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组合物以及用于生产烃组合物的方法

阅读:1020发布:2020-05-26

专利汇可以提供组合物以及用于生产烃组合物的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种方法包括对原料进行加氢脱 氧 和可选地异构化,其中该方法进一步包括一个或多个 溶剂 萃取步骤和可选地氢化以从该材料中去除芳 烃 和/或环烷烃。该原料的原始芳烃和/或环烷烃含量小于21体积%。在该方法中,芳烃和/或环烷烃含量降低超过45%,优选超过60%。组合物含有通过所述方法生产的烃,其中该组合物的总芳烃和/或环烷烃含量小于预定义的低值,并且C15-C20异构烷烃是该组合物的烃含量的主要馏分,以重量为基准。,下面是组合物以及用于生产烃组合物的方法专利的具体信息内容。

1.一种用于生产的方法,所述烃具有非常低的芳烃和/或环烷烃含量,所述方法包括:
对原料进行加氢脱和可选地异构化,其中所述方法进一步包括一个或多个溶剂萃取步骤和可选地氢化步骤以从材料中去除芳烃和/或环烷烃,
其中所述原料中的所述芳烃和/或环烷烃含量小于2体积%,并且所述方法包括将所述材料的芳烃和/或环烷烃含量降低超过45%,优选超过60%。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述方法进一步包括对所得的材料进行分离,其中所述分离包括分馏
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述方法在一个或多个反应器中实施。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法或组合物,其中所述溶剂萃取中使用的所述溶剂包括N-甲基-2-吡咯烷(NMP)、糠、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基异山梨醇(DMI)、极性溶剂、芳香族溶剂、偶极非质子溶剂离子液体、低共熔溶剂、环丁砜、二元醇和苯酚中的至少一种。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述原料包括链烷烃、异链烷烃、柴油、石脑油、天然气、沼气、、加氢处理植物油、植物油、动物脂肪、鱼脂、生物油、藻油、天然废油和天然残油中的至少一种。
6.一种通过根据前述权利要求1至5中任一项所述的方法生产的烃组合物。
7.根据权利要求6所述的组合物,其中
所述组合物的总芳烃和/或环烷烃含量小于预定义的低值,以及
C15-C20异构烷烃是所述组合物的烃含量的主要馏分,以重量为基准。
8.根据权利要求6或7所述的组合物,其中所述组合物的总芳烃和/或环烷烃含量小于
10000ppm、优选4000ppm或更小、更优选2000ppm或更小、甚至更优选1600ppm或更小、甚至更优选1200ppm或更小、甚至更优选1000ppm或更小、甚至更优选500ppm或更小、甚至更优选
100ppm或更小、甚至更优选50ppm或更小、甚至更优选30ppm或更小、最优选约20ppm,以体积为基准。
9.根据权利要求6、7或8所述的组合物,其中所述组合物包含
基于所述组合物的总重量,80wt-%或更多,优选约93wt-%的C10-C20异构烷烃,以及基于所述组合物的总重量,20wt-%或更少的C10-C20正构烷烃。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的组合物,其中C14-C20链烷烃、C10-C15链烷烃、C14-C16链烷烃、C15-C18链烷烃或C17-C18链烷烃是所述组合物的烃含量的主要馏分。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的组合物,其中基于所述组合物的总重量,所述组合物的总异构烷烃含量大于80wt-%。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的组合物,其中基于所述组合物的总重量,所述组合物的总正构烷烃含量小于20wt-%。
13.根据权利要求6至12中任一项所述的组合物,其中所述组合物包含C5-C10异构烷烃和/或正构烷烃。
14.根据权利要求6至13中任一项所述的组合物,其中所述组合物适合用作溶剂或溶剂组分。
15.根据权利要求6至14中任一项所述的组合物,其中所述组合物为液体形式。
16.根据权利要求6至15中任一项所述的组合物,其中所述组合物为乳液。
17.根据权利要求6至16中任一项所述的组合物,其中所述组合物适用于涂料、油漆、生漆、清漆抛光剂、油墨、粘合剂密封剂树脂、塑料、催化剂、清洁组合物、过氧化物脱敏剂、颜料分散体、用于活性成分的载液、抗氧化剂杀生物剂杀虫剂、空气清新剂、作物保护组合物、洗涤剂、除油脂组合物、干洗组合物、化妆品、个人护理组合物、药物、牙科印模材料中的增量剂、疫苗、食品成分、香料组合物、香料、天然油提取物、油田化学品、钻井泥浆组合物、提取工艺组合物、弹性体增塑剂、造纸化学品、润滑剂、功能流体变压器油、金属加工组合物、轧制切削液处理组合物、木材处理组合物、建筑化学品、脱模材料、爆炸物、采矿化学品,溶剂萃取组合物、燃料组分、加热油、灯油或它们的组合中。
18.根据权利要求6至17中任一项所述的组合物在涂料、油漆、生漆、清漆、抛光剂、油墨、粘合剂、密封剂、树脂、塑料、催化剂、清洁组合物、过氧化物脱敏剂、颜料分散体、用于活性成分的载液、抗氧化剂、杀生物剂、杀虫剂、空气清新剂、作物保护组合物、洗涤剂、除油脂组合物、干洗组合物、化妆品、个人护理组合物、药物、牙科印模材料中的增量剂、疫苗、食品成分、香料组合物、香料、天然油提取物、油田化学品、钻井泥浆组合物、提取工艺组合物、弹性体增塑剂、造纸化学品、润滑剂、功能流体、变压器油、金属加工组合物、轧制或切削液、水处理组合物、木材处理组合物、建筑化学品、脱模材料、爆炸物、采矿化学品,溶剂萃取组合物、燃料组分、加热油、灯油或它们的组合中的用途。

