合成ナフサ燃料を製造する方法およびその方法により製造された合成ナフサ燃料
【課題】典型的には３０を越えるセタン価および良好な低温流動性質を有する水素化処理された合成ナフサ燃料を提供する。
【解決手段】本発明は、圧縮点火（ＣＩ）機関における使用のために適した合成ナフサ燃料の製造方法であって、少なくとも、ＣＯおよびＨ2のフィッシャー−トロプシュ（ＦＴ）合成反応生成物の少なくともフラクションまたはその誘導体を水素化処理し、該ＦＴ合成生成物の少なくともフラクションまたはその誘導体を水素化分解し、そしてこれらのプロセス生成物を分別して所望の合成ナフサ燃料特性を得る工程を含む上記方法を提供する。本発明はまた、該方法により製造された合成ナフサ燃料、および燃料組成物およびディーゼル含有燃料組成物用曇り点降下剤も提供し、しかして該燃料組成物および該降下剤は本発明の合成ナフサを含む。
【解決手段】本発明は、圧縮点火（ＣＩ）機関における使用のために適した合成ナフサ燃料の製造方法であって、少なくとも、ＣＯおよびＨ2のフィッシャー−トロプシュ（ＦＴ）合成反応生成物の少なくともフラクションまたはその誘導体を水素化処理し、該ＦＴ合成生成物の少なくともフラクションまたはその誘導体を水素化分解し、そしてこれらのプロセス生成物を分別して所望の合成ナフサ燃料特性を得る工程を含む上記方法を提供する。本発明はまた、該方法により製造された合成ナフサ燃料、および燃料組成物およびディーゼル含有燃料組成物用曇り点降下剤も提供し、しかして該燃料組成物および該降下剤は本発明の合成ナフサを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮点火（ＣＩ）燃焼機関において使用可能なナフサ燃料およびかかるナフサ燃料の製造方法に関する。一層特に、本発明は、ＣＯおよびＨ2の反応により（典型的にはフィッシャー−トロプシュ（ＦＴ）法により）製造される主としてパラフィン系の合成原油から製造されたナフサ燃料に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＴ炭化水素合成法の生成物、特にコバルトおよび／または鉄系接触法の生成物は、高割合のノルマルパラフィンを含有する。一次ＦＴ生成物は悪評高いほど不良な低温流動性質を与え、かかる生成物を低温流動性質が重要であるところにおいてたとえばディーゼル燃料、潤滑油基礎材料およびジェット燃料に用いることを困難にする。オクタン価とセタン価は通常逆関係にあり、すなわち、より高いオクタン価は典型的にはより低いセタン価に関連づけられる、ということが当該技術において知られている。ナフサフラクションは、凝固点および曇り点のような低い低温流動特性を固有的に有する、ということも知られている。かくして、ＦＴ法から得られしかも良好な低温流動特性およびＣＩ機関燃料要件と適合可能なセタン価を有する合成ナフサ燃料を製造する方法に対する誘因がある。加えて、かかる合成ナフサ燃料は、受容され得る生分解性質を有し得る。
【０００３】
本発明において記載される合成ナフサ燃料は、ＦＴ反応のような反応を通じて合成ガスから得られたパラフィン系合成原油から製造される。ＦＴ一次生成物は、メタンから１４００を越える分子質量を有する種（主としてパラフィン系炭化水素およびオレフィンおよび酸素添加物のような比較的少量の他の種を含めて）までの広範囲の炭化水素にわたる。
【０００４】
先行技術は、ＵＳ５，３７８，３４８において、フィッシャー−トロプシュ反応器からの生成物を水素化処理および異性化することにより、−３４℃またはそれ以下の凍結点を有するジェット燃料（この燃料のイソパラフィン特質に因り）が得られ得る、ということを教示する。ワックス質パラフィン供給物に関してこの増大した生成物分岐はノルマル（線状）パラフィンについてのものより小さいセタン価（燃焼）値と相応し、分岐の増大がパラフィン系炭化水素燃料のセタン価を低減することを表す。
【０００５】
驚くべきことに、本出願人により、典型的には３０を越えるセタン価および良好な低温流動性質を有する水素化処理された合成ナフサ燃料が製造され得ることが今般見出された。本発明の合成ナフサ燃料は、ＣＩ機関において、典型的にはディーゼル燃料が現在用いられているところにおいて、単独でまたは配合物にて用いられ得る。このことは、燃料品質および放出のより厳しい規格が満たされることに通じる。本発明の合成ナフサ燃料は、より低い放出物、良好な低温流動特性、低い芳香族化合物含有率および受容され得るセタン価を有するように、慣用のディーゼル燃料とブレンドされ得る。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かくして、本発明の第１の観点によれば、ＣＩ機関における使用のために適した合成ナフサ燃料の製造方法であって、少なくともａ）ＣＯおよびＨ2のフィッシャー−トロプシュ（ＦＴ）合成反応生成物の少なくともフラクションまたはその誘導体を水素化処理し、ｂ）該ＦＴ合成生成物の少なくともフラクションまたはその誘導体を水素化分解し、そしてｃ）これらのプロセス生成物を分別して所望の合成ナフサ燃料特性を得る工程を含む上記方法が提供される。
【０００７】
該方法は、分別されたプロセス生成物を所望比率にてブレンドしてＣＩ機関における使用のための所望特性を有する合成ナフサ燃料を得る追加的工程を含み得る。
【０００８】
上記に記載された方法は、所望特性のうちのいくつかが、
− ３０を越える高セタン価を有する；
− 約５ｐｐｍ未満の低硫黄含有率を有する；
− 良好な低温流動性質を有する；および
− ３０％より多いイソパラフィンを有し、しかも該イソパラフィンがメチルおよび／またはエチル分岐イソパラフィンを含むを含む合成ナフサを製造し得る。
【０００９】
本発明の更に別の観点によれば、３０より高いセタン価を有する合成ナフサ燃料を製造する方法であって、（ａ）ＦＴ合成反応により合成ガスから得られた生成物を１種またはそれ以上の重質フラクションおよび１種またはそれ以上の軽質フラクションに分離し、（ｂ）主として留出物をもたらす条件下で該重質フラクションを接触処理し、（ｃ）工程（ｂ）のナフサ生成物フラクションをやはり工程（ｂ）において生成されている重質生成物フラクションから分離し、そして（ｄ）随意に、工程（ｃ）において得られたナフサ生成物を工程（ａ）の１種またはそれ以上の軽質フラクションの少なくとも一部またはその生成物とブレンドすること含む上記方法が提供される。
【００１０】
工程（ｂ）の接触処理は、水素化処理工程、たとえば水素化分解または温和な水素化分解であり得る。
【００１１】
合成ナフサ燃料を製造する方法は、工程（ｄ）に先立って、工程（ａ）の１種またはそれ以上の軽質フラクションの少なくともいくらかまたはその生成物を分別する１つまたはそれ以上の追加的工程を含み得る。
【００１２】
合成ナフサ燃料を製造する方法は、工程（ｄ）に先立って、工程（ａ）の１種またはそれ以上の軽質フラクションの少なくともいくらかまたはその生成物を水素化処理する追加的工程を含み得る。
【００１３】
工程（ａ）の１種またはそれ以上の重質フラクションは約７０℃ないし７００℃の範囲の真沸点（ＴＢＰ）を有し得るが、しかしそれは８０℃ないし６５０℃の範囲にあり得る。
