NL2000093C2 - Destillaatbrandstofmengsel met weinig schuimvorming. - Google Patents

Destillaatbrandstofmengsel met weinig schuimvorming. Download PDF

Info

Publication number
NL2000093C2
NL2000093C2 NL2000093A NL2000093A NL2000093C2 NL 2000093 C2 NL2000093 C2 NL 2000093C2 NL 2000093 A NL2000093 A NL 2000093A NL 2000093 A NL2000093 A NL 2000093A NL 2000093 C2 NL2000093 C2 NL 2000093C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
distillate
foam
tropsch
fischer
fuel
Prior art date
Application number
NL2000093A
Other languages
English (en)
Other versions
NL2000093A1 (nl
Inventor
Dennis J O'rear
Jeffrey J Toman
Graham Nancekievill
Rony H Danschutter
Original Assignee
Chevron Usa Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chevron Usa Inc filed Critical Chevron Usa Inc
Publication of NL2000093A1 publication Critical patent/NL2000093A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL2000093C2 publication Critical patent/NL2000093C2/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/04Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/04Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons
    • C10L1/08Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons for compression ignition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

f
Destillaatbrandstofmengsel met weinig schuimvorming Achtergrond van de uitvinding 5 Tijdens beweging of schudden van de brandstoffen kan schuim worden gevormd in destillaatbrandstoffen. Schuimvorming in destillaatbrandstoffen kan een bijzonder probleem zijn tijdens de overdracht van de brandstof, zoals bij het vullen van de tanks van voertuigen, benzinestations, pompen en andere bewerkingen. Als schuim wordt gevormd tijdens het tanken van een voertuig kan dit ervoor zorgen dat de vulsensoren 10 van het tankmondstuk de brandstofstroom afsluiten. Als de schuim afbreekt kan het tanken van het voertuig worden voortgezet. Dit kan echter een zeer frustrerende ervaring zijn voor de klant, kan vertragingen bij het tanken veroorzaken en kan resulteren in het slechts gedeeltelijk vullen van de brandstoftank van het voertuig. Schuimvorming kan eveneens leiden tot gemorste brandstof, hetgeen een mogelijk 15 veiligheidsprobleem vormt vanwege mogelijke brand, uitglijden op een met brandstof bevochtigd oppervlak, alsook gevaar voor het milieu. Voor het minimaliseren van de schuimvorming worden vaak silicium-schuimwerende middelen toegepast in destillaatbrandstoffen, in het bijzonder in Europa waar het probleem van schuimvorming meer algemeen is. Silicium-schuimwerende middelen worden 20 gewoonlijk toegepast in het traject van 0,1-20 ppm (gewicht), meestal 1-10 ppm. Ondanks de lage concentratie daarvan kunnen silicium-schuimwerende middelen een van de duurste additieven zijn in destillaatbrandstoffen. Silicium-schuimwerende middelen zijn ook geassocieerd met afzettingen op injectiemondstukken en zijn mogelijk een zorg voor andere motorproblemen.
25 In de World Wide Fuel Charter van december 2002 wordt een opkomende specificatie voor dieselbrandstoffen beschreven. Hierin worden verschillende categorieën gedefinieerd, waarbij nummer drie is voor "markten met voortgeschreden eisen voor emissie-controle of andere markteisen" en nummer vier is voor "markten met verder voortgeschreden eisen voor emissie-controle, teneinde moderne NOx en PM 30 nabehandelingstechnologieën mogelijk te maken". Zie bladzijden 15 en 16. De voorgestelde eisen voor schuimvorming voor categorie 3 en 4 dieselbrandstof - een maximum van 100 ml schuim en een schuim-verdwijntijd van 15 seconden of korter, zoals bepaald volgens NFM 07-075 - zie bladzijde 9. Van de twee metingen van de 2 00 00 93 f 2 schuim wordt de verdwijntijd als de meest geschikte indicatie voor het gedrag beschouwd. Een verdere bespreking van diesel-schuimvorming wordt gegeven op bladzijden 45-46. Op bladzijde 46 wordt het doel van het kiezen van additieven voor het bestrijden van schuimvorming vermeld: "het is belangrijk dat het uiteindelijke 5 additief dat wordt gekozen geen problemen vormt voor de langdurige duurzaamheid van de emissie-nabehandelingsregelsystemen".
GE Silicons is een leverancier van silicium-schuimwerende additieven. In hun brochure met betrekking tot hun product SAS®TP-325 vermelden ze dat dit additief is "... een grote stap naar het minimaliseren van het mogelijke risico van siliciumdioxide-10 afzettingen in injectoren van een automotor".
Dus terwijl silicium-schuimwerende middelen werkzaam zijn bij het bestrijden van schuimvorming, zijn ze duur en is aangegeven dat ze betrokken zijn bij problemen die zijn geassocieerd met zowel emissie-regelsystemen als injectoren. Benaderingen voor het minimaliseren of elimineren van de toepassing daarvan worden gewenst.
15 De stand der techniek die betrekking heeft op de bestrijding van schuimvorming bij koolwaterstofbrandstoffen omvat USP 4690688 van Adams et al., welke betrekking heeft op de toepassing van bepaalde siloxaan-polyoxyalkyleen-copolymeren als schuimwerende middelen in diesel- en straalmotorbrandstof. Een ander octrooischrift dat betrekking heeft op polysiloxaan-schuimbestrijdingsmiddelen is USP 5620485 20 (Fey). Een octrooischrift dat betrekking heeft op dieselbrandstof en smeerolie-schuimwerende middelen en werkwijzen voor de toepassing daarvan is USP 6221815 (Grabowski et al.). Een octrooischrift dat een werkwijze verschaft voor het verminderen van de schuimvorming van smeeroliën is USP 6090758 (Pillion et al.). Een octrooischrift dat schuimwerende middelen voor smeeroliën verschaft is USP 25 5766513 van Pillion et al. Een ander octrooischrift waarin polysiloxaan-schuimwerende samenstellingen worden beschreven is USP 5531929 (Kobayashi). Een octrooischrift waarin een inrichting wordt beschreven voor de geregelde afgifte van schuimwerende middelen in het vulmondstuk van de dieselbrandstoftank is USP 4687034, GraifF et al. De octrooischriften die hiervoor zijn vermeld verschaffen allemaal achtergrond en 30 enige theorie met betrekking tot het probleem van de schuimvorming van koolwaterstoffen en verschaffen verschillende oplossingen voor het probleem. Bij allen worden tevens op silicium gebaseerde schuimwerende middelen (in verschillende vormen) toegepast en ze benadrukken enkele van de problemen die zijn geassocieerd 3 met de toepassing van op silicium gebaseerde schuimwerende middelen. De onderhavige uitvinding verschaft een alternatief voor de toepassing van hoge gehaltes van op silicium gebaseerde schuimwerende middelen of de gehele eliminatie van de toepassing van op silicium gebaseerde schuimwerende middelen, waarbij aldus de 5 problemen/kosten die zijn geassocieerd met de toepassing van op silicium gebaseerde schuimwerende middelen worden verminderd.
Stand der techniek die betrekking heeft op mengsels van Fischer-Tropsch- en aardolie-destillaat voor brandstoffen omvatten USP 6663767 en USP 6822131 (Berlowitz et al.). Een Europees octrooischrift dat betrekking heeft op diesel- of 10 turbinemotor-brandstoffen, welke bestaan uit een mengsel van aardolieraffinaderij-koolwaterstoffen en Fischer-Tropsch-koolwaterstoffen, is EP 1365007 (Pavoni), dat in zijn geheel als hierin ingelast dient te worden beschouwd. Een ander octrooischrift dat beschrijvingen verschaft met betrekking tot destillaatbrandstofinengsels uit Fischer-Tropsch-producten is USP 6890423 (O'Rear), dat eveneens in zijn geheel als hierin 15 ingelast dient te worden beschouwd.
