MXPA01002155A

MXPA01002155A - Combustible diesel reformulado que produce una contaminacion reducida.

Info

Publication number: MXPA01002155A
Application number: MXPA01002155A
Authority: MX
Inventors: Michael J Pedersen
Original assignee: Atlantic Richfield Co
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1999-08-17
Publication date: 2003-03-27
Also published as: AU5488899A; WO2000012654A1; WO2000012654A8; HK1039631A1; US6461497B1; EP1115814A4; EP1115814A1; CA2342610A1

Abstract

Se describe un combustible diesel reformulado, un metodo para su fabricacion y un metodo de uso del combustible diesel, para reducir la contaminacion. El combustible diesel satisface los requerimientos de la ASTMD975-96a para un combustible de diesel No. 2 con bajo contenido de azufre y proporciona beneficios de emisiones reducidas, con relacion al combustible diesel certificado segun la Seccion 2282 (9) Titulo 13, del Codigo de Reglamentaciones de California, y contiene menos de 15 por ciento en volumen de compuestos aromaticos, que tiene un numero de cetano natural de al menos 55, un contenido de azufre menor que 15 ppmp, un contenido de nitrogeno menor que 10 ppmp, un contenido de compuestos aromaticos policiclicos no mayor que 1.5 por ciento en peso y un punto de ebullicion inicial de al menos 176.67 (C (350 (F). El metodo de fabricacion incluye someter a hidrotratamiento la corriente (12) en un recipiente (10) y someter a hidropirolisis una corriente (20) en un recipiente (24) a fin de obtener una fraccion del intervalo del diesel, que se separe para obtener un combustible diesel (48) y una fraccion de gasolina (44).

Description

COMBUSTIBLE DIESEL REFORMULADO QUE PRODUCE UNA CONTAMINACIÓN REDUCIDA CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a un combustible diesel reformulado, que satisface los requisitos de la ASMT D975-96a y proporciona emisiones significativamente reducidas en comparación con un combustible diesel certificado según la Sección 2282, Título 13, del Código de Reglamentaciones de California.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los cuerpos y agencias legislativas, federales y estatales, han emitido cierto números de reglas aplicables a la producción de combustible diesel limpio, como intento para reducir las emisiones de NOx, monóxido de carbono, hidrocarburos no quemados y materia en forma de partículas, producidas por los vehículos de servicio pesado. Las propiedades del combustible diesel a las que se les da más atención son el índice de cetano, contenido de compuestos REF.: 127728 aromáticos y contenido de azufre. Las reglamentaciones federales, por ejemplo, requieren que el combustible diesel vehicular vendido a partir del 1° de Octubre de 1993 tenga un contenido máximo de azufre de 0.05 por ciento y un índice de cetano mínimo de 40 o un contenido máximo de compuestos aromáticos de 35 por ciento. Algunos estados han emitido requerimiento más exigentes. Por ejemplo, el Consejo de Recursos del Aire de California ("CARB" por sus siglas en inglés) ha adoptado la Sección 2282, Título 13, del Código de Reglamentaciones de California ("Sección 2282") que limita el contenido de hidrocarburos aromáticos del combustible diesel vendido o que pretenda venderse como un combustible para vehículos motorizados, en California, a partir del 1° de Octubre de 1993. •La Sección 2282 establece un límite básico de hidrocarburos aromáticos para todo el estado de California, para el combustible diesel vehicular, de 10% en volumen, con un estándar menos estricto de 20 por ciento para refinerías pequeñas y un estándar temporal de 20 por ciento para refinerías independientes. Las secciones 2282 (a) ( 1 ) ( C) y 2282(g) permiten que los productores e importadores de combustible diesel cumplan con la reglamentación con un conjunto de especificaciones del combustible diesel de su elección, si pueden demostrar que las especificaciones alternativas dan por resultado beneficios en la emisión, al menos equivalentes a los beneficios en la emisión que resultan de un combustible de referencia con un estándar de hidrocarburos aromáticos de 10 por ciento en volumen (o, en el caso de pequeñas refinerías, el estándar de hidrocarburos aromáticos de 20 por ciento) . La Sección 2282 (g) identifica un procedimiento de análisis para el análisis comparativo de un combustible candidato y un combustible de referencia representativo de un combustible diesel con 10 por ciento de hidrocarburos aromáticos (o 20 por ciento en volumen para pequeñas refinerías) tal como se especifica en la Sección 2282 (g) que involucra pruebas de recuperación usando un motor diesel de servicio pesado, especificado, e identifica la metodología estadística que debe usarse en la comparación de las emisiones de NOx, materia en forma de partículas, y la fracción orgánica soluble de la materia en forma de partículas que resulte de los dos combustibles, y establece un proceso para certificar las formulaciones de combustibles diesel que satisfagan los criterios de reglamentación. El combustible de referencia se define como se muestra en la Tabla I.