【００１４】
１種またはそれ以上の軽質フラクションは、−７０℃ないし３５０℃の範囲典型的には−１０℃ないし３４０℃の範囲の真沸点（ＴＢＰ）を有し得る。
【００１５】
工程（ｄ）の生成物は、３０℃ないし２００℃の範囲で沸騰し得る。工程（ｄ）の生成物は、ＡＳＴＭ Ｄ８６法により測定されるとき４０℃ないし１５５℃の範囲で沸騰し得る。
【００１６】
工程（ｄ）の生成物は、ナフサ燃料であり得る。
【００１７】
工程（ｄ）の生成物は、−３０℃典型的には−４０℃未満そして−５０℃未満さえの曇り点を有し得る。
【００１８】
工程（ｄ）の生成物は、工程（ｃ）において得られたナフサ生成物フラクションを工程（ａ）の１種またはそれ以上の軽質フラクションの少なくとも一部またはその生成物と１：２４と９：１典型的には２：１と６：１の間の容量比にてそして一つの具体的態様においては５０：５０の容量比にて混合することにより得られ得る。
【００１９】
本発明は、更に、主として短鎖の線状および分岐状パラフィンを含むＦＴ一次生成物からの、ＣＩ機関用に適した合成ナフサ燃料の製造方法に及ぶ。
【００２０】
この方法において、ＦＴ法からのワックス質生成物は、少なくとも２種のフラクション、すなわち重質フラクションおよび少なくとも１種の軽質フラクションに分離される。軽質フラクションは、酸素のようなヘテロ原子の化合物を除去するためにおよびオレフィンを飽和するために温和な接触水素化に付され得、それによりナフサ、ディーゼル、溶媒および／またはそれらに対する配合成分として有用な物質を生成する。重質フラクションは先行の水素化処理なしに接触水素化処理され得て、良好な低温流動特性を有する生成物を生成する。この水素化処理された重質フラクションは水素化されたおよび／または水素化されていない軽質フラクションの全部または一部とブレンドされ得て、受容され得るセタン価により特徴づけられるナフサ燃料が分別後に得られる。
【００２１】
水素化処理工程用に適した触媒は、商業的に入手でき、また所望の最終生成物の改善品質に向けて選択され得る。
【００２２】
本発明の更なる観点によれば、３０を越えるセタン価および−３０℃未満の曇り点を有する合成ナフサ燃料であって、実質的に上記に記載されたようなイソパラフィン含有率を有する該ナフサ燃料が提供される。
【００２３】
一つの具体的態様において、合成ナフサ燃料はＦＴ生成物である。
【００２４】
本発明は、１０％から１００％の上記に記載された合成ナフサ燃料を含む燃料組成物に及ぶ。
【００２５】
典型的には、燃料組成物は、０から９０％の１種またはそれ以上のディーゼル燃料を含み得る。
【００２６】
燃料組成物は、少なくとも２０％の合成ナフサ燃料を含み得、しかして該組成物は４０より大きいセタン価および２℃未満の曇り点を有する。合成ナフサを曇り点降下剤として用いることは、燃料組成物について少なくとも２℃の曇り点降下をもたらすことになり得る。
【００２７】
燃料組成物は、少なくとも３０％の合成ナフサ燃料を含み得、しかして該組成物は４０より大きいセタン価および０℃未満の曇り点を有する。合成ナフサを曇り点降下剤として用いることは、燃料組成物について少なくとも３℃の曇り点降下をもたらすことになり得る。
【００２８】
燃料組成物は、少なくとも５０％の合成ナフサ燃料を含み得、しかして該組成物は４０より大きいセタン価および０℃未満一層典型的には−４℃未満の曇り点を有する。合成ナフサを曇り点降下剤として用いることは、燃料組成物について少なくとも４℃の曇り点降下一層典型的には少なくとも８℃の降下をもたらすことになり得る。
【００２９】
燃料組成物は、少なくとも７０％の合成ナフサ燃料を含み得、しかして該組成物は４０より大きいセタン価および−１０℃未満一層典型的には−１５℃の曇り点を有する。合成ナフサを曇り点降下剤として用いることは、燃料組成物について少なくとも１３℃の曇り点降下一層典型的には少なくとも１８℃の降下をもたらすことになり得る。
【００３０】
配合組成物は、更に、他の燃料特性を改善するために０から１０％の添加剤を含み得る。
【００３１】
添加剤は、潤滑改善剤を含み得る。潤滑改善剤は、組成物の０から０．５％典型的には組成物の０．００００１％から０．０５％を含み得る。ある具体的態様において、潤滑改善剤は、組成物の０．００８％から０．０２％を含む。
【００３２】
燃料組成物は、ディーゼルとして、ＵＳ ２−Ｄグレード（ＡＳＴＭ Ｄ９７５−９４に規定されているようなディーゼル燃料油用低硫黄Ｎｏ．２−Ｄグレード）および／またはＣＡＲＢ（California Air Resources Board １９９３規格）ディーゼル燃料および／または南アフリカ規格商業用ディーゼル燃料のような原油由来ディーゼルを含み得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明は、一次ＦＴ生成物のナフサおよび中質留出物（たとえば、３０を越えるセタン価を有する一方、上記に記載されたような良好な低温流動性質をも有するナフサ燃料）への転化を記載する。
【００３４】
ＦＴ法は、石炭、天然ガス、バイオマスまたは重質油流から誘導された合成ガスをメタンから１４００を越える分子質量を有する種までの範囲の炭化水素に転化するために工業的に用いられる。
【００３５】
主要生成物は線状パラフィン系物質であるけれども、分岐パラフィン、オレフィンおよび酸素添加成分のような他の種が生成物全候補者の一部を形成し得る。正確な生成物全候補者は、たとえばCatal.Rev.-Sci.Eng.，２３（１＆２），２６５〜２７８（１９８１）から明らかであるように、反応器の配置、操作条件および用いられる触媒に左右される。
【００３６】
重質炭化水素の製造用の好ましい反応器はスラリー床または管状固定床反応器であり、一方操作条件は好ましくは１６０℃〜２８０℃（ある場合には、２１０〜２６０℃）および１８〜５０バール（ある場合には、２０〜３０バール）の範囲にある。
【００３７】
触媒中の好ましい活性金属は、鉄、ルテニウムまたはコバルトを含む。各触媒はそれ自身の特有の生成物全候補者を与えるけれども、すべての場合において、生成物全候補者は、使用可能な生成物に更に改善される必要があるところの、あるワックス質の高パラフィン物質を含有する。ＦＴ生成物は、中質留出物、ナフサ、溶媒、潤滑油基礎材料、等のような一連の最終生成物に転化され得る。水素化分解、水素化処理および蒸留のような一連の過程から通常成るかかる転化は、ＦＴ仕上げ法と称され得る。
【００３８】
本発明のＦＴ仕上げ法は、ＦＴ法から誘導されたＣ5および一層高級の炭化水素から成る供給物流を用いる。この供給物は、少なくとも２種の個々のフラクションすなわち重質フラクションおよび少なくとも１種の軽質フラクションに分離される。これらの２種のフラクションの間のカット点は、好ましくは３００℃未満典型的には約２７０℃である。
【００３９】
下記の表は、１０％精度でもって２種のフラクションの典型的組成を与える。
【００４０】
【表１】
【００４１】