Zoals hiervoor is vermeld zijn polysiloxaan bevattende schuimwerende middelen (op silicium gebaseerde schuimwerende middelen") een integraal onderdeel va dieselpakketten in Europa. Er is echter grote vraag naar een niet op silicium gebaseerd schuimwerend product, of een verminderde behoefte voor het toepassen va op silicium 20 gebaseerde schuimwerende middelen omdat verscheidene problemen zijn geassocieerd met op silicium gebaseerde schuimwerende middelen. Bijvoorbeeld kunnen polysiloxaan-schuimwerende middelen zich afscheiden uit het dieselbrandstofpakket vanwege een slechte oplosbaarheid. Dit veroorzaakt een inconsistent brandstof- en schuimwerend gedrag. Het kan zijn dat een overmaat silicium-schuimwerend middel 25 moet worden toegevoegd voor het consistent bereiken van de gewenste lage mate van schuim vorming. Verder kunnen polysiloxaan-schuimwerende middelen bijdragen aan de dispersie van bezinksels (roest, water, enz.) in de dieselbrandstof. Hierdoor kunnen emissies toenemen en kan de motor worden beschadigd. Verder is er enige zorg dat de polysiloxaan-schuimwerende middelen zelf bijdragen aan motorafzettingen en 30 emissies. Tenslotte kunnen polysiloxanen hun werkzaamheid als een schuimwerend middel verliezen nadat het behandelde dieselbrandstofpakket slechts enkele dagen is bewaard, tenzij een hoge dosis wordt toegevoegd.
4
In WO 2006/021688 wordt de toepassing beschreven van een van Fischer-Tropsch afgeleide brandstof in een brandstofsamenstelling teneinde het gehalte aan additieven (anders dan detergenten) in de samenstelling te verlagen.
In WO 2006/021689 wordt de toepassing beschreven van een van Fischer-5 Tropsch afgeleide brandstof in een brandstofsamenstelling teneinde het siliciumniveau in de samenstelling te verlagen.
Er is dus behoefte aan het ontwikkelen van een brandstof welke ofwel geen schuimwerende additieven (in het bijzonder op silicium gebaseerde schuimwerende middelen) vereist, ofwel slechts lagere hoeveelheden schuimwerende additieven 10 vereist. De onderhavige uitvinding verschaft een dergelijke brandstof.
Samenvatting van de uitvinding
De onderhavige uitvinding verschaft een destillaatbrandstofsamenstelling en een 15 werkwijze voor het bereiden van een destillaatbrandstof met verbeterde schuimvormingseigenschappen. Zoals hiervoor is besproken in de achtergrond kan schuimvorming een serieus probleem zijn in destillaatbrandstoffen, in het bijzonder tijdens de overdracht van brandstof zoals bij, maar niet beperkt tot, het tanken van een voertuig. De onderhavige uitvinding is gericht op het verschaffen van een 20 destillaatbrandstof met lage schuimvormingseigenschappen en op een werkwijze voor het betrouwbaar en consistent bereiden van destillaatbrandstoffen met weinig schuimvorming met minder behoefte aan schuimwerende additieven of bij voorkeur zonder schuimwerende additieven.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt een 25 destillaatbrandstofmengsel verschaft, dat omvat: ten minste 20 vol.% van een uit aardolie verkregen destillaat met een schuim- verdwijntijd langer dan 20 seconden; en ten minste 5 vol.% van een via Fischer-Tropsch verkregen destillaat met een 30 schuim-verdwijntijd korter dan 15 seconden; waarbij het verkregen destillaatbrandstofmengsel een schuim-verdwijntijd van 15 seconden of korter heeft bij afwezigheid van een schuimwerend additief.
r 5
De onderhavige uitvinding verschaft tevens een werkwijze voor het bereiden van een destillaatbrandstof met verbeterde schuimvormingseigenschappen, welke omvat: het samenvoegen van een uit aardolie verkregen destillaatbrandstof met een schuim-verdwijntijd langer dan 20 seconden met een via Fischer-Tropsch verkregen destillaat 5 met een schuim-verdwijntijd korter dan 15 seconden voor het vormen van een destillaatbrandstofmengsel met een schuim-verdwijntijd van 15 seconden of korter bij afwezigheid van een schuimwerend additief.
Zoals hiervoor is vermeld kan een schuimwerend middel worden toegepast in de onderhavige uitvinding, volgens de leer van de onderhavige uitvinding is het echter 10 mogelijk dat de toepassing van schuimwerende additieven wordt verminderd of volledig wordt geëlimineerd. Het is voordelig om de hoeveelheden schuimwerende additieven die worden toegepast in een destillaat te verminderen teneinde enkele of alle van de negatieve effecten van schuimwerende additieven (in het bijzonder op silicium gebaseerde schuimwerende middelen) die zijn besproken in de achtergrond-sectie van 15 deze aanvrage te vermijden. Een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvat een verbeterde destillaatbrandstofsamenstelling voor de preventie van schuimvorming tijdens brandstofoverdracht, waarbij de verbetering het mengen van een effectieve hoeveelheid van een via FT verkregen destillaat met een uit aardolie verkregen destillaat met een schuim-verdwijntijd langer dan 20 seconden, voldoende 20 voor het verkrijgen van een gemengde destillaatbrandstof met een schuim-verdwijntijd van 15 seconden of korter bij afwezigheid van een schuimwerend additief, omvat.
We hebben ontdekt dat Fischer-Tropsch-destillaat kan worden toegepast voor het regelen van de schuimvorming als dit wordt toegepast met aardoliedestillaatbrandstofcomponenten die schuimvorming met een verdwijntijd 25 langer dan 15 seconden vertonen. Deze technologie is bruikbaar voor uit aardolie verkregen destillaatbrandstoffen die een schuim-verdwijntijd langer dan 15 seconden, bij voorkeur langer dan 20 seconden, met meer voorkeur langer dan 25 seconden, met nog meer voorkeur langer dan 30 seconden en met de meeste voorkeur langer dan 50 seconden hebben.
30 Eventueel kan een op silicium gebaseerd schuimwerend middel worden toegevoegd voor het verder verminderen van de schuimvorming of het verschaffen van een veiligheidsmarge. Bij voorkeur kan minder op silicium gebaseerd schuimwerend 6 middel worden toegepast als de leer volgens de onderhavige uitvinding wordt toegepast.
In de onderhavige uitvinding is de volumefractie van het Fischer-Tropsch-destillaat in het mengsel (x) minder dan of gelijk aan 0,7 (70 vol.%), bij voorkeur 5 minder dan of gelijk aan 0,5 (50 vol.%), met meer voorkeur hoger dan of gelijk aan 0,05 (5 vol.%) en minder dan of gelijk aan 0,4 (40 vol.%), met nog meer voorkeur tussen ongeveer 0,05 (5 vol.%) en 0,3 (30 vol.%), met nog meer voorkeur tussen ongeveer 0,05 (5 vol.%) en 0,25 (25 vol.%), met nog meer voorkeur tussen ongeveer 0,05 (5 vol.%) en 0,20 (20 vol.%) en met de meeste voorkeur tussen ongeveer 0,10 (10 10 vol.%) en 0,20 (20 vol.%).
Hoewel men niet beperkt wenst te zijn door de theorie schijnt de verbetering (afname) van de schuim-verdwijntijd door het mengen van een via Fischer-Tropsch verkregen destillaat met een uit aardolie verkregen destillaat niet-lineair te zijn en niet gewoon een verdunningseffect te zijn. Aldus kunnen significante verbeteringen van de 15 schuimvorming in een mengsel worden bereikt door de toepassing van minder via Fischer-Tropsch verkregen destillaat dan verwacht zou worden.
Zoals hiervoor is vermeld bleek de respons van de schuim-verdwijntijd op de toevoeging van Fischer-Tropsch-destillaat in hoge mate niet-lineair te zijn. De vermindering van de verdwijntijd bij het toevoegen van een Fischer-Tropsch-destillaat 20 is groter dan men kon berekenen uit een lineair mengsel.
Met een beoogde schuim-verdwijntijd (Y), een gemeten verdwijntijd van het uit aardolie verkregen destillaat (A) en een gemeten verdwijntijd van het via Fischer-Tropsch verkregen destillaat van B bedraagt de volumefractie van de via Fischer-Tropsch verkregen destillaatbrandstof die wordt vereist voor het ten minste bereiken 25 van de beoogde verdwijntijd x < (Y-A)/(B-A)
Volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is een werkwijze voor het 30 verkorten van de schuim-verdwijntijd van een uit aardolie verkregen destillaatproduct tot een beoogde verdwijntijd Y door het toevoegen aan het uit aardolie verkregen destillaatproduct van een hoeveelheid van een via Fischer-Tropsch verkregen destillaatproduct met een kortere verdwijntijd, B, dan de verdwijntijd van het uit 7 aardolie verkregen destillaatproduct, A, waarbij de hoeveelheid toegevoegd, via Fischer-Tropsch verkregen destillaatproduct minder is dan de hoeveelheid die zou worden toegevoegd als lineair mengen wordt aangenomen.