Los Métodos ASTM listados se incorporan en la presente como referencia Los análisis de las emisiones de escape usando el combustible candidato y el combustible de referencia, deberán llevarse a cabo de conformidad con los "Estándares y Procedimientos de Prueba para la Emisión de Gases de Escape de California para 1985 y Motores y Vehículos Alimentados con Diesel, de Servicio Pesado, de Modelos Subsecuentes" tal como se incorpora como referencia en el Título 13 del Código de Reglamentaciones de California, Sección 1956.8 (b) . Los análisis deberán llevarse a cabo usando un motor serie 60 de Detroit Diesel Corporation, o, si el funcionario ejecutivo determina que la serie 60 ya no es la representativa de la flota de motores diesel de servicio pesado del año con modelo posterior a 1990, otro motor encontrado por el funcionario ejecutivo será el representativo de esos motores. La Sección 2282 (g) (1) requiere que un solicitante de certificación presente al Funcionario Ejecutivo del CARB , para su aprobación, un protocolo de análisis propuesto, que incluya la información detallada de la entidad propuesta para llevar a cabo los análisis, los procedimientos de análisis, los datos de análisis analíticos, tanto en los combustibles candidatos como en los de referencia, procedimientos de control de calidad y de aseguramiento de la calidad, e identificación de cualesquiera análisis estadísticos anexos que se vayan a usar. La misma sección proporciona también procedimientos para que los solicitantes presenten una solicitud de certificación que incluya el protocolo de análisis aprobado, todos los datos del análisis, una copia del registro de pruebas completo, y una demostración de que el combustible candidato cumple con los requisitos para la certificación. Si el Funcionario Ejecutivo del CARB encuentra que el combustible candidato ha sido analizado apropiadamente y satisface los criterios de desempeño, se expedirá una Orden Ejecutoria que certifique la formulación del combustible diesel, la cual asigne un nombre de identificación al combustible diesel específico, certificado. La Orden debe especificar que la formulación de combustible diesel certificado tiene la siguientes especificaciones: (1) un contenido de azufre, un contenido total de hidrocarburos aromáticos, un contenido de hidrocarburos aromáticos policíclicos, y un contenido de nitrógeno, que no excedan el del combustible candidato; (2) un índice de cetano no menor que el del combustible candidato; y (3) la presencia de todos los aditivos contenidos en el combustible candidato, en una concentración no menor que la del combustible candidato, excepto para un aditivo para el que el solicitante haya demostrado que tiene el único efecto de incrementar el número de cetano . Antes del 1° de Octubre de 1993, muchas refinerías en California comercializaban combustibles diesel que contenían 35% o más de compuestos aromáticos. Se consideró que los compuestos aromáticos causaban un problema en las emisiones de combustible diesel y el CARB indicó que el menor contenido de compuestos aromáticos de 10% o menos, fue un intento para reducir las partículas de los combustibles diesel y las emisiones de NOx . Aunque el CARB impuso un límite de 10% en volumen, se ha revelado .que muchas refinerías comercializaron y continúan comercializando combustibles diesel que contiene más 20 por ciento en volumen de compuestos aromáticos como un resultado del proceso de certificación de combustible alternativo. En otras palabras, combustibles diesel que tienen un contenido de compuestos aromáticos mucho mayor que 10 por ciento en volumen, se han preparado, se han analizado tal como lo requiere. el CARB, contra el combustible de referencia con 10% de compuestos aromáticos, y certificado con un contenido de compuestos aromáticos mucho mayor.

