SE531803C2 - Biologisk dieselbränslekomposition - Google Patents

Description

20 25 30 35 .fl lïlu ma: m l-'fÃ-'l Lit] 2 sammansättningar ledde hur som helst till problem i injektionssystem eftersom etanol inte har några luftande egenskaper och att fordon därför måste vara speciellt anpassade till denna typ av bränsle.

Patentansökan WO-2004l022,674 beskriver en dieselbränslekomposition innefattande 0.1 till 99 viktprooent av en beståndsdel erhållen från råmaterial från vegetabiliskt eller organiskt ursprung, och 0 till 20 % oxygen-/syreinnehållande beståndsdelar. Dessa två beståndsdelar blandas med en fraktion med petroliumursprung och/eller från Fischer-Tropsch processen, där dessa tre. beståndsdelar tillsammans bildar dieselbränslet.

SYFTET MED UPPFiNrnNGEN Den föreliggande uppfinningen avser att sammansätta en 100 % biologisk dieselbränsle innefattande hög andel av etanol, företrädesvis vattenfri, genom att därmed förena egenskaper hos andra baser, grunder, för att överkomma de tidigare nämnda nackdelarna.

Urval av baser med högt cetan-tal gör det möjligt att kompensera för det reducerade cetan- talet orsakad av närvaron av etanol i bränslesammansättningen.

Uppfinningens komposition gör det möjligt för etanol att direkt användas i gasoljepoolen, som är speciellt intressant och representerar en ny valoriseringslinje för denna sammansättning.

DETALJERAD BESKRIVNING Syftet dieselbränslekomposition som tillåter direkt inblandning av en stor mängd etanol samtidigt med uppfinningen som beskrivs i denna ansökan är att erbjuda en som de tidigare nämnda nackdelarna minimeras eller överkoms. Grundtanken är att kombinera egenskaperna hos några vissa karaktäristiska baser.

Dieselbränslekompositionen enligt denna uppfinning kännetecknas av den är i huvudsak tillverkad av en blandning innefattande: 10-30 volymprocent etanol, företrädesvis vattenfri, 20-60 volymprocent av en blandning av vegetabiliska olje alkylestrar (tili exempel metyl- eller etylestrar, VOME eller VOEE ) och 30-60 volymprocent av en kraftigt hydrobehandlad, hydrogenererad, vegetabilisk olja, växtolja. 10 15 20 25 30 35 53% 3133 Den kraftigt hydrobehandlade vegetabiliska oljan som används medför paraffin-/ fotogenfraktioner med högt cetan-tal, jämförbar med BTL (Biomass To Liquid, biomassa till vätska) -fraktioner.

Hydrobehandlingen som skett med oljorna gör det möjligt att erhålla en exklusiv paraffin/fotogen-tillförsel som inte innefattar några fler omättnader. Omättnadsgraden hos en olja kännetecknas av dess jod-tal, vilken beräknas utifrån fettsyrekompositionen. Jod-talet hos en mättad fettsyra är noll.

Patenten Fl-100,248, EP-1,396,531 eller US-4,992,605 beskriver metoder för att tillverka kolväten från råvaror med vegetabiliskt ursprung som kan användas som dieselbränsle.

Hydrering av fettsyrorna eller triglycerider av vegetabiliska oljor gör det möjligt att erhålla n- paraffiner som därefter kan bli isomericerade för att erhålla förgrenade paraffiner.

Startmaterialen och mekanisk utsätts för termisk, kemisk behandling innan hydrobehandlingen för att avlägsna alla kväve-, svavel- och fosfor-föroreningar som kan tänkas förgifta, negativt påverka, katalysatorn som används i hydrobehandlingsprocessen.

Denna typ av kraftig hydrobehandlade vegetabiliska oljor ska noteras är utvecklade av Neste Oil och är kända under namnet NExBTL ( L. Rantaneen et al. ”NExBTL-Biodiesel Fuel of the Second Generation", SAE technical Paper 2005-01-3771, 2005).

Dokumentet EP-1, 396531 beskriver oljor som utsatts för kraftig hydrobehandling eftersom jod-talet är 1 efter hydrering vid 150°C.

Hos kompositionerna enligt uppfinningen är paret med etanol/de vegetabiliska oljealkylestrarna oskiljaktigt, men det kan användas i olika proportioner.

De kolväteinnehållande fraktionerna som är föreslagna gör det möjligt att ha en destillations- kurva/krök nära den som är avsedd för gasolja och genom detta överkomma cetan- underskottet länkat till etanol.

Valet av baser kan göras utifrån motortyp och behovet av ett bränsle som har ett mer eller mindre högt cetan-tal.

Tabell 1 visar de typiska kännetecknen för flera kraftigt hydrobehandlade vegetabiliska oljor lfl LÜ ...m CU Û lllš 4 oljor (1), och kännetecknen för syntes-gasoljor som erhållits med hjälp av Flscher-Tropsch processen, av gas till vätska, Gas to Liquid GTL (2), och biomassa till vätska, Biomass To Liquid BTL (3 och 4), gasolje-typer, så väl som de typiska kännetecknen för konventionella gasoljor genom jämförelse.