In deze uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding kan men de maximale 5 hoeveelheid Fischer-Tropsch-destillaat bepalen die vereist is voor toevoeging aan een aardolie-destillaat zodat ten minste wordt voldaan aan een gewenste schuim-verdwijntijd. De volumefractie van Fischer-Tropsch-destillaatproduct welke wordt vereist, voor het ten minste bereiken van de schuim-verdwijntijd van het mengsel, is minder dan x', waarbij x' de beoogde volumefractie is die wordt toegevoegd als lineaire 10 meng-aannames zijn gemaakt volgens de volgende vergelijking: Y = A + x'(B-A).
Naast andere factoren is de onderhavige uitvinding gebaseerd op de verrassende bevinding dat een betrekkelijk kleine hoeveelheid van een via Fischer-Tropsch verkregen destillaat dat wordt toegevoegd aan een uit aardolie verkregen destillaat een aanzienlijk effect kan hebben op de schuim-verdwijntijd van het mengsel. De leer van 15 de onderhavige uitvinding kan worden toegepast voor het bereiden van destillaatbrandstofmengsamenstellingen met gewenste lage schuim-verdwijntij den. Een destillaatbrandstof met een verrassend lage schuimvorming kan worden bereid door het mengen van een Fischer-Tropsch-destillaat met een uit aardolie verkregen destillaat zonder de toepassing van een schuimwerend additief of onder minimale toepassing van 20 een schuimwerend additief, terwijl nog steeds wordt voldaan aan de eisen voor de schuim-verdwijntijd voor een gerede brandstof.
Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding 25 In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het bereiden van een destillaatbrandstofmengsel met verbeterde schuimvormingseigenschappen, welke omvat: het kiezen van een uit aardolie verkregen destillaat met een schuim-verdwijntijd 30 langer dan 20 seconden; en het mengen van een hoeveelheid van een via Fischer-Tropsch verkregen destillaat met een schuim-verdwijntijd korter dan 15 seconden die voldoende is voor het 8 verkrijgen van een destillaatbrandstofmengsel met een schuim-verdwijntijd van 15 seconden of korter.
Onder toepassing van de leer van de onderhavige uitvinding is het mogelijk om de 5 toepassing van schuimwerende additieven, zoals op silicium gebaseerde schuimwerende middelen, te verminderen of volledig te elimineren. Eliminatie of vermindering van schuimwerende additieven wordt vanwege economische alsook gedragsredenen gewenst. Deze redenen worden gedetailleerd besproken in de achtergrond-sectie van deze aanvrage. Verrassenderwijs kan de toepassing van een via 10 Fischer-Tropsch verkregen destillaat met een schuim-verdwijntijd van korter dan 15 seconden, gemengd met een uit aardolie verkregen destillaat met een hoge schuim-verdwijntijd, resulteren in een destillaatbrandstofmengsel met in aanzienlijke mate verminderde schuimeigenschappen, zoals tot uitdrukking komt in de schuim-verdwijntijd.
15 In de onderhavige uitvinding dient het via Fischer-Tropsch verkregen destillaat een korte schuim-vedwijntijd, bij voorkeur korter dan 15 seconden, met meer voorkeur korter dan 12 seconden, met nog meer voorkeur korter dan 10 seconden, met de meeste voorkeur korter dan 8 seconden, te hebben.
De uitdrukkingen "destillaatbrandstof, destillaatbrandstofffactie, uit aardolie 20 verkregen destillaat, via Fischer-Tropsch verkregen destillaat" betekenen een koolwaterstof met kookpunten tussen ongeveer 121°c (250°F) en 593°c (1100°F), bij voorkeur 149°c (300°F) en 371°C (700°F). De voorkeurswerkwijze voor het meten van kooktrajecten is volgens ASTM D2887 of voor materialen met uiteindelijke kookpunten hoger dan 538°C (1000°F) ASTM D6352. De lagere waarde van het 25 kooktraject is het aanvankelijke kookpunt (IBP) en de hogere waarde van het kooktraject is het uiteindelijke kookpunt (FBP). Hoewel dit niet de voorkeur heeft kunnen ASTM D-86 en ASTM Dl 160 worden toegepast, maar de resultaten daarvan moeten ter vergelijking worden omgezet in feitelijke kookpunten (TBP). De uitdrukking "destillaat" betekent dat gewoonlijk gebruikelijke brandstoffen van dit type 30 gegenereerd kunnen worden uit damp-topstromen van de destillatie van ruwe aardolie of via Fischer-Tropsch verkregen koolwaterstoffen. In tegenstelling daarmee kunnen resterende brandstoffen niet worden gegenereerd uit damp-topstromen van de destillatie van ruwe aardolie, en zijn een niet-verdampbaar resterend gedeelte. Binnen de brede 9 categorie van destillaatbrandstoffen vallen specifieke brandstoffen welke omvatten: nafta, straalmotorbrandstof, dieselbrandstof, kerosine, luchtvaartbenzine, stookolie en mengsels daarvan. Destillaatbrandstof zoals hierin wordt toegepast betekent destillaatbrandstoffen die zijn bereid volgens Fischer-Tropsch-processen alsook 5 destillaatbrandstoffen die zijn gegenereerd uit de destillatie van gebruikelijke ruwe aardolie, zoals van toepassing is in de context.
Een verkoopbare destillaatbrandstof is een destillaatbrandstof die voldoet aan de specificaties van een of meer van nafta, straalmotorbrandstof, dieselbrandstof, kerosine, luchtvaartbenzine, stookolie en mengsels daarvan.
10 De uitdrukkingen "via Fischer-Tropsch verkregen destillaat, uit aardolie verkregen destillaat en destillaatbrandstofmengcomponent" zijn componenten die toegepast kunnen worden met andere componenten, voor het vormen van een verkoopbare destillaatbrandstof die voldoet aan ten minste een van de specificaties voor nafta, straalmotorbrandstof, dieselbrandstof, kerosine, luchtvaartbenzine, stookolie en 15 mengsels daarvan, in het bijzonder dieselbrandstof of straalmotorbrandstof en het meest in het bijzonder dieselbrandstof. De component zelf hoeft niet te voldoen aan alle specificaties voor de destillaatbrandstof, alleen de verkoopbare destillaatbrandstof moet voldoen aan de specificaties.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt het 20 Fischer-Tropsch-destillaat bereid volgens een lage-temperatuur-Fischer-Tropsch (LTFT) proces. Met de meeste voorkeur wordt het Fischer-Tropsch-destillaat bereid onder toepassing van een kobalt-katalysator en bedreven op de wijze van een suspensiebed.
Voor de doeleinden van de onderhavige uitvinding zijn de uitdrukkingen 25 "schuim-verdwijntijd, schuim-aflaattijd en tijd voor het verdwijnen van schuim" equivalent en worden deze gemeten onder toepassing van een protocol dat is beschreven in AFNOR NFM07-075. De testwerkwijze van de AFNOR Franse Standaard Organisatie kan worden verkregen bij AFNOR, 11 avenue Francis de Pressense, 93571 Saint-Denis La Plaine Cedex (Frankrijk). Hun website is 30 http://www.afhor.fr.
Een dieselbrandstof is een materiaal dat geschikt is voor toepassing in dieselmotoren en dat voldoet aan ten minste een van de volgende specificaties: 10 • ASTM D 975 - "Standard Specification for Diesel Fuel Oils" • Europese norm EN590.
• Japanse brandstofstandaards JIS K 2204.
• De richtlijnen uit 1997 van The United States National Conference on 5 Weights and Measures (NCWM) voor eersteklas dieselbrandstof.
• De aanbevolen richtlijnen van The United States Engine Manufacturers Association voor eersteklas dieselbrandstof (FQP-1A).
Een straalmotorbrandstof is een materiaal dat geschikt is voor toepassing in 10 turbinemotoren voor vliegtuigen of andere toepassingen die voldoen aan ten minste een van de volgende specificaties: • ASTM D1655.
• DEF STAN 91-91/3 (DERD 2494), TURBINE FUEL, AVIATION, 15 KEROSENE TYPE, JET A-l, NATO CODE: F-35.
• International Air Transportation Association (IATA) Guidance Materials for Aviation, vierde druk, maart 2000.
