專利名稱：處理燃料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理燃料的方法，特別是涉及脫色汽油烴燃料的方法。
背景技術(shù)：
烴類燃料，通常來源于原油，被用于許多應(yīng)用，例如運(yùn)輸業(yè)燃料、發(fā)電、加熱和照明。通常，將可得自原油的簡單蒸餾的產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一步加工，以提供市場應(yīng)用所需要的足夠質(zhì)量的材料。這類加工的例子包括a)將高沸點(diǎn)材料裂解和氫化裂解成較低沸點(diǎn)的產(chǎn)品； b)重整和異構(gòu)化以提供較好的燃燒質(zhì)量，和C)烷基化/聚合，以將氣體轉(zhuǎn)化為液體。除這些標(biāo)準(zhǔn)方法之外，存在許多通過去除或者轉(zhuǎn)化雜質(zhì)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的方法，例如，d)加氫處理以除去含硫物質(zhì)；e)Merox和銅脫硫法以轉(zhuǎn)化/除去含硫物質(zhì)；和f)粘土處理以除去表面活性物質(zhì)。利用目前的加工和純化方法生產(chǎn)了市場應(yīng)用所需要的適當(dāng)質(zhì)量的產(chǎn)品。然而，作為來源于天然源的產(chǎn)品，通常保留了或者通過進(jìn)一步加工形成了痕量的著色物質(zhì)，使成品具有黃色/綠色或者其他著色。這類著色對(duì)高質(zhì)量材料產(chǎn)品的市場認(rèn)可可能是有害的，或者使為了常規(guī)或者功用目的而必須加入染料以得到特定顏色的應(yīng)用復(fù)雜化。使用蒸餾除去高沸點(diǎn)的形成顏色的化合物來生產(chǎn)水白的汽油的方法是已知的。Ken-ichi Yamamoto 等在 CA 32 :4761a 和 CA 32 :4761c 中描述了浙青-煤油溶液的脫色。使用了各種吸附劑，包括活性炭。CA 25 J840也描述了酸性粘土的脫色能力。CA 23 :698a中描述了使用粘土脫色煤油、汽油和石油餾分。CA 39 :36592中描述了使用水合硅酸鋁去除加鉛汽油中的四乙基鉛和著色物質(zhì)。CA 39:4470h中也描述了活性粘土的使用。 CA 22 :498a描述了用氯代硫酸鋁使裂化汽油脫色和去臭。JP 6136370描述了通過與活性炭接觸使輕油脫色。

發(fā)明內(nèi)容
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了用于去除汽油中痕量著色物質(zhì)的新的和簡單的工業(yè)方法。根據(jù)本發(fā)明，提供了用于脫色液烴燃料的方法，該液烴燃料為汽油，該方法包括使至少部分液體汽油與脫色炭接觸。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使汽油與脫色炭接觸能夠除去至少某些選自1，2_ 二氫化茚、萘、菲、 芘、烷基苯及其混合物的微量雜質(zhì)。因此，按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了從液烴燃料、特別是汽油中除去至少某些選自1，2-二氫化茚、萘、菲、芘、烷基苯及其混合物的微量雜質(zhì)的方法，該方法包括使至少部分液烴燃料、特別是汽油與脫色炭接觸。該燃料可以是柴油或者優(yōu)選地為汽油。當(dāng)該燃料是柴油時(shí)，該燃料可以是適用于任何已知類型的柴油機(jī)、例如汽車柴油機(jī)或者船用柴油機(jī)的燃料。當(dāng)該燃料是汽油時(shí)，該燃料可以是用于任何火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的車用汽油或者航空汽油。該燃料可以是作為噴氣燃料用于航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的煤油或者用于地面(ground Sased)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的煤油。可選擇地，該煤油可以用作用于加熱或者照明的燃料，和在澄清的產(chǎn)品中可以引入染料，以進(jìn)行區(qū)分。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明生產(chǎn)了與未處理汽油相比在使用中產(chǎn)生較少發(fā)動(dòng)機(jī)沉積的汽油產(chǎn)品。特別是，在使用中，該汽油產(chǎn)品出人意料地產(chǎn)生顯著降低的燃燒室沉積物。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)該沉積物至少被減少到低于使用已知的汽油清凈添加劑所達(dá)到的水平。此外，在使用時(shí)該汽油產(chǎn)品產(chǎn)生降低的進(jìn)氣歧管沉積物。