrando de este modo las materias primas no renovables.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un objetivo adicional de la invención es un proceso para producir un componente hidrocarburo utilizando materiales iniciales de origen biológico. Otro objetivo más de la invención es un proceso para producir aceites base. Otro objetivo más de la invención es un proceso para producir un nuevo tipo de aceites base parafínicos, ramificados que no contienen heteroátomos, a partir de materiales iniciales de origen biológico. Un objetivo de la invención es además un aceite base que cumple con los requerimientos del grupo III de la API . Los rasgos característicos del proceso y los aceites base de la invención son presentados en las reivindicaciones anexas. El proceso de la invención comprende un paso de condensación de aldehidos y cetonas . Preferentemente, los aldehidos y cetonas son derivados de ácidos grasos o de carbohidratos. La reacción es presentada en el esquema de reacción I siguiente, en donde las moléculas del material de alimentación reaccionan una con la otra, incrementando de este modo la longitud de la cadena de carbono del componente ramificado obtenido de este modo. Además, el proceso de la invención comprende un paso de hidrodesoxigenación para eliminar los heteroátomos del producto de condensación, y finalmente un paso de isomerización para realizar ramificaciones a la estructura molecular y de este modo para mejorar las propiedades de baja temperatura del producto parafínico. donde, R' = H (aldehido) , o C3-C23 (cetona) ; y R = C2-C22. Preferentemente, los materiales de alimentación que se originan de los materiales iniciales de origen biológico son principalmente utilizados. Además, el proceso puede comprender los pasos opcionales de prehidrogenación, acabado y recirculación del producto. La reacción de condensación aldólica es utilizada para incrementar la longitud de la cadena de hidrocarburo de la corriente de alimentación, para obtener un producto que es un compuesto de carbonilo monofuncional ramificado, insaturado . Aquí, el compuesto de carbonilo se refiere a un compuesto que contiene el grupo funcional carbonilo de los aldehidos o las cetonas . Aquí, los ácidos grasos se refieren a los ácidos carboxílicos de origen biológico que tienen un número de átomos de carbono mayor de Cl . Los aldehidos y cetonas derivados de los ácidos grasos; y los aldehidos grasos y cetonas grasas se refieren aquí a los aldehidos y cetonas obtenidos a partir de ácidos grasos o triglicéridos de origen biológico. Aquí, la hidrodesoxigenación (HDO) se refiere a la eliminación del oxígeno a partir de un compuesto por medio de hidrógeno. El agua es liberada en la reacción, y simultáneamente los dobles enlaces olefínicos son hidrogenados y cualesquiera compuestos de azufre y nitrógeno son eliminados. Las reacciones del paso de HDO son exotérmicas. Después del paso de HDO, la estructura del material inicial se ha vuelto parafínica. Aquí, el aceite base saturado comprende hidrocarburos saturado. El término "hidrocarburos saturados" se refiere a los compuestos parafínicos y naf fénicos, pero no a los aromáticos. Los compuestos parafínicos pueden ser ya sea ramificados o lineales.
Los compuestos napfténicos son hidrocarburos saturados cíclicos, o cicloparaf inas , típicamente derivadas de ciclopentano o ciciohexano. Un compuesto nafténico puede comprender una estructura de anillo simple (mononaf teño ) o dos estructuras de anillos aislados (dinafteno aislado), o dos estructuras de anillos fusionados (dinaftenos fusionados) o tres o más estructuras de anillos fusionados (naftenos o polinaftenos policíclicos) . En este contexto, la amplitud del intervalo del número de carbonos se refiere a la diferencia de los números de carbono de las moléculas más grandes y las más pequeñas, más uno, en el producto final. En este contexto, las presiones son presiones manométricas , con relación a la presión atmosférica normal . La clasificación del sistema periódico de los elementos es la clasificación de la IUPAC .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA FIGURA La invención es ahora ilustrada con la figura anexa sin desear limitar el alcance de la invención a las modalidades de dicha figura. En la figura 1, la corriente 2 del material de alimentación que comprende aldehidos y/o cetonas derivados de ácidos grasos o carbohidratos, y una corriente 3 de hidrógeno son introducidas dentro de un reactor 20 de pre-hidrogenación para la pre-hidrogenación opcional de los dobles enlaces. En el reactor 20 de pre-hidrogenación puede ser agregada opcionalmente parte de la fracción del producto más ligero (102) que va a ser recirculado, u otra corriente 201 de hidrocarburo para diluir la alimentación. La corriente 202 del diluyente comprende la corriente recirculada 102 o la corriente 201 de hidrocarburo o una mezcla de las mismas. A partir del reactor 20 de pre-hidrogenación, el producto de aldehido y cetona saturada se hace pasar como la corriente 21 hacia un reactor 30 de condensación aldólica. Alternativamente, otros aldehidos 5 tales como los aldehidos producidos sintéticamente pueden ser producidos en el proceso ya sea solos o en combinación con los aldehidos anteriores. El compuesto de hidroxicarbonilo o preferentemente el compuesto carbonílico alfa, beta-insaturado obtenido como el producto proveniente del reactor 30 de condensación aldólica se hace pasar como la corriente 31, mientras que el hidrógeno se hace pasar como la corriente 3 hacia el reactor de HDO 40. Alternativamente, los compuestos no condensados en la reacción de condensación, todavía presentes en la corriente 31, pueden ser separados por ejemplo mediante destilación en una unidad de destilación 60, seguido por la recirculación como la corriente 61 hacia el reactor 30 de condensación aldólica. Los componentes condensados se hacen pasar como la corriente 62 hacia el reactor de HDO 40. El producto parafínico ramificado proveniente del paso de HDO se hace pasar como la corriente 41 hacia la depuración 70 para eliminar las impurezas no deseadas. Después de esto, la corriente 71 del producto parafínico y la corriente 3 de hidrógeno se introducen dentro del reactor de hidroisomerización 80, el reactor también recibe opcionalmente el eluyente 202. Después de la hidroisomerización 80, las parafinas ramificadas 81 pueden ser opcionalmente sometidas al acabado 90 utilizando una corriente de hidrógeno 3, seguido por el paso del producto como la corriente 91 hacia una unidad 100 de destilación y/o separación. En la unidad 100 de destilación y/o separación, los componentes del producto que ebullen a diferentes intervalos de temperatura y/o para aplicaciones especiales; gases 104, gasolina 101, diesel 102, y aceite base 103, son separados .
