MX2011004912A - Metodo para producir compuestos organicos ciclicos a partir de aceites de cultivo. - Google Patents

Abstract

Un método para producir productos que contienen compuestos orgánicos cíclicos a partir de aceite de biomasa incluye agregar un aceite de biomasa a un recipiente; calentar el aceite de biomasa para craquear el aceite de biomasa; extraer materiales no deseados o sin reaccionar, fracciones pesadas, y fracciones volátiles del aceite de biomasa craqueado; y extraer componentes del aceite de biomasa craqueado para producir una mezcla de productos que contiene entre 5% y 90% de compuestos orgánicos cíclicos por peso. Un método para producir un combustible de aviación de alto octanaje con bajo contenido de plomo incluye craquear un aceite de biomasa, separar una mezcla de destilado medio del aceite de biomasa craqueado, descarboxilar la mezcla de destilado medio para producir una mezcla de productos que contiene por lo menos aproximadamente 50% de compuestos de alqueno y alcano cíclico por peso, y mezclar la mezcla de productos con un combustible que tiene un número de octanos por abajo de 95 para producir un combustible de aviación que tiene un número de octanos de por lo menos 100.

Description

METODO PARA PRODUCIR COMPUESTOS ORGANICOS CICLICOS A PARTIR DE ACEITES DE CULTIVO Antecedentes de la Invención Uno de los desafíos clave para encarar una sociedad industrializada moderna es el rápido agotamiento del petróleo crudo, el cual es la fuente principal para la mayoría de los combustibles del transporte y muchos productos químicos orgánicos . La industria petroquímica representa un beneficio substancial para la sociedad humana y la invención y comercialización de fuentes alternativas para productos petroquímicos es de gran importancia.

Una categoría de productos químicos orgánicos que frecuentemente se producen a partir del petróleo incluye a compuestos aromáticos y cicloparaf inas . Estos productos químicos tienen una amplia gama de aplicaciones que incluyen las que funcionan como monómeros para muchos tipos de polímeros, pinturas, y revestimientos, que funcionan como intermediarios químicos para muchos tipos de productos químicos industriales y de consumo, y que funcionan como componentes químicos con valor de combustibles heterogéneos de transporte tales como gasolina, diésel, gasolina de aviación, y turbosina.

Ref.: 219413 Sorpresivamente, muy poco trabajo se ha realizado para desarrollar productos comercialmente-relevantes ricos en compuestos aromáticos y/o cicloparaf inas generados de triacilglicéridos (TAGs, por sus siglas en inglés) y otros ácidos grasos. Asi, existe una necesidad por proporcionar una fuente alternativa por estos productos químicos por lo que la demanda se puede satisfacer como el suministro disponible de materia fuente, en este caso, el petróleo crudo está agotado.

Sumario de la invención Un método para producir productos químicos que contienen compuestos orgánicos cíclicos a partir de aceite de biomasa incluye la adición de un aceite de biomasa a un recipiente de reactor; calentar el aceite de biomasa a una temperatura en el intervalo desde aproximadamente 100°C hasta aproximadamente 800°C por un tiempo suficiente para craquear aceite de biomasa; extraer los materiales indeseables, aceite de biomasa sin reaccionar, las fracciones pesadas, y fracciones de ligeras del aceite de biomasa craqueada; y extraer los componentes del aceite de biomasa craqueado para producir una mezcla de productos químicos que contienen entre 5% y 90% de compuestos orgánicos cíclicos por peso. El aceite de biomasa se calienta a una presión entre aproximadamente condiciones de vacío y aproximadamente 2000 psia.

Un método para producir un combustible de aviación de alto octanaje con bajo contenido de plomo, incluye calentar un aceite de biomasa a una temperatura de entre aproximadamente 100°C y aproximadamente 800°C para craquear el aceite de biomasa, separar una mezcla de destilado medio del aceite de biomasa craqueado, descarboxilar la mezcla de destilado medio para producir una mezcla de productos químicos que contienen por lo menos aproximadamente 50% de compuestos alqueno y alcano cíclico por peso, y mezclar la mezcla de productos químicos con un combustible que tiene un número de octanos por abajo de 95 para producir un combustible de aviación que tenga un número de octanos de por lo menos 100. El aceite de biomasa se calienta en una presión de entre aproximadamente condiciones de vacío y aproximadamente 2000 psia. La mezcla de destilado medio contiene por lo menos aproximadamente 50% de compuestos orgánicos cíclicos por peso. El combustible de aviación contiene plomo en una concentración menor que aproximadamente 0.5 gramos por litro.

Breve descripción de las figuras La Figura 1 es un diagrama de flujo de bloques simplificado que ilustra una modalidad de un proceso de producción de compuestos orgánicos cíclicos.

La Figura 2 es un diagrama de flujo de bloques simplificado que ilustra una modalidad de un proceso para producir una corriente de componentes de mezcla mejorada en octanos para gasolina de aviación.

La Figura 3 es un diagrama de flujo de bloques simplificado que ilustra una modalidad de un proceso para producir compuestos de cicloparafina y aromáticos pesados .

Las Figuras 4a, 4b y 4c ilustran un grupo de reacciones que pueden ocurrir durante el craqueo de los TAGs .

Descripción detallada de la invención Los compuestos aromáticos y de cicloparafina se pueden producir a partir de aceites de cultivo vía una reacción química usando un catalizador basado en zeolita, heterogéneo. El catalizador H-ZSM-5 (una zeolita de aluminosilicato) produce generalmente compuestos más aromáticos que otros catalizadores de conformidad con experimentos con aceites de cañóla y palma. Sin embargo, la mezcla de complejo de productos de reacción catalizados por H-ZSM-5 limita la conveniencia de su uso para la producción de otros productos químicos. Además, la mezcla de productos de reacción química producidos por H-ZSM-5 no es útil para aplicaciones tales como gasolina de aviación o turbosina JP-8, como la mezcla de productos es una mezcla de material gaseoso, sólido, acuoso líquido, y líquido orgánico.

La presente invención resuelve inesperadamente los problemas ya mencionados. La integración de múltiples pasos de procesamiento crea productos químicos valiosos fuera del alcance del procesamiento general de aceite de cultivos. Un ejemplo es la purificación de compuestos aromáticos de manera que pueden ser convertidos en materias primas a partir de las cuales los polímeros pueden ser elaborados . Otro ejemplo de pasos de procesamiento adicionales que crean nuevos productos a partir de aceites de cultivo utiliza una reacción química adicional en la cual los compuestos aromáticos se reaccionan adicionalmente con otros productos para producir compuestos aromáticos alquilatados . Estos compuestos aromáticos alquilatados exhiben características que son deseables para gasolina de aviación y turbosinas, mientras que los compuestos aromáticos originales no lo hacen. Una reacción posterior opcional se puede emplear para convertir algunos o todos estos compuestos aromáticos alquilatados y otros compuestos aromáticos en cicloparafinas , que tienen algunas características únicas en comparación con otros compuestos que los vuelven deseables en gasolina de aviación y turbosina. Una mezcla heterogénea de compuestos aromáticos, cicloparafínicos , y otros compuestos pueden ser producidos para que sea conveniente como un componente de mezcla rico de aromáticos que se pueda utilizar para substituir compuestos aromáticos basados en petróleo en procesos convencionales los cuales generan combustibles de turbinas de aviación.