Konventionell TABELL 1 Bas 1 Bas 2 Bas 3 Bas 4 gasoüa Densitet @15°C (kggmñ 780.0 760.8 784.5 771.7 841.9 Cvgtan-ta| z 91.5 z >74 >74 54.8 LHV (kJ/kg) 44,200 44,237 43,885 44,396 43,114 C vikt% 84.5 84.6 84.91 84.70 85.87 H vikt% 15.5 15.0 14.97 15.08 i 13.46 0 vikt% 0 0.3 H/C 2.1 2.113 2.11 2.136 1.88 svavel (ppm vikt) = 0 <10 <5 <10 250 Kinematisk viskositet@40° (mmzls) 3.2 1.770 3.57 2.409 3.731 Destillation: Initial kokpunkt (°C) 216 203.7 210 211.6 200.6 T5% (°C) 214.3 231.7 228.9 T10% (°C) 265 260 237.8 245.2 T50% (°C) 232.6 300 266.3 294 T90% (°C) 297.5 331 286.9 343.3 T95% (°C) 265.0 292.0 358.2 Slutlijlokpunkt (°C) 321 272.9 338 297.7 364.2 10 15 20 25 Ul in än Büfíšf 5 Närvaron av alkylestrar (metyl- eller etylestrar till exempel) av vegetabiliska oljor (VOME eller VOEE) har fördelen att den erbjuder en etanol-kompatibiliserare.

DieselbränsleKompositionerna enligt uppfinningen kan också innefatta tillsatser som vanligen används för sammansättandet och användningen av gasoljor, som till exempel tillsatser som möjliggör förbättring av kalla egenskaper, pro-cetan tillsatser (nitrater till exempel) renande tillsatser, anti-skumningstillsatser.

Användning av bränslekompositionerna enligt uppfinningen till ett dieselfordon medför generellt en avsevärd minskning av C02, obrända hydrocarboner, kväveoxider (NOX) och partikelemissioner.

Kompositionerna enligt uppfinningen skapar högpresterande dieselbränsle. Det kan noteras att de kan användas på ett lönsamt sätt direkt i befintliga fordonsparker.

För att sammansatta bränslekompositionerna enligt uppfinningen kan à ena sidan ske förblandning av etanol med de vegetabiliska olje estrarna. Därigenom fungerar estern som ett lösningsmedel för etanolet som då kan lätt och snabbt integreras med den hydrokarboninnehållande basen.

Alternativt är det möjligt att blanda mixturen av vegetabiliska oljeestrar med den hydrokarboninnehâllande basen och att därefter tillsätta etanolen. illustrerar Det följande exemplet uppfinningen utan att begränsa uppfinningens skyddsomfång.

Exempel 20 volymandelar etanol blandades med 30 volymandelar vegetabiliska olje (rapsolja) metylestrar. Denna blandning tillsattes sedan till 50 volymandelar NExBTL-typ-fraktion vilkens kännetecken är följande: Densitet @15°C (kg/m“) 780.0 Cetan-tal z 91-5 LHv (kJ/kg) 44,200 C vikt% 84-5 H vikt% 15-5 O vikt% 0 H/C 2.1 svavel (ppm vikt) = 0 Kinematisk viskositet@40° (mmz/s) 3-2 Destillation: * Initial kokpunkt (°C) 216 * T1o% (°C) 265 * T9o% (°C) 297.5 * Slutlig kokpunkt (°C) 321 Det bränsle som då tillverkades användes i ett dieselfordon enligt den föreskrivna proceduren, förfarandet, fràn NMVEG (New Motor Vehicle Exhaust Group) -cykeln.

Jämfört med konventionellt dieselbränsle har användandet av detta bränsle möjliggjort en minskning av de följande emissionerna: v CO-emissioner med 30 %, o HC-emissioner med 35 %, ø NOX-emlssioner med 18 % och v partikelemissioner med 60 %.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 Ü 3 Ö M 5 Ö 53? BÜ3 7 PATENTKRAV En dieselbränslekomposition k ä n n e t e c k n a d a v att den är 100% biologisk och i huvudsak är tillverkad av en blandning innefattande: 10 till 30 volymprocent etanol, företrädesvis vattenfri, 20 till 60 volymprocent av en blandning av vegetabiliska oljealkylestrar och 30 till 60 hydrobehandlingen är sådan att oljan är omättnadsfri paraffin-lfotogenolja. volymprocent av en hydrobehandlad vegetabilisk olja, där En komposition enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a d a v att de vegetabiliska oljealkylestrarna är metyl- eller etylestrar. En komposition enligt krav 1 eller 2 k ä n n e t e c k n a d a v att den också innefattar åtminstone en tillsats vald bland de tillsatser som möjliggör förbättring av kalla egenskaper, pro-cetan tillsatser, anti-'skumningstillsatser och renande tillsatser. En metod för framställning av en dieselbränslekomposition enligt något av kraven 1-3 k ä n n e t e c k n a d a v att en förblandning innefattande etanol och vegetabiliska oljealkylestrar först färdigställs och att denna blandning sedan tillsätts fraktionen eller gasolje-basen. En metod för framställning av en dieselbränslekomposition enligt något av kraven 1-3 k ä n n e t e c k n a d a v att alkylestrarna först blandas med fraktionen eller gasolje- basen och att därefter tillsätts etanol till den erhållna blandningen. Direkt användning av en dieselbränslekomposition enligt något av kraven 1-3 eller framställd enligt krav 4 eller 5 i befintlig fordonspark.