＞１６０℃のフラクションは、ノルマルナフサ範囲より高い温度で沸騰するかなりの量の炭化水素物質を含有する。１６０℃ないし２７０℃のフラクションは、軽質ディーゼル燃料とみなされ得る。このことは、２７０℃より重質のすべての物質が水素化処理たとえば水素化分解としてしばしば言及される接触法により軽質物質に転化される必要があることを意味する。
【００４２】
この工程用の触媒は、二機能型である。すなわち、それらは分解のためのおよび水素化のための活性部位を含有する。水素化のために活性な触媒金属は、白金もしくはパラジウムのような第ＶＩＩＩ族貴金属または硫化第ＶＩＩＩ族卑金属たとえばニッケル、コバルト（硫化第ＶＩ族金属たとえばモリブデンを含んでいても含んでいなくてもよい）を含む。金属についての支持体は、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、バナジアおよび他の第ＩＩＩ、ＩＶ、ＶＡおよびＶＩ族酸化物のようないかなる耐火性酸化物（単独でまたは他の耐火性酸化物と組み合って）でもあり得る。その代わりに、支持体は、部分的にまたは全体的にゼオライトから成り得る。しかしながら、本発明について、好ましい支持体は、無定形のシリカ−アルミナである。
【００４３】
水素化分解についてのプロセス条件は、広範囲にわたって変動され得、そして通常、ナフサの収率を最適にするために広範な実験後に入念に選ばれる。これに関して、多くの化学反応においてように転化度と選択度の間の妥協があることに留意することが重要である。非常に高い転化度は、高収率のガスおよび低収率のナフサ燃料をもたらすことになる。それ故、＞１６０℃の炭化水素の転化を最適にするために、プロセス条件を念入りに調和させることが重要である。表２は、好ましい条件のリストを与える。
【００４４】
【表２】
【００４５】
それにもかかわらず、水素化分解過程中転化されていない部分を再循環することにより、供給原料中の＞３７０℃の物質のすべてを転化することが可能である。
【００４６】
表１から明らかなように、１６０℃未満で沸騰するフラクション（軽質凝縮物）の大部分が既にナフサについての典型的沸騰範囲すなわち５０〜１６０℃にある。このフラクションは、水素化処理に付されても付されなくてもよい。水素化処理により、ヘテロ原子は除去されそして不飽和化合物は水素化される。水素化処理は、水素化機能を有するいかなる触媒たとえば第ＶＩＩＩ族貴金属または硫化卑金属もしくは第ＶＩ族金属またはそれらの組合わせによっても触媒される周知の工業法である。好ましい支持体は、アルミナおよびシリカである。
【００４７】
表３は、水素化処理法についての典型的操作条件を与える。
【００４８】
【表３】
【００４９】
水素化処理されたフラクションは溶媒として有用なパラフィン系物質に分別され得るけれども、本出願人は、水素化処理されたフラクションがワックスの水素化分解から得られた生成物と直接的にブレンドされ得るということを今般驚くべきことに見出した。凝縮物流中に含有されている物質を水素化異性化することは可能であるけれども、本出願人は、このことは一層軽質の物質へのナフサ沸騰範囲の物質の小さいしかし有意的な損失に通じることを見出した。更に、異性化は分岐異性体の形成に通じ、しかしてこのことは対応するノルマルパラフィンのセタン価より小さいセタン価に通じる。
【００５０】
ＦＴ仕上げ法についての重要なパラメーターは、生成物収率の最大化、生成物品質およびコストである。提案されたプロセススキームは単純でありそしてそれ故コスト効率的である一方、それは＞３０のセタン価を有するＣＩ機関用に適した合成ナフサ燃料を良好な収率にて生成する。実際、本発明の方法は、受容され得るセタン価および優秀な低温流動性質の両者の独特の組合わせにより特徴づけられるところの、これまで調和されていない品質のＣＩ機関における使用のためのナフサを生成することができる。
【００５１】
合成ナフサ燃料の独特的特性に通じるのは、本発明のＦＴ仕上げ法が操作されるやり方により直接的に引き起こされるところの合成ナフサ燃料の独特的組成である。
【００５２】
図１の記載されたＦＴ仕上げ法は、多数の配置にて結合され得る。本出願人は、これらをプロセス合成最適化として当該技術において知られているものにおける試行と考える。
【００５３】
しかしながら、可能なプロセス配置が表４に概略されているＦＴ一次生成物の仕上げについての特定的プロセス条件は、広範なかつ入念な実験および設計後に得られた。
【００５４】
【表４】
【００５５】
番号 図１の参照数字ＦＴ フィッシャー−トロプシュ 基本法は、添付の図１に概略されている。水素と一酸化炭素の混合物である合成ガスはＦＴ反応器１に入り、しかしてそこで合成ガスはＦＴ反応により炭化水素に転化される。
【００５６】
軽質ＦＴフラクションは管路７中に回収され、そして分別装置２および水素化処理装置３に通されても通されなくてもよい。水素化処理装置からの生成物９は、分別装置４において分離され得、またはその代わりに共通の分別装置６に送られる水素化分解装置の生成物１６と混合され得る。
【００５７】
ワックス質ＦＴフラクションは管路１３中に回収され、そして水素化分解装置５に送られる。分別２が考慮される場合、塔底カット１２は水素化分解装置５に送られることになる。生成物１６は、単独でまたは軽質フラクション９ａと混合されて、分別装置６において分離される。
【００５８】
プロセススキームに依存して、ナフサ１９である軽質生成物フラクションが、分別装置６からまたは同等のフラクション１０および１７をブレンドすることにより得られる。これは、ナフサとして有用な典型的にはＣ5〜１６０℃のフラクションである。
【００５９】
合成ディーゼル２０である幾分重質のカットは、同様なやり方で分別装置６からまたは同等のフラクション１１および１８をブレンドすることにより得られ得る。このカットは、典型的には、ディーゼルとして有用な１６０〜３７０℃フラクションとして回収される。
【００６０】
分別装置６からの重質の未転化物質２１は、消滅まで水素化分解装置５に再循環される。その代わりに、この残渣は、合成潤滑油基礎材料の製造のために用いられ得る。少量のＣ1〜Ｃ4ガスもまた、分別装置４および６において分離される。
【００６１】
次の例１〜９は、更に本発明を説明するのに役立つ。
【実施例】
【００６２】
例において用いられている用語
ＬＴＦＴ 低温フィッシャー−トロプシュ。
管状固定床またはスラリー床反応器において１８〜５０バールの圧力にて、この特許において先に記載されたような基本的プロセス条件を用いて、１６０℃と２８０℃の間の温度にて完了されたフィッシャー−トロプシュ合成。
【００６３】
ＳＲ 直留。
いかなる化学的変換法にも付されなかったところの、ＬＴＦＴから直接的に得られた生成物。
【００６４】
ＨＴ ＳＲ 水素化直留。
この特許において先に記載されたような基本的プロセス条件を用いて水素化された後の、ＬＴＦＴのＳＲ生成物から得られた生成物。
【００６５】
ＨＸ 水素化分解。
この特許において先に記載されたような基本的プロセス条件を用いて水素化分解された後の、ＬＴＦＴのＳＲ生成物から得られた生成物。
【００６６】
例１