Los "compuestos orgánicos cíclicos" son compuestos químicos que contienen uno o más anillos unidos de átomos de carbono que forman la estructura principal del compuesto químico. Los compuestos orgánicos cíclicos incluyen compuestos aromáticos, tales como benceno y tolueno, cicloalcanos , tales como ciclohexano y ciclodecano, y cicloparafinas . "Aromáticos", "compuestos aromáticos" o "hidrocarburos aromáticos" son hidrocarburos que contienen grupos planos de seis átomos de carbono que están conectados por electrones deslocalizados en una forma como si fueran conectados por enlaces covalentes únicos y dobles alternadamente. "Cicloparafinas" son alcanos con uno o más anillos de átomos de carbono en la estructura química de sus moléculas y generalmente tienen un total de 20 o más átomos de carbono en la molécula.

Los compuestos aromáticos incluyen, pero no se limitan a: benceno, tolueno, o-xileno, m-xileno, p-xileno, etilbenceno, metil benceno, etil metil benceno, dimetil benceno, trimetilbenceno, propil benceno, metil propil benceno, tetrametil benceno, cetil butenil benceno, y metil propil benceno. Los compuestos aromáticos también incluyen los poliaromáticos , tales como naftaleno, metil naftaleno, etil naftaleno, tetra hidro metil naftaleno, y tetra hidro etil naftaleno. Las cicloparaf inas incluyen, pero no se limitan a: c ic lopentano , butil ciclopentano , ciclohexano, metil ciclohexano, etil ciclohexano, trimetil ciclohexano, etil metil ciclohexano, metil propil ciclohexano, butil ciclohexano, propil ciclohexano, pentil ciclohexano, ciclodecano, dimetil etil ciclodecano, heptilciclohexano y oct ilciclohexano .

Las modalidades de la presente invención se dirigen a la producción y purificación de productos que contienen compuestos orgánicos cíclicos de aceites de plantas, lípidos generados biológicamente, y grasas animales. Específicamente, las materias base son triacilglicéridos (TAGs) , ácidos grasos con cadena larga, lípidos con cadena larga, o productos químicos similares. Las modalidades de la presente invención proporcionan medios para producir estos químicos valiosos y necesarios a partir de materias bases no utilizadas actualmente para producir estos químicos. Las modificaciones químicas, basadas en el uso del craqueo, reacciones químicas, y técnicas de separación, se diseñan para producir productos químicos de calidad comercial que pueden substituir directamente a los productos químicos comparables generados a partir de otras fuentes de materia base y para producir componentes de mezclas de combustible que son convenientes debido a su alta concentración de compuestos orgánicos cíclicos que contienen compuestos aromáticos y cicloparaf inas . "Craqueo" se refiere a cualquier proceso que cambia la composición química de un químico o mezcla de químicos orgánicos por la incisión de uno o más enlaces de carbono - carbono .

La investigación involucrada en TAGs y craqueo térmico y catalítico (ya sea TGs individuales o aceites vegetales) se ha realizado esporádicamente en las últimas décadas. De este trabajo, un grupo de reacciones orgánicas se han identificado de manera que aparecen durante craqueo térmico/catalítico de TAGSs . Estas reacciones son mostradas en las Figuras 4a, 4b y 4c.

Dependiendo de las condiciones de reacción, tales como temperatura, presión, tiempo de reacción, y la presencia o ausencia de catalizadores específicos, diferentes mezclas de producto de reacción pueden ser generadas. Las mezclas de producto de reacción, conocidas como "craccatos" , para tres grupos de condiciones de reacción previamente documentadas, denotadas como "rutas," se resumen en la Tabla 2.

TABLA 2 Ruta 3 Ruta Ia Ruta 2 (aceite de cártamo, (aceite de (aceite de alto en ácido oleici piqui) cañóla) Condiciones de Craqueo 300°C 450°C 300-360 °C catalizado Catalizado no-catalizado Productos (peso/peso) i (peso/peso) % (peso/peso) Alcanos C3-C5 Alcanos C6-C10 Algo de (C6-C9) Alcanos Cn-C16 La mayoría (C15-C18) Alcanos C17-C24 Alcanos lineales totales La mayoría Alcanos ramificados totales Alcanos identificados 37.5 Totales Olefinas C3-C10 Olefinas C -C16 Olefinas C17-C2o Dienos 8.1 Olefinas lineales totales La mayoría Olefinas ramificadas totales Olefinas identificadas 22* totales Hidrocarburos alifáticos 7.2 >57.5* identificados Totales BTEX Total 28.1 Abundante Otros aromáticos 10.3 identificados Aromáticos ident icados 38.4 2.2 totales Furanos y cetonas 8.8 Alcoholes y cetonas 5.8 Ácidos grasos C2-C3 Rastros Ácido grasos C4-C9 Algo de (C7-C9) Ácidos grasos C10-Cu Rastros excepto para CIO Ácidos grasos Mayoría de (ácidos TC) Ácidos grasos 11.5 identificados totales Ácidos (sin especificar) 2.2 ásteres Totales 62.9 81.4 en donde a Ruta 1 es craqueo catalítico a baja temperatura: Alencar, 1983; a 300°C. b Ruta 2 es craqueo catalítico a alta temperatura: Katikanemi, 1995; a 450°C. c Ruta 3 es craqueo no catalítico a baja temperatura: Schwab, 1988; a 300-360°C.

* Un 9.7-10.1% adicional son listados como "insaturados sin resolución" La ruta 2 muestra un grupo de condiciones que dan lugar a la formación de una alta concentración de compuestos aromáticos. Sin embargo, esta composición del craqueado no es útil para aplicaciones comerciales en esta forma.