La S.I.R. H1553 "Combustible Diesel Limpio y Métodos para Producir Combustible Diesel Limpio", publicada el 2 de Julio de 1996 por Michael , J. Pedersen, se incorpora en la presente en su totalidad como referencia. Esta publicación describe un método para producir un combustible diesel limpio y describe, en el ejemplo 3, la preparación de dos combustibles diesel de prueba, D-25 y D-26 que fueron preparados como se describe en la solicitud, y que fueron certificados subsecuentemente por el CARB. Los números de certificación para estos combustibles son la Orden Ejecutoria G-714-007 y la Orden Ejecutoria G-714-008. Las propiedades de estos combustibles se describen en la columna 15, en las líneas 6-22. Los resultados del análisis de las pruebas de combustión estandarizadas, para la certificación, se presentan en las Tablas 3 y 4 en la columna 17. Deberá observarse que estos combustibles tienen contenidos de compuestos aromáticos de 21.7 por ciento en volumen y 24.7 por ciento en volumen, respectivamente . La Patente Norteamericana No. 5,792,339 "Combustible Diesel", expedida el 11 de Agosto de 1998 a Robert L. Russell y cedida a Tosco Corporation, se incorpora en la presente en su totalidad como referencia. Esta referencia describe en la Tabla 3, columna 4, las propiedades de dos combustibles diesel que son el tema de la invención reivindicada, dos Combustibles de ARCO ' presentados como ARCO D-25 y D-26, tres combustible de Chevron presentados como Chevron D- 4781, F-2 y G-2, y un combustible de Texaco. En la observación de estos combustibles, se nota que estos combustibles tienen contenidos de compuestos aromáticos que varían desde 15 por ciento en peso hasta 24.7 por ciento en peso. Estos combustibles contienen también azufre en cantidades desde menos de 5 partes por millón en peso (ppmp) hasta 496 ppmp. Los combustibles incluyen también compuestos aromáticos policíclicos en una cantidad desde aproximadamente 1.9 hasta aproximadamente 8.6 por ciento en peso. El contenido de nitrógeno varía desde 20 hasta 1050 ppmp y el índice de cetano mínimo varía desde aproximadamente 50.7 hasta aproximadamente 59. Se observará que muchos de estos combustibles contienen materiales indeseables en cantidades relativamente grandes. Por ejemplo, la mayoría de los combustibles contienen cantidades de compuestos aromáticos muy por arriba de 10 por ciento en volumen. Muchos de esos combustibles contienen también grandes cantidades de azufre y nitrógeno. Esto sirve para enfocar la atención al hecho de que las reglamentaciones del CARB se enfocan a los requisitos de un combustible de referencia, pero que existen pocas limitaciones de la cantidad de materiales contaminantes que pueden encontrarse en el combustible candidato, siempre y cuando las emisiones durante el procedimiento de análisis estandarizado sean equivalentes o menores que las que sean generadas por el combustible de referencia indicado por el CARB. Por ejemplo, obsérvese en la Patente Norteamericana No. 5,792,339 que, mientras las especificaciones CARB para el combustible de referencia se presentan en la Tabla 1 y contienen ciertos requerimientos de destilación, las propiedades de los combustibles TF-1 y TF-3 en la Tabla 2, columna 3, tienen puntos de ebullición iniciales menores que el permitido en el combustible de análisis, temperaturas de destilación a 10 por ciento volumétrico menores que las permitidas en el combustible de análisis, compuestos aromáticos en cantidades mucho mayores que las permitidas en el 2 combustible de referencia, compuestos aromáticos policíclicos en cantidades mucho mayores que las permitidas en el combustible de referencia, nitrógeno en cantidades mucho ' mayores que las permitidas en el combustible de referencia y, el TF-3, un punto final mayor que el permitido en el combustible de análisis. Esto sirve para enfatizar que los combustibles que pueden comercializarse según las certificaciones del CARB tienen poco en común con los requerimientos para el combustible de referencia. Como resultado, es posible comercializar legalmente combustibles en California bajo una certificación CARB, tales como los que se presentan en la Patente Norteamericana No. 5,792,339, que contienen por encima de 450 ppmp de azufre, por encima de 20 por ciento en peso de compuestos aromáticos, por encima de 6 por ciento en peso de compuestos aromáticos polinucleares, y un contenido tan alto de nitrógeno como de 1050 ppmp. Estos combustibles claramente contienen cantidades substanciales de muchos materiales considerados precursores de contaminantes indeseables. De manera no sorprendente, los combustibles que se comercializan legalmente según las reglamentaciones CARB dan por resultado todavía a la emisión de contaminantes visibles y malolientes en vehículos alimentados con diesel. Este problema se ha pronunciado particularmente en áreas urbanas que abastecen a establecimientos detallistas locales y similares, a través de vehículos alimentados con diesel y en donde estos vehículos se estacionan cerca de áreas habitadas, áreas de trabajo y áreas frecuentadas para propósitos de compras y similares. Recientemente se ha presentado un esfuerzo incrementado para eliminar o limitar el uso del combustible diesel en camiones de reparto y en otros vehículos en áreas urbanas. Los gases de escape de los motores diesel no únicamente son desagradables, sino que en muchos casos son malolientes y pueden constituir un peligro para la salud. Por consiguiente sería deseable desarrollar un combustible diesel de combustión más limpia, para el uso en áreas urbanas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De conformidad con la presente invención se proporciona un combustible diesel reformulado que satisfaga los requisitos de la ASTM D 975-96a para un combustible diesel No .2 respecto a un bajo contenido de azufre y que proporcione beneficios de emisiones reducidas con relación a un combustible diesel certificado bajo la Sección 2282, Título 13, del Código de Reglamentaciones de California. El combustible diesel reformulado contiene menos de 15 por ciento en volumen de compuestos aromáticos y tiene un índice de cetano natural de al menos 55; un contenido de azufre menor que 15 ppmp; un contenido de nitrógeno menor que 10 ppmp; un contenido de compuestos aromáticos policíclicos no mayor que 1.5 por ciento en peso; al menos aproximadamente 14 por ciento en peso de hidrógeno, y un punto de ebullición inicial de al menos 176. 