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Se ha encontrado sorprendentemente que los aceites base de alta calidad, saturados, ramificados, son obtenidos mediante procesos de acuerdo a la invención, que comprende una reacción de condensación aldólica de los aldehidos y/o cetonas que contienen heteroátomos, una reacción de hidrodesoxigenación, y una reacción de isomerización. En el proceso de la invención, la reacción de condenación aldólica de los aldehidos y cetonas, particularmente de origen biológico puede ser utilizada en combinación con la hidrodesoxigenación y las reacciones de isomerización, la producción de aceites bases saturados de una novedosa manera. En el paso de reacción de condensación aldólica la longitud de la cadena de hidrocarburo del material de alimentación es incrementada tal que únicamente los enlaces carbono-carbono son dejados en la estructura básica de la molécula. Tal molécula de aldehido o cetona no es adecuada como tal para el aceite base, y por lo tanto el oxígeno presente en el grupo carbonilo debe ser eliminado, y las propiedades de baja temperatura deben ser mejoradas por ejemplo por la realización de ramificaciones cortas a la estructura molecular. Además, el proceso puede comprender opcionalmente un paso de pre-hidrogenación, los pasos de recirculación y acabado del producto. En el caso en que se utilicen aldehidos y/o cetonas, particularmente de origen biológico, como el material de alimentación para la producción de aceites base, es necesario incrementar la longitud de las cadenas de hidrocarburo de las mismas para obtener moléculas que tengan únicamente enlaces carbono-carbono en la estructura básica. De acuerdo a la invención, esto es logrado al permitir que los aldehidos o cetonas reaccionen uno con el otro, produciendo de este modo enlaces carbono-carbono en la molécula. En la estructura de los productos de la invención con longitud de cadena de hidrocarburo incrementada, un grupo aldehido es enlazado a un grupo -CH2- en la parte intermedia de la cadena de hidrocarburo principal larga. Si se utilizan cetonas como el material de alimentación en la misma reacción de condensación, existen cuatro cadenas de hidrocarburo más largas y un grupo cetona sobre estas ramificaciones como se muestra en el esquema de reacción (I). También son posibles combinaciones de las dos reacciones descritas. Los aldehidos y cetonas del material de alimentación pueden también comprender dos o varios grupos carbonilo funcionales, obteniendo de este modo varios sitios de ramificación en la estructura del producto. En el proceso de la invención, los aldehidos con números de carbonos de 1 a 40 átomos de carbono, preferentemente aldehidos saturados primarios y/o cetonas con números de carbono de 3 a 79, se hacen reaccionar uno con el otro en el paso de condensación. Por este medio la longitud de la cadena de hidrocarburo del material de alimentación puede ser incrementada, y ésta alcanza el número de carbonos del aceite base. También, los aldehidos y/o cetonas con cadenas más cortas, pueden ser utilizados, siendo posible de este modo el incremento del peso molecular del producto por números de carbono más bajos que por los números de carbono típicos de los aldehidos grasos que van de 12 a 24 átomos de carbono, o típicos para las cetonas que están en el intervalo de 23 a 47 átomos de carbono, lo cual hace posible la producción de compuestos más ligeros que los compuestos de aceite base. De una manera similar, los aldehidos y/o cetonas con dos o más grupos funcionales carbonilo pueden ser utilizados para alargar la cadena de hidrocarburo. Los aldehidos con cadenas cortas y/o con dos o más grupos funcionales pueden ser sintéticos y/o derivados de materiales naturales . En el proceso de la invención, los heteroátomos son removidos del producto de la reacción de condensación aldólica en un paso de hidrodesoxigenación, liberando de este modo el oxígeno del carbonilo en forma de agua. Además, cualesquiera otros compuestos de oxígeno, nitrógeno y azufre son simultáneamente eliminados. Los hidrocarburos, ramificados, saturados, que tienen ramificaciones en la parte intermedia de la cadena son obtenidos como el producto. El producto (principalmente parafinas) obtenido en el paso de hidrodesoxigenación es sometido a hidroisomerización. En la hidroisomerización las cadenas de hidrocarburo no ramificadas de las moléculas son isomerizadas de modo que estas contienen algunas ramificaciones más cortas, con el fin de mejorar las cantidades de baja temperatura. Después del paso de isomerización, la estabilidad de la oxidación del producto puede ser mejorada por un tratamiento de acabado opcional. Además, una desparafinación puede ser realizada antes de o después del acabado. Las parafinas ramificadas con cadenas más cortas de la clase del diesel son producidas como sub-productos en el proceso .
MATERIAL DE ALIMENTACIÓN El material de alimentación del proceso comprende al menos un aldehido o cetona seleccionado del grupo que consiste de los aldehidos de 1 a 40 átomos de carbono, cetonas de 3 a 79 átomos de carbono e hidroxialdehídos de 2 a 40 átomos de carbono, y mezclas de los mismos. Los aldehidos y cetonas de origen sintético y biológico pueden ser utilizados como el material de alimentación. Los aldehidos grasos de 4-24 átomos de carbono, cetonas de 3-47 átomos de carbono e hidroxialdehídos de 4-24 átomos de carbono, preferentemente de origen biológico, opcionalmente sometidos a uno o más pasos de purificación y/o acondicionamiento de la técnica anterior son preferentemente utilizados. Los pasos de acondicionamiento incluyen por ejemplo la hidrólisis para producir ácidos grasos, la transdesestirificación con un alcohol o ácido, la esterificación para producir esteres de alquilo de ácido graso, la reducción de ácidos grasos o esteres de alquilo de ácido graso para dar alcoholes, así como la reducción de los alcoholes para dar aldehidos, o la cetonización de los ácidos grasos o los éteres alquílicos de ácido graso para dar cetonas . Los aldehidos y las cetonas pueden ser producidos utilizando cualquier método conocido en la materia. Los aldehidos y cetonas son preferentemente producidos a partir de materiales iniciales de origen biológico, derivados de plantas, animales y peces, y seleccionados del grupo que consiste de aceites vegetales, ceras vegetales, grasas vegetales, aceites animales, grasas animales, ceras animales, aceites de pescado, grasa de pescado y ceras de pescado. Los materiales iniciales correspondientes derivados de algas e insectos son también contemplados, así como también los materiales iniciales derivados de aldehidos y cetonas preparados a partir de carbohidratos . El material inicial de origen biológico es adecuadamente seleccionado del grupo que consiste de: a) grasas vegetales, aceites vegetales, ceras vegetales, grasas animales, aceites animales, ceras animales, grasas de pescado, aceites de pescado, ceras de pescado, y b) ácidos grasos libres o ácidos grasos obtenidos mediante hidrólisis, la transesterificación acida o reacciones de pirólisis a partir de grasas vegetales, aceites vegetales, ceras vegetales, grasas animales, aceites animales, ceras animales, grasas de pescado, aceites de pescado, ceras de pescado, y c) esteres obtenidos mediante la transesterificación a partir de grasas vegetales, aceites vegetales, ceras vegetales, grasas animales, aceites animales, ceras animales, grasas de pescado, aceites de pescado, ceras de pescado, y d) esteres alquílicos de ácido graso obtenidos mediante la esterificación de alcoholes con ácidos grasos de origen vegetal, animal y de pescado, y e) alcoholes y aldehidos obtenidos como productos de reducción o de hidrogenólisis de los ácidos grasos libres, o ácidos grasos provenientes de grasas vegetales, aceites vegetales, ceras vegetales, grasas animales, aceites animales, ceras animales, grasas de pescado, aceites de pescado, ceras de pescado, y f) cetonas obtenidas mediante la reacción de cetonización de los ácidos grasos libres, esteres, alcoholes o aldehidos obtenidos a partir de grasas vegetales, aceites