這些益處可以減少或甚至消除對(duì)使用汽油清凈添加劑的需要。因此，按照本發(fā)明的另一實(shí)施方案，提供了本發(fā)明的汽油在火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中為了減少發(fā)動(dòng)機(jī)沉積、優(yōu)選為了減少在選自發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道閥門、發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的至少一個(gè)位置上形成的發(fā)動(dòng)機(jī)沉積的用途。此外，本發(fā)明提供了減少發(fā)動(dòng)機(jī)沉積的方法，其包括在火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒通過本發(fā)明的方法生產(chǎn)的汽油，優(yōu)選地，其中減少的發(fā)動(dòng)機(jī)沉積在選自發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道閥門、發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的至少一個(gè)位置中形成。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的汽油尤其減少了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中的沉積物。因此，有利地，本發(fā)明的汽油可以用于直接噴射汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，其中本發(fā)明的汽油被直接引入燃燒室。本發(fā)明同時(shí)降低了液體汽油的含硫量，這有助于在汽油產(chǎn)品中達(dá)到很低的含硫量。本發(fā)明還提供了生產(chǎn)水白的汽油的方法，其不需要為了除去高沸點(diǎn)的形成顏色的化合物的蒸餾。優(yōu)選地，將液體燃料(汽油)通過炭過濾器床，以除去痕量著色。然而，也可以將脫色炭顆粒引入燃料(汽油)中，然后在處理之后從燃料(汽油)中除去這些顆粒。本發(fā)明使用的脫色炭可以用任何碳源來制備。然而，來源于木材、椰子或者煤的碳源是優(yōu)選的。該炭可以用酸、堿或者蒸汽處理來活化。適合的脫色炭描述于Kirk-Othmer化學(xué)技術(shù)百科全書，第三版，卷4，第562到569頁。優(yōu)選的脫色炭可以從Norit，General Filtration, CPL Carbon Link and Fengroup 獲得。燃料(汽油)可以來源于原油例如汽油可以包括原油蒸餾物。優(yōu)選地，燃料或者汽油包括原油蒸餾物，其已經(jīng)通過一種或多種以下加工步驟處理a)裂解和/或氫化裂解； b)重整和異構(gòu)化，和c)烷基化/聚合。該原油蒸餾物也可以是已經(jīng)處理的，該處理通過去除或者轉(zhuǎn)化雜質(zhì)而改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量。這類處理步驟包括d)除去含硫物質(zhì)的加氫處理；e)轉(zhuǎn)化/除去含硫物質(zhì)的Merox和銅脫硫法；和f)除去表面活性物質(zhì)的粘土處理。該燃料(汽油)也可以包含來源于其它來源的組分，例如用于制造芳族化合物、醚的化工工藝或者衍生自生物資源的材料例如乙醇或者甲醇。優(yōu)選地，該燃料(汽油)包括原油或者衍生自原油的至少一種鏈烷級(jí)分。該燃料 (汽油)可以包含至少20Vol%、更優(yōu)選至少40Vol%的該鏈烷級(jí)分。通常，該鏈烷級(jí)分包括至少一種碳原子數(shù)為4到20的飽和脂肪族烴。優(yōu)選地，該脂肪族烴包含4到以12個(gè)碳原子。這些脂肪族烴可以是直鏈或支鏈的。適合的直鏈烴包括正丁烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷和正十二烷。適合的支鏈烴包括碳原子數(shù)為4到8的鏈烷，其在烷基鏈中具有至少一個(gè)支鏈(例如2或者3個(gè)支鏈)。適合的支鏈烷烴的例子包括異丁烷、異戊烷、異己烷和異辛烷。該燃料(汽油)也可以包含至少一種烯烴。然而，優(yōu)選地，燃料(汽油)的烯烴含量低于20Vol%、更優(yōu)選低于IOvol%。當(dāng)烯烴存在于該燃料(汽油)中時(shí)，該烯烴可以是 5到10、例如6到8個(gè)碳原子的烯烴。這類烯烴可以是直鏈或支鏈的。適合的例子包括戊烯、異戊烯、己烯、異己烯、庚烯或者2-甲基-戊烯和其混合物。這類烯烴可以通過任何適合的已知方法生產(chǎn)，例如原油殘余物的催化或者熱裂解。該燃料(汽油)也可以包含芳族化合物。