67 °C (350 °F) . Deseablemente, el combustible diesel reformulado incluye menos de 12 por ciento en volumen de compuestos aromáticos y preferentemente menos de 10 por ciento en volumen de compuestos aromáticos. El combustible diesel reformulado puede producirse a través de un proceso que comprenda cargar una alimentación en el intervalo del combustible diesel, que tenga un intervalo de ebullición desde aproximadamente 121.99 °C (250 °F) hasta 421.11 °C (790 °F) (ASTM D-2887) a una zona de hidrotratamiento con hidrógeno adicionado, en la presencia de un catalizador para hidrotratamiento, en condiciones efectivas para convertir al menos una porción de los compuestos de nitrógeno orgánico y azufre orgánico, en hidrocarburos, amoníaco y sulfuro de hidrógeno, para producir una corriente de efluente del equipo de hidrotratamiento; cargar al menos una porción de la corriente de efluente del equipo de hidrotratamiento, a una zona de hidropirólisis , con hidrógeno adicionado, en la presencia de un catalizador para hidropirólisis, a condiciones suficientes para producir un efluente de la zona de hidropirólisis, que contenga una fracción del intervalo de la gasolina y una fracción del intervalo del combustible diesel y fraccionar el efluente de la zona de hidropirólisis, para separar la fracción de gasolina y producir el producto de combustible diesel. La alimentación contiene compuestos aromáticos en una cantidad y un tipo tal que, después del procesado en la zona de hidrotratamiento y en la zona de hidropirólisis, el contenido de compuestos aromáticos se reduce al nivel deseado en el producto de combustible diesel resultante. Similarmente, el contenido de azufre, el contenido de compuestos aromáticos polinucleares, el contenido de nitrógeno y los tipos de material, se controlan en la alimentación de manera tal que después del procesado en la zona de hidrotratamiento y en la zona de hidropirólisis, el contenido de azufre, de compuestos aromáticos polinucleares y de nitrógeno, se encuentre dentro de los límites especificados anteriormente para el combustible diesel reformulado. El combustible diesel reformulado es útil en un método para reducir la contaminación resultante de la combustión del combustible diesel certificado por el CARB en vehículos de transporte terrestre alimentados con diesel y en otros equipos alimentados con diesel, alimentando a esos vehículos y equipos con el combustible diesel reformulado.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es un diagrama esquemático de un proceso apropiado para la producción del 1 combustible diesel de la presente invención DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDADES PREFERIDAS De conformidad con la presente invención, se proporciona un combustible diesel reformulado que satisface los requerimientos de la ASTM D975-96a para un combustible diesel número 2-D con bajo contenido de azufre y que proporciona emisiones significativamente reducidas con relación a un combustible diesel certificado bajo la Sección 2282, Título 13, del Código de Reglamentaciones de California. El combustible reformulado tiene un número de cetano natural mayor que 55, un contenido de azufre menor que 15 ppmp y un contenido de compuestos aromáticos policíclicos no mayor que 1.5 por ciento en peso. El combustible tiene un contenido de compuestos aromáticos menor que aproximadamente 15 por ciento en volumen, un contenido de nitrógeno menor que aproximadamente 10 ppmp y un punto de ebullición inicial de al menos 350 °F y preferentemente no contiene un intensificador de cetano. Se han comercializado y usado varios intensificadores de cetano para incrementar el cetano de los combustibles diesel. Muchos de estos mejoradores del cetano, tal como el nitrato de etilhexilo, contienen cantidades significativas de nitrógeno y puede tener cierta toxicidad. Los óxidos de nitrógeno que se generan con la combustión de esos mejoradores de cetano que contienen nitrógeno, se consideran generalmente un contaminante ambiental no deseable. Los intensificadores de cetano no quemados, presentes en la emisiones del diesel, pueden constituir una emisión tóxica y contribuir a la formación de partículas . El combustible de la presente invención tiene un bajo contenido de azufre que es convenientemente menos que 15 ppmp pero que es preferentemente menor que 10 ppmp y deseablemente menor que aproximadamente 5 ppmp. La combustión de los combustibles que contienen compuestos de azufre da por resultado la producción de emisiones de partículas no deseadas. El CARB ha determinado recientemente que las partículas en las emisiones del diesel son tóxicas. El azufre tiene también un efecto dañino en los dispositivos de tratamiento posterior de los motores diesel, tales como los convertidores catalíticos. Por consiguiente, el contenido de azufre del combustible de la presente es baj o . El contenido de compuestos aromáticos policíclicos en el combustible de la presente es también muy bajo. Típicamente, el contenido de compuestos aromáticos policíclicos no es mayor que aproximadamente 1.5 por ciento en peso y deseablemente es desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 1.45 por ciento en peso. De manera aún más deseable, el contenido de compuestos aromáticos policíclicos es menor que 1.0 por ciento en peso. La presencia de materiales aromáticos policíclicos da por resultado, según se considera, la emisión de partículas indeseables y de hidrocarburos no quemados. Por consiguiente, el contenido de compuestos aromáticos policíclicos es bajo. Para asegurar una combustión deseable, el índice de cetano del combustible es mayor que 55. También se consiguen resultados deseables cuando el índice de cetano es mayor que 56; 58; 59; 60 o mayor. El combustible tiene deseablemente un punto de ebullición inicial de al menos aproximadamente 350 °F. Preferentemente el punto de ebullición es desde aproximadamente 190.55 °C (375 °F) hasta aproximadamente 198.89 °C (390 °F) . Es deseable que el punto de ebullición inicial sea lo suficientemente bajo de manera que se consiga una buena combustión. El combustible tiene deseablemente un punto de ebullición a 10 por ciento volumétrico, de al menos 221.11 °C (430 °F) y preferentemente desde aproximadamente 221.11 (430 F) hasta aproximadamente 232.22 °C (450 °F) . El combustible tiene también deseablemente un punto de ebullición a 90 por ciento volumétrico, de al menos 310.00 °C (590 °F) y deseablemente desde aproximadamente 310.00 °C (590 °F) hasta aproximadamente 337.78 °C (640 °F) y preferentemente desde aproximadamente 310.00 °C (590 °F) hasta aproximadamente 321.11 °C (610 °F). Es deseable tener una cantidad substancial de material con mayor punto de ebullición, en el combustible, para proporcionar una eficiencia apropiada del combustible cuando el combustible se someta a combustión. El combustible de la reivindicación 1 tiene un contenido de compuestos aromáticos menor que 15 por ciento en volumen. También se consiguen resultados deseables con contenidos de compuestos aromáticos menores que 14 por ciento en volumen; 13 por ciento en volumen; 12 por ciento en volumen y 11 por ciento en volumen. Deseablemente, el combustible de la presente invención tiene un contenido de compuestos aromáticos menor que aproximadamente 10 por ciento en volumen. Los otros criterios de la composición del combustible, analizados previamente, se mantienen también deseablemente con los combustibles que contienen menos de 10 por ciento en "volumen de compuestos aromáticos. El combustible puede contener menos de 9 por ciento en volumen; 8 por ciento en volumen; 7 por ciento en volumen; 6 por ciento en volumen; 5 por ciento en volumen; o menos, de compuestos aromáticos . El combustible de la presente invención da por resultado reducciones de las emisiones de hidrocarburos, monóxido de carbono y partículas, mayores que 5 por ciento y normalmente mayores que 10 por ciento, en comparación con un combustible certificado. El combustible da por resultado también reducciones significativas en las emisiones de NOx, en comparación con un combustible certificado.