Los inventores descubrieron que cuando el craqueado era generado usando condiciones de reacción similares a las de la Ruta 2 en la Tabla 2 y después purificado para quitar las fracciones ligeras, reciclables, y alquitranes, el destilado medio resultante contuvo entre 5% y 50% de compuestos orgánicos cíclicos. Las modalidades de la presente invención utilizan tecnologías de craqueo térmico o catalítico, acopladas con tecnologías de separación tal como destilación, filtración, filtración o separación de membrana, extracción solvente, y tecnologías relacionadas para producir altas concentraciones de compuestos orgánicos cíclicos de TAGs y otros ácidos grasos. Además, ciertos productos requieren reacciones químicas posteriores adicionales. Mientras que las técnicas de craqueo y separación son conocidas por las personas experimentadas en la técnica, la combinación de estas tecnologías no se han utilizado para producir componentes de mezclas de combustible de compuestos orgánicos cíclicos de calidad comercial o para producir productos químicos cicloparaf inicos y/o aromáticos purificados de calidad comercial que tienen entre 5% y 90% de compuestos orgánicos cíclicos. Las mezclas de compuestos aromáticos y productos cicloparaf inicos pueden ser producidas en donde por lo menos aproximadamente 20%, 30% o 50% de la mezcla es un compuesto aromático y/o producto cicloparaf ínico .

Los inventores además descubrieron que hay una ventaja económica por procesar adicionalmente algo o todos los compuestos aromáticos generados durante el proceso. Uno de estos procesos posteriores utiliza reacciones con las olefinas para producir cicloparaf inas específicas, adicionales. Estas reacciones se acoplan con tecnologías de separación tales como destilación, filtración, extracción solvente, y tecnologías relacionadas para producir componente de mezclas de combustible heterogéneas ricas en cicloparaf inicos de calidad comercial o para producir productos químicos cicloparaf inicos purificados de calidad comercial. Otra de estas reacciones posteriores usa reacciones con fosgeno u otros químicos para producir productos químicos basados en aromáticos o cicloparaf inas . Estas reacciones, acopladas con tecnologías de separación tales como destilación, filtración, extracción solvente, y tecnologías relacionadas, se utilizan para producir productos químicos de calidad comercial.

La materia prima para los procesos descritos actualmente puede ser cualquier TAG, que representa un grupo de compuestos químicos que se pueden encontrar en aceites de plantas o biomasa tal como algas, o cualquiera de ácidos grasos de cadena media y/o larga que se sintetizan naturalmente y se encuentran en biomasa tal como algas, grasas animales, o materiales modificados. La "biomasa" se refiere a cualquier material orgánico, no-fósil que se deriva de la masa de cualquier organismo biológico excepto la masa que ha sido transformada mediante procesos geológicos en sustancias tales como carbono o petróleo. "Aceite de biomasa" se refiere a cualquier aceite derivado de una fuente de biomasa. Los TAGs en aceites de plantas consisten de tres ácidos grasos con cadena media y/o larga ( carboxí 1 i eos sintetizados naturalmente) conectados vía un grupo de glicerol. Estos ácidos grasos con cadena media y/o larga, se pueden purificar, separar, y modificar químicamente para usarse como una fuente alimenticia o carga de alimentación o como un combustible de transporte potencial. "Ácidos grasos con cadena larga" se refiere a cadenas de ácido graso que contienen por lo menos quince átomos de carbono. "Ácidos grasos de cadena media" se refiere a cadenas de ácido graso que contienen de diez a catorce átomos de carbono.

"Aceite de planta" se refiere a lípidos que se derivan de fuentes de plantas. Los aceites de planta incluyen, pero no se limitan a, semilla de algodón, linaza, soja, alazor, girasol, sésamo, cañóla, colza, jatrofa, jojoba, prímula, amapola, camelina, col marítima, oliva, coco, palma, algodón, maíz, soya, y nueces. Las composiciones de aceites de cultivos disponibles comercialmente principales se enlistan en la Tabla 3. Los ácidos grasos típicos contenidos en aceites de cultivo incluyen a los ácidos grasos saturados y no saturados. Los ácidos grasos saturados no contienen ningún enlace doble entre los átomos de carbono. Los ácidos grasos insaturados contienen dos o más átomos de carbono que tienen un enlace doble carbono-carbono. Los ácidos saturados incluyen al ácido esteárico, ácido palmítico, ácido mirístico, y ácido láurico. Los ácidos insaturados incluyen al ácido linolénico, ácido linoleico, ácido oleico, ácido hexadecanoico , ácido palmitoleico , y ácido miristoleico .

Tabla 3 El craqueo térmico y catalítico de ácidos grasos con cadena media y/o larga, acoplados con tecnologías de separación y purificación, son conocidos en la técnica y pueden producir una mezcla de químicos convenientes para su uso como un combustible o componente de mezcla de combustible, más específicamente como componente en diésel, queroseno, turbina de aviación, y combustibles de gasolina para motor. "Craqueo térmico" se refiere a un proceso de craqueo que involucra la adición de energía en la forma de energía térmica de acuerdo a lo medido por un aumento en la temperatura de la sustancia que es craqueada. "Craqueo catalítico" se refiere a un proceso de craqueo que utiliza un catalizador.

En el proceso de craqueo, la energía se utiliza para romper enlaces carbono-carbono . Cada átomo de carbono termina hasta con un solo electrón y radicales libres. Cualquier reacción de los radicales libres puede conducir a los varios productos como los mostrados en la Tabla 1. El rompimiento de moléculas orgánicas grandes en moléculas más pequeñas y más útiles puede ser alcanzado usando altas presiones y/o altas temperaturas con un catalizador (craqueo catalítico) o sin éste (craqueo térmico) . Se ha mostrado que los ácidos grasos de cadena media (diez a catorce carbonos) y larga (mayor que dieciséis carbonos) son compatibles con procesos craqueo, que usan ya sea craqueo térmico o catalítico. Estas técnicas se han utilizado para modificar la composición química de aceites de cultivo o biodiésel. Sin embargo, no se han utilizado para producir compuestos orgánicos cíclicos de calidad comercial.

La producción de compuestos aromáticos a partir de TAGs y ácidos grasos utilizando craqueo térmico o catalítico se ha descrito previamente, pero el arte previo falla en identificar una serie completa de pasos de proceso que toman los compuestos aromáticos y/o cicloparafinas generados durante el craqueo y produce posteriormente productos comercialmente viables. Las modalidades de la presente invención permiten que una carga de alimentación de aceite de cultivo, lípido generado biológicamente, o aceite de grasa animal sea convertida en estos productos químicos importantes y valiosos. La presente invención utiliza tecnologías de separación y reacción química, acopladas con técnicas de craqueo térmico y/o catalítico para desarrollar químicos basados en aceite de cultivo, lípido generado biológicamente, o grasa animal que pueden substituir a los químicos disponibles comercialmente generados de otras fuentes de carga de alimentación y desarrollar componentes de mezcla de combustibles ricos en compuesto orgánicos cíclicos heterogéneos.

