Топливные композиции

Топливные композиции

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к композициям дизельного топлива, к их получению и применению, а также к применению определенных типов топлив в топливных композициях с новой целью.

Уровень техники

Типичные дизельные топлива содержат жидкие углеводородные топливные масла, средний дистиллят, имеющий температуру кипения приблизительно от 150 до 400°С. Традиционные дизельные топлива имеют нефтяное происхождение.

Однако также известно применение в качестве дизельного топлива газойлевых продуктов синтеза Фишера-Тропша, процесса конденсации метана, например процесса, известного как «Синтез среднего дистиллята фирмы Shell» (в статье Van der Burgt и др. "The Shell Middle Distillate Synthesis Process", представленной на 5-м Всемирном симпозиуме по синтетическому топливу, Washington DC, ноябрь 1985; см. также публикацию под тем же названием в ноябре 1989 фирмы Shell International Petroleum Company Ltd, London, UK).

Эти газойли, произведенные в синтезе Фишера-Тропша, известные как дизельное топливо GTL ("газ в жидкое топливо"), содержат малые количества нежелательных топливных компонентов, таких как сера, азот и ароматические углеводороды, а также имеют пониженную плотность по сравнению с их аналогами нефтяного происхождения. В результате эти газойли можно смешивать с традиционными дизельными топливами нефтяного происхождения с целью снижения выброса в атмосферу продуктов сгорания, в частности твердых частиц и «черного дыма», причем уровень таких выбросов тесно связан с плотностью топлива.

Однако в настоящем изобретении было обнаружено, что фракции GTL, отличающиеся от газойлей, можно успешно смешивать с традиционными для нефтеперерабатывающего завода дизельными топливами, чтобы получить топливную композицию с заданными свойствами.

Раскрытие изобретения

В соответствии с первым замыслом настоящего изобретения разработана топливная композиция, содержащая смесь базового дизельного топлива, произведенного не в синтезе Фишера-Тропша, и керосинового топливного продукта, произведенного в синтезе Фишера-Тропша.

Кроме того, композиция предпочтительно содержит произведенный в синтезе Фишера-Тропша газойль в качестве компонента смеси.

Предпочтительно, топливная композиция является автомобильной топливной композицией, более предпочтительно она применяется для двигателя внутреннего сгорания. Наиболее предпочтительной композицией является композиция дизельного топлива.

Базовое дизельное топливо, произведенное не в синтезе Фишера-Тропша, обычно может быть базовым дизельным топливом нефтяного происхождения (т.е. газойль), однако, в общем, оно может быть любым подходящим жидким углеводородным топливным маслом - средним дистиллятом, полученным из нефти или другого источника. Обычно такое топливо будет иметь температуру кипения внутри диапазона традиционной дизельной фракции, от 150 до 400°С, в зависимости от сорта и использования. Базовое топливо может иметь органическое или синтетическое происхождение при условии, что оно не получено в синтезе Фишера-Тропша.

Обычно базовое топливо будет иметь плотность от 0,75 до 0,9 г/см³, предпочтительно от 0,8 до 0,86 г/см³, при температуре 15°С (например, по стандарту США, ASTM D4502 или IP 365) и цетановое число (которое измеряют или по ASTM D613, или по IP 498 [IQT]) от 35 до 80, более предпочтительно от 40 до 75. Обычно оно имеет температуру начала кипения в диапазоне от 150 до 230°С и температуру конца кипения в диапазоне от 290 до 400°С. Кинематическая вязкость топлива при 40°С (ASTM D445) может быть приемлемой в диапазоне от 1,5 до 4,5 сСт.

Газойль нефтяного происхождения может быть получен на нефтеперерабатывающем заводе с необязательной (гидро)очисткой источника сырой нефти. Это может быть индивидуальный поток газойля, полученный в таком процессе нефтепереработки, или смесь нескольких газойлевых фракций, полученных в процессе нефтепереработки по различным технологическим схемам. Примерами таких газойлевых фракций являются прямогонный газойль, вакуумный газойль, газойль, который получен в процессе термического крекинга, легкий и тяжелый рецикловый газойль, полученный в процессе каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, и газойль, полученный в установке гидрокрекинга. Необязательно, газойль нефтяного происхождения может содержать некоторое количество керосиновой фракции нефтяного происхождения.