El combustible de la presente invención puede ser formulado fácilmente por los experimentados en la técnica, usando corrientes de refinerías que contengan componentes de combustible diesel apropiados, con cantidades suficientemente bajas de los materiales analizados anteriormente . Como se mencionó previamente, muchos de los combustibles comercializados comúnmente, tales como los combustibles certificados en California, contienen cantidades substanciales de materiales que generalmente se consideran como precursores de contaminantes ambientales en las emisiones de los motores diesel. Por ejemplo, en la Patente Norteamericana No. 5,792,339, incorporada previamente como referencia, se hace referencia a varios combustibles. Particularmente, se enfoca la atención a los combustibles TF-1 y TF-3 mostrados en la columna 4, que contienen hasta 487 y 496 ppmp de azufre, respectivamente. Estos combustibles contienen también 23.9 y 23.3 por ciento en peso de compuestos aromáticos, respectivamente, 6.3 y 8.6 por ciento en peso de compuestos aromáticos policíclicos, respectivamente, y 893 y 1050 ppmp de nitrógeno, respectivamente. En contraste, el combustible de la presente invención está diseñado para contener cantidades mucho menores de estos materiales y para emitir cantidades reducidas de contaminantes, especialmente los contaminantes visibles y malolientes que se presentan durante la combustión . Estudios recientes han indicado que las emisiones del combustible diesel pueden representar serios peligros para la salud. Además, las emisiones de los combustibles diesel cada vez encuentran más objeciones en las áreas urbanas en donde se realizan entregas a establecimientos detallistas y a otros establecimientos en donde los individuos entran en contacto con las emisiones de los combustibles diesel. Por consiguiente, es deseable que se tenga disponible un combustible diesel reformulado, tal como el que se describió anteriormente, para el uso en esas áreas . Los combustibles diesel reformulados son formulados fácilmente por los experimentados en la técnica, usando corrientes de refinerías que contengan cantidades reducidas de los materiales analizados anteriormente.

