航空燃料基础油的制造方法技术

技术编号:7165074 阅读:276 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开一种航空燃料基础油的制造方法,所述航空燃料基础油具有优异的燃烧性、优异的氧化稳定性和优异的生命循环特性。所述方法的特征在于包括在氢气存在下氢化原料油,其中所述原料油包括源自动植物油脂的含氧碳氢化合物(优选以60质量%以上的总量包含脂肪酸碳链中各自具有10-14个碳原子的脂肪酸的动植物油脂)和含硫碳氢化合物。还公开一种航空燃料基础油的制造方法,其包括将前述航空燃料基础油与通过精炼原油等生产的航空燃料基础油混合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
为了防止全球变暖已将注意力集中于生物质能的有效使用上。特别地,源自植物的那些特别能够有效地利用通过植物生长过程中的光合作用由二氧化碳转化的碳氢化合物,因而具有所谓的碳中和(carbon neutral)的性质,从生命循环角度,这不会导致大气中二氧化碳的增加。从石油资源的损耗和石油价格飞涨的观点,已高度期待生物质燃料作为石油替代能源。在运输用燃料的领域中也已广泛地研究了生物质能的应用。例如,如果可将源自动植物油的燃料用作柴油机燃料,由于该燃料与柴油机发动机的高能效的协同效应则预期该燃料在二氧化碳减排中起到有效的作用。使用动植物油的常规已知的柴油机燃料的实例包括脂肪酸甲酯油(简写为“FAME”)。FAME通过借助于碱性催化剂的作用将为动植物油一般结构的甘油三酯与甲醇的酯交换而生产。也已经进行过各种研究以将FAME不仅用于柴油机燃料而且还用于航空燃料,即喷气燃料。航空器消耗巨大的燃料量并且已经极大地受到近期飞涨的油价的影响。在这些情况下,生物燃料作为重要项目引起更多关注,其不仅起到作为防止全球变暖的措施的作用而且还起到作为石油替代燃料的作用。。当前,在一些航空公司中已进行将FAME以与石油类喷气燃料的混合物的形式使用,尽管处于试验阶段。然而,如下述专利文献1中所述,需要处理在生产FAME期间作为副产物产生的甘油。也需要成本和能源清除所得油。另外,FAME具有关于其低温性能和氧化稳定性的顾虑。由于在高海拔处在飞行过程中航空燃料特别地暴露于极低温度下,它们需要满足非常严格的低温性能标准。当使用 FAME时,是FAME必须与石油类喷气燃料共混并且FAME的量必须少的非常情况。对于氧化稳定性,航空燃料的规格已决定了抗氧化剂的添加。然而,当考虑基础油的稳定性时,与低温性能一样,其量必需是少的。引用列表专利文献专利文献1 日本专利申请特开2005-1M647
技术实现思路
本专利技术要解决的问题本专利技术意欲解决前述问题,目的为提供具有优异的燃烧性、氧化稳定性和生命循环特性的。用于解决问题的方案基于本专利技术人为解决上述问题而进行的深入研究的结果,完成本专利技术。S卩,本专利技术涉及,其包括在氢气存在下将包含含硫碳氢化合物和源自动植物油脂的含氧碳氢化合物的原料油氢化处理。本专利技术还涉及前述方法,其中所述原料油进一步包括通过精炼原油生产的石油类基础油。本专利技术还涉及任一前述方法,其中在所述动植物油脂中,具有10-14个碳原子的脂肪酸烃链的脂肪酸总组成为60质量%以上。本专利技术还涉及任一前述方法,其中所述氢化处理包括以下步骤其中在氢气压力为 2-13MPa,液时空速(liquid hourly space velocity)为 0· 1-3. OtT1,氢 / 油比为 150-1500NL/L和反应温度为150_480°C的条件下,使用包括多孔无机氧化物和其上承载的一种或多种金属的催化剂,在氢气存在下将所述原料油氢化处理,所述多孔无机氧化物包括选自铝、硅、锆、硼、钛和镁的两种以上的元素,所述一种或多种金属选自由周期表中第6A 族和第8族元素组成的组中。本专利技术还涉及任一前述方法,其中所述氢化处理包括以下步骤其中在氢气压力为2-13MPa,液时空速为0. 1-3. Oh—1,氢/油比为250-1500NL/L和反应温度为150_380°C的条件下,使用包括多孔无机氧化物和其上承载的一种或多种金属的催化剂,在氢气存在下将在前述氢化处理步骤中生产的氢化处理油进一步异构化,所述多孔无机氧化物包括选自铝、硅、锆、硼、钛、镁的物质或可以为沸石,所述一种或多种金属选自由周期表中第8族元素组成的组。