De uitdrukking "uit aardolie verkregen dieselcomponenten", "uit aardolie 20 verkregen destillaat" of "uit aardolie-verkregen destillaat" betekent de damp-topstromen van het destilleren van ruwe aardolie rechtstreeks of met tussentijdse raffinage-verwerkingsstappen. Een bron van de uit aardolie verkregen ruwe olie kan tevens uit een gasveldcondensaat zijn. Andere verwerkingsstappen kunnen eveneens worden toegepast bij het raffineren van ruwe aardolie, zoals, maar niet beperkt tot, 25 hydroverwerking, hydrokraken, hydrobehandelen, alkylering, oligomerisatie, katalytisch reformeren, hetgeen resulteert in "uit aardolie verkregen dieselcomponenten", "uit aardolie verkregen destillaat" of "uit aardolie-verkregen destillaat".
Een in hoge mate parafïinische destillaatbrandstofcomponent is een 30 destillaatbrandstofcomponent welke meer dan 70 gew.% paraffinen, bij voorkeur meer dan 80 gew.% paraffinen en met de meeste voorkeur meer dan 90 gew.% paraffinen bevat.
11
Een in het destillaattraject kokend Fischer-Tropsch-product is een product dat is verkregen via een Fischer-Tropsch-proces dat kookt tussen 16°C (60°F) en 593°C (1100°F) en dat bij voorkeur kookt tussen 121°C (250°F) en 371°C (700°F). Deze stroom wordt gewoonlijk door werkwijzen die een of meer extra stappen omvatten die 5 worden gekozen uit isomerisatie, hydroverwerking, hydrokraken en hydrobehandelen omgezet in een in hoge mate paraffinische destillaatbrandstofcomponent.
Een zwaar Fischer-Tropsch-product is een product dat is verkregen via een Fischer-Tropsch-proces dat kookt bij een temperatuur hoger dan het traject dat gewoonlijk wordt verkocht als destillaatbrandstoffen: nafta, straalmotor- of 10 dieselbrandstof. Dit betekent hoger dan 204°C (400°F), bij voorkeur hoger dan 288°C (550°F) en met de meeste voorkeur hoger dan 371°C (700°F). Deze stroom wordt gewoonlijk door werkwijzen die een hydrokraakstap omvatten omgezet in een in hoge mate paraffinische destillaatbrandstofcomponent.
Syngas is een mengsel dat zowel waterstof als koolmonoxide omvat. Naast deze 15 species kunnen ook water, kooldioxide, niet omgezette lichte koolwaterstofvoeding en verschillende verontreinigingen aanwezig zijn.
Volgens de onderhavige uitvinding kan een gedeelte van de brandstofmengcomponenten volgens de onderhavige uitvinding worden verkregen via Fischer-Tropsch-processen. Bij Fischer-Tropsch-chemie wordt syngas onder reactie-20 omstandigheden door contact met een Fischer-Tropsch-katalysator in vloeibare koolwaterstoffen omgezet. Gewoonlijk kunnen methaan en eventueel zwaardere koolwaterstoffen (ethaan en zwaarder) door een gebruikelijke syngas-generator worden gevoerd voor het verschaffen van synthesegas. In het algemeen bevat synthesegas waterstof en koolmonoxide en kan het kleinere hoeveelheden kooldioxide en/of water 25 bevatten. De aanwezigheid van zwavel-, stikstof-, halogeen-, selenium-, fosfor- en arseen-verontreinigingen in het syngas is ongewenst. Derhalve, en afhankelijk van de kwaliteit van het syngas, heeft het de voorkeur om zwavel en andere verontreinigingen uit de voeding te verwijderen voordat de Fischer-Tropsch-chemie wordt uitgevoerd. Manieren voor het verwijderen van deze verontreinigingen zijn bekend bij de 30 deskundige. Bijvoorbeeld hebben ZnO-beschermingsbedden de voorkeur voor het verwijderen van zwavelverontreinigingen. Manieren voor het verwijderen van andere verontreinigingen zijn bekend bij de deskundige. Het kan ook wenselijk zijn om het syngas voor de Fischer-Tropsch-reactor te zuiveren teneinde kooldioxide dat is 12 geproduceerd tijdens de syngasreactie en extra zwavelverbindingen die nog niet zijn verwijderd te verwijderen. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren door het in contact brengen van het syngas met een matig alkalische oplossing (b.v. waterig kaliumcarbonaat) in een gepakte kolom.
5 Tijdens het Fischer-Tropsch-proces worden door het onder geschikte reactie- omstandigheden van temperatuur en druk in contact brengen van een synthesegas, dat een mengsel van H2 en CO omvat, met een Fischer-Tropsch-katalysator vloeibare en gasvormige koolwaterstoffen gevormd. De Fischer-Tropsch-reactie wordt gewoonlijk uitgevoerd bij temperaturen van ongeveer 149 tot 371°C (300 tot 700°F), bij voorkeur 10 ongeveer 204°C tot 228°C (400°F tot 550°F); drukken van ongeveer 0,7 tot 41 bar (10 tot 600 psia; 69 tot 4137 kPa), bij voorkeur 2 tot 21 bar (30 tot 300 psia; 207 tot 2068 kPa); en katalysator-ruimtedoorvoersnelheden van ongeveer 100 tot ongeveer 10.000 cm3/g/uur, bij voorkeur 300 tot 3000 cm3/g/uur.
Voorbeelden van omstandigheden voor het uitvoeren van reacties van het 15 Fischer-Tropsch-type zijn bekend bij de deskundige. Geschikte omstandigheden worden bijvoorbeeld beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 4704487, 4507517, 4599474, 4704493, 4709108, 4734537, 4814533, 4814534 en 4814538, waarvan de inhoud in zijn geheel als hierin ingelast dient te worden beschouwd.
De producten van het Fischer-Tropsch-syntheseproces kunnen variëren van Ci tot 20 C200+, met het grootste gedeelte in het traject van C5 tot C10&+. De reactie kan worden uitgevoerd in een verscheidenheid van reactortypen, zoals reactoren met een vast bed die een of meer katalysatorbedden bevatten, suspensiereactoren, reactoren met een geflu'idiseerd bed, of een combinatie van verschillende soorten reactoren. Dergelijke reactieprocessen en reactoren zijn bekend en gedocumenteerd in de literatuur. Het 25 Fischer-Tropsch-suspensieproces heeft de voorkeur als de werkwijze volgens de uitvinding.
In het algemeen bevatten Fischer-Tropsch-katalysatoren een overgangsmetaal uit groep VIII op een metaaloxide-drager. De katalysatoren kunnen tevens (een) edelmetaalpromoter(s) en/of kristallijne moleculaire zeven bevatten. Het is bekend dat 30 bepaalde katalysatoren ketengroeiwaarschijnlijkheden verschaffen die betrekkelijk laag tot gemiddeld zijn en de reactieproducten omvatten een betrekkelijk hoog gehalte aan alkenen met een laag molecuulgewicht (C2-8) en een betrekkelijk laag gehalte aan wassen met een hoog molecuulgewicht (Cj^). Het is bekend dat bepaalde andere 13 katalysatoren betrekkelijk hoge ketengroeiwaarschijnlijkheden verschaffen en de reactieproducten omvatten een betrekkelijk laag gehalte aan alkenen met een laag molecuulgewicht (C2-8) en een betrekkelijk hoog gehalte aan wassen met een hoog molecuulgewicht (C30+). Dergelijke katalysatoren zijn bekend bij de deskundige en 5 kunnen eenvoudig worden verkregen en/of bereid. De voorkeurskatalysatoren volgens deze uitvinding bevatten ofwel Fe ofwel Co, waarbij Co bijzondere voorkeur heeft.
De leer van deze uitvinding kan eveneens bruikbaar zijn voor het bereiden van een brandstof voor tweevoudige toepassing of meervoudige toepassing. Een voorbeeld van een brandstof voor tweevoudige toepassing is een brandstof die kan worden 10 toegepast in zowel diesel- als straalmotoren. Specificaties voor straalmotorbrandstof kunnen strenge beperkingen hebben met betrekking tot de toepassing van additieven. De onderhavige uitvinding verschaft een brandstof welke gewenste lage schuimvormingseigenschappen heeft zonder dat additieven worden toegepast. Een dergelijke brandstof kan worden toegepast bij zowel diesel- als straalmotorbrandstof-15 toepassingen. Brandstoffen voor tweevoudige toepassing kunnen in de toekomst in toenemende mate bruikbaar worden. Brandstoffen voor tweevoudige toepassing zijn wenselijk voor het verkleinen van de infrastructuur (zoals tankzuilen en pijpleidingen) of waar de infrastructuur beperkt is. Een voorbeeld hiervan zijn militaire toepassingen, waarbij het zeer nuttig zou zijn als men een "flexibele" brandstof of 20 "eenheidsbrandstof' zou hebben die als brandstof voor twee of zelfs verscheidene uiteindelijke toepassingen toegepast kan worden. Daarnaast zou een flexibele brandstof die slechts een minimale toevoeging van een additiefpakket voor specifieke toepassingen (zoals diesel) vereist nuttig zijn.
