[發明專利]改進油組合物的方法

有效

• 申請號: 200910258009.1
• 申請日: 2009-12-09
• 公開（公告）號: CN101747996A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: R·D·泰克;D·里亞諾-格爾多
• 申請（專利權）人: 英菲諾姆國際有限公司
• 主分類號: C11C3/00
• 分類號: C11C3/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 林柏楠;劉金輝

本申請涉及一種對從植物或動物材料獲得的油的低溫性能進行改進 的方法。

越來越多的由植物或動物獲得的油被作為燃料應用，特別是，作為石 油衍生的中間餾分燃料如柴油的部分或全部替代品。一般來說，上述燃料 被認為“生物燃料”或“生物柴油”。生物燃料可由很多來源獲得。其中最常 見的是由植物比如油菜籽、葵花籽等中提取的脂肪酸的烷基酯，通常是甲 基酯。這種類型的燃料通常被稱為FAME(fatty?acid?methyl?ester，脂肪酸 甲酯)。

存在環境上的驅動力以鼓勵使用此類燃料，因為其來自可再生資源。 同時，也存在著燃燒時生物燃料產生的污染比相當量的石油衍生燃料少的 跡象。

由植物或動物材料獲得的燃料油含有這樣的組分，例如正鏈烷酸甲 酯，所述組分在低溫下易于沉淀為大的、片狀的晶體，或者形成球狀的蠟 并因此形成凝膠的結構，這樣會導致燃料失去流動性。燃料仍然能夠流動 的最低溫度即為傾點。

隨著燃料溫度的降低并達到傾點，通過管線和泵來運輸燃料的難度增 大。此外，在溫度高于傾點時，晶體的蠟容易堵塞燃料管線、濾網和過濾 器。本領域對這些問題已經有了充分的了解，已經提出了多種添加劑，其 中很多已經被商用，來降低燃料油的傾點，包括用于從石油中和從植物或 動物材料中獲得的燃料油。類似的，還提出了其他添加劑并且商用用于減 小形成的蠟的晶體的尺寸和改變其形狀。由于不容易堵塞過濾器，因此期 望尺寸更小的晶體。特定的添加劑可以阻止蠟結晶成片晶的傾向，代之以 形成針狀的形態。與片晶相比，所獲得的針相對更容易通過過濾器；或者 在過濾器上生成多孔的晶體層。這些添加劑還可以使晶體蠟在燃料中保持 懸浮狀態，減緩了沉降并因此幫助阻止堵塞。

由植物或動物材料獲得的油的低溫性質很大程度上是由油中飽和脂 肪酸的含量、特別是存在的C₁₆-C₂₂飽和脂肪酸的比例決定的。最成問題的 是上述酸的甲酯和乙酯。在脂肪酸酯混合物中的物質結晶出來的溫度或之 下對上述油進行運輸和操作時很困難的。含有很少量飽和脂肪酸酯的油有 時可以通過傳統添加劑處理成功改善其低溫性質。但是，已經發現傳統的 添加劑對含有甚至相對低含量的特別是衍生自棕櫚酸和硬脂酸的酯的油 沒有作用。

盡管存在上述這些問題，仍需要利用由植物或動物材料獲得的含有 C₁₆-C₂₂飽和脂肪酸的油。這是由于這些油是由相對便宜和豐富的資源獲 得。本發明提供了一種這些油在低溫下運輸和操作問題的解決方法。

根據本發明，提供了一種改善由植物或動物材料獲得的含有脂肪酸烷 基酯的油的低溫性質的方法，其中至少5重量％的脂肪酸烷基酯為C₁₆-C₂₂飽和脂肪酸的酯，該方法包括將至少一部分油與至少一種具有3個或更多 個氮原子的化合物反應，其中至少一個氮原子以伯胺的形式存在；其中至 少一種具有3個或更多個氮原子的化合物含有聚亞烷基多胺或咪唑啉化合 物，其帶有聚亞烷基亞胺取代基和至少一個伯胺基團。

在本發明的上下文中，關于油的低溫性質的改善可包括對傾點、濁點、 冷濾堵塞點(CFPP)或其他操作性測試中的改善中的一項或多項。本領域技 術人員熟知合適的測試。優選低溫性質的改善包括對傾點和/或對CFPP的 改善。

不希望受到任何理論限制，應認為對各種類型的使得低溫性能變差的 脂肪酸酯的混合物進行酰胺化，提供了可有效改善含有大量這些酯的油的 低溫性質的“添加劑”。該“添加劑”是通過將含有3個或更多氮原子的化合 物直接與含有成問題的飽和脂肪酸衍生的酯原位反應制得的。如本領域所 熟知的，例如甲酯和胺形成酰胺的反應是很容易進行的。

與具有3個或更多個氮原子的化合物反應的油的比例優選為以油重量 計0.05-10重量％，更為優選為0.05-2重量％，例如0.05-1重量％。

一旦油與具有3個或更多個氮原子的化合物反應后，可以獨立的使用， 例如，作為純生物燃料，或以任何比例與石油衍生油混合使用。

在一個優選實施方式中，使用了至少一種額外的脂肪酸。優選使用脂 肪酸的混合物，例如，由植物或動物材料獲得的脂肪酸的混合物。所述至 少一種的脂肪酸與油和至少一種具有3個或更多個氮原子的化合物一同反 應，或者加入油中。所述至少一種脂肪酸和所述至少一種具有3個或更多 個氮原子的化合物可按任意順序加入油中。