本专利技术还涉及,其中所述航空燃料基础油通过将任一前述方法生产的航空燃料基础油和通过精炼原油生产的航空燃料基础油共混来生产。本专利技术的效果本专利技术提供对环境友好的,所述航空燃料基础油具有优异的燃烧性、氧化稳定性和来自于其碳中和特性的生命循环特性并能够有助于一次能源的多样化。具体实施例方式以下将详细描述本专利技术。在本专利技术中,使用包含含硫碳氢化合物和源自动植物油脂的含氧碳氢化合物的原料油。动植物油脂的实例包括牛脂、油菜籽油、大豆油和棕榈油。任何脂肪可用作本专利技术的动植物油脂。可选择地,也可以使用来自于这些脂肪的使用的废油。然而,考虑到碳中和, 优选使用植物油脂。考虑到在氢化处理之后的煤油馏分的收率,优选使用其中脂肪酸碳链各自为10-14的脂肪酸基团的总结构比(structural ratio)(脂肪酸组成)为60质量% 以上的植物油脂。从该观点考虑的优选的植物油脂为椰子油和棕榈油。这些脂肪可以单独或组合使用。脂肪酸组成为根据标准油脂分析试验法(Mandard Test Method of Analysis of Oils and Fats)(由日本油化学会制定)(1993)" 2. 4. 21. 3-77脂肪酸组成(FID程序温度气相色谱法)“,使用安装有火焰离子化检测器的程序升温气相色谱仪(FID),从根据标准油脂分析试验法(日本油化学会制定)(1991) “ 2. 4. 20. 2-91用于制备脂肪酸甲酯的方法 (三氟化硼-甲醇法)“制备的甲酯测定的值,并且是指构成脂肪的各脂肪酸基团的构成比(质量% )。通常,源自动植物油脂的含氧碳氢化合物为具有脂肪酸甘油三酯结构的化合物、 但可以包含其它脂肪酸或由其它酯部分改性的含氧碳氢化合物如脂肪酸甲酯。因为在由植物油脂生产脂肪酸或脂肪酸酯时产生二氧化碳,在减少二氧化碳排放量的目的下,植物油脂优选主要包含具有甘油三酯结构的组分。在本专利技术中,具有甘油三酯结构的化合物在包含于原料油中的含氧碳氢化合物中的比例优选为90摩尔%以上,更优选92摩尔%以上,更优选95摩尔%以上。可选择地,原料油可进一步包含通过精炼原油生产的石油类基础油。通过精炼原油生产的石油类基础油的实例包括通过大气或真空蒸馏原油生产的馏分和经由反应如加氢脱硫、氢化裂解、流动催化裂解和催化重整生产的馏分。这些馏分的量可以任意设定,只要原料油的硫含量在下述规定范围内即可。另外,通过精炼原油生产的石油类基础油可以为源自化学产物的化合物或经由费托反应生产的合成油。对于通过精炼原油生产的石油类基础油在原料油中的含量比没有特别限制。然而,该比例优选为20-70体积%,更优选为30-60体积%。对于也包含于原料油中的含硫碳氢化合物没有特别限制。然而,具体实例包括硫化物、二硫化物、多硫化物、硫醇、噻吩、苯并噻吩、硫芴及其衍生物。包含于原料油中的含硫碳氢化合物可为单个化合物或两种以上这些化合物的混合物。可选择地,可将含硫的石油烃馏分用作含硫碳氢化合物。原料油的硫含量以硫计优选为1-50质量ppm,更优选5-30质量ppm,更优选10-20 质量ppm,基于原料油总质量。如果硫含量以硫计小于1质量ppm,其趋于难以维持稳定的脱氧活性。如果硫含量超过50质量ppm,在加氢精炼过程中排出的轻气(light gas)的硫浓度将增加。另外,加氢精炼的油易于增加其硫含量,因而当其使用时会不利地影响柴油机发动机的废气净化装置。此处使用的硫含量表示根据JIS K 2M1“硫含量测定”或ASTM-M53 中描述的方法测量的硫的质量含量。包含于原料油中的含硫碳氢化合物可与源自动植物油脂本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种航空燃料基础油的制造方法,其包括在氢气存在下,氢化处理包含含硫碳氢化合物和源自动植物油脂的含氧碳氢化合物的原料油。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:小山成
申请(专利权)人:吉坤日矿日石能源株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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