Примером газойля нефтяного происхождения является базовое топливо Класса 1 Швеции, которое может иметь плотность от 0,800 до 0,820 г/см³ при 15°С (ASTM D4502 или IP 365), цетановое число (IP 498 [IQT]) больше чем 51, температуру выкипания 95% (Т95), равную 285°С или ниже (ASTM D86 или IP 123), и кинематическую вязкость при 40°С (ASTM D445) от 1,2 до 4,0 сСт, как определено в технических условиях ЕС1 Швеции.

Такие газойли могут быть обработаны в установке гидрообессеривания (ГОС) с целью снижения в них содержания серы до уровня, подходящего для введения в композицию дизельного топлива.

В топливной композиции в соответствии с настоящим изобретением само базовое топливо может содержать смесь из двух или более компонентов дизельного топлива типа описанных выше. Кроме того, оно может содержать или состоять из растительного масла или другого, так называемого "биодизельного" топлива.

Термин "произведенное в синтезе Фишера-Тропша" означает, что топливо представляет собой продукт конденсационного синтеза Фишера-Тропша или произведено из него. Термин "произведенное не в синтезе Фишера-Тропша" можно интерпретировать соответственно. Кроме того, произведенное в синтезе Фишера-Тропша топливо может называться GTL топливом.

В процессе синтеза Фишера-Тропша монооксид углерода и водород превращаются в углеводороды с более длинной цепочкой, обычно парафиновые углеводороды:

n(СO+2H₂)=(-CH₂-)_n+nH₂O+теплота,

в присутствии соответствующего катализатора и обычно при повышенной температуре (например, от 125 до 300°С, предпочтительно от 175 до 250°С) и/или давлении (например, от 5 до 100 бар, предпочтительно от 12 до 50 бар). По желанию могут быть использованы соотношения водород: монооксид углерода, отличающиеся от 2:1.

В свою очередь, монооксид углерода и водород могут быть получены из органических или неорганических, природных или синтетических источников, обычно или из природного газа, или из органических производных метана.

Газойлевые и керосиновые продукты могут быть получены или непосредственно в процессе синтеза Фишера-Тропша, или косвенно, например путем фракционирования продуктов синтеза Фишера-Тропша или гидроочищенных продуктов синтеза Фишера-Тропша. Гидроочистка может включать в себя гидрокрекинг с целью регулирования диапазона кипения (например, см. патенты GB-B-2077289 и ЕР-А-0147873) и/или гидроизомеризацию, которая может улучшить показатели текучести по холоду за счет увеличения доли разветвленных парафинов. В патенте ЕР-А-0583836 описан двухступенчатый процесс гидроочистки, в котором продукт синтеза Фишера-Тропша сначала подвергается гидроконверсии в таких условиях, чтобы практически не протекали изомеризация или гидрокрекинг (при этом гидрируются олефиновые и кислородсодержащие соединения), и затем, по меньшей мере, часть полученного продукта подвергают гидроконверсии в таких условиях, чтобы протекали процессы гидрокрекинга и изомеризации, с образованием практически парафинового углеводородного топлива. В последующем желательная газойлевая фракция (фракции) может быть выделена, например, путем дистилляции.

Для модифицирования свойств конденсационных продуктов синтеза Фишера-Тропша могут быть использованы другие виды обработки после синтеза, такие как полимеризация, алкилирование, дистилляция, крекинг-декарбоксилирование, изомеризация и гидрориформинг, как описано, например, в патентах US № А-4125566 и А-4478955.

Типичные катализаторы синтеза парафиновых углеводородов по Фишеру-Тропшу содержат в качестве каталитически активного компонента металл из группы VIII периодической системы элементов, в особенности рутений, железо, кобальт или никель. Такие подходящие катализаторы описаны, например, в патенте ЕР-А-0583836 (страницы 3 и 4).