25 Schuim-inhibitoren
De onderhavige uitvinding maakt de toepassing mogelijk van aanvullende hoeveelheden van een schuimwerend additief. De toevoeging van een kleine hoeveelheid van een schuimwerend additief kan worden toegepast voor het garanderen 30 van lage schuimvormingseigenschappen of om zeer snelle schuim-verdwijntijden te waarborgen. De toepassing van de leer volgens de onderhavige uitvinding maakt het mogelijk dat significant minder schuimwerende additieven worden toegepast voor het bereiken van een gewenste schuim-verdwijntijd. Bij voorkeur is een schuim-inhibitor, 14 als deze al wordt toegepast, een op polysiloxaan gebaseerde schuim-inhibitor. Voorbeelden van op polysiloxaan gebaseerde schuim-inhibitoren omvatten siloxaan-polyoxyalkyleen-copolymeren, bijvoorbeeld die welke zijn beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3233986, waarvan de beschrijving als hierin ingelast dient 5 te worden beschouwd, welke ten minste een siloxaanblok, dat ten minste twee siloxaangroepen met de formule R2SÏOO 5(4-b) bevat, waarbij R een halogeenatoom of een eventueel gehalogeneerde koolwaterstofgroep voorstelt en b 1 tot 3 voorstelt, en ten minste een polyoxyalkyleenblok, dat ten minste twee oxyalkyleengroepen bevat, omvatten.
10 In het algemeen hebben de alkyleengroepen 2 of 3 koolstofatomen en gewoonlijk zijn zowel ethyleenoxy- als propyleenoxygroepen aanwezig. Met voordeel is het copolymeer een polymethylsiloxaan-polyoxyalkyleen-copolymeer, bij voorkeur met de algemene formule (CH3)3SiO[CH3(A)SiO]m[(CH3)2SiO]nSi(CH3)3, waarbij A -(CH2)p0(C2H40)x(C3H60)yZ voorstelt, waarbij Z hydrocarbyl, OC(hydrocarbyl) of, bij 15 voorkeur, waterstof voorstelt en waarbij de absolute waarden van m en n, en de verhoudingen daarvan, en de waarden van p, x en y, en de verhoudingen daarvan, sterk kunnen variëren, maar de totale waarden met voordeel een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht in het traject van 600 tot 25.000 geven. De verhouding van m:n ligt met voordeel in het traject van 10:1 tot 1:20, of de waarde van n kan nul zijn, en de 20 verhouding van x:y ligt met voordeel in het traject van 1:100 tot 100:1, bij voorkeur 20:80 tot 100:1, of een van x of y, maar niet beide, kan nul zijn.
Andere schuimwerende middelen die eveneens bruikbaar zijn in de onderhavige uitvinding kunnen geen silicium bevattende schuimwerende middelen zijn, zoals die welke worden bereid door acylering van polyaminen, zoals wordt beschreven in WO 25 94/06894.
Deze uitvinding maakt het mogelijk dat men de hoeveelheid schuim-inhibitor die wordt toegepast vermindert. Met voordeel is de schuim-inhibitor in concentraties lager dan 10 ppm, met meer voorkeur lager dan 8 ppm, met nog meer voorkeur laer dan 5 ppm per gewicht ten opzichte van de totale hoeveelheid brandstof in de brandstof 30 aanwezig. Met de meeste voorkeur is de schuim-inhibitor helemaal niet aanwezig.
* 15
Voorbeelden
De volgende voorbeelden zijn bedoeld voor het illustreren van aspecten van de onderhavige uitvinding en zijn niet bedoeld voor het beperken van de omvang van de 5 uitvinding.
Voorbeeld 1
Schuimmetingen van in de handel verkrijgbare destillaatbrandstofmonsters 10 Veertien in de handel verkrijgbare dieselbrandstofmonsters die geen schuimwerende additieven bevatten werden vanuit heel Europa verkregen en gemeten voor het bepalen van de schuimvormingseigenschappen. De schuimhoogte en schuim-verdwijntijd voor de monsters werden bepaald onder toepassing van de AFNOR (Association Fran$aise de Normalisation) NFM 07-075 test (gedateerd juni 1997), 15 welke in zijn geheel als hierin ingelast dient te worden beschouwd. Teven werden andere eigenschappen van de monsters gemeten. De resultaten worden getoond in tabel 1.
16
Tabel 1 Resultaten van de schuimtest van in de handel verkrijgbare dieselbrandstoffen
Monster Test- 1 2 34 5 6 7 8 9 10 11 werkwijze
Den. 15°C D4052 Kg/Ï 0,841 0,835 0,837 0,812 0,836 0,843 0,834 (\84Ï 0^83
Viscositeit D445 mm7s 2^24 4^0 37 2^5 27 17
40°C
Zwavel XRF ppmw 346 37^ 52^0 TÖ 8^0 416,0 37 33^5 24^5
Geleidbaarheid Ps/m 39 400,0 1,0 0,0 0,0 35,0 140,
Troebelingspunt D445 °C -9 -15 -25 -25 -23 -16 -9 -8
Vloeipunt °C -36 <-30 -30 ~CFPP ÏP3Ö9 5C ÏÏ3 77 73 74 74 79 72 7<Γ
Vlampunt D93A °C 64 ÜÖ 7Ö 64~
Cetaanindex D4737 547 6Ï7 587 487 507 547 51/7
Destill. PI D86 °C Ï95 246,4 227,9 192 Γ77 ï%7 178^ 0,05 D86 °C 228,4 259,4 242,2 2Ö6J 197/7 225,8 202^ 7Ü D86 °C 239,2 2647 248,8 210,8 205,9 237,2 2\\, 7)7 D86 °C 2607 276,7 265^8 235 234/7 259,6 240^ 7)7 D86 °C 277,4 289 280,3 270,9 259,7 277 27Ö" ~ÖJ D86 °C 299,4 302,2 296,5 292 282,5 298,8 299" 7)7 D86 °C 332,7 322,2 323,7 318,2 310,7 33^ 33S, ~Ö75 D86 °C 3527 34Ï7 ' 343,6 3407 3247 35Ï 355^ TF D86 °C 362,8 353,5 359,8 359,2 341,6 361,2 365^
Verdampt D86 El 987 987 98 9^6 98J 98 987 17
Residu D86 Trnï [Tfi ΓΤ^\ ΓΤβ pM Γΰ Γ~Π9 Π
Verlies D86 πΰ Ö Ö Ö3 Ö Ö ÖJ ÖJ~
Schuim AFNOR ηϋ ÏÏ6 ΓΪ4 120 96 80 98 ÏÖÖ ÏTÖ Ï3Ö 13Ö ΪΤ(Γ NFM 07-075
Schuim- AFNOR sëc. 27^ 163 47J 18 373 9Ö3 32^6 Ï56 2Ö3 333 587 verdwijntijd NFM 07-075 ·* 18
Voorbeeld 2
Bereiding van een Fischer-Tropsch-destillaat
De bereiding van het Fischer-Tropsch-destillaatmonster wordt beschreven in 5 voorbeeld 1 van de gepubliceerde Amerikaanse octrooiaanvrage 20040152930, welke in zijn geheeld als hierin ingelast dient te worden beschouwd, en is brandstof A uit tabel II van de referentie. Het Fischer-Tropsch-proces dat wordt toegepast voor het bereiden van dit monster is een lage-temperatuur-Fischer-Tropsch (LTFT) proces, waarbij een kobalt-katalysator wordt toegepast en dat wordt bedreven op de wijze van 10 een suspensiebed. Het is belangrijk voor deze uitvinding dat het Fischer-Tropsch-destillaat geen componenten bevat die schuimvorming induceren of lange schuim-retentietijden geven. De schuim-aflaattijd (schuim-verdwijntijd) van het Fischer-Tropsch-destillaat dient 15 seconden of korter te zijn. Componenten die verminderd dienen te worden omvatten heteroatomen, zoals zwavel, stikstof en zuurstof. Bij 15 voorkeur bevat het Fischer-Tropsch-destillaat minder dan 1 ppm zwavel en minder dan 1 ppm stikstof. Destillaten die direct van een Fischer-Tropsch-proces komen kunnen oxygeneringsproducten, zoals primaire lineaire alcoholen, bevatten. Deze verbindingen zijn bekende oppervlakte-actieve stoffen en de samenstelling daarvan dient te worden verminderd door hydroverwerking (hydrokraken, hydrobehandelen, hydroisomerisatie 20 en combinaties). Het gehalte aan oxygeneringsproducten van het Fischer-Tropsch-destillaat dient minder te zijn dan 100 ppm zuurstof, bij voorkeur minder dan 25 ppm zuurstof, met meer voorkeur minder dan 10 ppm zuurstof en met de meeste voorkeur niet detecteerbaar. In US20040152930 worden werkwijzen beschreven voor het meten van het zuurstofgehalte van Fischer-Tropsch-destillaten. Het gehalte aan 25 oxygeneringsproducten van het Fischer-Tropsch-destillaat in US20040152930 was lager dim de detectiegrens, dat wil zeggen lager dan 6 ppm. Het zuurstofgehalte wordt weergegeven op zowel watervrije als luchtvrije basis.