La Figura 1 representa un diagrama de flujo en bloques simplificado que ilustra una modalidad de un proceso de craqueo y aromatización de conformidad con la presente invención. La materia prima 10 es una carga de alimentación de aceite de cultivo, lípido, o grasa animal y se puede producir mediante procesos ahora disponibles o que se pueden desarrollar en el futuro. La materia prima 10 se puede precalentar o ser alimentada directamente en un recipiente conveniente (reactor de craqueo) para facilitar la reacción de craqueo 12. Mediante la variación de tiempo, temperatura, y presión bajo la cual una carga de alimentación particular permanece bajo condiciones de craqueo, el grado deseado de craqueo (conversión) puede ser controlado. La temperatura y tiempo (tiempo de residencia) son las variables de proceso más importantes con la presión desempeñando un papel secundario. La reacción de craqueo 12 se puede realizar entre aproximadamente 100°C y aproximadamente 800°C, y en una presión en el intervalo desde aproximadamente condiciones de vacío hasta aproximadamente 2000 psia. Lo más preferiblemente, la reacción de craqueo 12 se realiza entre aproximadamente 300 °C y aproximadamente 700°C. Las condiciones se mantienen preferiblemente durante un tiempo suficiente para que la materia prima 10 sea craqueada, y típicamente en el intervalo desde aproximadamente 15 minutos hasta aproximadamente 500 minutos o más. Tiempos más cortos que 5 minutos y mayores de 500 minutos pueden ser convenientes para reacciones de craqueo de algunas cargas de alimentación.

Los productos que resultan de la reacción de craqueo 12 dependen de las condiciones de craqueo y de la composición original de materia prima 10 (aceite de alimentación, por ejemplo) y del ambiente gaseoso presente en el reactor de craqueo. Las condiciones de craqueo se pueden variar con base en un análisis químico detallado con el fin de producir una mezcla óptima de componentes químicos. Un catalizador se puede utilizar en el reactor craqueo para (1) mejorar la producción de productos deseables, especialmente compuestos aromáticos; (2) disminuir la formación de productos indeseables; y/o (3) aumentar la eficacia de la reacción de craqueo 12 debido a requerimientos más bajos de presión, temperatura y tiempo de residencia. Los catalizadores convenientes incluyen, pero no se limitan a, alúmina activada, sílice-alúmina, aluminio, zeolitas, óxidos de metal sulfatados, metales raros tales como paladio, niobio, molibdeno, platino, titanio, cobalto, oro y combinaciones de los mismos.

La salida de craqueo (craqueado) se somete a un paso de purificación y/o procesamiento 14 dependiendo del material generado. La salida de reactor de craqueo depende del diseño de reactor específico empleado. Los tipos de reactor convenientes incluyen por lotes, de flujo continuo directo, de flujo a través de un lecho empacado, y lecho fluidificado. El material generado en el reactor de craqueo se puede clasificar generalmente en una de cuatro clases generales: materiales residuales o residuo 16, destilados medios 18, fracciones volátiles 20 y materias primas no reaccionadas 22. El paso de purificación y/o proceso 14 puede incluir separar materiales residuales o residuo 16, destilados medios 18, fracciones volátiles 20 y materias primas no reaccionadas 22.

El material residual o residuo (alquitranes) 16 incluye químicos producidos durante la reacción de craqueo 12 que tienen un peso molecular más alto, una volatilidad más baja o un valor calorífico más bajo que es deseable para destilados medios 18. Algo de residuo 16 se puede separar de los destilados medios 18 junto con materias primas no reaccionadas 22 y se procesan junto con materias primas no reaccionadas 22. Otros residuos 16, típicamente los de peso molecular más alto, estarán en la forma de material sólido después de la reacción de craqueo 12. Estos compuestos se conocen típicamente como "alquitranes." Los "alquitranes" se refieren a compuestos químicos con cadena muy larga generados durante la reacción craqueo. Los alquitranes 16 pueden contener compuestos químicos valiosos, tales como combustible de ebullición u otros productos secundarios que se pueden extraer por varios métodos de procesamiento incluyendo la extracción de solvente o destilación. Dependiendo del diseño del reactor de craqueo, los alquitranes 16 pueden no ser favorables para un procesamiento adicional. Estos alquitranes 16 se pueden oxidar, combustionar o ser extraídos de otra manera del reactor de craqueo o catalizadores de craqueo mediante métodos conocidos por las personas experimentadas en la técnica .

Los componentes de destilado medio 18 son una mezcla de compuestos aromáticos, compuestos cicloparafínicos , compuestos de ácido carboxílico de cadena corta, compuestos parafínicos lineales, olefinas, y otros componentes generados en el reactor de craqueo que tienen características deseables e incluyen los productos principales que el proceso está diseñado para generar. "Destilados medios" se refiere a químicos los cuales tienen características favorables para su inclusión en una gasolina, queroseno, o combustible tipo diésel o el cual tiene una volatilidad similar a la de las parafinas y/o olefinas las cuales son favorables para su inclusión en una gasolina, queroseno, o un combustible tipo diésel.

"Fracciones ligeras" se refiere a productos químicos los cuales permanecen en la fase gaseosa en las condiciones de temperatura y presión en las cuales los destilados medios se encuentran en la fase líquida. Las fracciones ligeras 20 incluyen un material en fase de vapor no reaccionado que fue agregado al reactor para manipular la reacción de craqueo 12, tales como hidrógeno, nitrógeno, o vapor de agua, además los químicos orgánicos de bajo peso molecular e hidrocarburos generados por la reacción de craqueo 12. Los químicos orgánicos de bajo peso molecular e hidrocarburos, tales como metano, metanol, etano, etanol, n-pentano, i-pentano, penteno, pentanol n-butano, i-butano, butanol, butano, metil éster, etil éster, etc., tienen características químicas y físicas (por ejemplo, volatilidad) que son indeseables cuando están presentes en concentraciones substanciales en mezclas de compuestos aromáticos y otros destilados medios 18. Las fracciones ligeras 20 se separan del otro material que sale del reactor de craqueo por separación de fase gas-líquido, destilación, condensación, u otros procesos.

Las materias primas no reaccionadas 22 son químicos que entran en el reactor de craqueo y experimentan la reacción de craqueo 12, pero no se convierten en compuestos químicos con cadenas de carbono más cortas que C16. "Materias primas no reaccionadas" son los compuestos en la corriente de producto de reactor de craqueo que tienen una composición química que no es favorable como un componente de destilado medio y se pueden exponer a condiciones de reactor de craqueo y se transforman en destilado medio y/o fracciones volátiles y/o alquitranes. Estos compuestos pueden ser químicamente idénticos al aceite de origen, un ácido graso cuya longitud es idéntica o similar a las cadenas de ácido graso en el TAG original, cuando las TAGs se encuentran en el aceite de carga de alimentación, o una parafina parcialmente craqueada, olefina, o ácido carboxílico que tenga demasiados átomos de carbono en la cadena de carbono principal para ser favorables como componentes de mezcla de destilado medio. Estos materiales tienen algunas características químicas y físicas indeseables. Las materias primas no reaccionadas 22 son separadas de los destilados medios 18 por destilación u otras técnicas de separación. Las materias primas no reaccionadas o no craqueadas 22 pueden ser regresadas al reactor de craqueo para reacciones de craqueo adicionales 12, alimentadas a un segundo reactor de craqueo o ser utilizadas para algunos otros propósitos.