然而，優(yōu)選地，該燃料(汽油)的芳烴含量低于50vol %、更優(yōu)選低于35vol %、甚至更優(yōu)選低于25vol %和最優(yōu)選低于IOvoI %?？梢源嬖谟谠撊剂现械倪m合的芳族化合物包括甲苯、鄰_、間_、對(duì)二甲苯和三甲苯。也可以存在芳族化合物的混合物。這類混合物可以來源于由例如重石腦油制備的催化重整或者裂化汽油。優(yōu)選，燃料(汽油)基本上不含苯，例如低于Ivol%。燃料(汽油)也可以包含至少一種含氧化合物(oxygenate)。適合的含氧化合物包括醇和醚，例如乙醇和二烷基醚。優(yōu)選使用不對(duì)稱醚。例子包括甲基叔丁基醚(MTBE)、乙基叔丁基醚和甲基叔戊基醚。優(yōu)選，含氧化合物在該燃料(汽油)中的量低于15ν01%。優(yōu)選，該燃料(汽油)的終沸點(diǎn)低于200°C、更優(yōu)選低于180°C，例如在155和175°C 之間。該燃料(汽油)的含硫量優(yōu)選低于lOppm、更優(yōu)選低于5ppm、甚至更優(yōu)選低于Ippm 和最優(yōu)選低于0. 5ppm。本發(fā)明的燃料(汽油)可以具有至少82的馬達(dá)法辛烷值(MON)和至少92的研究法辛烷值(RON)。優(yōu)選，該燃料(汽油)的MON為85到90，和RON為95到100。本發(fā)明的燃料(汽油)可以具有30到llOkPa、優(yōu)選30到60kPa的雷德蒸氣壓 (RVP)。該燃料(汽油)的密度可以大于0.60g/cm3，優(yōu)選大于0.70g/cm3、更優(yōu)選大于 0. 72g/cm3。優(yōu)選，該燃料(汽油)的密度不超過0. 775g/cm3。該燃料(汽油)可以通過任何適合的方法制備，例如通過混合適當(dāng)?shù)慕M分。在一個(gè)實(shí)施方案中，該燃料(汽油)通過混合異石蠟烴(烷基化產(chǎn)物)、加氫裂化產(chǎn)物和異構(gòu)化產(chǎn)物來制備。使用的異石蠟烴的量可以為最終燃料(汽油)組合物的20到80Vol%、優(yōu)選 50到70Vol%，例如60Vol%。使用的加氫裂化產(chǎn)物的量可以是最終燃料(汽油)組合物的 5到35V01%、優(yōu)選10到30VOl%，例如20VOl%。使用的異構(gòu)化產(chǎn)物的量可以是最終燃料 (汽油)組合物的10到50vol %、優(yōu)選20到40vol %，例如30vol %。也可能希望在該燃料 (汽油)組合物中包含重整產(chǎn)物和/或全餾程催化裂化汽油(FRCCS)。前者的使用量可以是0到40vol%，例如20vol% ；后者的使用量可以是0到30vol%，例如15vol%。部分燃料(汽油)可以根據(jù)本發(fā)明通過將構(gòu)成該燃料(汽油)的一種或多種組分各別地或者同時(shí)與炭接觸來處理，然后將它們混合生產(chǎn)燃料(汽油)成品?？蛇x擇地，包含一種或多種組分的燃料(汽油)可以整體地進(jìn)行處理。該燃料(汽油)可以是用于任何火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的車用汽油或者航空汽油。該燃料(汽油)汽油可以包含常規(guī)添加劑，例如汽油清凈添加劑。清凈添加劑的例子是PIB胺清凈添加劑。優(yōu)選地，至少某些添加劑保留在燃料(汽油)中，或者在按照本發(fā)明處理之后加入汽油。優(yōu)選地，本發(fā)明制備的汽油基本上不含汽油清凈添加劑。在通過本發(fā)明的方法處理之前，汽油可以具有大于5黃/大于5藍(lán)，例如大于7黃 /大于7藍(lán)的IP17黃/藍(lán)等級(jí)。在一個(gè)實(shí)施方案中，該汽油具有的IP17等級(jí)為9黃/10 藍(lán)。在通過本發(fā)明處理之后，該汽油的IP17黃/藍(lán)等級(jí)可以為低于5黃/低于5藍(lán)，例如低于3黃/低于3藍(lán)，優(yōu)選地低于1黃/低于1藍(lán)。在一個(gè)實(shí)施方案中，在處理之后該汽油的IP17等級(jí)為0. 7黃/0. 5藍(lán)。在另一實(shí)施方案中，在處理之后該汽油的IP17等級(jí)為0. 1 藍(lán)。該汽油在通過本發(fā)明處理之后優(yōu)選是無色澄清的。(注IP17是用于顏色測定的石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)測試。按照本發(fā)明的方法，在與炭接觸之前汽油的賽博爾特色度等級(jí)可以低于10，而在與炭接觸之后可以大于20。