Voorbeeld 3 30 Eigenschappen van een uit aardolie verkregen destillaat met sterke schuimvorming » 19
Er werd een uit aardolie verkregen destillaatbrandstof verkregen en getest. Het was een dieselbrandstof zonder additieven van de Belgische markt en had de volgende eigenschappen die worden getoond in tabel 2:
Tabel 2
Eigenschap Waarde
Dichtheid, ASTM D4052 kg/1 0,8238
Zwavel, ISO 20884, ppm m/m 38,5
Kinematische viscositeit bij 40°C, ASTM D445-Aut, cSt 2,40 Smerend vermogen bij 60°C, CEC F06A96 micron 275
Elektrische geleidbaarheid, ASTM D2624 pS/m 169
Destillatie, ASTM D-86 per LV%, °C/°F
ffiP 160,9/322 5 LV% 181,3/358 10 LV% 190,2/374 30 LV% 219,6/427 50 LV% 256,3/493 70 LV% 295,2/563 90 LV% 334,4/634 95 LV% 347,7/658 FBP 357,2/675
Verdampt LV% 9M
Residu LV% 1,6
Verlies LV% Ö 5
Dit materiaal wordt toegepast in de volgende voorbeelden. De schuimvormingseigenschappen daarvan worden beschreven in tabel 3 (Test A).
10 . * ♦ 20
Voorbeeld 4
Schuimvormingsmetingen
De schuimhoogte en verdwijntijd voor verschillende monsters werd bepaald met 5 de AFNOR (Association Franpaise de Normalisation) NFM 07-075 test (gedateerd juni 1997).
Voor het bepalen van het effect van het mengen van via Fischer-Tropsch verkregen destillaatbrandstoffen werd, een mengsel bereid van 70 vol.% uit aardolie verkregen destillaatbrandstof (uit voorbeeld 3) en 30 vol.% via Fischer-Tropsch 10 verkregen destillaatbrandstof (uit voorbeeld 2). Er werden metingen in tweevoud van het via Fischer-Tropsch verkregen destillaat verkregen.
Voor het bepalen van de relatieve effecten van een in de handel verkrijgbaar silicium-schuimwerend middel werden mengsels bereid met 250 volume-ppm van een multifunctioneel pakket dat een mengsel van detergens, demulgator, corrosie-inhibitor, 15 oplosmiddelen en 1,24 gew.% silicium-schuimwerend additief bevat. Dit is equivalent aan 3 ppm-gewicht silicium-schuimwerend additief in de dieselbrandstof. Het silicium-schuimwerende additief is een in de handel verkrijgbaar product dat is geleverd door Wacker. Deze resultaten worden getoond in tests Η, I en J welke hierna worden getoond.
20
Tabel 3
Test Monsterbeschrijving Schuim, Verdwijntijd, Visbij40°C
ml seconden cSt A Voorbeeld 3 - Uit aardolie verkregen 112 50,7 2,40 destillaatbrandstof B Voorbeeld 2 - via Fischer-Tropsch 94-98 7,5-6,2 1,97 verkregen destillaatbrandstof C 90% uit aardolie verkregen destillaat- 110 17,5 2,34 brandstof met 10% via Fischer-Tropsch verkregen destillaatbrandstof D 80% uit aardolie verkregen destillaat- 100 9,7 2,31 brandstof met 20% via Fischer-Tropsch verkregen destillaatbrandstof . ► «* 21 E 70% uit aardolie verkregen destillaat- 110 10,8 2,26 brandstof met 30% via Fischer-
Tropsch verkregen destillaatbrandstof F 60% uit aardolie verkregen destillaat- 112 10,9 2,22 brandstof met 40% via Fischer-
Tropsch verkregen destillaatbrandstof G 50% uit aardolie verkregen destillaat- 100 9,2 2,20 brandstof met 50% via Fischer-
Tropsch verkregen destillaatbrandstof H Uit aardolie verkregen destillaat- 70 5,0 brandstof met 3 ppm silicium-schuimwerend additief I Via Fischer-Tropsch verkregen destil- 78 3,2 laatbrandstof met 3 ppm silicium-schuimwerend additief J 70% uit aardolie verkregen destillaat- 70 3,2 brandstof met 30% via Fischer-
Tropsch verkregen destillaatbrandstof met 3 ppm silicium-schuimwerend additief
Test A laat zien dat de uit aardolie verkregen destillaatbrandstof schuimeigenschappen heeft die niet voldoen aan categorie drie of vier dieselbrandstoffen in het World Wide Fuel Charter. Zowel de verdwijntijd als de 5 hoeveelheid schuim overschrijden de maximale waarden. Ter vergelijking voldoet de via Fischer-Tropsch verkregen brandstof aan beide grenzen, zoals blijkt uit test B.
Tests C tot en met G laten zien dat door het mengen van een via Fischer-Tropsch verkregen destillaatbrandstof met een uit aardolie verkregen destillaatbrandstof de neiging tot schuimvorming, in het bijzonder de belangrijkste schuim-verdwijntijd, 10 significant wordt verbeterd. Een 20% mengsel van via Fischer-Tropsch verkregen destillaatbrandstof in 80% uit aardolie verkregen destillaatbrandstof voldoet aan de eis van de schuim-verdwijntijd voor categorie drie en vier brandstoffen in het World Wide Charter en voldoet net aan de maximale hoeveelheid schuim. De invloed van het 4 ► * 22 mengen van de Fischer-Tropsch-destillaatbrandstof op schuim is dramatisch. Door de toevoeging van Fischer-Tropsch-destillaatbrandstof wordt de verdwijntijd veel meer verkort dan wordt verwacht van een lineair mengsel of zelfs van de daling van de viscositeit. Terwijl men niet beperkt wenst te zijn door de theorie wordt gespeculeerd 5 dat de polaire functies in het uit aardolie verkregen destillaat bijdragen aan schuimvorming en de in hoge mate paraffinische aard van het Fischer-Tropsch-product verstoort dit. De vermindering van schuim is echter in hoge mate niet-lineair en meer dan kan worden verwacht door een eenvoudige verdunning van de polaire species in de gebruikelijke dieselbrandstof.
10 Mengsels met het schuimwerende additief laten zien dat deze zeer effectief zijn bij het verminderen van schuimvorming, zowel qua verdwijntijd als de hoeveelheid schuim. Maar zelfs hier leidt het mengen van een Fischer-Tropsch-destillaatcomponent tot een verlaging van de verdwijntijd voor de uit aardolie verkregen brandstof, hetgeen erop duidt dat minder van het schuimwerende middel nodig is voor het verkrijgen van 15 een gegeven schuimwaarde.
Voorbeeld 5 - Schuimvorming bij diesel met een laag zwavelgehalte
Er werd een dieselbrandstof die minder dan 10 ppm per gewicht zwavel bevat en 20 die voldoet aan opkomende specificaties voor dieselbrandstof verkregen. De eigenschappen worden getoond in tabel 4.