说明书全文

组合物以及用于生产烃组合物的方法

技术领域

[0001] 本公开涉及烃组合物以及用于生产烃组合物的方法。

背景技术

[0002] 异构化涉及化合物转化为一种或多种其异构形式(即具有相同化学组成但具有不同结构或构型以及可具有不同物理和化学性质的形式)的化学工艺。例如,支链烃为比其直链异构体更好的发动机燃料。直链烃至其相应的支链异构体的异构化代表了具有重要工业重要性的异构化反应的实施例
[0003] 具有降低的芳烃含量的异构化烃组合物可以C7-C14的链长度商购获得。用于获得这些高度异构化的烃组合物的脱芳构化方法为氢化。在这些组合物中,芳烃含量为1ppm。
[0004] 在专利申请WO2015/101837中公开了一种用于获得异构化烃馏分(包括链长C14-C15)的方法。发明内容
[0005] 一个目的是提供一种具有极低芳烃含量的烃组合物。该目的通过其方法、组合物和用途来实现,其特征在于独立权利要求书中所述的内容。在从属权利要求书中公开了本发明的优选实施方式。
[0006] 示例性的方法是基于进行原料的加氢脱和可选地异构化,其中该方法进一步包括一个或多个溶剂萃取步骤和可选地氢化以从材料中去除芳烃和/或环烷烃。原料的原始芳烃和/或环烷烃含量小于2体积%。在该方法中,芳烃和/或环烷烃含量降低超过45%,优选超过60%。示例性的组合物含有通过所述方法生产的烃,其中该组合物的总芳烃和/或环烷烃含量小于预定义的低值,并且C15-C20异构烷烃为该组合物的烃含量的主要馏分,以重量为基准。