vegetales, ceras vegetales, grasas animales, aceites animales, ceras animales, grasas de pescado, aceites de pescado, ceras de pescado, y g) alcoholes grasos obtenidos mediante la hidrólisis, transesterificación y pirólisis a partir de ceras de origen biológico, y h) las grasas y aceites grado alimenticio de desecho y recicladas, y las grasas, aceites y ceras obtenidas mediante ingeniería genética, y i) mezclas de dichos materiales iniciales. La unidad estructural básica típica de los aceites vegetales y de pescado y las grasas animales, es un triglicérido. El triglicérido es un éster de glicerol con tres moléculas de ácido graso que tienen la siguiente estructura: en donde Ri , R2 y R representan cadenas de hidrocarburo de 4- 30 átomos de carbono. Con respecto a la cadena de hidrocarburo, los ácidos grasos libres son ácidos carboxílicos no ramificados con cadenas largas. Las longitudes de cadena de hidrocarburo principales son de 18 carbonos (C18) . Los ácidos grasos de 18 átomos de carbono son típicamente enlazados al grupo hidroxilo intermedio del glicerol. Los ácidos grasos enlazados a los otros dos grupos hidroxilo, tienen típicamente números pares de carbonos, en general entre los números de carbono C14 y C22. La composición de ácido graso de material inicial de origen biológico puede variar considerablemente entre los materiales de alimentación provenientes de diferentes fuentes, Mientras que varios dobles enlaces pueden estar presentes en los ácidos grasos, éstos están no conjugados, pero al menos una unidad -CH2-intermedia está entre ellos. Con respecto a la configuración, los dobles enlaces de ácidos grasos naturales son de forma cis, están localizados de este modo los átomos de hidrógeno sobre el mismo lado del doble enlace más bien rígido. Conforme se incrementa el número de dobles enlaces, éstos están en general localizados en el extremo libre de la cadena. Las longitudes de las cadenas de hidrocarburo y los números de dobles enlaces dependen de las diversas grasas, aceites o ceras vegetales o animales, que sirven como la fuente del ácido graso. Las grasas animales contienen típicamente ácidos grasos más saturados que los ácidos grasos insaturados. Los ácidos grasos de aceite de pescado contienen altas cantidades de dobles enlaces, y la longitud promedio de las cadenas de hidrocarburo es más alta en comparación a los ácidos grasos de aceites vegetales y grasas animales . La composición de ácido graso del material inicial de origen biológico juega un papel importante en la estimación de la resistencia a la oxidación, la estabilidad térmica, y las propiedades de baja temperatura del material de alimentación, y también en la determinación de los tipos de productos obtenidos mediante la reacción de condensación aldólica. Los compuestos insaturados presentes en el material de alimentación sufren fácilmente oligomerización, y también forma compuestos con estructuras de anillo, y después de la hidrogenación, dan como resultado hidrocarburos más oligoméricos e hidrocarburos con estructuras de anillo en el producto final . Las ceras son principalmente ácidos grasos esterificados con alcoholes que tienen cadenas largas. Además, las ceras contienen diversas cantidades de parafinas (n-alcanos) , cetonas y dicetonas, alcoholes primarios y secundarios, aldehidos, ácidos de alcano (ácidos grasos) y terpenos . Los números de carbonos de tales cadenas de ácidos grasos y de alcohol son típicamente de 12 a 38 átomos de carbono . Los ejemplos de materiales iniciales biológicos adecuados incluyen aceites de pescado tales como aceite de arenque del báltico, aceite de salmón, aceite de arenque, aceite de atún, aceite de anchoa, aceite de sardina, y aceite de macarela; los aceites vegetales tales como el aceite de semilla de colsa, aceite de cañóla, resina líquida, aceite de semilla de girasol, aceite de fríjol de soya, aceite de maíz, aceite de cáñamo, aceite de oliva, aceite de semilla de algodón, aceite de mostaza, aceite de palma, aceite de cacahuate, aceite de ricino, aceite de semilla de jatrofa, aceite de semilla de palma y aceite de coco; y además, son adecuadas también las grasas animales tales como el cebo, la manteca, y también las grasas y aceites grado alimenticio de desecho y recicladas, así como las grasas, ceras y aceites producidos mediante ingeniería genética. Además de las grasas y aceites, los materiales iniciales adecuados de origen biológico incluyen ceras animales tales como ceras de abejas, cera China (cera de insecto), cera de goma arábiga, y lanolina (cera de lana) , así como ceras vegetales tales como la cera de palma de carnauba, cera de palma de ouricouri, aceite de semilla de jojoba, cera de candelilla, cera de esparto, cera del Japón y cera de salvado de arroz. El proceso puede también ser utilizado para procesar mezclas de alimentos que se originan de materiales biológicos y sintéticos, y si es necesario, materiales de alimentación producidos mediante otros procesos, o materiales de alimentación sintéticamente producidos, adecuados para el paso del proceso en cuestión, que pueden ser utilizados como materiales de alimentación adicionales. También, son contemplados los materiales de alimentación sintéticos puros, pero en este caso, los productos no están basados en fuentes naturales renovables. Además de los aldehidos grasos, también pueden ser utilizados hidroxialdehídos sintéticos o hidroxialdehídos derivados de materiales iniciales de origen biológico, como los materiales de alimentación en el proceso de la invención. Para la estabilidad térmica del aceite base que va a ser producido, preferentemente los aldehidos y/o cetonas libres de carbonos terciarios son utilizados. Particularmente para mejorar las propiedades de baja temperatura y para producir aceites base más pesados, pueden ser utilizados componentes adicionales ramificados para obtener sitios de ramificación en la estructura de los aceites base. Los hidrocarburos que sirven como diluyentes, por ejemplo, hidrocarburos de la base del diesel, preferentemente de origen biológico, pueden ser agregados opcionalmente al material de alimentación en diferentes pasos del proceso. El intervalo de ebullición del hidrocarburo de la clase del diesel es de 150 a 4002C, típicamente de 180 a 3602C.
PROCESO PASO DE CONDENSACIÓN El material de alimentación que contiene al menos un componente seleccionado del grupo que consiste de aldehidos de 1-40 átomos de carbono, cetonas de 3-79 átomos de carbono, hidroxialdehídos de 2-40 átomos de carbono, y mezclas de los mismos, son sometidos a la reacción de condensación. Los aldehidos y/o cetonas son condensados para incrementar sustancialmente el número de carbonos de la corriente de hidrocarburo. Los aldehidos y cetonas saturados son preferentemente utilizados como un material de alimentación. En el proceso, la reacción de condensación aldólica es preferentemente utilizada, obteniendo de este modo cetonas o aldehidos insaturados, ramificados. En la condensación aldólica homogénea o heterogénea de condensación, pueden ser utilizados catalizadores. Los catalizadores de metal alcalino soportados, como Na/Si02 pueden ser mencionados como los catalizadores heterogéneos. El catalizador homogéneo es preferentemente un hidróxido de metal alcalino o de metal alcalino terreo, por ejemplo, NaOH, KOH o Ca(OH)2. La temperatura de reacción es de 80 a 4002C, preferentemente es utilizada una menor temperatura con alimentaciones de menor peso molecular y más altas temperaturas con alimentación de más alto peso molecular.
Opcionalmente, pueden ser utilizados solventes tales como alcoholes. La cantidad del catalizador homogéneo que va a ser utilizado en la reacción varía de 1 a 20%, preferentemente de 1.5 a 19% en peso. Alternativamente, las condiciones de reacción de la condensación aldólica pueden ser ajustadas para producir hidroxialdehídos tales como aldoles como los productos de reacción, reduciendo al mínimo de este modo la oligomerización basada en la reacción de los dobles enlaces. En este caso, también el grupo hidroxilo tiene que se eliminado como agua en el siguiente paso de HDO.