Tabel 4
Eigenschap Test Waarde Eenheid
Dichtheid 15C ASTM D4052 0,8333 kg/ï
Vlampunt PM ASTM D93 69 °C
Troebelingspunt ASTM D2500 -0,5 °C
Vloeipunt ASTM D97 A2 X
Koud-filter-verstoppings-punt IP309 -5,0 °C
Koper-corrosie ASTMD130 IA
Roest-test Proc A ASTMD665 100 %
Roest-test Proc B ASTMD665 100 % BNPE schuimtest NFM07-075 116/75,1 Ml - s i ► · 23
Elektrische geleidbaarheid ASTMD2624 130 pS/m
Neiging tot blokkeren van het IP387 1,004 filter van benzines
Dieselsmeertest bij 60C CEC F06A96 432 micron
Destillatie ASTM D86
Aanvankelijk kookpunt ASTM D86 155,2 °C
Destillatie 5 ml ASTM D86 190,2 °C
Destillatie 10 ml ASTM D86 205,2 °C
Destillatie 30 ml ASTM D86 246,4 °C
Destillatie 50 ml ASTM D86 273,7 °C
Destillatie 70 ml ASTM D86 299,8 °C
Destillatie 90 ml ASTM D86 336,1 °C
Destillatie 95 ml ASTM D86 351,4 °C
Uiteindelijk kookpunt ASTM D86 356,3 °C
Verdampt ML ASTMD86 9^3 ml
Residu in ML ASTM D86 2,6 ml
Verlies in ML ASTMD86 0,1 ml
Oxidatiestabiliteit bij benzines ASTMD2274 10,86 g/m3
Cetaanindex ASTM D4737 53,9
Kin. viscositeit 40C ASTM D445-AUT 2,97 mm Vs
Er werden mengsels van deze dieselbrandstof met het Fischer-Tropsch-destillaat van voorbeeld 2 bereid en geëvalueerd op schuimvorming volgens de AFNOR NF M
07-075 test, zoals wordt getoond in tabel 5.
5
Tabel 5
Test Monsterbeschrijving Schuim, Verdwijntijd, ml seconden K Voorbeeld 5 - Uit aardolie verkregen destillaatbrand- 116 75,1 stof met een laag zwavelgehalte B Voorbeeld 2 - Via Fischer-Tropsch verkregen destil- 94 - 98 7,5 - 6,2 laatbrandstof 24 4·. I» » L 90 % uit aardolie verkregen destillaatbrandstof met 112 18,7 een laag zwavelgehalte met 10% via Fischer-Tropsch verkregen destillaatbrandstof M 70 % uit aardolie verkregen destillaatbrandstof met 114 13,6 een laag zwavelgehalte met 30% via Fischer-Tropsch verkregen destillaatbrandstof N 50 % uit aardolie verkregen destillaatbrandstof met 110 10,4 een laag zwavelgehalte met 50% via Fischer-Tropsch verkregen destillaatbrandstof
De resultaten van het mengsel van de uit aardolie verkregen diesel met een laag zwavelgehalte met de via Fischer-Tropsch verkregen destillaatbrandstof komen sterk overeen met die welke zijn verkregen bij voorbeeld 4. In het bijzonder heeft de uit 5 aardolie verkregen destillaatbrandstof schuim-eigenschappen die niet voldoen aan categorie drie of vier dieselbrandstoffen in het World Wide Fuel Charter. Zowel de verdwijntijd als de hoeveelheid schuim overschrijden de maximale waarden. Mengsels die een via Fischer-Tropsch verkregen destillaatbrandstof bevatten vertonen een verbetering van de schuim-verdwijntijd, waarbij mengsels die 30% via Fischer-Tropsch 10 verkregen destillaat bevatten een verdwijntijd korter dan 15 seconden hebben.
2 00 00 93

Claims (20)

1. Destillaatbrandstofmengsel, omvattende: 50 vol.% tot 95 vol.% van een uit aardolie verkregen destillaat met een schuim-5 verdwijntijd langer dan 20 seconden; en 5 vol.% tot 50 vol.% van een via Fischer-Tropsch verkregen destillaat met een schuim-verdwijntijd korter dan 15 seconden; waarbij het verkregen destillaatbrandstofmengsel een schuim-verdwijntijd van 15 seconden of korter heeft bij afwezigheid van een schuimwerend additief.
2. Destillaatbrandstofmengsel volgens conclusie 1, waarbij het uit aardolie verkregen destillaat een schuim-verdwijntijd langer dan 25 seconden heeft.
3. Destillaatbrandstofmengsel volgens conclusie 1 of conclusie 2, waarbij het uit aardolie verkregen destillaat een schuim-verdwijntijd langer dan 30 seconden heeft.
4. Destillaatbrandstofmengsel volgens een der conclusies 1-3, waarbij het uit aardolie verkregen destillaat een schuim-verdwijntijd langer dan 40 seconden heeft.
5 Fischer-Tropsch verkregen destillaatbrandstof minder dan 25 ppm zuurstof als oxygeneringsproducten bevat.
5. Destillaatbrandstofmengsel volgens een der conclusies 1-4, waarbij het via Fischer-Tropsch verkregen destillaat een schuim-verdwijntijd korter dan 12 20 seconden heeft.
6. Destillaatbrandstofmengsel volgens een der conclusies 1-5, waarbij het via Fischer-Tropsch verkregen destillaat een schuim-verdwijntijd korter dan 10 seconden heeft.
7. Destillaatbrandstofmengsel volgens een der conclusies 1-6, waarbij het via
25 Fischer-Tropsch verkregen destillaat een schuim-verdwijntijd korter dan 8 seconden heeft.
8. Destillaatbrandstofmengsel volgens een der conclusies 1-7, waarbij het uit aardolie verkregen destillaat een schuim-verdwijntijd langer dan 50 seconden heeft.
9. Destillaatbrandstofmengsel volgens een der conclusies 1-8, waarbij het verkregen destillaatbrandstofmengsel dieselbrandstof is.
10. Destillaatbrandstofmengsel volgens een der conclusies 1-8, waarbij het verkregen destillaatbrandstofmengsel straalmotorbrandstof is. 2 000093
11. Destillaatbrandstofmengsel volgens een der conclusies 1-10, waarbij het via Fischer-Tropsch verkregen destillaat minder dan 1 ppm stikstof, minder dan 1 ppm zwavel en minder dan 100 ppm zuurstof als oxygeneringsproducten bevat.
12. Destillaatbrandstofmengsel volgens een der conclusies 1-11, waarbij de via
13. Destillaatbrandstofmengsel volgens een der conclusies 1-12, dat tussen 5 vol.% en 30 vol.% van een via Fischer-Tropsch verkregen destillaat omvat.
14. Destillaatbrandstofmengsel volgens een der conclusies 1-13, dat tussen 5 vol.% 10 en 20 vol.% van een via Fischer-Tropsch verkregen destillaat omvat.
15. Destillaatbrandstofmengsel volgens een der conclusies 1-14, dat verder de toevoeging van een schuimwerend additief aan het verkregen destillaatbrandstofmengsel omvat.
16. Destillaatbrandstofmengsel volgens een der conclusies 1-15, waarbij het 15 verkregen destillaatbrandstofmengsel een brandstof voor tweevoudige toepassing is.
17. Werkwijze voor het bereiden van een destillaatbrandstofmengsel, omvattende het kiezen van een uit aardolie verkregen destillaat met een schuim-verdwijntijd langer dan 20 seconden; en het mengen van een hoeveelheid van een via Fischer-
20 Tropsch verkregen destillaat met een schuim-verdwijntijd korter dan 15 seconden welke voldoende is voor het verkrijgen van een destillaatbrandstofmengsel met een schuim-verdwijntijd van 15 seconden of korter.
18. Werkwijze volgens conclusie 17, waarbij een schuimwerend additief wordt toegevoegd aan het destillaatbrandstofmengsel met een schuim-verdwijntijd van 25 15 seconden of korter.
19. Werkwijze volgens conclusie 17 of conclusie 18, waarbij het via Fischer-Tropsch verkregen destillaat een schuim-verdwijntijd korter dan 12 seconden heeft.