Un proceso para la producción de esos combustibles se describe en la S.I.R. H1553 "Combustible Diesel Limpio y Métodos para Producir Combustible Diesel Limpio", publicada el 2 de Julio de 1996 por Michael J. Pedersen. Una modalidad del proceso descrito en la H1553, incorporada previamente en la presente como referencia, se muestra en la figura. En la figura se carga una corriente de alimentación en el intervalo del combustible diesel, al equipo de hidrotratamiento 10. La corriente de alimentación se carga a través de la línea 12 de la corriente de alimentación. El hidrógeno se suministra a través de una línea 14 al calentador 16. El hidrógeno calentado se pasa a través de una línea 22 y la corriente de alimentación que se encuentra en la línea 12 se hace pasar al equipo de hidrotratamiento 10. La corriente de alimentación en la línea 12 puede ser una mezcla de materiales de alimentación mezclados para conseguir una corriente de alimentación que tenga propiedades seleccionadas. Similarmente, una porción del hidrógeno puede adicionarse a la corriente de alimentación, sin calentamiento a través de una línea 14' si se desea. También se comprenderá en el análisis del proceso, que el hidrógeno se puede introducir, si se desea, en una pluralidad de puntos a lo largo de la longitud del equipo de hidrotratamiento 10. La corriente de alimentación comprende deseablemente una corriente que tiene propiedades del combustible diesel incluyendo un intervalo de ebullición desde aproximadamente 250 hasta aproximadamente 790 °F. En el equipo de hidrotratamiento 10, la corriente de alimentación se pone en contacto con un catalizador apropiado en el equipo de hidrotratamiento 10 a una presión de entrada en el intervalo de aproximadamente 101.95 kg/cm2 (1450 psig) hasta aproximadamente 147.64 kg/cm2 (2100 psig) y más preferentemente en el intervalo desde aproximadamente 119.52 kg/cm2 (1700 psig) hasta aproximadamente 126.55 kg/cm2 (1800 psig) a una temperatura que se encuentra en el intervalo desde aproximadamente 287.78 °C (550 °F) hasta aproximadamente 371.11 °C (700 °F) . La temperatura de salida se encuentra típicamente en el intervalo desde aproximadamente 360.00 °C (680 °F) hasta aproximadamente 415.56 °C (780 °F) . El catalizador en el equipo de hidrotratamiento 10 es un catalizador selectivo a la gasolina, tal como se describe en la S.I.R. H1553. Las condiciones restantes en el reactor se consideran conocidas por aquellos experimentados en la técnica, tal como se describe en la S.I.R. H1553. El efluente del equipo de hidrotratamiento se hace pasar a través de una línea 20 hacia un equipo de hidropirólisis 24. Se adiciona hidrógeno calentado, adicional, según se requiera a través de una línea 22' después del calentamiento en el calentador 16 o mediante otro tipo de calentamiento. Como con el equipo de hidrotratamiento 10, el hidrógeno no calentado proveniente de una línea 14" se puede adicionar según se desee y el hidrógeno puede adicionarse opcionalmente en una pluralidad de sitios a lo largo de la longitud del equipo de hidropirólisis 24. El funcionamiento del equipo de hidropirólisis 24 es como se describe en la S.I.R. H1553 y se considera conocida para los experimentados en la técnica. El efluente del reactor, proveniente del equipo de hidropirólisis 24 se recupera a través de una línea 26 y se hace pasar a un separador de alta presión 28 en donde los gases muy ligeros, tales como el hidrógeno, se separan de la corriente líquida y se recuperan a través de una línea 30. La corriente líquida se recupera como una corriente de fondos 32 y se hace pasar a un separador de baja presión 34 en donde los gases muy ligeros se separan a través de una línea 36 y la corriente del fondo se recupera a través de una línea 38 y se hace pasar hacia un fraccionador 40. En el fraccionador 40 se recupera una corriente de hidrocarburos ligeros, a través de una línea 42, y una corriente más ligera, tal como gasolina, se recupera a través de una línea 44, una corriente más pesada, tal como un combustible para aviones, se recupera a través de una línea 46, y el producto diesel se recupera a través de una línea 48 como la corriente de fondos. El funcionamiento de este proceso, tal como se describió anteriormente, se considera bien conocido por los experimentados en la técnica. El combustible de la presente invención se produce fácilmente en ese proceso, mediante el ajuste del contenido de la corriente de alimentación, para que incluya compuestos aromáticos, azufre, nitrógeno y compuestos aromáticos policíclicos, en una cantidad y tipos, de manera tal que, después del tratamiento en el equipo de hidrotratamiento y en el equipo de hidropirólisis, las cantidades de estos materiales se reduzcan hasta los límites presentados anteriormente en la corriente del producto diesel. Además de reducir los contaminantes ambientales introducidos a la atmósfera por la combustión del combustible diesel, el combustible diesel reformulado proporciona también estas reducciones sin reducción de la eficiencia del combustible, en comparación con un combustible diesel certificado por el CARB. Aunque se obtienen resultados deseables inclusive con un solo motor diesel, usando el combustible diesel reformulado de la presente invención, los resultados más efectivos se consiguen al reducir la contaminación resultante de la combustión de los combustibles diesel certificados por el CARB, sustituyendo el combustible reformulado de la presente invención en lugar del combustible diesel certificado por el CARB, en un gran número de vehículos alimentados con diesel. Deseablemente, el combustible diesel reformulado se distribuye en un gran número de puntos de distribución a través de una amplia área geográfica y se dispensa a los vehículos alimentados con diesel, de manera tal que un gran número de vehículos alimentados con diesel se cambien al uso del combustible diesel reformulado. El uso del combustible diesel reformulado en un gran número de vehículos da por resultado una mayor reducción en la contaminación a través de un área extensa. Deseablemente, mayores cantidades que aproximadamente 378,500 litros (100,000 galones) se suministran en una base diaria promedio, a través de un periodo de una semana, para dispensarlo a vehículos alimentados con diesel . La referencia a las cantidades de materiales medidas en el análisis precedente, se hacen con referencia a los procedimientos de prueba estándares a los que se hizo referencia en las especificaciones CARB para el combustible de análisis CARB. Habiendo descrito la invención con referencia a sus modalidades preferidas, se señala respetuosamente que las modalidades descritas son de naturaleza ilustrativa, en vez que limitativa, y que muchas variaciones y modificaciones son posibles dentro del alcance de la presente invención. Muchas de esas variaciones y modificaciones se pueden considerar obvias y deseables por los experimentados en la técnica, en base a una revisión de la descripción precedente de las modalidades preferidas. 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. Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims

