nd Liquids,第 I 版,Wiley(ISBN 0-471-40065-3)" 和 Maples(2000) ,"Petroleum Refinery Process Economics",第 2 版,Pennwell Books (ISBN 0-87814-779-9))。第一步要求使用下式(稱 為Refutas式),計(jì)算共混物中每一組分的粘度共混指數(shù)(VBI):
[0065] VBI = 14. 534 X In [In (ν+0· 8) ] +10. 975 (1)
[0066] 其中V是相關(guān)組分的粘度,單位厘沲(mm2/s),和針對每一組分在相同溫度下測量。
[0067] 下一步是使用下式計(jì)算整個(gè)共混物的VBI :
[0068] VBI共混物=[wAX VBIa]+ [wB X VBIb]+…+ [wx X VBIx] (2)
[0069] 其中共混物含有組分A、B、…X,和每一 w是共混物內(nèi)相關(guān)組分的重量分?jǐn)?shù)(即% w/w+100) 〇
[0070] -旦已經(jīng)使用式(2)計(jì)算共混物的粘度共混指數(shù),則最后步驟是使用式(1)的逆 運(yùn)算確定共混物的粘度:
[0071] V = e~e~ ((VBI共混物)-10. 975)+14. 534-0. 8 (3)
[0072] 但已發(fā)現(xiàn),99% w/w VK40為2. 75mm2/s的不含硫的柴油燃料與1% w/wVI改進(jìn)添 加劑SV? 261 (其VK 40為16300mm2/s)的共混物總的測量的VK 40為3. 19mm2/s。換句話 說,摻入VI改進(jìn)劑使柴油燃料的VK40提高0. 44mm2/s。但使用上述公式,這種共混物的理論 VK 40將是2. 84mm2/s,即相對于單獨(dú)的柴油燃料的VK40,只提高0. 09mm2/s。因此,純粹地 基于理論,不能預(yù)期VI改進(jìn)添加劑在添加劑水平的濃度下將明顯提高燃料組合物的粘度。
[0073] (SV? 261是15% w/w嵌段共聚物(例如同樣獲自Infineum的SV?260)與85% w/w礦物油的混合物。)
[0074] 由于包括VI改進(jìn)添加劑,因此按照本發(fā)明制備的燃料組合物(特別是柴油燃料組 合物)的VK40合適地為2. 7或2. 8mm2/s或更大,優(yōu)選2. 9或3. 0或3. 1或3. 2或3. 3或 3. 4mm2/s或更大,在一些情況下為3. 5或3. 6或3. 7或3. 8或3. 9或甚至4mm2/s或更大。 其VK 40可以最多為4. 5或4. 4或4. 3mm2/s。在一些情況下,例如極地柴油燃料,組合物的 VK40可以低至I. 5mm2/s,盡管它優(yōu)選為1. 7或2. 0mm2/s或更大。除非另有說明,在本說明 書中提到的粘度是指運(yùn)動(dòng)粘度。
[0075] 所述組合物優(yōu)選具有相對高的密度,例如對于柴油燃料組合物來說,在15°C下為 830kg/m3或更大(ASTM D-4052或EN ISO 3675),優(yōu)選832kg/m3或更大,例如832-860kg/m3。 合適地,在15°C下,其密度不高于845kg/m3,這是目前EN 590柴油燃料技術(shù)規(guī)格的上限。
[0076] 按照本發(fā)明制備的燃料組合物可以例如是汽車汽油或柴油燃料組合物,特別是后 者。
[0077] 按照本發(fā)明制備的汽油燃料組合物一般地可以是適合于在火花點(diǎn)火(汽油)發(fā)動(dòng) 機(jī)中使用的任何類型的汽油燃料組合物。它除了含有VI改進(jìn)添加劑以外,還可含有其它標(biāo) 準(zhǔn)的汽油燃料組分。它可以例如包括主要比例的汽油基礎(chǔ)燃料(其沸程(ASTM D-86或EN ISO 3405)通常為20-2KTC)。在本發(fā)明上下文中,"主要比例"是指基于全部燃料組合物 計(jì)通常高于或等于85% w/w,更合適地90或95% w/w或更大,最優(yōu)選98或99或99. 5 % w/ w或更大。
[0078] 按照本發(fā)明制備的柴油燃料組合物一般地可以是適合于在壓縮點(diǎn)火(柴油)發(fā)動(dòng) 機(jī)中使用的任何類型的柴油燃料組合物。它除了含有VI改進(jìn)添加劑以外,還可含有其它標(biāo) 準(zhǔn)的柴油燃料組分。它可以例如包括主要比例的柴油基礎(chǔ)燃料,例如以下所述的類型。再 者,"主要比例"是指基于全部燃料組合物計(jì)通常高于或等于85% w/w,更合適地90或95% w/w或更大,最優(yōu)選98或99或99. 5 % w/w或更大。