Paso de hidrodesoxigenación En el paso de HDO subsiguiente, los heteroátomos de los productos obtenidos en la reacción de condensación aldólica son eliminados. En el paso de HDO del proceso de acuerdo a la invención, el producto de la reacción aldólica y el gas hidrógeno se hacen reaccionar bajo una presión en el intervalo entre 0.1 y 20 MPa, preferentemente entre 1 y 15 MPa, siendo la temperatura de 100 a 500°C, preferentemente de 150 a 350°C. En el paso de HDO, catalizadores especiales que contienen un metal del Grupo VIII y/o VIA del sistema periódico de los elementos, y alúmina y/o sílice pueden ser utilizados. El catalizador de HDO es preferentemente un catalizador soportador de paladio, platino, rodio, rutenio, níquel, NiMo o CoMo, siendo el soporte carbón activado, alúmina y/o sílice. En una modalidad preferible, el producto de reacción obtenido después del paso de HDO es purificado por ejemplo mediante depuración con vapor, o con un gas adecuado tal como hidrocarburos ligeros, nitrógeno o hidrógeno. Es preferible que el proceso elimine las impurezas y el agua tan eficientemente como sea posible antes del paso de hidroisomerización y/o del paso de acabado.
Paso de hidroisomerización Después de los pasos de HDO y de purificación opcionales, la hidroisomerización es llevada a cabo al hacer reaccionar el gas hidrógeno, los componentes hidrogenados, y la alimentación adicional parafínica opcional, en presencia de un catalizador de isomerización. En el paso de hidroisomerización, la presión está en el intervalo de 0.1 a 200 MPa, preferentemente de 1 a 15 MPa. La temperatura está en el intervalo entre 100 y 500°C, preferentemente entre 200 y 400°C. En el paso de hidroisomerización, pueden ser utilizados catalizadores especiales que contienen tamices moleculares y metales del Grupo VIII de la tabla periódica de los elementos, por ejemplo níquel, platino, y paladio. Pueden ser utilizados como soportes la alúmina y/o la sílice.
Paso de prehidrogenación El material de alimentación, así como el producto proveniente de la reacción de condensación aldólica puede ser sometido a un paso de prehidrogenación opcional bajo condiciones leves para hidrogenar los posibles dobles enlaces, y para reducir la formación de coke en el siguiente paso de proceso, ya que la actividad catalítica es principalmente perdida debido a la formación de carbón mineral sobre la superficie del mismo. La prehidrogenación es llevada a cabo en presencia de un catalizador de hidrogenación a temperaturas entre 50 y 400°C, bajo una presión de hidrógeno en el intervalo de 0.1 a 20 MPa, preferentemente a temperaturas entre 150 y 300°C, bajo una presión de hidrógeno en el intervalo de 1 a 10 MPa. El catalizador de prehidrogenación contiene metales del Grupo VIII y/o VIA del sistema periódico de los elementos. El catalizador de prehidrogenación es preferentemente un catalizador soportado de paladio, platino, níquel, rutenio, rodio, cobre, CuCr, NiMo o CoMo, siendo el soporte ya sea carbón activado, alúmina y/o sílice.
Paso de desparafinación Después del paso de hidroisomerización, puede ser realizado un paso opcional de desparafinación, ya sea catalíticamente o como la desparafinación basada en solvente.
En la desparafinación catalítica, el gas hidrógeno y el componente que va a ser isomerizado, así como la alimentación adicional parafínica opcional, reaccionan en presencia de un catalizador de desparafinación. Los catalizadores de zeolita que comprenden metales del Grupo VIII del sistema periódico de los elementos, tales como níquel, platino o paladio, son utilizados. En el paso de desparafinación, la presión varía de 0.1 a 20 MPa, la temperatura está entre 100 y 500°C. En la desparafinación basada en solvente, las ceras parafínicas son separadas mediante la disolución del aceite en una mezcla de solventes, por ejemplo metiletilcetona y tolueno. En el proceso, el solvente y la alimentación se hacen pasar a contracorriente y de este modo son mezclados. La mezcla de aceite (producto isomerizado) y el solvente, es introducido a una unidad de enfriamiento. El enfriamiento da como resultado la cristalización de las ceras parafínicas. La temperatura de enfriamiento depende de las propiedades de baja temperatura deseadas del producto. Los cristales de cera son filtrados a partir de la mezcla, recolectados para el procesamiento adicional, y el solvente es separado mediante evaporación a partir del aceite base.
Paso de acabado El producto obtenido anteriormente puede ser opcionalmente acabado mediante la eliminación de cualesquiera dobles enlaces y compuestos aromáticos. En el caso de que dicho acabado se realice utilizando hidrógeno en presencia de un catalizador, éste es llamado hidroacabado, la presión de este modo está en el intervalo de 1 a 20 MPa, preferentemente de 2 a 15 MPa, y la temperatura está en el intervalo de entre 50 y 500°C, preferentemente entre 200 y 400°C. En el hidroacabado, los catalizadores especiales que contienen metales del Grupo VIII de la tabla periódica de los elementos, y alúmina y/o sílice, pueden ser utilizados. El catalizador de hidroacabado es preferentemente un catalizador soportado de paladio, platino o níquel, siendo el soporte alúmina y/o sílice. El acabado puede ser también logrado mediante la eliminación de componentes polares utilizando materiales de adsorción, tales como arcilla o tamices moleculares. Después del acabado opcional, el producto se hace pasar hacia una unidad de destilación y/o separación para separar los componentes del producto que ebullen en diferentes intervalos de temperatura y/o destinados para aplicaciones diferentes. Si se desea, el componente hidrocarburo obtenido como el producto, u otro hidrocarburo adecuado puede ser utilizado como diluyente en diversas etapas del proceso de la invención, tal como en la condensación aldólica, HDO y/o los pasos de isomerización para incrementar la conversión y/o la selectividad y/o para controlar la naturaleza exotérmica de las reacciones. Un reactor de lecho de catalizador fijo, por ejemplo el reactor de lecho percolador de la técnica anterior es preferentemente utilizado en los pasos de prehidrogenación, HDO, hidroisomerización e hidroacabado.