具体实施方式

[0007] 以下实施方式为示例性的。虽然说明书可指代若干位置中的“一”、“一个”或“一些”实施方式,但是这并不一定意味着每个此类参考是针对相同的实施方式,或者该特征仅适用于到单个实施方式。也可组合不同实施方式的单个特征以提供其它实施方式。此外,词语“包括”、“包含”和“含有”应当理解为不将所描述的实施方式限制为仅由已经提到的那些特征组成,并且这些实施方式也可包含未具体提及的特征/结构。
[0008] 一个实施方式公开了用于原料的脱芳构化和/或脱亚化以产生烃产物的方法。该方法基于加氢脱氧和溶剂萃取以及可选地异构化和氢化的组合使用。这意味着该方法包括加氢脱氧和溶剂萃取,以及可能的异构化和氢化的连续方法步骤。该方法可进一步包括通过分馏分离不同烃馏分的步骤。该方法步骤可在一个或多个反应器中实施。
[0009] 所述方法步骤的顺序可与上面给出的顺序不同。例如,第一步骤可为溶剂萃取,第二步骤可为氢化,以及第三步骤为溶剂萃取或者第一步骤可为氢化,以及第二步骤可为溶剂萃取。
[0010] 在一个实施方式中,可同时执行一个或多个所述方法步骤。
[0011] 具有非常低的芳烃(或环烷烃)含量的高度异构化的烃产物可通过结合加氢脱氧、异构化和溶剂萃取(和可选地氢化和/或分馏)的工艺生产。
[0012] 该方法可在一个或多个反应器中实施。
[0013] 用于该工艺的进料/原料可为链烷烃(paraffinic hydrocarbon)、异链烷烃(isoparaffinic hydrocarbon)、天然气、沼气、、柴油和/或石脑油,或者其可为可再生的和/或生物来源的,诸如植物油、加氢处理的植物油、动物脂肪、鱼脂、微生物油、藻油和/或任何其它合适的天然或生物油,诸如天然废油或天然残油。
[0014] 溶剂萃取为芳烃和/或环烷烃的去除提供了有效且廉价的方法。该方法能够从具有低芳烃和/或环烷烃含量的原料中进一步去除芳烃和/或环烷烃。
[0015] 以直链排列的链烷烃可称为正链烷烃,即正构烷烃(n-paraffins),以支链排列的链烷烃可称为异链烷烃,即异构烷烃(i-paraffins)。由该方法生产的组合物可含有取决于加工参数的不同比例的正构烷烃和异构烷烃。
[0016] 一个实施方式公开了烃组合物A和用于生产烃组合物A的方法。烃组合物A主要含有C5-C10异构烷烃和/或正构烷烃。在生产烃组合物A的方法中,加氢脱氧、异构化和溶剂萃取的步骤与分离步骤相结合,其中分离出异构烷烃和正构烷烃。获得的最终产物含有超过90wt-%的C5-C10异构烷烃和/或正构烷烃。
[0017] 另一实施方式公开了烃组合物B和用于生产烃组合物B的方法。烃组合物B含有超过80wt-%的C10-C20异构烷烃和少于20wt-%的正构烷烃。在生产烃组合物B的方法中,加氢脱氧、异构化和溶剂萃取的步骤可与分馏步骤组合。获得具有可变含量的C14-C20链烷烃(超过80wt-%的异构烷烃)的最终产物。分馏的最终产物可为,例如,主要是C10-C15链烷烃、主要是C14-C16链烷烃、主要是C15-C18链烷烃和/或主要是C17-C18链烷烃。
[0018] 在一个实施方式中,公开了含有高度异构化烃的组合物,其中组合物的总芳烃和/或环烷烃含量小于预定义的低值,并且异构烷烃为组合物的烃含量的主要馏分。
[0019] 在一个实施方式中,该组合物的总芳烃和/或环烷烃含量小于10000ppm、优选4000ppm或更小、更优选2000ppm或更小、甚至更优选1600ppm或更小、甚至更优选1200ppm或更小、甚至更优选1000ppm或更小、甚至更优选500ppm或更小、甚至更优选100ppm或更小、甚至更优选50ppm或更小、甚至更优选30ppm或更小、最优选约20ppm,以体积为基准。
[0020] 在一个实施方式中,烃组合物由可再生和/或生物原料生产。可再生和/或生物原料包括植物油、动物脂肪、鱼脂、微生物油、藻油、天然废油和/或天然残油中的至少一种。
[0021] 烃可为C15-C20烃或C5-C10烃。
[0022] 在一个实施方式中,基于组合物的总重量,组合物包含80wt-%或更多,优选约93wt-%的C10-C20异构烷烃,以及基于组合物的总重量,包含20wt-%或更少的C10-C20正构烷烃。C14-C20链烷烃、C10-C15链烷烃、C14-C16链烷烃、C15-C18链烷烃或C17-C18链烷烃为组合物的烃含量的主要馏分。基于组合物的总重量,组合物的总异构烷烃含量大于
80wt-%。基于组合物的总重量,组合物的总正构烷烃含量小于20wt-%。
[0023] 在一个实施方式中,基于组合物的总重量,组合物包含约90wt-%的C5-C10异构烷烃和/或正构烷烃。
[0024] 在一个实施方式中,烃组合物通过包括原料的加氢脱氧和可选地异构化的工艺生产,包括至少一个溶剂萃取步骤和可选地氢化和/或分馏步骤。原料/进料的原始芳烃/环烷烃含量小于2体积%。在该方法中,原始芳烃/环烷烃含量降低超过45%,优选超过60%。
[0025] 在一个实施方式中,该组合物适合用作溶剂或溶剂组分。
[0026] 在一个实施方式中,该组合物为液体形式。
