可再生的烃组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种烃组合物。更具体而言，本发明涉及一种含有各种烃的组合物，且 其能够从可再生的生物原料获得。该组合物可以用作燃料组分。
【背景技术】
[0002] 燃料通常是通过对原油（石油）进行精炼来生产的。这通常包括通过蒸馏来分离 原油的各种馏分。其中的一种馏分为石脑油，这是一种在原油中较轻的气体组分和更重的 煤油馏分间蒸馏出的挥发性液体馏分。石脑油含有沸点在大约30°C到大约200°C之间的烃 (直链烷烃、支链烷烃、环烷烃和芳烃）的混合物。石脑油的密度通常为750-785kg/m3。
[0003] 石脑油有许多用途，其中一种就是作为一种汽车燃料。石脑油还可以用作打火机 液和用于野营炉的燃料。
[0004] 来源于生物物质的可再生燃料（"生物燃料"）作为化石燃料的更加环保的替代 品正在不断普及。生物燃料的实例包括生物柴油，其通常是通过植物油（例如大豆油）中 含有的甘油三酯的酯交换反应来生产的。其生成了一种脂肪酸烷基酯（例如脂肪酸甲酯 (FAME))的混合物。生物柴油也可以通过动物脂肪（例如牛脂）来生产。
[0005] 本发明的目的在于提供一种可用作燃料组分的可再生烃组合物。
【发明内容】
[0006] 本发明的第一种实施方式是一种组合物，其包含8-30质量％的C4 12直链烷烃、 5-50质量％的C412支链烷烃、25-60质量％的C5 12环烷烃、1-25质量％的C6 12芳烃、不超过 1质量％的烯烃、以及总计不超过〇. 5质量％的含氧化合物；其中C412烷烃的总量为40-80 质量％，且C412烷烃、C5 12环烷烃和C6 12芳烃的总量至少为95质量％ ;且所述的量是基于 该组合物的质量。
[0007] 上述组合物具有高含量的烃和低含量的氧和含氧化合物（氧合物）。特别地，本发 明的组合物不含酯化合物或含有的酯化合物的量可以忽略不计。该组合物还具有良好的稳 定性。烃的总含量与石油衍生燃料的烃的总含量相当。这使得该组合物非常适合用作石油 燃料的替代物或用作生物燃料组分与石油燃料相混合。因为该组合物的碳含量和各种烃的 量，该组合物特别适合用作石脑油的替代物。
[0008] 本发明的一个关键特征在于其可以通过一种可再生的生物原料来生产。更具体而 言，可以通过使用催化剂对生物原料（例如粗妥尔油）进行加氢处理（例如用氢气处理）。 加氢处理会通过化学方式改变原料中的化合物；能够将杂原子从原料化合物中去除且非饱 和化合物能够被氢化。
[0009] 本发明的另一种实施方式是一种生产如上文所定义的组合物的方法，该方法包括 使用一种以上的催化剂对生物原料进行加氢处理的步骤以及对加氢处理后的产物进行分 馏的步骤。如上所述，通过生物原料来生产本发明的组合物的能力使得该组合物能够用作 可再生的燃料组分。
[0010] 本发明的另一种实施方式是如上文所定义的组合物作为燃料或燃料组分的用途。 因为该组合物较高的烃含量和较低的氧含量，其适合单独用作生物燃料或作为一种燃料的 可再生组分。
[0011] 本发明的另一种实施方式是一种混合燃料，其包含如上文所定义的组合物。如上 所述，该组合物可与石油燃料，尤其是石脑油和石油汽油相兼容。该组合物也可以与非烃， 例如可以通过生物学工艺生产的乙醇相混合。因此，可以生产一种含有高比例的可再生组 分的燃料。
[0012] 附图简要说明
[0013] 图1:表示适用于本发明的生产方法的加氢处理反应器的示意图。
[0014] 详细描述
[0015] 本申请中，一种组合物的一种以上组分在文中的用语"包含（"comprising) "、"包 括（comprise(d))"、"含有（containing)"和"含（contain(ed))"涵盖了 以下情况：所提及 的组分是该组合物的单一组分、还存在其他组分。当一种组合物被定义为含有一定量的由 一般术语（例如C412直链烷烃）所定义的化合物时，一种化合物的子集（例如C5 9直链烷 烃）或一种特定的化合物（例如n-己烷）落入一般类别的相同量的定义就表示该化合物 的子集或特定的化合物是以上述的量存在且该组合物可能含有或不含该一般类别中的其 他化合物（例如(；直链烷烃）。
[0016] 以下对本发明的组合物进行详细描述。除非另有说明，所有量均以基于该组合物 质量的质量％表示。