Producto El proceso de acuerdo a la invención produce un componente hidrocarburo de alta calidad, ramificado y saturado adecuado como aceite base. El producto de aceite base tiene excelente viscosidad y propiedades de baja temperatura. El proceso de acuerdo a la invención también produce como subproducto el producto de hidrocarburo parafínico adecuado para el combinado de combustible diesel . El componente diesel contiene típicamente algunas ramificaciones de cadena lateral carbono-carbono, cortas, dando como resultado un punto de turbidez excepcionalmente bajo y un punto de taponamiento del filtro en frío también bajo, pero todavía un buen número de cetano. Además, un componente hidrocarburo adecuado como un solvente, gasolina y/o componente de gasolina es obtenido como subproducto. Todos estos productos son preferentemente de origen biológico. Los materiales de alimentación, y preferentemente los materiales de alimentación derivados de materiales iniciales biológicos, tienen un efecto sustancial sobre la composición y el intervalo de destilación del producto. Los componentes de los materiales de alimentación derivados de los ácidos grasos pueden ser fraccionados por destilación para dar fracciones que tienen intervalos estrechos del número de átomos de carbono, para ser diseñados a la medida de acuerdo a los requerimientos de las diversas aplicaciones. Para los materiales de alimentación que tienen cadenas de hidrocarburo de 16, 18, 20 y 22 átomos de carbono, los números de átomos de carbono típicos de los productos son respectivamente 32, 36, 40 y 44 átomos de carbono. Las fracciones de producto que tienen intervalos estrechos del número de átomos de carbono e intervalos de destilación estrechos, son obtenidos ya que el intervalo de destilación del producto depende principalmente de la longitud de la cadena de hidrocarburo del material de alimentación. Los aceites base con intervalos estrechos de destilación obtenidos de acuerdo a la invención, tienen volatilidades extremadamente bajas cuando se comparan a los productos correspondientes de la técnica anterior. Los intervalos del número de átomos de carbono de los aceites base de la invención son extremadamente estrechas, típicamente no mayores de 5 átomos de carbono para los materiales de alimentación C12/C14, C14/C16 y C16/C18. Las estructuras más típicas y los intervalos del número de átomos de carbono de los aceites base producidos mediante el proceso de la invención (con viscosidad cinemática de 4-6 cSt/100°C) son presentadas en la Tabla 2. El número de átomos de carbono está gobernado por el número de átomos de carbono del material de alimentación. Los números de átomos de carbono más típicos son mostrados en letras negritas. Las estructuras típicas y los intervalos del número de átomos de carbono (C25-C35) de los aceites base de hidrocarburo hidroisomerizado , sintéticos VHVI , GTL y los aceites base de cera parafínica de la técnica anterior, derivados de aceites minerales, y que pertenecen a la misma clase de viscosidad (aproximadamente 4 a 6 cSt/100°C) , son también presentados en la Tabla 2.
Tabla 2. Números de átomos de carbono y estructuras de los aceites base 6 C25-C35 VHV1 componente acílico aproximadamente 40% mononaftenos aproximadamente X 35% dinaftenos aproximadamente 15% otros ñafíenos aproximadamente 10% Los aceites base mostrados en la Tabla 2 son producidos como sigue: 1. El aceite base de la invención es obtenido mediante la condensación aldólica, hidrogenación e hidroisomerización del material de alimentación que comprende aldehido de 18 átomos de carbono . 2. El aceite base de la invención es obtenido mediante la condensación aldólica, hidrogenación e hidroisomerización del material de alimentación que comprende cetona de 23 átomos de carbono y aldehidos de 5 átomos de carbono. 3. El aceite base de la invención es obtenido mediante la condensación aldólica, hidrogenación e hidroisomerización del material de alimentación que comprende cetona de 23 átomos de carbono . 4. GTL es un producto de isomerización de la fracción cerosa de Fischer-Tropsch. 5. SW es un producto de isomerización de la fracción cerosa de la Cera Parafínica, derivada del aceite mineral. 6. VHVI es una base hidrodesintegrada e isomerizada derivada del aceite mineral.
Los hidrocarburos saturados son clasificados de acuerdo a los átomos de carbono e hidrógeno mediante el método de espectrometría de masa de ionización de campo (FIMS) como sigue: 1. C (n) .H (2n+2 ) parafinas 2. C(n).H(2n) mononaftenos 3. C(n).H(2n-2) dinaftenos 4. C(n).H(2n-4) trinaftenos 5. C(n).H(2n-6) tetranafteños 6 C(n).H(2n-8) pentanafteños En la Tabla 2, los porcentajes (%, por FIMS) se refieren a los grupos de compuestos determinados de acuerdo a dicho método. Utilizando materiales de alimentación con diferentes longitudes de cadena de hidrocarburo y la reacción de condensación aldólica, las masas moleculares de los productos pueden ser incrementadas para alcanzar intervalos y viscosidad requeridos para diferentes aplicaciones. En la reacción de condensación la longitud de la cadena de hidrocarburo del material de alimentación es incrementada. Es posible de este modo producir productos hidrocarburos más ligeros tales como solventes, gasolina, y combustibles diesel a partir de materiales de alimentación con cadenas más cortas, y aceites base provenientes de materiales de alimentación con cadenas más largas. Con respecto a la estructura molecular, los aceites base de la invención difieren de los productos de la técnica anterior como puede ser observado en la Tabla 2. El producto obtenido mediante el proceso de acuerdo a la invención utilizando aldehidos como compuestos de alimentación, comprende una ramificación de metilo en la parte intermedia de la cadena de hidrocarburo principal (estructura 1 en la Tabla 2). El producto difiere de los productos de isomerización GTL y SW de la técnica anterior (estructuras 4 y 5 en la Tabla 2) que tienen típicamente ramificaciones únicamente en los extremos de las cadenas . Si los aldehidos y las cetonas son utilizados como compuestos de alimentación, el producto obtenido con el proceso de la invención tiene cadenas laterales notablemente más largas en comparación a los productos de la técnica anterior (estructuras 4 y 5 en la Tabla 2) . Y finalmente, si son utilizadas cetonas como los compuestos de alimentación, el producto obtenido con el proceso de la invención tiene cadenas laterales incluso más largas en comparación a los productos de la técnica anterior (estructuras 4 y 5 en la Tabla 2) . Las ramificaciones localizadas en la parte intermedia de la cadena de hidrocarburo disminuyen el punto de vaciado considerablemente más que aquella en los extremos de la cadena. Además de la localización de las ramificaciones, el número de las mismas afecta el punto de vaciado, siendo éste descendido al incrementarse la ramificación, pero al mismo tiempo también se reduce el índice de viscosidad. En consecuencia, siendo favorable para el punto de vaciado y para el índice de viscosidad, el número de ramificaciones debe ser limitado. El producto obtenido mediante la isomerización de la cera parafínica a partir de la reacción de condensación aldólica (estructuras 1-3 en la Tabla 2) tiene ramificaciones de metilo en los extremos del componente de hidrocarburo, y a un grado menor ramificaciones de etilo dentro de la cadena de hidrocarburo, y además una ramificación o ramificaciones en la parte intermedia de la cadena de hidrocarburo principal . Existe una correlación óptima entre el índice de viscosidad y el punto de vaciado con la cadena de hidrocarburo principal que comprende únicamente unas pocas ramificaciones. En consecuencia, para mejorar el punto de vaciado, la parafina con algunas ramificaciones requiere menos isomerización en el proceso de la invención después del paso de HDO, en comparación a las ceras parafínicas completamente libres de ramificaciones de la técnica anterior. Típicamente, los productos de la invención comprenden proporciones relativamente altas de moléculas isomerizadas que contienen más de 30 átomos de