RE IVINDICACIONES

1. Un combustible diesel reformulado que satisface los requerimientos de la ASTM D975-96a para un combustible diesel No. 2-D con bajo contenido de azufre y que proporciona beneficios de emisiones reducidas, con relación a un combustible diesel certificado según la Sección 2282 (g) Título 13, del Código de Reglamentaciones de California, el combustible está caracterizado porque contiene menos de 10 por ciento volumétrico de compuestos aromáticos y porque tiene: a) un índice de cetano natural mayor que 55; b) un contenido de azufre menor que 15 partes por millón en peso (ppmp) ; c) un contenido de nitrógeno menor que 10 ppmp ; d) un contenido de compuestos aromáticos policícliclos no mayor que 1.0 por ciento en peso; y e) un punto de ebullición inicial de al menos 176.67 °C (350 °F).

El combustible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque tiene un contenido de azufre menor que aproximadamente 10 ppmp .

3. El combustible de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque tiene un contenido de azufre menor que aproximadamente 5 ppmp .

4. El combustible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque tiene un contenido de compuestos aromáticos policíclicos desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 1.0 por ciento en peso.

5. El combustible de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque tiene un contenido de compuestos aromáticos policíclicos menor que 1.0 por ciento en peso.

6. El combustible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque tiene un índice de cetano de al menos 57.

El combustible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque tiene un punto de ebullición inicial desde aproximadamente 190.55 °C (375 °F) hasta aproximadamente 198.89 °C (390 °F) .

8. El combustible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque tiene un punto de ebullición a 90 por ciento volumétrico, de al menos 310.00 °C (590 °F) .

9. El combustible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque tiene un punto de ebullición a 90 por ciento volumétrico, desde aproximadamente 310.00 °C (590 °F) hasta aproximadamente 337.78 °C (640 °F) .

I 10. El combustible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque tiene un punto de ebullición a 10 por ciento volumétrico, de al menos 221.11 °C (430 °F) .

11. El combustible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque tiene un punto de ebullición a 10 por ciento volumétrico desde aproximadamente 221.11 °C (430 °F) hasta aproximadamente 232.22 °C (450 °F)

12. El combustible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque tiene un índice de cetano mayor que aproximadamente 58.

13. Un combustible diesel reformulado, que satisface los requerimientos de la ASTMD975-96a para un combustible diesel No. 2-D con bajo contenido de azufre y proporciona beneficios de emisiones reducidas, con relación a un combustible diesel certificado según la Sección 2282 (g) Título 13, del Código de Reglamentaciones de California, el combustible está caracterizado porque contiene menos de 5 por ciento en volumen de compuestos aromáticos y porque tiene: a) un número de cetano natural de al meno s 55; b) un contenido de azufre menor que 15 ppmp ; c) un contenido de nitrógeno menor que 10 .ppmp; d) un contenido de compuestos aromáticos policíclicos no mayor que 1.0 por ciento en peso; y e) un punto de ebullición inicial de al menos 350 °F.

14. El combustible de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque tiene un contenido de azufre menor que aproximadamente 10 ppmp .