[0017] 该组合物包含8-30质量％的C4 12直链烷烃。C4 12直链烷烃的含量优选为10-20 质量％，进一步优选为12-18质量％。该直链烷烃优选为C5i。直链烷烃，进一步优选为C5 9 直链烷烃，也即是说，该组合物优选包含8-30质量％的C5i。直链烷烃，进一步优选8-30质 量％的(：59直链烷烃。
[0018] 在一种实施方式中，该组合物含有10-20质量％的C5i。直链烷烃。在另一种实施 方式中，该组合物含有10-20质量％的C5 9直链烷烃。在另一种实施方式中，该组合物含有 12-18质量％的C51。直链烷烃。在另一种实施方式中，该组合物含有12-18质量％的C5 9直 链烷烃。
[0019] 该组合物包含5-50质量％的C412支链烷烃。从该组合物的冷流性能的角度出发， C412支链烷烃的含量优选为20-40质量％，进一步优选为30-40质量％。该支链烷烃优选 为C5 ^支链烷烃，进一步优选为C5i。支链烷烃。
[0020] 在一种实施方式中，该组合物含有20-40质量％的C5n支链烷烃。在一种实施方 式中，该组合物含有20-40质量％的C5i。支链烷烃。在另一种实施方式中，该组合物含有 30-40质量％的C5n支链烷烃。在另一种实施方式中，该组合物含有30-40质量％的C5 10 支链烷烃。
[0021] 该组合物包含25-60质量％的C5 12环烷烃。C5 12环烷烃的含量优选为30-50质 量％，进一步优选为35-45质量％。该环烷烃优选为C6i。环烷烃，进一步优选为C6 9环烷烃。
[0022] 在一种实施方式中，该组合物含有30-50质量％的C6i。环烷烃。在一种实施方式 中，该组合物含有30-50质量％的C6 9环烷烃。在另一种实施方式中，该组合物含有35-45 质量％的C6i。环烷烃。在另一种实施方式中，该组合物含有35-45质量％的C6 9环烷烃。
[0023] 该组合物包含1-25质量％的C6 12芳烃。C6 12芳烃的含量优选为2-15质量％，进 一步优选为5-10质量％。该芳经优选为C6i。芳经，进一步优选为C7i。芳经。该碳数表示 芳烃中含有的碳原子的总数，包括非芳族成分中含有的碳原子（例如芳环的烷基取代基）。 芳烃的实例包括乙苯、二甲苯、丁基苯和乙基丁基苯。
[0024] 在一种实施方式中，该组合物含有2-15质量％的(：6i。芳烃。在另一种实施方式中， 该组合物含有2-15质量％的C7i。芳烃。在另一种实施方式中，该组合物含有5-10质量％ 的C6i。芳烃。在另一种实施方式中，该组合物含有5-10质量％的C7i。芳烃。
[0025] 该组合物中的C4 12烷烃的总量为40-80质量％，优选为40-70质量％，进一步优选 为40-60质量％，最优选为45-55质量％。"烷烃"涵盖了直链和支链烷烃。
[0026] 该化合物优选包含总计至少80质量％的C4 12烷烃和C5 12环烷烃，进一步优选为 至少85质量％，再进一步优选为至少90质量％，最优选为总计90-95质量％的C412烷烃和 C5 12环烷烃。
[0027] 该组合物含有总量至少为95质量％的C4 12烷烃、C5 12环烷烃和C6 12芳烃。因此， 该组合物含有不超过5质量％的其他烃。特别地，该组合物含有不超过1质量％的烯烃。这 种低烯烃含量可以通过使用本发明的加氢处理方法来得到。低烯烃含量有益于该组合物的 氧化稳定性。
[0028] 该组合物含有总量不超过0. 5质量％的含氧化合物（氧合物），从而符合了EN 228标准。这保证了该组合物在储藏过程中稳定且与石油衍生燃料，尤其是石脑油能够兼 容。该组合物含有的氧合物（例如酯）的总量优选不超过0.2质量％，进一步优选不超过 0. 1质量％。以元素计，该组合物优选含有不超过0. 1质量％的氧，进一步优选含有不超过 0. 05质量％的氧，最优选含有不超过0. 02质量％的氧。
[0029] 按照ENISO12185标准在15°C下测得的该组合物的密度通常为720-775kg/m3。 这与石脑油的密度相当。
[0030] 该组合物具有独特的蒸馏性能。在一种实施方式中，按照ENIS03405的方法，该 组合物在大约30°C的温度下开始蒸馏且在不超过210°C的温度下完成蒸馏，优选在不超过 200°C的温度下完成蒸馏。优选地，至少95体积％的该组合物在不超过180°C的温度下蒸 馏，进一步优选在不超过170