carbono, tales como los compuestos de alto peso molecular ramificados, típicamente también muestran índices de alta viscosidad (VI) aún cuando el punto de vaciado está por debajo de -20°C. El aceite base de acuerdo a la invención comprende hidrocarburos ramificados que tienen un número de átomos de carbono de al menos 18, y comprende al menos 90%, preferentemente al menos 95%, y particularmente preferentemente al menos 97% en peso de hidrocarburos saturados (GC) . Preferentemente, la base es de origen biológico y producida a partir de materiales iniciales de origen biológico. Ésta comprende no más de 15% en peso, preferentemente no más de 10% en peso y particularmente de manera preferida no más de 5% en peso de mononaftenos (FIMS) . Ésta comprende no más de 1% en peso, preferentemente no más de 0.5% en peso y particularmente de manera preferida 0.1% en peso de dinafteños polinafteños fusionados (FIMS) . Para los aceites base de acuerdo a la invención, el índice de viscosidad es mayor de 120, preferentemente al menos 130 y particularmente de manera preferida al menos 140 (ASTM D 2270) y el punto de vaciado es menor de -9°C, preferentemente menor de -12 °C y particularmente de manera preferida menor de -15°C (ASTM D 5950) . La amplitud del intervalo del número de átomos de carbono de los aceites base de la invención es no mayor de 5 átomos de carbono, preferentemente no mayor de 3 átomos de carbono, y particularmente de manera preferida no mayor de 1 átomo de carbono (FIMS) . Al menos 60% en peso de los hidrocarburos saturados están dentro del intervalo especificado del número de átomos de carbono (de no más de 5, etc.) preferentemente al menos 75% en peso y particularmente de manera preferida al menos 90% en peso. El intervalo de destilación de los aceites base de la invención es no mayor de 150 °C, preferentemente no mayor de 100°C, particularmente de manera preferida no mayor de 70°C (determinado mediante el método de ASTM D 2887, puntos de destilación DIO y D90) . El contenido de azufre de los aceites base de la invención es menor de 300 ppm, preferentemente menor de 50 ppm, y particularmente de manera preferida menor de 1 ppm (ASTM D 3120) . El contenido de nitrógeno de los aceites base de la invención es menor de 100 ppm, preferentemente menor de 10 ppm, y particularmente de manera preferida menor de 1 ppm (ASTM D 4629) . Para el aceite base o el componente del aceite base, la volatilidad del producto, que tiene KV100 de 3 cSt hasta 8 cSt, es no mayor de 2271.2 * (KV100 ) -3-5373% en peso como es determinado mediante el método de DIN 51581-2 (Método Matemático de Noack basado en la destilación por GC ASTM D 2887) . Los aceites base de la invención, basados en materiales iniciales biológicos, contienen el isótopo 14C del carbono, el cual puede ser considerado como una indicación del uso de materias primas renovables. El contenido del isótopo 14C típico (proporción) del contenido total de carbono en el producto, que es completamente de origen biológico, es al menos de 100%. El contenido del isótopo 14C del carbono es determinado con base en el contenido de carbono radioactivo (isótopo 1 C del carbono) en la atmósfera en 1950 (ASTM D 6866) . El contenido del isótopo 1 C del aceite base de acuerdo a la invención es menor en casos donde los otros componentes, además de los componentes biológicos, son utilizados en el procesamiento del producto, siendo dicho contenido, no obstante, mayor de 50%, preferentemente mayor de 90%, particularmente y de manera preferida mayor de 99%. De esta manera, incluso bajas cantidades de aceite base de origen biológico pueden ser detectadas en otros tipos de aceites base de hidrocarburo.
Ventajas de la invención El proceso de la invención permite particularmente el uso de materiales iniciales renovables de origen biológico, que contienen heteroátomos, para producir aceites base derivados de recursos naturales renovables, pero también componentes diesel y de gasolina como subproductos. Además del aceite crudo tradicional, una fuente de materia prima completamente nueva para aceites base parafínicos ramificados, de alta calidad, es proporcionado de acuerdo a la invención. También, las emisiones de dióxido de carbono que contribuyen al efecto de invernadero pueden ser reducidas mediante el uso de las fuentes de materia prima renovables, en vez de las no renovables. De acuerdo a la invención, un aceite base que contiene únicamente carbono e hidrógeno es obtenido, la estabilidad de dicho aceite base en condiciones de humedad que son mayores que aquella de los aceites base que contienen esteres u otros heteroátomos. Un componente de hidrocarburo parafínico no es descompuesto tan fácilmente como los esteres que forman los ácidos corrosivos . Un componente hidrocarburo no polar y completamente saturado, ramificado, libre de azufre, es obtenido utilizando el proceso de la invención. El oxígeno y los heteroátomos de cualesquier impurezas del material de alimentación son eliminados en el paso de HDO. En el paso de isomerización, la cadena de carbono es ramificada, mejorando de este modo las propiedades de baja temperatura, es decir, el punto de vaciado es disminuido y la capacidad de filtración a bajas temperaturas es mejorada. La cera es convertida a hidrocarburo aceitoso que tiene un índice de viscosidad (dependencia de viscosidad-temperatura) muy adecuado para el aceite base sin limitaciones de mezclado, y además es completamente comparable con aditivos lubricantes . La alta presión parcial de hidrógeno y los altos niveles de impurezas pueden ser mantenidos a todo lo largo del proceso completo. El monóxido de carbono, el dióxido de carbono y los contenidos de agua pueden ser de este modo disminuidos al grado en que la depuración ligera en la etapa de HDO o en un recipiente separado de separación gas/líquido es suficiente para eliminar las impurezas residuales antes de la isomerización. Por medio del paso de prehidrogenación opcional, el rendimiento puede ser mejorado, y las reacciones colaterales, por ejemplo la polimerización, la formación del anillo, y la aromatización de los dobles enlaces de las cadenas de hidrocarburo, que dan como resultado la formación del coke sobre la superficie del catalizador, y la reducción del tiempo de operación, pueden ser reducidos. También, las propiedades de viscosidad de los aceites base son cambiadas mediante la formación del anillo y la polimerización. Con el proceso de la invención, pueden ser producidos aceites base saturados de alta calidad que tienen bajos puntos de vaciado, siendo el aceite base de este modo muy útil a condiciones de baja temperatura. El producto está típicamente libre de azufre, el índice de viscosidad del mismo es preferentemente de al menos 120, y de este modo puede ser también adecuadamente utilizado en aplicaciones de aceites base del Grupo III. Las cetonas y aldehidos grasos derivados de los ácidos grasos, que son destilados a fracciones de acuerdo a los números de átomos de carbono, pueden ser utilizados como materiales de alimentación. De acuerdo a la invención, los aceites base parafínicos ramificados que tienen intervalos de ebullición estrechos y diversas propiedades físicas, pueden ser procesados a partir de estas fracciones. Los intervalos del número de átomos de carbono típicos de los componentes producidos son como sigue: gas de 1 a 4 átomos de carbono, gasolina de 5 a 10 átomos de carbono, diesel de 11 a 26 átomos de carbono, aceite base al menos de 18 átomos de carbono. El intervalo de destilación de los aceites producidos a partir de un material de alimentación que tiene un número simple de átomos de carbono, es estrecho. El estrecho intervalo de destilación indica que el producto no contiene la fracción ligera inicial (lo que significa moléculas considerablemente más ligeras que el promedio) , observado como la volatilidad disminuida del producto y que da como resultado emisiones reducidas y el uso reducido de los lubricantes en aplicaciones prácticas. Tampoco ninguna "cola" compuesta de los componentes más pesados (lo que significa moléculas considerablemente más