直留（ＳＲ）ナフサを、軽質ＦＴ凝縮物の分別により製造した。この生成物は、表５に示された燃料特性を有していた。同表は、石油を基剤としたディーゼル燃料の基本性質を含んでいる。
【００６７】
例２
水素化直留（ＨＴ ＳＲ）ナフサを、軽質ＦＴ凝縮物の水素化処理および分別により製造した。この生成物は、表５に示された燃料特性を有していた。
【００６８】
例３
水素化分解（ＨＸ）ナフサを、重質ＦＴワックスの水素化分解および分別により製造した。この生成物は、表５に示された燃料特性を有していた。
【００６９】
例４
ＬＴＦＴナフサを、例２および３に記載されたナフサをブレンドすることにより製造した。配合比は、容量により５０：５０であった。この生成物は、表５に示された燃料特性を有していた。
【００７０】
【表５】
【００７１】
注記：
１．これらの燃料は、添加剤を含有しない；２．ＡＰＩ手順１４Ａ1．３；３．相関された（参考文献： ＨＰ Ｓｅｐ １９８７ ｐ．８１）
例５
例１に記載されたＳＲナフサを放出物について試験して、表６に示された結果が得られた。メルセデスベンツ４０７Ｔディーゼル機関がこの試験のために用いられ、しかしてその特性もまた表６に示されている。試験中測定された放出物は、慣用のディーゼル燃料について測定されたものより２１．６％少ないＣＯ、４．７％少ないＣＯ2および２０．０％少ないＮＯＸであった。加えて、ボッシュ煤煙価により測定された微粒子放出は、慣用のディーゼル燃料について観測されたものより５２％低かった。比燃料消費量は、慣用のディーゼルについて観測されたものより０．２％低かった。
【００７２】
例６
例２に記載されたＨＴ ＳＲナフサを放出物について試験して、表６に示された結果が得られた。メルセデスベンツ４０７Ｔディーゼル機関がこの試験のために用いられ、しかしてその特性もまた表６に示されている。試験中測定された放出物は、慣用のディーゼル燃料について測定されたものより２８．８％少ないＣＯ、３．５％少ないＣＯ2および２６．１％少ないＮＯＸであった。加えて、ボッシュ煤煙価により測定された微粒子放出は、慣用のディーゼル燃料について観測されたものより４５％低かった。比燃料消費量は、慣用のディーゼルについて観測されたものより４．９％低かった。
【００７３】
例７
例３に記載されたＨＸナフサを放出物について試験して、表６に示された結果が得られた。メルセデスベンツ４０７Ｔディーゼル機関がこの試験のために用いられ、しかしてその特性もまた表６に示されている。試験中測定された放出物は、慣用のディーゼル燃料について測定されたものより７．２％少ないＣＯ、０．３％少ないＣＯ2および２６．６％少ないＮＯＸであった。加えて、ボッシュ煤煙価により測定された微粒子放出は、慣用のディーゼル燃料について観測されたものより５４％低かった。比燃料消費量は、慣用のディーゼルについて観測されたものより７．１％低かった。
【００７４】
例８
例４に記載されたＬＴＦＴナフサを放出物について試験して、表６に示された結果が得られた。未改良メルセデスベンツ４０７Ｔディーゼル機関がこの試験のために用いられ、しかしてその特性もまた表６に示されている。試験中測定された放出物は、慣用のディーゼル燃料について測定されたものより２５．２％少ないＣＯ、４．４％少ないＣＯ2および２６．１％少ないＮＯＸであった。加えて、ボッシュ煤煙価により測定された微粒子放出は、慣用のディーゼル燃料について観測されたものより４５％低かった。比燃料消費量は、慣用のディーゼルについて観測されたものより４．６％低かった。
【００７５】
【表６】
【００７６】
例９
ＬＴＦＴナフサを商業用南アフリカディーゼルと５０：５０の割合（容量）にてブレンドして、低温気象環境用に適した燃料を製造した。この燃料およびその成分の燃料特性は、表７に示されている。表８に、圧縮点火（ＣＩ）機関におけるこの燃料配合物の性能およびその成分の性能が示されている。５０：５０の配合物は、１０％低い比燃料消費量、１９％低いＮＯＸ放出物および２１％低いボッシュ煤煙価を示す。他のパラメーターもまた有意である。
【００７７】
該商業用ディーゼル燃料は、慣用の非冬季燃料グレードである。慣用的に、低温気象環境用ディーゼル燃料を製造する石油精製装置は、それらの生成物の終点（最終沸点）を下げるよう強いられる。こうすることにより、それらは低温流動特性を下げて、それを低温動作とより適合性にしおよび凍結可能性を下げる。このことは、ディーゼル燃料についてのみならず、ジェット燃料および他の製品（暖房用オイルのような）についても、より低い生産量レベルをもたらすことになる。
【００７８】
ＬＴＦＴナフサと商業用南アフリカディーゼルの配合物は、慣用の燃料の生産量を減じることなく製造され得る低温気象環境用に適した燃料である。該配合物は、受容され得るセタン価および引火点を含めて慣用の燃料の利点を保持し、また添加剤または性能損失なしに低温条件において用いられ得る。加えて、該配合物は、放出物に関して環境的利点を有し得る。
【００７９】
表７および８に示された結果のいくつかは、例の終わりに添付図にてグラフ的に示されている。
【００８０】
【表７】
【００８１】
【表８】
【００８２】
【表９】
【００８３】
【表１０】
【００８４】
【表１１】
【００８５】
【表１２】
【００８６】
【表１３】
【００８７】
【表１４】
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】フィッシャー−トロプシュ基本法を概略的に示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮点火（ＣＩ）燃焼機関において使用可能なナフサ燃料およびかかるナフサ燃料の製造方法に関する。一層特に、本発明は、ＣＯおよびＨ2の反応により（典型的にはフィッシャー−トロプシュ（ＦＴ）法により）製造される主としてパラフィン系の合成原油から製造されたナフサ燃料に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＴ炭化水素合成法の生成物、特にコバルトおよび／または鉄系接触法の生成物は、高割合のノルマルパラフィンを含有する。一次ＦＴ生成物は悪評高いほど不良な低温流動性質を与え、かかる生成物を低温流動性質が重要であるところにおいてたとえばディーゼル燃料、潤滑油基礎材料およびジェット燃料に用いることを困難にする。オクタン価とセタン価は通常逆関係にあり、すなわち、より高いオクタン価は典型的にはより低いセタン価に関連づけられる、ということが当該技術において知られている。ナフサフラクションは、凝固点および曇り点のような低い低温流動特性を固有的に有する、ということも知られている。かくして、ＦＴ法から得られしかも良好な低温流動特性およびＣＩ機関燃料要件と適合可能なセタン価を有する合成ナフサ燃料を製造する方法に対する誘因がある。加えて、かかる合成ナフサ燃料は、受容され得る生分解性質を有し得る。
【０００３】
本発明において記載される合成ナフサ燃料は、ＦＴ反応のような反応を通じて合成ガスから得られたパラフィン系合成原油から製造される。ＦＴ一次生成物は、メタンから１４００を越える分子質量を有する種（主としてパラフィン系炭化水素およびオレフィンおよび酸素添加物のような比較的少量の他の種を含めて）までの広範囲の炭化水素にわたる。