本發(fā)明的這些和其他方面將參考圖1進(jìn)行描述，圖1是適合于實(shí)施本發(fā)明實(shí)施方案的裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1描繪了包括汽油罐10、過濾單元12和檢測裝置14的裝置。該汽油罐10包含2500升的汽油。該過濾單元12由205升桶組成，其包含酸-活化的炭粒(180kg)的過濾層。檢測裝置14包括附加過濾器，其適于除去痕量炭和水。操作中，泵16用來將汽油從罐10泵入過濾單元12。汽油以1. lm3/hr的速率流過過濾層。在過濾層上施加分壓，并維持在低于15cm水的水平(通過壓力表18測定)。在啟動(dòng)時(shí)，過濾單元12的溫度通過熱電偶20監(jiān)測。希望保持過濾單元12的溫度低于30°C的閾值，以保證較輕的汽油組分不沸騰。然而，如果該閾溫被超過，卸壓閥M可以打開，以安全地放空任何超壓。一旦汽油已經(jīng)完全填充過濾單元12，便達(dá)到穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，并且沒有進(jìn)一步的溫升。過濾后，汽油通過檢測裝置14，其中產(chǎn)品中夾帶的任何痕量的炭粒或者水被除去。通過檢測裝置14施加分壓，并且其維持在低于15cm水的水平(壓力表22測定)。然后從監(jiān)測單元14除去脫色產(chǎn)品，轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)槽或者桶中。實(shí)施例1在該實(shí)施例中，按照用于顏色測定的石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法17(IP17)對(duì)500ml常規(guī)汽油(具有典型的綠色著色)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)將樣品與一系列紅色、黃色和藍(lán)色基準(zhǔn)色對(duì)比。數(shù)值越高，樣品顏色越深。然后，將汽油通過過濾柱，大約20cm長，2cm直徑，其中具有夾持炭的玻璃燒結(jié)物。 然后按照IP17測定過濾的汽油的顏色。結(jié)果示于下表中。
權(quán)利要求
1.減少發(fā)動(dòng)機(jī)沉積物的方法，該方法包括在火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒通過包括以下步驟的方法生產(chǎn)的汽油(a)制備未處理的液體汽油，其終沸點(diǎn)低于200°C、雷德蒸氣壓為30到llOkPa、具有大于5黃/大于5藍(lán)的IP17黃/藍(lán)等級(jí)；(b)將所述未處理的液體汽油以一個(gè)整體與脫色活性炭接觸，生產(chǎn)脫色的、IP17黃/藍(lán)等級(jí)低于5黃/低于5藍(lán)的汽油；其中所述汽油包含常規(guī)添加劑，并且至少一些所述添加劑在處理之后加入所述汽油。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述常規(guī)添加劑是汽油清凈添加劑。
3.權(quán)利要求1的方法，其中所述汽油具有不超過0.775g/cm3的密度。
4.權(quán)利要求2的方法，其中所述汽油具有不超過0.775g/cm3的密度。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述汽油是車用汽油。
6.權(quán)利要求2的方法，其中所述汽油是車用汽油。
7.權(quán)利要求3的方法，其中所述汽油是車用汽油。
8.權(quán)利要求4的方法，其中所述汽油是車用汽油。
9.權(quán)利要求1的方法，其中所述汽油是航空發(fā)動(dòng)機(jī)汽油。
10.權(quán)利要求1的方法，其中將所述汽油通過炭過濾器床，以消除痕量著色。
11.權(quán)利要求2的方法，其中將所述汽油通過炭過濾器床，以消除痕量著色。
12.權(quán)利要求3的方法，其中將所述汽油通過炭過濾器床，以消除痕量著色。
13.權(quán)利要求8的方法，其中將所述汽油通過炭過濾器床，以消除痕量著色。
14.前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)的方法，其中所述脫色炭制備自木材、椰子或者煤。
15.權(quán)利要求1-13任何一項(xiàng)的方法，其中所述汽油中的含硫量是降低的。
16.權(quán)利要求14的方法，其中所述汽油中的含硫量是降低的。
全文摘要
本發(fā)明涉及處理燃料的方法，具體地涉及使汽油脫色和從液烴燃料特別是汽油中除去至少某些微量雜質(zhì)的方法，所述微量雜質(zhì)選自1，2-二氫化茚、萘、菲、芘、烷基苯及其混合物，該方法包括使液烴燃料、特別是汽油與脫色炭接觸。產(chǎn)品汽油提供降低的發(fā)動(dòng)機(jī)沉積形成。
文檔編號(hào)C10L1/04GK102250636SQ20111015719
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2002年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月29日
發(fā)明者A·Q·克拉克, S·E·泰勒 申請(qǐng)人:英國石油國際有限公司