pesadas que el promedio) , están contenidas en el producto, dando como resultado excelentes propiedades a baja temperatura del producto. Para el aceite base de la invención, el número de átomos de carbono y el intervalo de destilación son gobernados por la composición del material de alimentación. Para los aceites base de la técnica anterior, el intervalo de destilación es ajustado al destilar el producto para obtener una fracción que tiene la viscosidad cinemática deseada. Es preferible que los lubricantes tengan aceites base con intervalos estrechos del número de átomos de carbono y de este modo intervalos de destilación estrechos. Por lo tanto, las composiciones de los aceites base de acuerdo a la invención contienen moléculas de tamaño similares que se comportan de una manera muy similar bajo condiciones diferentes. El aceite base de acuerdo a la invención tiene un alto índice de viscosidad, el cual conduce a una necesidad significativamente disminuida de Mejorador del índice de Viscosidad (Vil por sus siglas en inglés) de alto precio o en otros términos El Modificador de la Viscosidad (VM) . Es comúnmente conocido que el VII es un aditivo, el cual provoca una más alta cantidad de depósitos en los motores de vehículos. Además, la reducción de las cantidades de VII da como resultado ahorros significativos en los costos. También, debido a que el aceite base es no tóxico, no contiene azufre, nitrógeno o componentes aromáticos típicamente presentes en los productos basados en aceite mineral, convencionales, éste puede ser utilizado de manera más segura en aplicaciones donde el usuario final está expuesto al aceite o al rocío del aceite. Además, la respuesta del aceite base de acuerdo a la invención, es extremadamente alta para los antioxidantes y para los depresores del punto de vaciado, y de este modo el tiempo de vida de los aceites lubricantes es más prolongado, y éstos pueden ser utilizados en el ambiente más frío que los lubricantes basados en los aceites base convencionales. El aceite base de la invención es también químicamente más estable que los productos basados en esteres más reactivos, y la resistencia a la oxidación del mismo es mejor que aquella de los aceites base basados en ácidos grasos o en dímeros de alcohol grasos, o los aceites base basados en esteres, producidos a partir de ácidos grasos insaturados de origen biológico. En comparación a los esteres, el aceite base de la invención es más compatible con los aceites base convencionales derivados de petróleo crudo, aceites base obtenidos a partir del proceso de Fischer-Tropsch, y con aceites base hidrocarburos, así como con aditivos lubricantes. Además, éste es compatible con los elastómeros, y de este modo puede ser utilizado en motores de vehículo modernos sin modificaciones. Una ventaja adicional del aceite base de acuerdo a esta invención, es que éste cumple con las especificaciones de aceite base del Grupo III API. Por lo tanto, éste puede ser utilizado en formulaciones de aceite para motor como otros aceites base del Grupo III, de acuerdo a las mismas reglas de intercambio sin la necesidad de realizar nuevas pruebas en motores. El aceite base de la invención está preferentemente basado en recursos naturales renovables. Los materiales iniciales del proceso de la invención están disponibles en todo el mundo, y además, la utilización del proceso no está limitada por inversiones iniciales significativas, en contraste por ejemplo a la tecnología GTL. Los productos del proceso de la invención son neutros en dióxido de carbono con respecto al uso y desechos del mismo, es decir, esto no incrementará la carga de dióxido de carbono de la atmósfera, en contraste a los productos derivados de materiales iniciales fósiles. Al menos una ramificación de metilo es encontrada en la parte intermedia de la cadena de hidrocarburo principal en el componente de hidrocarburo producido mediante el proceso de la invención. Tales hidrocarburos de 11 a 26 átomos de carbono con al menos una ramificación de metilo de la clase de diesel, producidos a partir de materiales de alimentación de 5 a 13 átomos de carbono, tienen propiedades superiores a baja temperatura, que si éstos son líquidos incluso a bajas temperaturas, el punto de turbidez es bajo. En contraste, para componentes hidrocarburos de 26 a 40 átomos de carbono, más pesados y para aplicaciones de aceite base, es necesaria más de una ramificación, siendo obtenidas dichas ramificaciones principalmente mediante hidroisomerización. Las propiedades de los componentes de hidrocarburo producidos con el proceso de acuerdo a la invención, son excelentes. Los productos son muy adecuados como aceites base sin limitaciones de mezclado, y además, los productos son también compatibles con aditivos lubricantes.
Ejemplos La invención es ahora ilustrada con más detalle en los siguientes ejemplos. No obstante, es claro que la invención no está limitada a las modalidades descritas en los ejemplos. La invención puede también ser llevada a cabo en otras formas sin apartarse de la invención.
Ejemplo 1 Preparación de un componente de hidrocarburo del aldehido de 16 átomos de carbono En la reacción de condensación aldólica, 200 g del aldehido graso de 16 átomos de carbono derivado del aceite de palma y 100 g de hidróxido de sodio al 20% disuelto en agua, fueron colocados en un reactor Parr . El mezclado fue ajustado a 250 rpm, la temperatura a 250°C y la presión a 0.5 MPa. Se mantuvo una ligera purga con nitrógeno para barrer el agua liberada en la reacción. La reacción fue llevada a cabo hasta que la cantidad del aldehido condensado fue estabilizada en el análisis de GC . Después de la reacción el producto fue neutralizado con ácido clorhídrico, lavado con agua y secado con cloruro de calcio. En el siguiente paso de HDO, el aldehido condensado obtenido anteriormente fue hidrogenado en un reactor Parr de alta presión utilizando un catalizador NiMo/Al203 seco y activado, para dar una parafina ramificada con metilo. El aldehido fue hidrogenado a 340°C, bajo una presión de 5 MPa, mezclando a 300 rpm hasta que no fue detectado el pico de aldehido en el espectro de FTIR. El punto de vaciado de la cera de parafina de 36 átomos de carbono, ramificada con metilo, obtenida, fue de 69°C.
Ejemplo 2 Preparación de un componente de hidrocarburo a partir de la cetona de 23 átomos de carbono y furfural En el paso de condensación aldólica, 14.6 g de laurona (cetona de 23 átomos de carbono derivada de aceite de semilla de palma) , 150 mi de isopropanol y 15 mi de hidróxido de sodio al 10% en agua, se mezclaron y se calentaron a reflujo 20 minutos en un matraz de fondo redondo a 80°C. Se agregaron 15 g de furfural (aldehido derivado del azúcar aldohexosa) y el calentamiento bajo reflujo fue continuado por 5 horas. Después del enfriamiento, el alcohol fue evaporado en un evaporador rotatorio. La reacción fue repetida y los residuos provenientes de las dos síntesis fueron disueltos en acetato de etilo, enfriados en hielo y la laurona sin reaccionar se filtró a partir de la solución fría . En el siguiente paso de HDO, el producto de condensación obtenido anteriormente fue hidrogenado en un reactor Parr de alta presión utilizando un catalizador NiMo/Al203 seco y activado, para dar una parafina ramificada con metilo. El aldehido fue hidrogenado a 320°C, bajo una presión de 5 MPa, mezclando a 300 rpm por 5 horas. El punto de vaciado de la cera ramificada con pentilo, obtenida fue de 11°C.
Ejemplo 3 Preparación de un componente de hidrocarburo a partir de cetonas derivadas de aceite vegetal En el paso de condensación aldólica, 10 g de la mezcla de cetona de C31/C33/C35 derivada de ácidos grasos de aceite de palma y 2 g de hidróxido de sodio se calentaron en un matraz de fondo redondo a 400°C por 30 minutos bajo agitación. Después de enfriar el producto de síntesis fue disuelto en 50 mi de acetato de etilo, filtrado y el diluyente fue evaporado. En el siguiente paso de HDO, el producto de condensación obtenido anteriormente fue hidrogenado como en el Ejemplo 2. El punto de vaciado de la cera ramificada fue de 35°C.