El paso de purificación y/o procesamiento posterior 24 de destilados medios 18 depende de los productos deseados para la aplicación específica. El paso de purificación y/o procesamiento posterior 24 puede incluir extracción de solvente, destilación, reacción química y combinaciones de los mismos. Los compuestos orgánicos objeto contenidos en los destilados medios 18 para el paso de purificación y/o procesamiento adicional 24 produce destilados medios adicionales 26 así como los compuestos aromáticos o productos finales de cicloparafina deseados 28. Los productos finales 28 pueden incluir compuestos aromáticos y cicloparafinas para su uso como componente de mezclas de combustible o químicos de grado comercial. Los materiales indeseables (no se muestra en la Figura 1) pueden ser retirados durante el paso de purificación y/o procesamiento posterior 24 además de los destilados medios adicionales 26. Los materiales indeseables incluyen solventes usados en los pasos de purificación y/o procesamiento 14 y/o 24 y otros compuestos químicos no deseables en el producto final 28.

Se describe una serie de ejemplos para mostrar las maneras en que la presente invención puede ser utilizada. Estos representan ejemplos típicos y no son una lista exhaustiva del total de las diferentes opciones y aplicaciones para las cuales la presente invención puede ser utilizada. En cambio, los ejemplos representan ejemplos típicos de las clases generales de aplicaciones actualmente anticipadas para la presente invención.

Ejemplo 1 - Generación de una corriente de Componente de mezcla de Octanaje Mejorada para gasolina de aviación.

Una modalidad de la presente invención produce un potenciador de octanaje para gasolina de aviación y se ilustra en la Figura 2. El potenciador de octanaje se puede mezclar con una corriente de combustible principal (componente de mezcla de queroseno, biodiésel o combustible) para producir una mezcla de combustible que pueda cumplir con los requerimientos necesitados para gasolina de aviación (Método de Prueba Internacional de ASTM (ASTM) D 910-04a) . La materia prima 10 experimenta reacciones de craqueo 12 y el paso de purificación y/o procesamiento posterior 14 de acuerdo a lo descrito anteriormente e ilustrado en la Figura 1. Los destilados medios resultantes 18 contienen aproximadamente 50% de compuestos aromáticos por peso.

Los destilados medios 18 se someten a descarboxilación 30 para convertir los ácidos grasos a alcanos. El hidrógeno 32 necesario para la descarboxilación 30 se recupera directamente de las fracciones volátiles 20 obtenidas durante el paso de purificación y/o procesamiento posterior 14. Opcionalmente, las fracciones volátiles 20 se pueden reaccionar con monóxido de carbono y/o metano (no se muestra) antes de la colección e introducción de hidrógeno 32 para facilitar la descarboxilación 30. La descarboxilación 30 produce destilados medios des arboxilados 34 y bióxido de carbono 36. El enriquecimiento adicional de los compuestos orgánicos cíclicos objetivo se puede lograr mediante el paso de procesamiento adicional 38 de los destilados medios descarboxilados según se desee para cumplir con las especificaciones del producto final 40, las cuales incluyen el componente de mezcla de gasolina de aviación de alto octanaje. El paso de procesamiento 38 puede incluir extracción de solvente, destilación, reacción química y una combinación de los mismos.

Una composición típica para el producto final 40 (componente de mezcla de gasolina de aviación de alto octanaje) se muestra en la Tabla 4.

Tabla 4 El producto final de componente de mezcla de gasolina de aviación de alto octanaje tiene 40 un número de octanaje de investigación de 123. El producto final 40 se puede mezclar con un combustible para producir un combustible mezclado con un grado de octanos más alto que el combustible mismo. Por ejemplo, el mezclado de producto final de componente de mezcla de gasolina de aviación de alto octanaje 40 que tiene un número de octanos de 123 y gasolina de 91 octanos en una proporción de 3:7 produce una gasolina de aviación de 100 octanos. El mezclado se puede lograr mediante medios convencionales.

Los compuestos orgánicos cíclicos tales como el producto final 40 se pueden mezclar con una corriente primaria de combustible de modo que el número de octanos resultante es por lo menos dos unidades de octano más alta que la de la corriente primaria de combustible. Las corrientes primarias de combustible convenientes incluyen alquilato (gasolina sin aditivos) , componente de mezcla de gasolina de aviación, productos de gasolina de aviación acabados, componentes de mezcla de gasolina de motor, y productos de gasolina de motor acabados. El ejemplo de gasolina de aviación de 100 octanos descrito anteriormente tendrá un contenido en plomo más bajo que el de la gasolina de aviación de 100LL. La gasolina de aviación de 100LL normalmente contiene tetraetilo de plomo (TEL) . El contenido de plomo máximo para la gasolina de aviación 100LL es 0.56 gramos por litro (2 gramos por galón americano) . El producto final 40 se puede producir y mezclar con gasolina de aviación convencional para proporcionar una gasolina de aviación de 100 octanos que contiene niveles máximos significativamente más bajos de plomo (menos que aproximadamente 0.39 gramos por litro) que la gasolina de aviación 100LL. El producto final 40 se puede también mezclar con una gasolina de aviación que tiene un contenido de plomo más alto que el límite permisible para producir un producto de combustible que se adecué a los límites de contenido de plomo (al diluir el contenido de plomo) . Tal producto de combustible puede ser producido teniendo un contenido de plomo de aproximadamente 0.5 gramos por litro o menor. De conformidad con la presente invención, una mezcla heterogénea de compuestos aromáticos, cicloparafínicos , y otros puede ser producida para que sea conveniente como un componente de mezcla de alto octanaje que se pueda utilizar para substituir algunos o el total de TEL agregado actualmente a productos de gasolina de aviación de 100 octanos convencionales.

Los experimentos a escala de laboratorio fueron realizados para generar craqueado rico en compuestos orgánicos cíclicos requeridos para el proceso. En estos experimentos, el aceite de soya fue alimentado a un pequeño reactor de craqueo y calentado sobre un catalizador H-ZSM-5 a una temperatura de reacción de 400°C por 80 minutos. La meta global de estos experimentos era producir un potenciador de octanaje rico en aromáticos para la gasolina de aviación. Los compuestos aromáticos producidos a partir de la reacción de craqueo fueron identificados y cuantificados . En el análisis, las concentraciones (% peso/peso) de todos los componentes individuales fueron calculadas y después resumidos agregándolos juntos bajo varias clases químicas (alcanos-lineales, -ISO, y -ciclo; alquenos-lineales y ramificados; BTEX (benceno, tolueno, etil bencenos, y xilenos) ; otros compuestos aromáticos; ácidos grasos; y la fracción determinada total) . La Tabla 5 ilustra las composiciones de craqueo típicas de BTEX, aromáticos totales, ácidos grasos totales, y fracciones determinadas/indeterminadas totales del craqueado después de la reacción de craqueado 12. De acuerdo a lo mostrado, 70% del craqueado producido fueron compuestos aromáticos.