【０００４】
先行技術は、ＵＳ５，３７８，３４８において、フィッシャー−トロプシュ反応器からの生成物を水素化処理および異性化することにより、−３４℃またはそれ以下の凍結点を有するジェット燃料（この燃料のイソパラフィン特質に因り）が得られ得る、ということを教示する。ワックス質パラフィン供給物に関してこの増大した生成物分岐はノルマル（線状）パラフィンについてのものより小さいセタン価（燃焼）値と相応し、分岐の増大がパラフィン系炭化水素燃料のセタン価を低減することを表す。
【０００５】
驚くべきことに、本出願人により、典型的には３０を越えるセタン価および良好な低温流動性質を有する水素化処理された合成ナフサ燃料が製造され得ることが今般見出された。本発明の合成ナフサ燃料は、ＣＩ機関において、典型的にはディーゼル燃料が現在用いられているところにおいて、単独でまたは配合物にて用いられ得る。このことは、燃料品質および放出のより厳しい規格が満たされることに通じる。本発明の合成ナフサ燃料は、より低い放出物、良好な低温流動特性、低い芳香族化合物含有率および受容され得るセタン価を有するように、慣用のディーゼル燃料とブレンドされ得る。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かくして、本発明の第１の観点によれば、ＣＩ機関における使用のために適した合成ナフサ燃料の製造方法であって、少なくともａ）ＣＯおよびＨ2のフィッシャー−トロプシュ（ＦＴ）合成反応生成物の少なくともフラクションまたはその誘導体を水素化処理し、ｂ）該ＦＴ合成生成物の少なくともフラクションまたはその誘導体を水素化分解し、そしてｃ）これらのプロセス生成物を分別して所望の合成ナフサ燃料特性を得る工程を含む上記方法が提供される。
【０００７】
該方法は、分別されたプロセス生成物を所望比率にてブレンドしてＣＩ機関における使用のための所望特性を有する合成ナフサ燃料を得る追加的工程を含み得る。
【０００８】
上記に記載された方法は、所望特性のうちのいくつかが、
− ３０を越える高セタン価を有する；
− 約５ｐｐｍ未満の低硫黄含有率を有する；
− 良好な低温流動性質を有する；および
− ３０％より多いイソパラフィンを有し、しかも該イソパラフィンがメチルおよび／またはエチル分岐イソパラフィンを含むを含む合成ナフサを製造し得る。
【０００９】
本発明の更に別の観点によれば、３０より高いセタン価を有する合成ナフサ燃料を製造する方法であって、（ａ）ＦＴ合成反応により合成ガスから得られた生成物を１種またはそれ以上の重質フラクションおよび１種またはそれ以上の軽質フラクションに分離し、（ｂ）主として留出物をもたらす条件下で該重質フラクションを接触処理し、（ｃ）工程（ｂ）のナフサ生成物フラクションをやはり工程（ｂ）において生成されている重質生成物フラクションから分離し、そして（ｄ）随意に、工程（ｃ）において得られたナフサ生成物を工程（ａ）の１種またはそれ以上の軽質フラクションの少なくとも一部またはその生成物とブレンドすること含む上記方法が提供される。
【００１０】
工程（ｂ）の接触処理は、水素化処理工程、たとえば水素化分解または温和な水素化分解であり得る。
【００１１】
合成ナフサ燃料を製造する方法は、工程（ｄ）に先立って、工程（ａ）の１種またはそれ以上の軽質フラクションの少なくともいくらかまたはその生成物を分別する１つまたはそれ以上の追加的工程を含み得る。
【００１２】
合成ナフサ燃料を製造する方法は、工程（ｄ）に先立って、工程（ａ）の１種またはそれ以上の軽質フラクションの少なくともいくらかまたはその生成物を水素化処理する追加的工程を含み得る。
【００１３】
工程（ａ）の１種またはそれ以上の重質フラクションは約７０℃ないし７００℃の範囲の真沸点（ＴＢＰ）を有し得るが、しかしそれは８０℃ないし６５０℃の範囲にあり得る。
【００１４】
１種またはそれ以上の軽質フラクションは、−７０℃ないし３５０℃の範囲典型的には−１０℃ないし３４０℃の範囲の真沸点（ＴＢＰ）を有し得る。
【００１５】
工程（ｄ）の生成物は、３０℃ないし２００℃の範囲で沸騰し得る。工程（ｄ）の生成物は、ＡＳＴＭ Ｄ８６法により測定されるとき４０℃ないし１５５℃の範囲で沸騰し得る。
【００１６】
工程（ｄ）の生成物は、ナフサ燃料であり得る。
【００１７】
工程（ｄ）の生成物は、−３０℃典型的には−４０℃未満そして−５０℃未満さえの曇り点を有し得る。
【００１８】
工程（ｄ）の生成物は、工程（ｃ）において得られたナフサ生成物フラクションを工程（ａ）の１種またはそれ以上の軽質フラクションの少なくとも一部またはその生成物と１：２４と９：１典型的には２：１と６：１の間の容量比にてそして一つの具体的態様においては５０：５０の容量比にて混合することにより得られ得る。
【００１９】
本発明は、更に、主として短鎖の線状および分岐状パラフィンを含むＦＴ一次生成物からの、ＣＩ機関用に適した合成ナフサ燃料の製造方法に及ぶ。
【００２０】
この方法において、ＦＴ法からのワックス質生成物は、少なくとも２種のフラクション、すなわち重質フラクションおよび少なくとも１種の軽質フラクションに分離される。軽質フラクションは、酸素のようなヘテロ原子の化合物を除去するためにおよびオレフィンを飽和するために温和な接触水素化に付され得、それによりナフサ、ディーゼル、溶媒および／またはそれらに対する配合成分として有用な物質を生成する。重質フラクションは先行の水素化処理なしに接触水素化処理され得て、良好な低温流動特性を有する生成物を生成する。この水素化処理された重質フラクションは水素化されたおよび／または水素化されていない軽質フラクションの全部または一部とブレンドされ得て、受容され得るセタン価により特徴づけられるナフサ燃料が分別後に得られる。
【００２１】
水素化処理工程用に適した触媒は、商業的に入手でき、また所望の最終生成物の改善品質に向けて選択され得る。
【００２２】
本発明の更なる観点によれば、３０を越えるセタン価および−３０℃未満の曇り点を有する合成ナフサ燃料であって、実質的に上記に記載されたようなイソパラフィン含有率を有する該ナフサ燃料が提供される。
【００２３】
一つの具体的態様において、合成ナフサ燃料はＦＴ生成物である。
【００２４】
本発明は、１０％から１００％の上記に記載された合成ナフサ燃料を含む燃料組成物に及ぶ。
【００２５】
典型的には、燃料組成物は、０から９０％の１種またはそれ以上のディーゼル燃料を含み得る。
【００２６】
燃料組成物は、少なくとも２０％の合成ナフサ燃料を含み得、しかして該組成物は４０より大きいセタン価および２℃未満の曇り点を有する。合成ナフサを曇り点降下剤として用いることは、燃料組成物について少なくとも２℃の曇り点降下をもたらすことになり得る。
【００２７】
燃料組成物は、少なくとも３０％の合成ナフサ燃料を含み得、しかして該組成物は４０より大きいセタン価および０℃未満の曇り点を有する。合成ナフサを曇り点降下剤として用いることは、燃料組成物について少なくとも３℃の曇り点降下をもたらすことになり得る。
【００２８】