15. El combustible de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque tiene un contenido de azufre menor que aproximadamente 5 ppmp .

16. El combustible de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque tiene un contenido de compuestos aromáticos policíclicos desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 1.0 por ciento en peso.

17. El combustible de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque tiene un índice de cetano de al menos 56.

18. El combustible de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque tiene un índice de cetano de al menos 57.

19. El combustible de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque tiene un punto de ebullición inicial desde aproximadamente 190.55 °C (375 °F) hasta aproximadamente 198.89 °C (390 °F) .

20. El combustible de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque tiene un punto de ebullición a 90 por ciento volumétrico, de al menos 310.00 °C (590 °F) .

21. El combustible de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque tiene un punto de ebullición a 90 por ciento volumétrico, desde aproximadamente 310.00 °C (590 °F)hasta aproximadamente 337.78 (640 °F) .

22. El combustible de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque tiene un punto de ebullición a 10 por ciento volumétrico, de al menos 221.11 °C (430 °F) .

23. El combustible de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque tiene un punto de ebullición a 10 por ciento volumétrico, desde aproximadamente 221.11 °C (430 °F) hasta aproximadamente 232.22 °C (450 °F) .

24. Un proceso para producir un combustible diesel reformulado que satisfaga los requerimientos de la ASTM D975-96a para un combustible diesel No. 2-D con bajo contenido de azufre y proporcionar beneficios de emisiones reducidas con relación a un combustible según la Sección 2282 (g) Título 13, del Código de Reglamentaciones de California, el combustible está caracterizado porque contiene menos de 10 por ciento en volumen de compuestos aromáticos y porque tiene : a) un número de cetano natural de al menos 55; b) un contenido de azufre menor que 15 ppmp c) un contenido de nitrógeno menor que 10 ppmp d) un contenido de compuestos aromáticos policíclicos no mayor que 1.0 por ciento en peso; y e) un punto de ebullición inicial de al menos 176.67 °C (350 °F) . cargando una corriente de alimentación en el intervalo del diesel, que tenga un intervalo de puntos de ebullición desde 121.11 °C (250 °F) hasta aproximadamente 421.11 °C (790 °F) , a una zona de hidrotratamiento, con hidrógeno adicionado en la presencia de un catalizador para hidrotratamiento, en condiciones efectivas para convertir al menos una porción de los compuestos de nitrógeno orgánico y azufre orgánico, en hidrocarburos, amoníaco y sulfuro de hidrógeno, para producir una corriente de efluente; cargar al menos una porción de la corriente de efluente a una zona de hidropirólisis, con hidrógeno adicionado, en la presencia de un catalizador para hidropirólisis, en condiciones suficientes para producir un efluente de la zona de hidropirólisis, que contenga una fracción del intervalo de la gasolina y una fracción del intervalo del combustible diesel, y fraccionar el efluente de la zona de hidropirólisis, para separar la fracción de gasolina y producir el combustible diesel como una corriente de fondos, la corriente de alimentación tiene un contenido de compuestos aromáticos, un contenido de azufre, un contenido de compuestos aromáticos polinucleares y un contenido de nitrógeno, que, después del procesado en la zona de hidrotratamiento y en la zona de hidropirólisis, son menores que 10 por ciento en volumen, 15 ppmp, 1.0 por ciento en peso y 10 ppmp, respectivamente.

25. El proceso de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el combustible tiene un punto ebullición inicial de al menos 176.67 °C (350 °F) .

26. El proceso de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el combustible tiene un punto ebullición a 90 por ciento en volumen, de al menos 310.00 °C (590 °F) .

27. Un método caracterizado porque sirve para reducir la contaminación resultante de la combustión de un combustible diesel certificado por el Consejo de Recursos del Aire de California (CARB), en vehículos de transporte terrestre alimentados con diesel, suministrando combustible, a esos vehículos, consistente en diesel reformulado que satisface los requerimientos de la ASTMD975-96a para una combustible diesel No. 2-D con bajo contenido de azufre y proporcionar beneficios de emisiones reducidas, con relación a un combustible diesel certificado según la Sección 2282 (g) Título 13, del Código de Reglamentaciones de California, el combustible contiene menos de 10 por ciento en volumen de compuestos aromáticos y que tiene : a) un número de cetano natural de al menos 55 b un contenido de azufre menor que 15 ppmp c) un contenido de nitrógeno menor que 10 ppmp d) un . contenido de compuestos aromáticos policíclicos no mayor que 1.0 por ciento en peso; y e) un punto de ebullición inicial de al menos 176.67 °C (350 °F) .

28. El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el combustible diesel se entrega a puntos de distribución y se suministra a esos vehículos para llevar a cabo la combustión en los mismos.

29. El método de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque la cantidad de combustible diesel entregada en una base diaria promedio, a través de un período de una semana es de al menos 378,500 litros (100,000 galones ) .