Tabla 5 En donde BTEX incluye benceno, tolueno, etil bencenos, y xilenos ARs son compuestos aromáticos FAs son ácidos grasos Ejemplo 2 - Generación de una Corriente de Componente de Mezcla de Compuestos Orgánicos Cíclicos para Turbosina.

Una modalidad de la presente invención que produce un componente de mezcla turbosina alto en aromáticos se ilustra en la Figura 3. Este componente de mezcla de compuesto orgánico cíclico se puede mezclar posteriormente con queroseno parafínico sintético producido a partir de otras fuentes, que incluyen aceites de cultivo o carbón, para producir una mezcla de combustible que pueda cumplir con los requerimientos solicitados para el JetA (ASTM D 1655-09), JP-8 (MIL-DTL- 83133 ) , JP-4 (MIL-DTL-5624 U) o JP-5 (MIL-DTL-5624U) . La materia prima 10 experimenta reacciones de craqueo 12 y un paso de purificación y/o procesamiento posterior 14 de acuerdo a lo descrito anteriormente e ilustrado en la Figura 1. Los destilados medios resultantes 18 contienen aproximadamente 50% de compuestos aromáticos por peso.

La turbosina tiene especificaciones mínimas y máximas para compuestos aromáticos. Con el fin de hacer al componente de mezcla de turbosina, destilados medios lo más valiosos comerc ialmente 18 se someten a una segunda purificación 42. La segunda purificación 42 produce productos que son capaces de una separación, incluyendo los aromáticos 44 y otros destilados medios 26. Algunos aromáticos 44 se convierten mediante reacciones de alquilación 46 en aromáticos pesados 48. Bajo ciertas condiciones de reacción de craqueo 12 genera aproximadamente 5% de olefinas de dos - a- cuatro - carbonos (C2-C4) 50 el cual termina en la fracción final volátil 20. Estas olefinas 50 se pueden extraer de las fracciones ligeras 20 en el paso de purificación 52 y utilizadas en las reacciones de alquilación 46. Las reacciones de conversión de alquilación 46 pueden también utilizar una fuente externa de etileno, propileno, o butileno (no se muestra) , con o sin olefinas 50 extraídas de las fracciones ligeras 20.

Los compuestos aromáticos pesados 48 se pueden convertir adicionalmente mediante una hidrogenación 54 en cicloparafinas 56. El hidrógeno 58 requerido para la hidrogenación 54 se puede recuperar de la fracción final ligera 20. Opcionalmente, las fracciones volátiles 20 primero pueden ser reaccionadas con monóxido de carbono y/o metano (no se muestra) antes de la extracción e introducción de hidrógeno 58 para facilitar la hidrogenación 54. Una o ambas fuentes de hidrógeno 32 y 58 se pueden introducir por hidrogenación 54.

Las reacciones clave en el proceso representado en la Figura 3 implican la alquilación de varios aromáticos producidos durante la reacción craqueo 12 y purificación 42. Para verificar estas reacciones clave experimentalraente , los aromáticos primarios 44 producidos durante la reacción de craqueo 12 y purificación 42 fueron reaccionados individualmente y en mezclas. La tabla 6 muestra la conversión, identidades de producto, y selectividades para las siguientes alquilaciones de fase líquida, llevadas a cabo en autoclaves: · Aromáticos individuales (benceno, tolueno, o-, m-, y p-xileno) • Una mezcla de BTEX que corresponde con el efluente de craqueo/aromatización esperado • Los destilados medios ricos en aromáticos producidos del craqueo de aceite de soya sobre H-ZSM-5 y una purificación posterior.

Cociente de Tiempo de Conversión de Compuesto Aromático/A\que Producto Reacción Alqueno Aromático no (% de selectividad) (min) (%) 30 Benceno 50 20 eumeno (100%) 60 Benceno 10 30 eumeno (100%) 60 Benceno 50 40 eumeno (100%) 60 Benceno 1 70 eumeno (100%) 60 Benceno 15 100 eumeno (100%) Tolueno 50 cimenos (3 isómeros) (100%) 10 Tolueno 20 100 cimenos (3 isómeros) (100%) 30 Tolueno 10 100 cimenos (3 isómeros) ( 100%) 60 Tolueno 80 100 cimenos (3 isómeros) (100%) 60 Tolueno 10 10 cimenos (3 isómeros) (100%) 60 Tolueno 10 100 cimenos (3 isómeros) (100%) m-xileno 70 10 1 ,3-dimetil-x-isopropil-benceno (2 isómeros) (100%) m-xileno 10 30 1,3 -dimetil-x-isopropil-benceno (2 isómeros) (100%) 30 m-xileno 10 50 1,3-dimetil-x-isopropil-benceno (2 isómeros) (100%) 60 m-xileno 10 75 1,3-dimetil-x-isopropil-benceno (2 isómeros) (100%) 60 p-xileno 10 100 l,4-dimetil-2-(l-isopropil)benceno (100%) 60 o-xileno 70 100 l,4-dimetil-2-(l-isopropil)benceno (100%) 60 Mez-BTEX 20 50 eumeno (20%), cimenos (40%), isopropil xilenos (40%) 60 Mez-BTEX 10 100 eumeno (20%), cimenos (40%), isopropil xilenos (40%) BTEX- eumeno, cimenos, isopropil Craqueado de xilenos craqueo de aceite de soya y aromatización En donde Los volúmenes de autoclave en el intervalo desde 300 mi a 1000 mi La Temperatura de reacción fue de 150 °C La Presión de Reacción fue de 35.15 Kg/cm2 500 psig Los cimenos son 1-metil-x- (1-metiletil) enceno y sus isómeros Los isopropil xilenos son los xilenos alquilatados con un grupo isopropilo.

