[發(fā)明專利]燃料添加劑、燃料及其制造和使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280016336.6
• 申請日: 2012-02-14
• 公開（公告）號: CN103459574A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設計）人: 勞埃德·A·納爾遜;加里·里德;格雷戈里·阿卡茲
• 申請（專利權）人: 阿利桑那化學公司
• 主分類號: C11C1/02
• 分類號: C11C1/02;C11C1/10;C11C3/00;C10L1/188
• 代理公司: 北京明和龍知識產(chǎn)權代理有限公司 11281
• 代理人: 郁玉成

相關的申請數(shù)據(jù)

本申請要求美國臨時專利申請62/442466的優(yōu)先權。

技術領域

本發(fā)明涉及燃料添加劑、燃料及其制造和使用方法。在另一個方面中，本發(fā)明涉及低硫燃料添加劑、低硫燃料及其制造和使用方法。甚至在另一個方面中，本發(fā)明涉及具有至多為15ppm的硫的燃料添加劑，具有至多為15ppm的硫的燃料及其制備和使用方法。

背景技術

經(jīng)濟和環(huán)境考慮因素正使得市場對可再生原料來源，例如在運輸行業(yè)中利用的那些可再生原料來源的巨大需求在加大。例子包括燃料和燃料包裝市場。具體來說，環(huán)境問題已導致要求減少燃料中的硫水平的法定要求。然而，低硫燃料已知不太潤滑，它們通常使用具有潤滑性的添加劑進行處理。然而，燃料添加劑包括潤滑性添加劑也受到與降低硫水平有關的法定標準的要求。具體來說，美國的法規(guī)要求大多數(shù)燃料添加劑含有不超過15ppm的硫。

美國的燃料行業(yè)一直試圖滿足這些法規(guī)要求，即，需要使用充分配制的超低硫柴油燃料（ULSD）(最高為15ppm硫含量)。該要求是相當嚴格的，不僅要求最終制得的燃料而且還要求每種進入這些燃料的組分都要具有最大為15ppm的硫含量。

作為額外要求，許多燃料組合物和燃料添加劑（包括潤滑性添加劑）存儲在室外罐中，因此要求即使在低溫下也要保持液態(tài)和低粘度。許多公知的潤滑性添加劑，盡管具有優(yōu)異的潤滑性能，在低溫下也不保持沒有結晶。

妥爾油脂肪酸（TOFA）由于它們良好的潤滑性能而被認為在各種應用中使用是有價值的。妥爾油是通過使用硫化鈉堿溶液消化木材制造紙漿時的一種副產(chǎn)物。使用各種處理技術可以從妥爾油分離出妥爾油脂肪酸。然而，在牛皮漿工藝中，硫物種被引入妥爾油產(chǎn)物中，其中包括加入硫化鈉和氫氧化鈉到木片中進行消化，然后使用硫酸中和/酸化堿性混合物。這兩個工藝均可以產(chǎn)生硫物種，包括有機的和/或無機的，其與黑液皂一起被攜帶，然后進入粗制妥爾油（CTO）中。通過分餾所述CTO所進行的進一步精煉一般將硫物種濃縮成特定的產(chǎn)物流（瀝青、松香、以及頭部餾分）；然而并不能從TOFA消除硫物種。

因此，妥爾油脂肪酸通常含有在制漿工藝中引入的不希望的高水平的硫。此外，妥爾油脂肪酸，即使在溶劑中充分稀釋的時候，通常在低溫下也不保持沒有結晶。

TOFA通過蒸餾從其它的妥爾油組分分離出來；但是，在蒸餾過程中，非皂化性材料和經(jīng)硫化的材料往往與TOFA共同蒸餾出來。為純化妥爾油脂肪酸所進行的額外蒸餾進一步增加了生產(chǎn)成本；此外，額外的蒸餾可能在最終的妥爾油脂肪酸中產(chǎn)生具有超過所需量的松香酸和非皂化性妥爾油物種的材料。

妥爾油產(chǎn)物中的高硫含量不僅妨礙其在燃料中作為燃料添加劑的用途，而且也影響妥爾油產(chǎn)品在其他有用的具有附加值的化學產(chǎn)品中的作用。例如，硫含量能夠抑制妥爾油產(chǎn)品氫解成醇。另一個例子是二聚酸以及單體的氫化。傳統(tǒng)妥爾油中的硫物種能夠污染氫化催化劑，從而“殺死”或“毒害”催化劑，并使這些傳統(tǒng)的妥爾油產(chǎn)品的轉化在經(jīng)濟上極其無效和不利。因此，存在以確保其中的硫含量低并且保持其低溫穩(wěn)定性的方式由可再生資源形成妥爾油產(chǎn)品的需求。

美國專利申請No.20070049727(由Pollock等于2007年3月1日公開)公開了低硫妥爾油脂肪酸組合物以及使用蒸餾和吸附來使用和制造低硫妥爾油脂肪酸組合物的方法，所公開的吸附劑為粘土、酸活化粘土、硅石、含活性炭化合物、硅藻土、或它們的組合和/或混合物。

WO專利申請No.2007/050030描述了如何通過如下方法由粗制妥爾油（CTO）生產(chǎn)生物柴油燃料：通過對CTO進行第一熱處理，以除去硫化合物，然后混入CTO?C1-C8醇，特別是甲醇或乙醇，使混合物在混合罐式反應器中至少部分被酯化，然后在蒸餾塔中生成水和醇并且隨后將其分離。經(jīng)過這些處理之后，所述醇和水被蒸餾而彼此分開，在第三蒸餾塔中通過分餾從樹脂酸中移除酯化脂肪酸。