[发明专利]制备航空燃料和车用粗柴油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备航空燃料的方法。本发明也涉及一种从矿物衍生煤油源和矿物衍生粗柴油源同时制备航空燃料和车用粗柴油的方法。

背景技术

这些方法已知在炼油厂环境中进行，其中从粗矿物油源制备航空燃料和车用粗柴油。通常，粗矿物油通过蒸馏分离成沸点在航空燃料范围内的蒸馏煤油馏分和沸点在车用粗柴油沸点范围内的蒸馏粗柴油馏分。如果需要，对这些馏分进行加氢处理以降低硫和氮的含量。在更复杂的炼油厂中，对原油的较高沸点馏分和残余馏分进行包括任选的氢气的转化过程，其中部分高沸点化合物转化成(即裂化成)较低沸点的化合物，所述较低沸点化合物的沸点分别在航空燃料和车用粗柴油的沸点范围内。为获得成品燃料产品，制得前述煤油和粗柴油馏分源的共混物。如上所述的炼油操作通常包括复杂的调度操作，从而根据原油进料和所需油产品，得到最佳的加工和共混方案。当从原油源在夏季时期中制备航空燃料产品和粗柴油时，必须解决调度问题。与冬季时期相比，因为夏季时期假期旅行的增加，因而对航空燃料存在较高的需求。

发明内容

本发明目的在于提供对上述调度问题的技术方案。

根据本发明，提供一种从矿物衍生粗柴油源制备航空燃料和车用粗柴油的方法，其中从矿物衍生粗柴油分离低沸点馏分以用作航空燃料或用作航空燃料组分，和其中使矿物衍生粗柴油的剩余部分与费-托衍生煤油馏分和/或费-托衍生粗柴油馏分共混以获得适用作至少部分车用粗柴油的共混物。

申请人发现矿物粗柴油的低沸点馏分适用作航空燃料。通过使矿物粗柴油的剩余较高沸点馏分与费-托煤油、费-托粗柴油或二者的组合共混，所得燃料适用作车用粗柴油燃料。使用该费-托馏分的另外优点是所得费-托和矿物油衍生粗柴油燃料的十六烷值将比初始矿物衍生粗柴油馏分高。加入费-托衍生煤油以增加航空燃料的体积是不太有吸引力的，因为这未充分利用费-托煤油的内在高十六烷值(通过IP498[IQT]测得范围为63-75)贡献。

用矿物粗柴油的相对重的矿物煤油馏分更换相对较轻的费-托衍生煤油或粗柴油的另一优点是炼油厂调度可将附加的裂化后粗柴油共混组分加入最终的粗柴油共混物中，同时维持成品燃料的密度规格。

裂化后粗柴油为在不加氢的情况下操作的任意工艺(热或催化工艺)中获得的粗柴油馏分。这些工艺某些时候称为脱碳工艺。这些工艺的实例为流化催化裂化(FCC)工艺、热裂化工艺和减粘裂化工艺，它们在炼油工艺中已公知。裂化后粗柴油特征在于如果仅将它们用作粗柴油组分，则它们对于车用粗柴油燃料来说是不合格的。更特别地，裂化后粗柴油在15℃的密度大于845kg/m³和/或十六烷值小于51。有利地，可添加裂化后粗柴油，所述裂化后粗柴油在15℃的密度大于845kg/m³、更特别地大于860kg/m³，和十六烷值小于51、更特别地小于45。裂化后粗柴油在15℃的密度上限通常为920kg/m³，十六烷值的下限通常为25。优选对裂化后粗柴油进行加氢脱硫加工以将硫含量降低至低于1000ppmw的数值，更优选低于500ppmw的数值，和甚至更优选低于100ppmw。

这些裂化后粗柴油共混组分难以用于车用粗柴油应用中，这是因为它们的高密度、高芳烃和低十六烷贡献。通过使用具有低密度、低芳烃和高十六烷贡献的费-托衍生燃料，克服了使用这些高密度粗柴油共混馏分的大部分缺点。裂化后粗柴油可添加的体积取决于燃料规格，特别是密度。

费-托衍生煤油所增加的优点不仅是与常规柴油基础燃料相比更易挥发，而且十六烷值更高。已发现这两种性质的结合导致更好的燃烧。更好的燃烧可通过使用这种燃料组合物运行的交通工具加速时间得到改进而加以证明。

航空燃料是大于90体积％的沸点在130-300℃、在15℃下密度为775-840kg/m³、优选780-830kg/m³(例如ASTM D4502)、初始沸点为130-160℃和最终沸点为220-300℃、在-20℃下运动粘度(ASTM D445)适宜地为1.2-8.0mm²/s和凝固点低于-40℃(优选低于-47℃)的产品。