El propano fue seleccionado como modelo alqueno para reacciones de alquilación 46 debido a que se produce abundantemente durante la reacción de craqueo 12 y paso de purificación y/o procesamiento posterior 14. Otros alquenos, tales como etano y buteno, también son agentes de alquilantes activos para aromáticos y se comportarán probablemente similarmente al propeno. El hidrógeno, etileno, butilenos y otros olefinas, pueden generar cicloparafinas específicas tales como metilciclohexano; etilciclohexano; propilciclohexano, butilciclohexano, y todas las combinaciones de metil-, etil-, propil-, butil-, y pental-ciclohexanos tales como 1, 3-dimetilciclohexano, 1-metil-2-etilciclohexano, l-metil-2-etil c clohexano, 1,3,5-trimetilciclohexano, y 1, 3 , 5-trietilciclohexano. Los compuestos aromáticos se pueden también reaccionar con otros químicos, tales como hidrógeno, etileno, propileno, y/o butileno, para generar el eumeno, tolueno, todos los xilenos, etilbenceno, n- e isopropil-benceno, n- e isobutil-benceno, 1 , 2 -dimetilbenceno (o-xileno) ; l-metil-3-etilbenceno; l-metil-3-propilbenceno; 1,3-diisopropilbenceno; (1-metiletil) benceno; l,3-bis(l-metiletil) benceno; l-metil-2- (l-metiletil)benceno; 1-metil-3- (1-metiletil) benceno; l-metil-4- (1-metiletil) benceno; 2-etil-l, 3 -dimetilbenceno; 1 , 2 , 4 , 5-tetrametilbenceno; 1,2-dimetil-3- (1-metiletil) benceno; 1, 2-dimetil-4- (1-metiletil) benceno; l-etil-4- (1-metiletil) benceno; 2,4-dimetil-1- (1-metiletil) benceno; 1, 3-dimetil-5- (1-metiletil) benceno; 1 , 2 , 3 , 4 , 5 -pentametilbenceno; 1-etil-2 , 4 , 5-trimetilbenceno; 1, 4-dimetil-2- (1-metiletil) benceno; y l-etil-4- (1-metiletil) benceno.

Con referencia a la Tabla 6 : • De la alquilación del benceno, los productos de reacción identificados fueron todos esperados. La alquilación del benceno con propeno formó el eumeno con aproximadamente 100% de selectividad. A 150°C, la reacción alcanzó una alta conversión de propeno después de 60 minutos .

• De la alquilación de tolueno, el índice de alquilación de tolueno fue mayor que del benceno, alcanzando 90% de conversión en menos de 10 minutos. La alquilación del tolueno con propeno formó los cimenos (isopropil tolueno) con aproximadamente 100% de selectividad.

• De la alquilación de xilenos, los alquilaciones de ambos el o- y p-xilenos esencialmente se completaron después de 60 minutos y produjeron la mezcla de producto prevista compuesta por grupos isopropilo en dos posiciones de anillo para el o-xileno y un "isopropil xileno" solo para p-xileno.

• De la alquilación de una mezcla de BTEX simulada, la mezcla de BTEX reaccionó para formar eumeno (del benceno) , cimenos (del tolueno), e isopropil xilenos. Todos los productos se encontraron en la región de C9-Cii, lo que produce la densidad, punto de expansión, y punto de congelamiento deseables de un componente de mezcla de turbosina. Por ejemplo, el o- y p-cimeno tiene puntos de expansión y congelamiento casi idénticos de 47°C y -70°C, respectivamente. El proceso de mejoramiento de' calidad se espera contenga aromáticos hasta Ci4 debido a la polialquilación.

• De la alquilacion de destilados medios ricos en aromático 44 de la reacción de craqueo 12 y paso de purificación y/o procesamiento posterior 14 y paso de procesamiento 42, la alquilacion de destilados medios ricos en aromáticos 44 condujo a la formación de eumeno, cimeno, e isopropil xilenos como productos formados por alquilacion de benceno, tolueno, y xilenos, respectivamente. Alrededor de 50% del propeno usado para la alquilacion fue consumido por el benceno, tolueno, y xilenos con el resto del consumo debido a la alquilacion de otros compuestos aromáticos 44 presentes . Los inventores concluyeron que la reacción no fue inhibida significativamente por otros componentes. Estos resultados indican que los compuestos de BTEX en el producto de destilado medio 44 obtenidos a través de la reacción de craqueo 12 y paso de purificación y/o procesamiento posterior 14 y paso de procesamiento 42 pueden ser alquilados directamente (paso 46) sin un paso de purificación intermedio.

Ejemplo 3 - Generación de un Benceno y Componente de Mezcla Rico en Aromáticos de Grado Comercial para turbosina.

Otra modalidad de la presente invención produce benceno de calidad comercial. El producto final de benceno puede cumplir los requisitos de pureza necesitados para el Benceno Refinado- 545 por ASTM D 4734-04 (99.9% de benceno por peso por el ASTM D 4492) . La materia prima 10 experimenta un craqueo y purificación esencialmente de acuerdo a lo descrito anteriormente e ilustrado en la Figura 1. Los destilados medios resultantes 18 contienen aproximadamente 50% de compuestos aromáticos.

Los destilados medios 18 se sometieron a un paso de purificación 14. El paso de purificación 14 separa los destilados medios 18 de las fracciones ligeras 20, reciclables 22, y alquitranes 16. El benceno se aisla de los destilados medios 18 en un segundo paso de purificación 24. El segundo paso de purificación 24 incluye destilación extractiva y/o otros métodos de purificación para producir compuestos de benceno como aromáticos de calidad comercial o producto final de cicloparafina 28. Los compuestos aromáticos seleccionados, tales como benceno y/o tolueno, se pueden aislar del aceite de biomasa craqueado y purificado a un producto que satisface las especificaciones químicas de grado comercial relevantes . Estos compuestos aromáticos se pueden reaccionar adicionalmente con otros químicos, incluyen pero no se limita al fosgeno, para generar intermediarios químicos valiosos tales como difenil diisocianato de metileno (MDI) y/o diisocianato de tolueno (TDI) .

Otras modalidades de la presente invención producen otros compuestos orgánicos cíclicos de calidad comercial, tales como tolueno, cumeno (isopropilbenceno) , etilbenceno, o-xileno y xilenos para carga de alimentación de p-xileno. El producto final de tolueno puede cumplir los requerimientos solicitados por la carga de alimentación de Diisocianato de Tolueno (TDI) por el ASTM D 5606-01 (99.9% tolueno por peso por ASTM D 2360 o D 6526) . El producto final de cumeno puede cumplir los requerimientos de pureza solicitados para el Cumeno por ASTM D 4077-00 (99.92% cumeno por peso por ASTM D 3760) . El producto final de Etilbenceno puede cumplir los requisitos de pureza solicitados por el Etilbenceno por ASTM D 3193-96 (99.00% de etilbenceno por peso por ASTM D 5060) . El producto final de O-xileno puede cumplir los requerimientos de pureza solicitados por el O-Xileno 980 por ASTM D 5471-97 (98.0% o-xileno por peso por ASTM D 3797) . Los productos finales de xileno pueden cumplir los requerimientos de pureza solicitados por los xilenos para la carga de alimentación de p-Xileno por ASTM D 5211-01 (18% de p-xileno, mínimo, y 20% de etilbenceno, máximo, por peso por ASTM D 2306) .