20. Werkwijze volgens een der conclusies 17-19, waarbij het uit aardolie verkregen destillaat een schuim-verdwijntijd langer dan 25 seconden heeft. 2 000093
NL2000093A 2005-06-10 2006-06-09 Destillaatbrandstofmengsel met weinig schuimvorming. NL2000093C2 (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/149,769 US20060278565A1 (en) 2005-06-10 2005-06-10 Low foaming distillate fuel blend
US14976905 2005-06-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL2000093A1 NL2000093A1 (nl) 2006-12-12
NL2000093C2 true NL2000093C2 (nl) 2007-08-22

Family

ID=37523173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2000093A NL2000093C2 (nl) 2005-06-10 2006-06-09 Destillaatbrandstofmengsel met weinig schuimvorming.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20060278565A1 (nl)
EP (1) EP1899439A2 (nl)
JP (1) JP2008545872A (nl)
CN (1) CN101278035A (nl)
AU (1) AU2006257955A1 (nl)
BR (1) BRPI0611727A2 (nl)
NL (1) NL2000093C2 (nl)
WO (1) WO2006135731A2 (nl)
ZA (1) ZA200800264B (nl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0615192A2 (pt) * 2005-08-22 2011-05-10 Shell Int Research combustÍvel diesel, e, mÉtodos para operar um motor a diesel e para reduzir a emissço de àxidos de nitrogÊnio
US7662757B2 (en) 2006-06-27 2010-02-16 Exxonmobil Research And Engineering Company Stable defoamant composition containing GTL fluid and/or hydrodewaxate and/or hydroisomerized/catalytic (and/or solvent) dewaxed fluid as diluent
JP2008214369A (ja) * 2007-02-28 2008-09-18 Showa Shell Sekiyu Kk ディーゼルエンジン用燃料組成物
US8058214B2 (en) * 2007-06-28 2011-11-15 Chevron U.S.A. Inc. Process for making shock absorber fluid
US8022024B2 (en) * 2007-06-28 2011-09-20 Chevron U.S.A. Inc. Functional fluid compositions
JP5331447B2 (ja) * 2007-11-01 2013-10-30 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 消泡性の良い低硫黄燃料油組成物
CN107446615A (zh) * 2017-08-15 2017-12-08 山东京博石油化工有限公司 一种提高柴油十六烷值的方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO168054C (no) * 1985-03-29 1992-01-08 Dow Corning Polysiloksan-polyoksyalkylen-kopolymer som antiskummiddeltil diesel og flybensin.
US4687034A (en) * 1986-05-28 1987-08-18 Shell Oil Company Controlled release insert for a diesel fuel supply nozzle and method of adding a petroleum substrate over said insert
JP3368005B2 (ja) * 1993-08-26 2003-01-20 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 消泡剤組成物
US6296757B1 (en) * 1995-10-17 2001-10-02 Exxon Research And Engineering Company Synthetic diesel fuel and process for its production
US5689031A (en) * 1995-10-17 1997-11-18 Exxon Research & Engineering Company Synthetic diesel fuel and process for its production
US5620485A (en) * 1995-12-15 1997-04-15 Dow Corning Corporation Silicone foam control agents for hydrocarbon liquids
US6001140A (en) * 1996-04-04 1999-12-14 Witco Corporation Diesel fuel and lubricating oil antifoams and methods of use
US5766513A (en) * 1996-09-10 1998-06-16 Exxon Research And Engineering Company Antifoaming agents for lubricating oils (law455)
US6090758A (en) * 1997-01-07 2000-07-18 Exxon Research And Engineering Co. Method for reducing foaming of lubricating oils
US6180842B1 (en) * 1998-08-21 2001-01-30 Exxon Research And Engineering Company Stability fischer-tropsch diesel fuel and a process for its production
EP1835011A1 (en) * 1998-10-05 2007-09-19 Sasol Technology (Pty) Ltd Biodegradable middle distillates and production thereof
US6979395B2 (en) * 2000-02-14 2005-12-27 Exxonmobil Research And Engineering Company Fuel composition
US6663767B1 (en) * 2000-05-02 2003-12-16 Exxonmobil Research And Engineering Company Low sulfur, low emission blends of fischer-tropsch and conventional diesel fuels
EP1307529B1 (en) * 2000-05-02 2006-06-14 ExxonMobil Research and Engineering Company Use of fischer-tropsch fuel/cracked stock blends to achieve low emissions
US6846402B2 (en) * 2001-10-19 2005-01-25 Chevron U.S.A. Inc. Thermally stable jet prepared from highly paraffinic distillate fuel component and conventional distillate fuel component
US20070187292A1 (en) * 2001-10-19 2007-08-16 Miller Stephen J Stable, moderately unsaturated distillate fuel blend stocks prepared by low pressure hydroprocessing of Fischer-Tropsch products
US6776897B2 (en) * 2001-10-19 2004-08-17 Chevron U.S.A. Thermally stable blends of highly paraffinic distillate fuel component and conventional distillate fuel component
US6890423B2 (en) * 2001-10-19 2005-05-10 Chevron U.S.A. Inc. Distillate fuel blends from Fischer Tropsch products with improved seal swell properties
US7338541B2 (en) * 2001-11-20 2008-03-04 The Procter & Gamble Company Synthetic jet fuel and diesel fuel compositions and processes
US6949180B2 (en) * 2002-10-09 2005-09-27 Chevron U.S.A. Inc. Low toxicity Fischer-Tropsch derived fuel and process for making same
US7479168B2 (en) * 2003-01-31 2009-01-20 Chevron U.S.A. Inc. Stable low-sulfur diesel blend of an olefinic blend component, a low-sulfur blend component, and a sulfur-free antioxidant
MY137366A (en) * 2003-03-10 2009-01-30 Sasol Tech Pty Ltd Extraction of oxygenates from a hydrocarbon stream
CA2521864C (en) * 2003-04-11 2011-12-06 Sasol Technology (Pty) Ltd Low sulphur diesel fuel and aviation turbine fuel
NL1026215C2 (nl) * 2003-05-19 2005-07-08 Sasol Tech Pty Ltd Koolwaterstofsamenstelling voor gebruik in CI motoren.
JP4580152B2 (ja) * 2003-06-12 2010-11-10 出光興産株式会社 ディーゼルエンジン用燃料油
EP1664248B1 (en) * 2003-09-03 2011-12-21 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Fuel compositions
AU2004269169B2 (en) * 2003-09-03 2008-11-13 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Fuel compositions comprising Fischer-Tropsch derived fuel
AU2004295472B2 (en) * 2003-12-01 2009-02-26 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Power increase and increase in acceleration performance of a compression ignition engine provided by the diesel fuel composition
US7345210B2 (en) * 2004-06-29 2008-03-18 Conocophillips Company Blending for density specifications using Fischer-Tropsch diesel fuel
US7374657B2 (en) * 2004-12-23 2008-05-20 Chevron Usa Inc. Production of low sulfur, moderately aromatic distillate fuels by hydrocracking of combined Fischer-Tropsch and petroleum streams

Also Published As

Publication number Publication date
AU2006257955A1 (en) 2006-12-21
WO2006135731A2 (en) 2006-12-21
EP1899439A2 (en) 2008-03-19
BRPI0611727A2 (pt) 2012-08-28
WO2006135731A3 (en) 2007-05-18
NL2000093A1 (nl) 2006-12-12
JP2008545872A (ja) 2008-12-18
ZA200800264B (en) 2009-12-30
US20060278565A1 (en) 2006-12-14
CN101278035A (zh) 2008-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2000093C2 (nl) Destillaatbrandstofmengsel met weinig schuimvorming.
NL1030772C2 (nl) Bereiding van destillaatbrandstoffen met een laag zwavelgehalte en een gematigd aromaatgehalte door hydrokraken van gecombineerde Fischer-Tropsch- en aardoliestromen.
NL1030773C2 (nl) Bereiding van destillaatbrandstoffen met een laag zwavelgehalte en een gematigd aromaatgehalte door hydrokraken van gecombineerde Fischer-Tropsch- en aardoliestromen.
JP5390747B2 (ja) フィッシャー・トロプシュ誘導燃料を含有する燃料組成物
JP2006506481A (ja) ディーゼル燃料組成物
JP5390748B2 (ja) 燃料組成物
ES2815799T3 (es) Composición de combustible
JP2014077140A (ja) 航空燃料および自動車軽油の調製方法
NL1029446C2 (nl) Verminderen van metaalcorrosie van koolwaterstoffen onder toepassing van zure Fischer-Tropsch-producten.
JP5339897B2 (ja) 船舶上で鉱物誘導生成物とフィッシャー−トロプシュ誘導生成物とをブレンドする方法
US10041013B2 (en) Fischer-Tropsch derived fuel compositions
CA2888150C (en) Diesel fuel composition with reduced zinc uptake
RU2788009C2 (ru) Дизельное топливо с улучшенными характеристиками воспламенения
JP6774486B2 (ja) 燃料組成物

Legal Events

Date Code Title Description
AD1A A request for search or an international type search has been filed
RD2N Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report)

Effective date: 20070417

PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20140101