[0079] 因此,除了 VI改進(jìn)添加劑以外,按照本發(fā)明制備的柴油燃料組合物還可含有一種 或多種常規(guī)類型的柴油燃料組分。這些組分通常包括液體烴中間餾分的燃料油,例如石油 衍生的瓦斯油。一般地,這些燃料組分可以有機(jī)或合成衍生,和合適地通過從原油中蒸餾所 需范圍的餾分獲得。它們的沸點(diǎn)通常在150-4KTC或170-370°C的常見的柴油沸程內(nèi),這取 決于等級和用途。通常,燃料組合物包括通過裂解重質(zhì)烴獲得的一種或多種裂化產(chǎn)物。
[0080] 可例如通過精煉和任選地(加氫)處理未加工的石油原料獲得石油衍生的瓦斯 油。它可以是由這種煉油廠工藝獲得的單一的瓦斯油物流或者是在煉油廠工藝中通過不同 的處理路線獲得的數(shù)種瓦斯油餾分的共混物。這種瓦斯油餾分的實(shí)例是直餾瓦斯油、真空 瓦斯油、通過熱裂化工藝獲得的瓦斯油、在流化催化裂化單元中獲得的輕質(zhì)和重質(zhì)循環(huán)油、 和由加氫裂化器單元獲得的瓦斯油。任選地,石油衍生的瓦斯油可能包含一些石油衍生的 煤油餾分。
[0081] 可在加氫脫硫(HDS)單元中加工這種瓦斯油,以便降低其硫含量到適合于在柴油 燃料組合物內(nèi)包含的水平。
[0082] 柴油基礎(chǔ)燃料可以是或者包含費(fèi)-托衍生的柴油燃料組分,通常為費(fèi)-托衍生的 瓦斯油。在本發(fā)明的上下文中,術(shù)語"費(fèi)-托衍生"是指所述材料是或者衍生于費(fèi)-托縮合 工藝的合成產(chǎn)物??上鄳?yīng)解釋術(shù)語"非費(fèi)-托衍生"。因此費(fèi)-托衍生的燃料或燃料組分是 其中大部分(除外加的氫以外)直接或間接衍生于費(fèi)-托縮合工藝的烴物流。
[0083] 在合適的催化劑存在下,和通常在高溫(例如125-300°C,優(yōu)選175-250°C )和/ 或高壓(例如〇. 5-10MPa,優(yōu)選I. 2-5MPa)下,費(fèi)-托反應(yīng)將一氧化碳和氫氣轉(zhuǎn)化成長鏈烴, 通常是鏈烷烴:
[0084] n(C0+2H2) = (-CH2-)n+nH20+熱量,
[0085] 視需要,也可使用除2:1以外的氫氣:一氧化碳比。
[0086] -氧化碳和氫氣本身可衍生于有機(jī)、無機(jī)、天然或合成來源,通常衍生于天然氣或 衍生于有機(jī)衍生的甲烷。
[0087] 在本發(fā)明中使用的費(fèi)-托衍生的柴油燃料組分,可由精煉或費(fèi)-托反應(yīng)直接獲 得或者例如通過分餾或加氫處理精煉或合成產(chǎn)物得到分餾或加氫處理的產(chǎn)物而間接獲 得。加氫處理可包括加氫裂化,以調(diào)節(jié)沸程(參見例如GB-B-2077289和EP-A-0147873) 和/或加氫異構(gòu)化,所述加氫異構(gòu)化可通過增加支化鏈烷烴的比例而改進(jìn)冷流動(dòng)性能。 EP-A-0583836公開了兩步加氫處理工藝,其中費(fèi)-托合成產(chǎn)物首先在使它基本上不經(jīng)歷異 構(gòu)化或加氫裂化的條件下進(jìn)行加氫轉(zhuǎn)化(這將使烯屬和含氧的組分加氫),然后,至少部分 所得產(chǎn)物在發(fā)生加氫裂化和異構(gòu)化的條件下加氫轉(zhuǎn)化,得到基本上為鏈烷烴的烴燃料。隨 后例如通過蒸餾分離所需餾分,通常為瓦斯油餾分。
[0088] 可使用其它后合成處理例如聚合、烷基化、蒸餾、裂化-脫羧、異構(gòu)化和加氫重整 調(diào)整費(fèi)-托縮合產(chǎn)物的性能,例如在US-A-4125566和US-A-4478955中所述。
[0089] 用于鏈烷烴的費(fèi)-托合成的典型催化劑包括元素周期表中第VI I I的金屬、特別 是釕、鐵、鈷或鎳作為催化活性組分。合適的這種催化劑公開于例如EP-A-0583836中。
[0090] 費(fèi)-托基工藝的實(shí)例是Shell? "氣至液"或"GtL"技術(shù)(以前稱為SMDS (Shell Middle Distillate Synthesis),和公開于 "The Shell Middle Distillate Synthesis Process,''van der Burgt 等人在第 5 屆 Synfuels Worldwide Sympos ium, Washington DC, 1985 年 11 月發(fā)表的論文,和在 1989 年 11 月 Shell International Petroleum Company Ltd,London,UK的相同題目的出版物中)。在后一情況下,加氫轉(zhuǎn)化工藝的優(yōu)選特征可以如 其中公開的一樣。這一方法通過將天然氣轉(zhuǎn)化成重質(zhì)長鏈烴(鏈烷烴)蠟,然后可將其加 氫轉(zhuǎn)化和分餾,從而生產(chǎn)中間餾分范圍的產(chǎn)物。