燃料組成物は、少なくとも５０％の合成ナフサ燃料を含み得、しかして該組成物は４０より大きいセタン価および０℃未満一層典型的には−４℃未満の曇り点を有する。合成ナフサを曇り点降下剤として用いることは、燃料組成物について少なくとも４℃の曇り点降下一層典型的には少なくとも８℃の降下をもたらすことになり得る。
【００２９】
燃料組成物は、少なくとも７０％の合成ナフサ燃料を含み得、しかして該組成物は４０より大きいセタン価および−１０℃未満一層典型的には−１５℃の曇り点を有する。合成ナフサを曇り点降下剤として用いることは、燃料組成物について少なくとも１３℃の曇り点降下一層典型的には少なくとも１８℃の降下をもたらすことになり得る。
【００３０】
配合組成物は、更に、他の燃料特性を改善するために０から１０％の添加剤を含み得る。
【００３１】
添加剤は、潤滑改善剤を含み得る。潤滑改善剤は、組成物の０から０．５％典型的には組成物の０．００００１％から０．０５％を含み得る。ある具体的態様において、潤滑改善剤は、組成物の０．００８％から０．０２％を含む。
【００３２】
燃料組成物は、ディーゼルとして、ＵＳ ２−Ｄグレード（ＡＳＴＭ Ｄ９７５−９４に規定されているようなディーゼル燃料油用低硫黄Ｎｏ．２−Ｄグレード）および／またはＣＡＲＢ（California Air Resources Board １９９３規格）ディーゼル燃料および／または南アフリカ規格商業用ディーゼル燃料のような原油由来ディーゼルを含み得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明は、一次ＦＴ生成物のナフサおよび中質留出物（たとえば、３０を越えるセタン価を有する一方、上記に記載されたような良好な低温流動性質をも有するナフサ燃料）への転化を記載する。
【００３４】
ＦＴ法は、石炭、天然ガス、バイオマスまたは重質油流から誘導された合成ガスをメタンから１４００を越える分子質量を有する種までの範囲の炭化水素に転化するために工業的に用いられる。
【００３５】
主要生成物は線状パラフィン系物質であるけれども、分岐パラフィン、オレフィンおよび酸素添加成分のような他の種が生成物全候補者の一部を形成し得る。正確な生成物全候補者は、たとえばCatal.Rev.-Sci.Eng.，２３（１＆２），２６５〜２７８（１９８１）から明らかであるように、反応器の配置、操作条件および用いられる触媒に左右される。
【００３６】
重質炭化水素の製造用の好ましい反応器はスラリー床または管状固定床反応器であり、一方操作条件は好ましくは１６０℃〜２８０℃（ある場合には、２１０〜２６０℃）および１８〜５０バール（ある場合には、２０〜３０バール）の範囲にある。
【００３７】
触媒中の好ましい活性金属は、鉄、ルテニウムまたはコバルトを含む。各触媒はそれ自身の特有の生成物全候補者を与えるけれども、すべての場合において、生成物全候補者は、使用可能な生成物に更に改善される必要があるところの、あるワックス質の高パラフィン物質を含有する。ＦＴ生成物は、中質留出物、ナフサ、溶媒、潤滑油基礎材料、等のような一連の最終生成物に転化され得る。水素化分解、水素化処理および蒸留のような一連の過程から通常成るかかる転化は、ＦＴ仕上げ法と称され得る。
【００３８】
本発明のＦＴ仕上げ法は、ＦＴ法から誘導されたＣ5および一層高級の炭化水素から成る供給物流を用いる。この供給物は、少なくとも２種の個々のフラクションすなわち重質フラクションおよび少なくとも１種の軽質フラクションに分離される。これらの２種のフラクションの間のカット点は、好ましくは３００℃未満典型的には約２７０℃である。
【００３９】
下記の表は、１０％精度でもって２種のフラクションの典型的組成を与える。
【００４０】
【表１】
【００４１】
＞１６０℃のフラクションは、ノルマルナフサ範囲より高い温度で沸騰するかなりの量の炭化水素物質を含有する。１６０℃ないし２７０℃のフラクションは、軽質ディーゼル燃料とみなされ得る。このことは、２７０℃より重質のすべての物質が水素化処理たとえば水素化分解としてしばしば言及される接触法により軽質物質に転化される必要があることを意味する。
【００４２】
この工程用の触媒は、二機能型である。すなわち、それらは分解のためのおよび水素化のための活性部位を含有する。水素化のために活性な触媒金属は、白金もしくはパラジウムのような第ＶＩＩＩ族貴金属または硫化第ＶＩＩＩ族卑金属たとえばニッケル、コバルト（硫化第ＶＩ族金属たとえばモリブデンを含んでいても含んでいなくてもよい）を含む。金属についての支持体は、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、バナジアおよび他の第ＩＩＩ、ＩＶ、ＶＡおよびＶＩ族酸化物のようないかなる耐火性酸化物（単独でまたは他の耐火性酸化物と組み合って）でもあり得る。その代わりに、支持体は、部分的にまたは全体的にゼオライトから成り得る。しかしながら、本発明について、好ましい支持体は、無定形のシリカ−アルミナである。
【００４３】
水素化分解についてのプロセス条件は、広範囲にわたって変動され得、そして通常、ナフサの収率を最適にするために広範な実験後に入念に選ばれる。これに関して、多くの化学反応においてように転化度と選択度の間の妥協があることに留意することが重要である。非常に高い転化度は、高収率のガスおよび低収率のナフサ燃料をもたらすことになる。それ故、＞１６０℃の炭化水素の転化を最適にするために、プロセス条件を念入りに調和させることが重要である。表２は、好ましい条件のリストを与える。
【００４４】
【表２】
【００４５】
それにもかかわらず、水素化分解過程中転化されていない部分を再循環することにより、供給原料中の＞３７０℃の物質のすべてを転化することが可能である。
【００４６】
表１から明らかなように、１６０℃未満で沸騰するフラクション（軽質凝縮物）の大部分が既にナフサについての典型的沸騰範囲すなわち５０〜１６０℃にある。このフラクションは、水素化処理に付されても付されなくてもよい。水素化処理により、ヘテロ原子は除去されそして不飽和化合物は水素化される。水素化処理は、水素化機能を有するいかなる触媒たとえば第ＶＩＩＩ族貴金属または硫化卑金属もしくは第ＶＩ族金属またはそれらの組合わせによっても触媒される周知の工業法である。好ましい支持体は、アルミナおよびシリカである。
【００４７】
表３は、水素化処理法についての典型的操作条件を与える。
【００４８】
【表３】
【００４９】
水素化処理されたフラクションは溶媒として有用なパラフィン系物質に分別され得るけれども、本出願人は、水素化処理されたフラクションがワックスの水素化分解から得られた生成物と直接的にブレンドされ得るということを今般驚くべきことに見出した。凝縮物流中に含有されている物質を水素化異性化することは可能であるけれども、本出願人は、このことは一層軽質の物質へのナフサ沸騰範囲の物質の小さいしかし有意的な損失に通じることを見出した。更に、異性化は分岐異性体の形成に通じ、しかしてこのことは対応するノルマルパラフィンのセタン価より小さいセタン価に通じる。
【００５０】