[0027] 在一个实施方式中,该组合物为乳液。
[0028] 在一个实施方式中,该组合物可用于涂料、油漆、生漆、清漆抛光剂、油墨、粘合剂密封剂树脂、塑料、催化剂、清洁组合物、过氧化物脱敏剂、颜料分散体、用于活性成分的载液、抗氧化剂杀生物剂杀虫剂、空气清新剂、作物保护组合物、洗涤剂、除油脂组合物、干洗组合物、化妆品、个人护理组合物、药物、牙科印模材料中的增量剂、疫苗、食品成分、香料组合物、香料、天然油提取物、油田化学品、钻井泥浆组合物、提取工艺组合物、弹性体增塑剂、造纸化学品、润滑剂、功能流体变压器油、金属加工组合物、轧制切削液处理组合物、木材处理组合物、建筑化学品、脱模材料、爆炸物、采矿化学品,溶剂萃取组合物、燃料组分、加热油、灯油或它们的组合中。
[0029] 在一个实施方式中,用于生产烃组合物的方法包括进行原料的加氢脱氧和可选地异构化,其中该方法还进一步包括溶剂萃取和可选地氢化的步骤。该方法可进一步包括进行所得材料的分离,其中分离可包括分馏或任何其它合适的分离方法。该方法可在一个或多个反应器中实施。
[0030] 在一个实施方式中,溶剂萃取中使用的溶剂包括N-甲基-2-吡咯烷(NMP)、糠、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基异山梨醇(DMI)、极性溶剂、芳香族溶剂、偶极非质子溶剂离子液体、低共熔溶剂、环丁砜、二元醇和苯酚中的至少一种。
[0031] 如本文所用的包含高度异构化烃的组合物是指异构化程度高的组合物。例如,与正链烷烃(正构烷烃)的重量百分比相比,组合物可包含高重量百分比的异构烷烃,使得组合物的主要馏分包含异构烷烃。然而,与异构烷烃的重量百分比相比,组合物也可包含相等或更高重量百分比的正构烷烃。该组合物也可能包含高重量百分比的异构烷烃但不含正构烷烃,反之亦然。
[0032] 根据示例性方面,提供了一种用于生产包含所述链烷烃的组合物的方法。该方法可包括加氢处理可再生/生物来源的原料以获得包含正构烷烃的加氢处理产物,并且使加氢处理产物异构化以获得包含异构烷烃的异构化产物并且通过溶剂萃取和可能的分馏分离所述组合物。
[0033] 实施例1
[0034] 根据4步加工程序,利用两种不同的溶剂萃取含有约90wt-%异构烷烃和0.31体积%芳烃化合物的组合物B的痕量芳烃。所选溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)和二甲基甲酰胺(DMF)。在两种溶剂中添加10体积%的蒸馏水以提高效率。以1:1的组合物B与溶剂的比例利用溶剂将100ml组合物B萃取三次。在每个步骤中使用2分钟的混合时间。使用500mL玻璃分离漏斗。混合后,将提取物离心以分离提取物。表1示出了通过使用NM77方法(UV分光光度检测方法)分析的在3步溶剂萃取随后用水进行洗涤步骤中提取的样品的芳烃含量(以体积%计)。NMP=N-甲基-2-吡咯烷酮,DMF=二甲基甲酰胺。
[0035] 表1
[0036]NMP DMF
未提取的组合物B 0,31 0,31
在步骤1之后提取 0,2 0,16
在步骤3之后提取 0,12 0,16
在步骤3之后提取,利用H2O洗涤 0,12 0,16
[0037] 从表1中可看出,两种测试溶剂都明显减少了组合物B中芳烃残基的量。在NMP的情况下,单步骤溶剂萃取程序已经将组合物B中芳烃的量减少了35%,而在DMF的情况下减少了48%。在三次溶剂萃取步骤之后,NMP显示更有效,导致组合物B的芳烃含量降低61%。
[0038] 因此,液-液萃取(溶剂萃取)可用于从组合物A和/或组合物B中分离芳烃和/或环烷烃。适用于从组合物A和/或组合物B中萃取芳烃/环烷化合物的溶剂可包括,例如,N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、糠醛、二甲基甲酰胺(DMF)、DMSO(二甲基亚砜)、DMI(二甲基异山梨醇)和/或苯酚。水或一些其它共溶剂(诸如醇)可用于增强芳烃与组合物的分离工艺。某些离子液体和/或低共熔溶剂(诸如氯化胆)也可用于从组合物中去除芳烃。
[0039] 在一个实施方式中,该方法包括执行加氢脱氧和可选地异构化和氢化的连续(和/或同时)步骤以及一个或多个溶剂萃取步骤,直至材料的芳烃和/或环烷烃含量降低超过45%;例如,可需要若干连续的溶剂萃取步骤,直至达到所需的材料的芳烃和/或环烷烃含量降低45%并且产生的烃的的芳烃和/或环烷烃含量小于10000ppm、优选为4000ppm或更小、更优选为2000ppm或更小、甚至更优选为1600ppm或更小、甚至更优选为1200ppm或更小、甚至更优选为1000ppm或更小、甚至更优选为500ppm或更小、甚至更优选为100ppm或更小、甚至更优选50ppm或更小、甚至更优选30ppm或更小、最优选约20ppm,以体积为基准。
[0040] 对于本领域技术人员显而易见的是,随着技术的进步,本发明构思可以各种方式实现。本发明及其实施方式不限于上述实施例,而是可在权利要求书的范围内变化。
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