Ejemplo 4 Hidroisomerización La parafina de 32 átomos de carbono obtenida en el Ejemplo 1 fue isomerizada en un reactor Parr para dar una parafina ramificada de la clase del aceite base, utilizando un catalizador de tamices moleculares de Pt reducido/Al203. La parafina precalentada fue isomerizada bajo una presión de hidrógeno de 3 MPa y a 340°C hasta que fue obtenido el punto de vaciado menor de -15°C. Finalmente, las fracciones ligeras fueron destiladas a partir del producto a presión reducida. Las propiedades del aceite base obtenido en el Ejemplo 4 son presentada en la siguiente Tabla 3 así como las propiedades de los productos de la técnica anterior.
Tabla 3. Aceite base de acuerdo al Ejemplo 4 y productos de la técnica anterior Ej- 4 API API API Gplll Gplll Gplll VHVI SW GTL FIMS peso molecular promedio 451 400 397 410 PARAFINAS 90 37 72 95 MONONAFTENOS 9.5 37 24 5 DINAFTENOS 0.5 16 3.5 0 OTROS NAFTENOS 0 10 0.5 0 Aceite base PP °C -26 -18 -21 -21 propiedades (ASTM D5950) VI (ASTM D2270) 145 122 140 139 KV100 cSt (ASTM D445) 4.3 4.3 4.0 4.1 GC D10, °C 390 395 394 destilación ASTM D2887 D50, °C 444 421 421 D90, °C 455 456 459 Volatilidad de 11.1 13.3 12.5 Noack, % en (DIN 51581-2) peso Los aldehidos de 1 a 40 átomos de carbono y/o las cetonas de 3 a 79 átomos de carbono, los hidroxialdehídos de 2 a 40 átomos de carbono y mezclas de los mismos, son adecuados como material de alimentación. Los aldehidos y/o cetonas de origen sintético y biológico pueden ser utilizados. Los aldehidos grasos de 4 a 24 átomos de carbono y/o las cetonas de 7 a 47 átomos de carbono de origen biológico, opcionalmente sometidos a uno o más pasos de purificación y/o acondicionamiento de la técnica anterior, son preferentemente utilizados.
Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (16)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Un aceite base, caracterizado porque comprende hidrocarburos ramificados que tienen números de átomos de carbono de al menos 18, contiene al menos 90% en peso de hidrocarburos saturados, contiene mononaftenos no mayor de 15% en peso, y dinaftenos fusionados y polinaftenos no más de 1% en peso, el índice de viscosidad del aceite base es mayor de 120, el aceite base es de origen biológico, y al menos 60% en peso de los hidrocarburos saturados tienen la amplitud del intervalo del número de átomos de carbono de no más de 5 átomos de carbono.
  2. 2. El aceite base de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aceite base comprende al menos 95% en peso de hidrocarburos saturados y al menos 75% en peso de hidrocarburos saturados que tienen la amplitud del intervalo del número de átomos de carbono no mayor de 3 átomos de carbono .
  3. 3. El aceite base de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque comprende al menos 97% en peso de hidrocarburos saturados.
  4. 4. El aceite base de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque el índice de viscosidad del aceite base es de al menos 130.
  5. 5. El aceite base de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque el contenido de isótopo 1C del contenido total de carbono en el aceite base es al menos de 50%, preferentemente al menos 90% con base en el contenido de carbono radioactivo en la atmósfera en el año de 1950 de acuerdo a ASTM D 6866.
  6. 6. Un proceso para producir aceite base o el aceite base de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque el material de alimentación que comprende al menos un aldehido y/o cetona seleccionado del grupo que consiste de aldehidos de 1 a 40 átomos de carbono, cetonas de 3 a 79 átomos de carbono, hidroxialdehídos de 2 a 40 átomos de carbono y mezclas de los mismos, es condensado en presencia de un catalizador de condensación aldólica, el catalizador de condensación aldólica es hidróxido de metal alcalino o alcalinotérreo, a una temperatura en el intervalo de 80 a 400°C, el producto de condensación es hidrodesoxigenado en presencia de un catalizador de hidrodesoxigenación bajo una presión de hidrógeno en el intervalo de 0.1 a 20 MPa a una temperatura en el intervalo de 100 a 500°C, y luego se hidroisomeriza en presencia de un catalizador de isomerización bajo una presión de hidrógeno en el intervalo de 0.1 a 20 MPa a una temperatura de 100 a 500°C.
  7. 7. El proceso de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el material de alimentación comprende al menos un componente de alimentación seleccionado del grupo que consiste de aldehidos grasos de 4 a 24 átomos de carbono, cetonas de 3 a 47 átomos de carbono e hidroxialdehídos de 4 a 24 átomos de carbono, y mezclas de los mismos .
  8. 8. El proceso de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el componente de alimentación es derivado de un material inicial de origen biológico seleccionado del grupo que consiste de aceites vegetales, ceras vegetales y grasas vegetales; aceites animales, grasas animales y ceras animales; aceite de pescado, grasas de pescado y ceras de pescado; grasas y aceites grado alimenticio, recicladas; grasas, aceites y ceras obtenidas mediante ingeniería genética; aceites y grasas derivadas de algas e insectos; aldehidos y cetonas preparados a partir de carbohidratos mediante el proceso de hidrólisis acida, y mezclas de los materiales iniciales.
  9. 9. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6-8, caracterizado porque la hidrodesoxigenación es realizada bajo presión de hidrógeno en el intervalo de 1 a 15 MPa a una temperatura en el intervalo de 150 a 350°C.
  10. 10. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6-9, caracterizado porque el catalizador de hidrodesoxigenación contiene al menos un componente seleccionado del grupo que consiste de los metales del Grupo VIII o del Grupo VIA de la tabla periódica de los elementos, y el soporte, el catalizador contiene preferentemente los metales paladio, platino, rodio, rutenio, níquel, NiMo o CoMo, y el soporte es carbón activado, alúmina y/o sílice.
  11. 11. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6-10, caracterizado porque la hidroisomerización es realizada bajo una presión de hidrógeno en el intervalo de 1 a 15 MPa a una temperatura en el intervalo de 200 a 400°C.
  12. 12. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6-11, caracterizado porque el catalizador de hidroisomerización comprende un metal del Grupo VIII de la tabla periódica de los elementos, un tamiz molecular y/o un soporte, el catalizador comprende preferentemente un tamiz molecular y un metal de paladio, platino o níquel y/o un soporte, el soporte es alúmina y/o sílice.
  13. 13. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6-12, caracterizado porque antes de la condensación, es llevada a cabo la prehidrogenación bajo una presión de hidrógeno entre 0.1 y 20 MPa, preferentemente entre 1 y 10 MPa, y a una temperatura entre 50 y 400°C, preferentemente entre 150 y 300°C, en presencia de un catalizador de prehidrogenación.
  14. 14. El proceso de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el catalizador de prehidrogenación contiene materiales soportados del Grupo VIII y/o VIA del sistema periódico de los elementos, el catalizador es preferentemente un catalizador soportado de paladio, platino, rodio, rutenio, níquel, cobre, CuCr, NiMo o CoMo, siendo el soporte carbón activado, alúmina y/o sílice.
  15. 15. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6-14, caracterizado porque el hidrocarburo o una mezcla de hidrocarburos es agregado al material de alimentación y/o como un diluyente a los pasos del proceso.
  16. 16. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6-15, caracterizado porque como producto colateral fue producido un componente de diesel y gasolina.
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