ＦＴ仕上げ法についての重要なパラメーターは、生成物収率の最大化、生成物品質およびコストである。提案されたプロセススキームは単純でありそしてそれ故コスト効率的である一方、それは＞３０のセタン価を有するＣＩ機関用に適した合成ナフサ燃料を良好な収率にて生成する。実際、本発明の方法は、受容され得るセタン価および優秀な低温流動性質の両者の独特の組合わせにより特徴づけられるところの、これまで調和されていない品質のＣＩ機関における使用のためのナフサを生成することができる。
【００５１】
合成ナフサ燃料の独特的特性に通じるのは、本発明のＦＴ仕上げ法が操作されるやり方により直接的に引き起こされるところの合成ナフサ燃料の独特的組成である。
【００５２】
図１の記載されたＦＴ仕上げ法は、多数の配置にて結合され得る。本出願人は、これらをプロセス合成最適化として当該技術において知られているものにおける試行と考える。
【００５３】
しかしながら、可能なプロセス配置が表４に概略されているＦＴ一次生成物の仕上げについての特定的プロセス条件は、広範なかつ入念な実験および設計後に得られた。
【００５４】
【表４】
【００５５】
番号 図１の参照数字ＦＴ フィッシャー−トロプシュ 基本法は、添付の図１に概略されている。水素と一酸化炭素の混合物である合成ガスはＦＴ反応器１に入り、しかしてそこで合成ガスはＦＴ反応により炭化水素に転化される。
【００５６】
軽質ＦＴフラクションは管路７中に回収され、そして分別装置２および水素化処理装置３に通されても通されなくてもよい。水素化処理装置からの生成物９は、分別装置４において分離され得、またはその代わりに共通の分別装置６に送られる水素化分解装置の生成物１６と混合され得る。
【００５７】
ワックス質ＦＴフラクションは管路１３中に回収され、そして水素化分解装置５に送られる。分別２が考慮される場合、塔底カット１２は水素化分解装置５に送られることになる。生成物１６は、単独でまたは軽質フラクション９ａと混合されて、分別装置６において分離される。
【００５８】
プロセススキームに依存して、ナフサ１９である軽質生成物フラクションが、分別装置６からまたは同等のフラクション１０および１７をブレンドすることにより得られる。これは、ナフサとして有用な典型的にはＣ5〜１６０℃のフラクションである。
【００５９】
合成ディーゼル２０である幾分重質のカットは、同様なやり方で分別装置６からまたは同等のフラクション１１および１８をブレンドすることにより得られ得る。このカットは、典型的には、ディーゼルとして有用な１６０〜３７０℃フラクションとして回収される。
【００６０】
分別装置６からの重質の未転化物質２１は、消滅まで水素化分解装置５に再循環される。その代わりに、この残渣は、合成潤滑油基礎材料の製造のために用いられ得る。少量のＣ1〜Ｃ4ガスもまた、分別装置４および６において分離される。
【００６１】
次の例１〜９は、更に本発明を説明するのに役立つ。
【実施例】
【００６２】
例において用いられている用語
ＬＴＦＴ 低温フィッシャー−トロプシュ。
管状固定床またはスラリー床反応器において１８〜５０バールの圧力にて、この特許において先に記載されたような基本的プロセス条件を用いて、１６０℃と２８０℃の間の温度にて完了されたフィッシャー−トロプシュ合成。
【００６３】
ＳＲ 直留。
いかなる化学的変換法にも付されなかったところの、ＬＴＦＴから直接的に得られた生成物。
【００６４】
ＨＴ ＳＲ 水素化直留。
この特許において先に記載されたような基本的プロセス条件を用いて水素化された後の、ＬＴＦＴのＳＲ生成物から得られた生成物。
【００６５】
ＨＸ 水素化分解。
この特許において先に記載されたような基本的プロセス条件を用いて水素化分解された後の、ＬＴＦＴのＳＲ生成物から得られた生成物。
【００６６】
例１
直留（ＳＲ）ナフサを、軽質ＦＴ凝縮物の分別により製造した。この生成物は、表５に示された燃料特性を有していた。同表は、石油を基剤としたディーゼル燃料の基本性質を含んでいる。
【００６７】
例２
水素化直留（ＨＴ ＳＲ）ナフサを、軽質ＦＴ凝縮物の水素化処理および分別により製造した。この生成物は、表５に示された燃料特性を有していた。
【００６８】
例３
水素化分解（ＨＸ）ナフサを、重質ＦＴワックスの水素化分解および分別により製造した。この生成物は、表５に示された燃料特性を有していた。
【００６９】
例４
ＬＴＦＴナフサを、例２および３に記載されたナフサをブレンドすることにより製造した。配合比は、容量により５０：５０であった。この生成物は、表５に示された燃料特性を有していた。
【００７０】
【表５】
【００７１】
注記：
１．これらの燃料は、添加剤を含有しない；２．ＡＰＩ手順１４Ａ1．３；３．相関された（参考文献： ＨＰ Ｓｅｐ １９８７ ｐ．８１）
例５
例１に記載されたＳＲナフサを放出物について試験して、表６に示された結果が得られた。メルセデスベンツ４０７Ｔディーゼル機関がこの試験のために用いられ、しかしてその特性もまた表６に示されている。試験中測定された放出物は、慣用のディーゼル燃料について測定されたものより２１．６％少ないＣＯ、４．７％少ないＣＯ2および２０．０％少ないＮＯＸであった。加えて、ボッシュ煤煙価により測定された微粒子放出は、慣用のディーゼル燃料について観測されたものより５２％低かった。比燃料消費量は、慣用のディーゼルについて観測されたものより０．２％低かった。
【００７２】
例６
例２に記載されたＨＴ ＳＲナフサを放出物について試験して、表６に示された結果が得られた。メルセデスベンツ４０７Ｔディーゼル機関がこの試験のために用いられ、しかしてその特性もまた表６に示されている。試験中測定された放出物は、慣用のディーゼル燃料について測定されたものより２８．８％少ないＣＯ、３．５％少ないＣＯ2および２６．１％少ないＮＯＸであった。加えて、ボッシュ煤煙価により測定された微粒子放出は、慣用のディーゼル燃料について観測されたものより４５％低かった。比燃料消費量は、慣用のディーゼルについて観測されたものより４．９％低かった。
【００７３】
例７
例３に記載されたＨＸナフサを放出物について試験して、表６に示された結果が得られた。メルセデスベンツ４０７Ｔディーゼル機関がこの試験のために用いられ、しかしてその特性もまた表６に示されている。試験中測定された放出物は、慣用のディーゼル燃料について測定されたものより７．２％少ないＣＯ、０．３％少ないＣＯ2および２６．６％少ないＮＯＸであった。加えて、ボッシュ煤煙価により測定された微粒子放出は、慣用のディーゼル燃料について観測されたものより５４％低かった。比燃料消費量は、慣用のディーゼルについて観測されたものより７．１％低かった。
【００７４】
例８
例４に記載されたＬＴＦＴナフサを放出物について試験して、表６に示された結果が得られた。未改良メルセデスベンツ４０７Ｔディーゼル機関がこの試験のために用いられ、しかしてその特性もまた表６に示されている。試験中測定された放出物は、慣用のディーゼル燃料について測定されたものより２５．２％少ないＣＯ、４．４％少ないＣＯ2および２６．１％少ないＮＯＸであった。加えて、ボッシュ煤煙価により測定された微粒子放出は、慣用のディーゼル燃料について観測されたものより４５％低かった。比燃料消費量は、慣用のディーゼルについて観測されたものより４．６％低かった。