[0091] 對于在本發(fā)明中使用來說,費(fèi)-托衍生的燃料組分優(yōu)選是衍生于氣體轉(zhuǎn)化成液體 的合成方法的任何合適的組分(下文稱為GtL組分),或者衍生于類似的費(fèi)-托合成方法例 如轉(zhuǎn)化氣體、生物物質(zhì)或煤成液體的組分(下文稱為XtL組分)。費(fèi)-托衍生的組分優(yōu)選是 GtL組分。它可以是BtL(生物物質(zhì)轉(zhuǎn)化成液體)的組分。一般地,合適的XtL組分可以是 中間餾分的燃料組分,例如選自本領(lǐng)域已知的煤油、柴油和瓦斯油餾分;這些組分一般地可 分類為合成工藝燃料或合成工藝油。優(yōu)選地,用作柴油燃料組分的XtL組分是瓦斯油。
[0092] 包含在按照本發(fā)明制備的組合物內(nèi)的柴油燃料組分在15°C下的密度(ASTM D-4052 或 EN ISO 3675)通常為 750-900kg/m3,優(yōu)選 800-860kg/m3,和 / 或 VK40 為 I. 5-6. OmmVs (ASTM D-445 或 EN IS03104)。
[0093] 在按照本發(fā)明制備的柴油燃料組合物中,基礎(chǔ)燃料本身可包括兩種或更多種以上 所述類型的柴油燃料組分的混合物。它可以是或者含有所謂的"生物柴油"燃料組分例如 植物油、氫化植物油、或植物油衍生物(例如脂肪酸酯,特別是脂肪酸甲酯)或其它含氧物 例如酸、酮或酯。這些組分不一定是生物衍生的。
[0094] 按照本發(fā)明,可使用VI改進(jìn)添加劑提高燃料組合物的粘度。因此,在按照本發(fā)明 第一方面制備的組合物中,基礎(chǔ)燃料可具有相對低的粘度,然后可通過摻入VI改進(jìn)添加劑 "提質(zhì)"。于是可提高對于發(fā)動(dòng)機(jī)性能來說可能不是固有地有益的基礎(chǔ)燃料組分的性能。相 反或另外,可能已經(jīng)預(yù)期組分可能具有的對發(fā)動(dòng)機(jī)性能的任何有害影響可至少部分被VI 改進(jìn)添加劑抵銷。
[0095] 在柴油燃料組合物的情況下,例如基礎(chǔ)燃料可以是或者包括相對低粘度的組 分,例如費(fèi)-托或礦物衍生的煤油組分、費(fèi)-托或礦物衍生的石腦油組分、所謂的"冬季 GtL"費(fèi)-托衍生的瓦斯油、低粘度的礦物油柴油組分或生物柴油組分。這種基礎(chǔ)燃料的 VK40 (ASTM D-445或EN ISO 3104)可以是例如低于歐洲柴油燃料技術(shù)規(guī)格EN 590所允許 的最大值,例如低于4. 5mm2/s,或低于3. 5或3. 2或3mm2/s。在一些情況下,它們的VK 40 低于EN 590所允許的最小值,例如低于2mm2/s或甚至低于1.5mm2/s。可在摻入到最終的 汽車燃料組合物內(nèi)之前,在一種或多種這些燃料組分內(nèi)預(yù)先稀釋VI改進(jìn)添加劑。
[0096] 因此,本發(fā)明的第一方面可包括VI改進(jìn)添加劑在燃料組分例如基礎(chǔ)燃料中的用 途,其目的是改進(jìn)燃料組分或含所述組分的汽車燃料組合物引入或打算引入其中的內(nèi)燃發(fā) 動(dòng)機(jī)或者由所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛的加速性能。它可包括在燃料組分中使用VI改進(jìn)添加 劑,其目的是減少由所述組分引起的對燃料組分或含所述組分的汽車燃料組合物引入或打 算引入其中的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)或者由所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛的加速性能的有害影響。
[0097] 對加速性能的"有害影響"通常是指加速的降低。
[0098] 按照本發(fā)明制備的汽車柴油燃料組合物合適地符合目前采用的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)格,例 如EN 590 (對于歐洲)或ASTM D-975(對于USA)