Mientras que la invención se ha descrito con referencia a las modalidades ejemplares, debe ser comprendido por las personas experimentadas en la técnica que los varios cambios pueden ser realizados y equivalencias se pueden substituir por elementos de los mismos sin separarse del alcance de la invención. Además, muchas modificaciones se pueden realizar para adaptarse a una situación o material particular a las enseñanzas de la invención sin separase del alcance esencial de la misma. Por lo tanto, se tiene previsto que la invención no sea limitada por las modalidades particulares descritas, sino que la invención incluirá todas las modalidades que caen dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

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 (26)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un método para producir productos químicos que contienen compuestos orgánicos cíclicos a partir de aceite de biomasa, caracterizado porque comprende: agregar un aceite de biomasa a un recipiente de reactor; calentar el aceite de biomasa a una temperatura en el intervalo desde aproximadamente 100 °C hasta aproximadamente 800°C en una presión en el intervalo desde condiciones de vacío hasta aproximadamente 2000 psia por un tiempo suficiente para craquear el aceite de biomasa; y extraer materiales no deseados, aceite de masa sin reaccionar, fracciones pesadas, y fracciones volátiles del aceite de biomasa craqueado; y extraer componentes del aceite de biomasa craqueado para producir una mezcla de productos químicos que contiene entre 5% y 90% de compuestos orgánicos cíclicos por peso.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: reaccionar el aceite de biomasa para agregar grupos funcionales al aceite de biomasa craqueado antes de extraer componentes del aceite de biomasa craqueado.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los compuestos orgánicos cíclicos son compuestos aromáticos y de cicloparafina .

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la mezcla de productos químicos contiene 20% o más de compuestos orgánicos cíclicos.

5. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la mezcla de productos químicos contiene 30% o más de compuestos orgánicos cíclicos.

6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la mezcla de productos químicos contiene 50% o más de compuestos orgánicos cíclicos.

7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la reactividad del aceite de biomasa craqueado se selecciona del grupo que consiste de descarboxilación, alquilación, hidrogenación y combinaciones de los mismos .

8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la extracción de componentes del aceite de biomasa craqueado es seleccionada del grupo que consiste de extracción de solvente, destilación, evaporación, separación de membrana, reacción química y combinaciones de los mismos .

9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aceite de biomasa es seleccionado de un grupo que consiste de aceite de plantas, lípidos generados biológicamente, grasa animal y combinaciones de los mismos.

10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el aceite de planta es seleccionado de un grupo que consiste de aceite de soya, aceite de cañóla, aceite de palma, aceite de girasol, aceite de maíz, aceite de linaza, aceite de jatrofa, aceite de jojoba, aceite de semilla de algodón, aceite de cártamo, aceite de prímula, aceite de ajonjolí, aceite de colza, aceite de oliva, aceite de coco, camelina, y combinaciones de los mismos.

11. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aceite de biomasa es calentado a una temperatura entre aproximadamente 300°C y aproximadamente 700°C.

12. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aceite de biomasa es calentado por un tiempo en el intervalo desde aproximadamente 5 minutos hasta aproximadamente 500 minutos.

13. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aceite de biomasa es calentado en un ambiente gaseoso.

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el ambiente gaseoso es seleccionado del grupo que consiste de un gas inerte, nitrógeno, vapor de agua, hidrógeno, una mezcla de químicos orgánicos en fase de vapor y combinaciones de los mismos.

15. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: agregar catalizador al recipiente de reactor antes de calentar el aceite de biomasa.

16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el catalizador es seleccionado del grupo que consiste de alúmina, sílice-alúmina, óxidos de metal sulfatado, zeolitas, paladio, niobio, molibdeno, platino, titanio, aluminio, cobalto, oro, y combinaciones de los mismos.

17. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el recipiente de reactor es de un tipo seleccionado del grupo que consiste de por lotes, flujo continuo, lodo, flujo a través de lecho de empaque, y lecho fluidificado.

18. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los compuestos orgánicos cíclicos son mezclados con una corriente de combustible primario que tiene un primer número de octanos para producir un producto de combustible que tiene un número de octanos de por lo menos dos unidades de octanos más alto que el primer número de octanos .

19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la corriente de combustible primaria es seleccionada del grupo que consiste de alquilato, componente de mezcla de gasolina de aviación, producto de gasolina de aviación terminado, componente de mezcla de gasolina de motor, producto de gasolina de motor terminado y combinaciones de los mismos.

20. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los compuestos orgánicos cíclicos son mezclados con una corriente de combustible primaria para producir una gasolina de aviación de 100 octanos que tienen un contenido de plomo menor que 0.56 gramos por litro (2 gramos por galón americano) .

21. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los compuestos orgánicos cíclicos comprenden por lo menos 50% de tolueno y/o benceno por peso.

22. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los compuestos orgánicos cíclicos son mezclados con una corriente de combustible primario seleccionada del grupo que consiste de una corriente de queroseno, biociésel, biomasa procesada, o componente de mezcla de combustible para producir un producto de combustible que satisfaga los requerimientos del ASTM D 910-04a.

23. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el producto de combustible tiene una composición química suficiente para permitir que el producto de combustible sea utilizado como un sustituto o componente de mezcla en combustibles JP-8, JP-4, o JP-5 militares de Estados Unidos de América ó combustibles ASTM D 1655-09 de turbina de aviación comercial.

24. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los compuestos orgánicos cíclicos son purificados para producir un producto que cumple con estándares del ASTM, en donde el producto es seleccionado del grupo que consiste de benceno, tolueno, eumeno, xileno, y etilbenceno.

25. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los compuestos orgánicos cíclicos son procesados para extraer los solventes o purificar los compuestos orgánicos cíclicos.

26. Un método para producir un combustible de aviación de alto octanaje con bajo contenido de plomo, caracterizado porque comprende : calentar un aceite de biomasa a una temperatura de entre aproximadamente 100°C y aproximadamente 800°C a una presión de entre aproximadamente condiciones de vacío y aproximadamente 2000 psia para craquear el aceite de biomasa, separar una mezcla de destilado medio que contiene por lo menos aproximadamente 50% de compuestos orgánicos cíclicos por peso del aceite de biomasa craqueado , descarboxilar la mezcla de destilado medio para producir una mezcla de productos químicos que contiene por lo menos aproximadamente 50% de compuestos alqueno y alcano cíclico por peso , y mezclar la mezcla de productos químicos con un combustible que tiene un número de octanos por abaj o de 95 para producir un combustible de aviación que tiene un número de octanos de por lo menos 100 , en donde el combustible de aviación contiene plomo en una concentración menor que aproximadamente 0 . 5 gramos por litro .