【００７５】
【表６】
【００７６】
例９
ＬＴＦＴナフサを商業用南アフリカディーゼルと５０：５０の割合（容量）にてブレンドして、低温気象環境用に適した燃料を製造した。この燃料およびその成分の燃料特性は、表７に示されている。表８に、圧縮点火（ＣＩ）機関におけるこの燃料配合物の性能およびその成分の性能が示されている。５０：５０の配合物は、１０％低い比燃料消費量、１９％低いＮＯＸ放出物および２１％低いボッシュ煤煙価を示す。他のパラメーターもまた有意である。
【００７７】
該商業用ディーゼル燃料は、慣用の非冬季燃料グレードである。慣用的に、低温気象環境用ディーゼル燃料を製造する石油精製装置は、それらの生成物の終点（最終沸点）を下げるよう強いられる。こうすることにより、それらは低温流動特性を下げて、それを低温動作とより適合性にしおよび凍結可能性を下げる。このことは、ディーゼル燃料についてのみならず、ジェット燃料および他の製品（暖房用オイルのような）についても、より低い生産量レベルをもたらすことになる。
【００７８】
ＬＴＦＴナフサと商業用南アフリカディーゼルの配合物は、慣用の燃料の生産量を減じることなく製造され得る低温気象環境用に適した燃料である。該配合物は、受容され得るセタン価および引火点を含めて慣用の燃料の利点を保持し、また添加剤または性能損失なしに低温条件において用いられ得る。加えて、該配合物は、放出物に関して環境的利点を有し得る。
【００７９】
表７および８に示された結果のいくつかは、例の終わりに添付図にてグラフ的に示されている。
【００８０】
【表７】
【００８１】
【表８】
【００８２】
【表９】
【００８３】
【表１０】
【００８４】
【表１１】
【００８５】
【表１２】
【００８６】
【表１３】
【００８７】
【表１４】
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】フィッシャー−トロプシュ基本法を概略的に示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＩ機関に適した合成燃料の製造方法であって、少なくとも、合成ナフサをディーゼル燃料とブレンドする工程を含む方法。
【請求項２】
ナフサ燃料とディーゼル燃料を実質的に等しい割合（ｖ／ｖ）にてブレンドする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
合成ナフサ燃料が、少なくとも下記の工程を含む方法により製造される、請求項１または２に記載の方法：
ａ）ＣＯおよびＨ２のフィッシャー−トロプシュ（ＦＴ）合成反応生成物の少なくとも凝縮物フラクションまたはその誘導体を水素化処理し、
ｂ）該ＦＴ合成生成物の少なくともワックスフラクションまたはその誘導体を水素化分解し、
ｃ）工程ｂ）の水素化分解されたフラクションを分別して、所望の合成ナフサ燃料成分を得て、そして
ｄ）工程ｃ）の前記成分を工程ａ）の水素化処理されたフラクションと所望比率にてブレンドして、ＣＩ機関における使用のための所望特性を有する合成ナフサ燃料を得る。
【請求項４】
工程ｂ）のワックスフラクションフラクションが、７０℃ないし７００℃の範囲の真沸点（ＴＢＰ）を有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
工程ａ）の凝縮物フラクションが、−７０℃ないし３５０℃の範囲の真沸点（ＴＢＰ）を有する、請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
工程ｄ）の燃料が、ＡＳＴＭ Ｄ８６法により測定されるとき３０℃ないし２００℃の範囲で沸騰する、請求項３〜５のいずれか一に記載の方法。
【請求項７】
工程ｄ）の燃料が、工程ｃ）において得られた成分を工程ａ）の水素化処理された凝縮物の少なくとも一部またはその生成物と１：２４と９：１の間の容量比にて混合することにより得られる、請求項３〜６のいずれか一に記載の方法。
【請求項１】
ＣＩ機関に適した合成燃料の製造方法であって、少なくとも、合成ナフサをディーゼル燃料とブレンドする工程を含む方法。
【請求項２】
ナフサ燃料とディーゼル燃料を実質的に等しい割合（ｖ／ｖ）にてブレンドする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
合成ナフサ燃料が、少なくとも下記の工程を含む方法により製造される、請求項１または２に記載の方法：
ａ）ＣＯおよびＨ２のフィッシャー−トロプシュ（ＦＴ）合成反応生成物の少なくとも凝縮物フラクションまたはその誘導体を水素化処理し、
ｂ）該ＦＴ合成生成物の少なくともワックスフラクションまたはその誘導体を水素化分解し、
ｃ）工程ｂ）の水素化分解されたフラクションを分別して、所望の合成ナフサ燃料成分を得て、そして
ｄ）工程ｃ）の前記成分を工程ａ）の水素化処理されたフラクションと所望比率にてブレンドして、ＣＩ機関における使用のための所望特性を有する合成ナフサ燃料を得る。
【請求項４】
工程ｂ）のワックスフラクションフラクションが、７０℃ないし７００℃の範囲の真沸点（ＴＢＰ）を有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
工程ａ）の凝縮物フラクションが、−７０℃ないし３５０℃の範囲の真沸点（ＴＢＰ）を有する、請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
工程ｄ）の燃料が、ＡＳＴＭ Ｄ８６法により測定されるとき３０℃ないし２００℃の範囲で沸騰する、請求項３〜５のいずれか一に記載の方法。
【請求項７】
工程ｄ）の燃料が、工程ｃ）において得られた成分を工程ａ）の水素化処理された凝縮物の少なくとも一部またはその生成物と１：２４と９：１の間の容量比にて混合することにより得られる、請求項３〜６のいずれか一に記載の方法。
【図１】
【公開番号】特開２００６−２８３０３６（Ｐ２００６−２８３０３６Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６５０７２（Ｐ２００６−１６５０７２）
【出願日】平成１８年６月１４日（２００６．６．１４）
【分割の表示】特願２０００−６０９５２２（Ｐ２０００−６０９５２２）の分割
【原出願日】平成１１年１２月２３日（１９９９．１２．２３）
【出願人】（５０１３９３３１３）サゾル テクノロジー（プロプライアタリー）リミティド (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月１４日（２００６．６．１４）
【分割の表示】特願２０００−６０９５２２（Ｐ２０００−６０９５２２）の分割
【原出願日】平成１１年１２月２３日（１９９９．１２．２３）
【出願人】（５０１３９３３１３）サゾル テクノロジー（プロプライアタリー）リミティド (2)
【Ｆターム（参考）】
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