Примером способа на основе синтеза Фишера-Тропша является способ SMDS (Shell Middle Distillate Synthesis), описанный в работе "The Shell Middle Distillate Synthesis Process", Van der Burgt и др. (см. выше). В этом способе (его также иногда называют технологией "Газ в жидкое топливо" фирмы Shell или "GTL") получают продукты, относящиеся к диапазону среднего дистиллята, путем превращения синтез-газа, произведенного из природного газа (главным образом метана), в тяжелые углеводороды с длинной цепочкой (парафиновый воск), который затем может подвергаться гидроконверсии и фракционированию, с образованием жидких транспортных топлив, таких как газойли, которые можно использовать в композициях дизельного топлива. В настоящее время вариант способа SMDS с использованием на стадии каталитической конверсии реактора с неподвижным слоем эксплуатируется в г.Bintulu, Малайзия, причем полученный газойлевый продукт смешивают с газойлями нефтяного происхождения, получая промышленно доступные газойли для автомобильного топлива.

Газойли и керосины, полученные в способе SMDS, являются промышленно доступными продуктами, например от фирмы Shell. Кроме того, примеры газойлей, произведенных в синтезе Фишера-Тропша, описаны в документах ЕР-А-0583836, ЕР-А-1101813, WO-A-97/14768, WO-A-97/14769, WO-A-00/20534, WO-A-00/20535, WO-A-00/11116, WO-A-00/11117, WO-A-01/83406, WO-A-01/83641, WO-A-01/83647, WO-A-01/83648 и US-A-6204426.

Благодаря процессу Фишера-Тропша в топливе, произведенном в синтезе Фишера-Тропша, практически отсутствуют сера и азот или их содержание ниже уровня определения. Соединения, содержащие эти гетероатомы, обладают отравляющим действием на катализаторы синтеза Фишера-Тропша, и поэтому их удаляют из сырья для получения синтез-газа. Это может дать топливным композициям согласно настоящему изобретению дополнительные преимущества, выраженные в показателях работы катализатора.

Кроме того, в обычно осуществляемом синтезе Фишера-Тропша не образуются (или почти отсутствуют) ароматические компоненты. Типичное содержание ароматических углеводородов в топливе, произведенном в синтезе Фишера-Тропша, определенное по стандарту ASTM D4629, составляет ниже 1% по массе, предпочтительно ниже 0,5% по массе и более предпочтительно ниже 0,1% по массе.

В сущности, произведенные в синтезе Фишера-Тропша топлива обладают относительно низким содержанием полярных компонентов, в особенности полярных поверхностно-активных веществ, например, по сравнению с топливами нефтяного происхождения. Полагают, что это может дать вклад в улучшение антипенных свойств и характеристики помутнения. Такие полярные компоненты могут включать кислородсодержащие соединения и соединения, содержащие серу и азот. Обычно малое содержание серы в произведенном в синтезе Фишера-Тропша топливе указывает на низкий уровень кислородсодержащих и азотсодержащих соединений, поскольку все эти соединения удаляются в одинаковых процессах.

Произведенное в синтезе Фишера-Тропша керосиновое топливо представляет собой жидкое углеводородное среднедистиллятное топливо с подходящим диапазоном дистилляции от 140 до 260°С, предпочтительно от 145 до 255°С, более предпочтительно от 150 до 250°С или от 150 до 210°С. Обычно оно может иметь температуру конца кипения от 190 до 260°С, например от 190 до 210°С для типичной "узко отобранной" керосиновой фракции или от 240 до 260°С для типичной "полностью отобранной" фракции. Температура начала кипения предпочтительно составляет от 140 до 160°С, более предпочтительно от 145 до 160°С. И в этом случае произведенные в синтезе Фишера-Тропша керосины обычно имеют малое содержание нежелательных топливных компонентов, таких как сера, азот и ароматические углеводороды.

Предпочтительно, произведенное в синтезе Фишера-Тропша керосиновое топливо имеет плотность от 0,730 до 0,760 г/см³ при 15°С, например от 0,730 до 0,745 г/см³ для узкой фракции и от 0,735 до 0,760 г/cм³ для полностью отобранной фракции. Предпочтительно, это топливо имеет содержание серы около 5 вес.ч./млн (весовых частей на миллион) или меньше. В частности, оно имеет цетановое число от 63 до 75, например от 65 до 69 для узкой фракции и от 68 до 73 для полностью отобранной фракции. Предпочтительно, характерные признаки продукта процесса SMDS могут быть такими, как описано ниже в связи с газойлями, произведенными в синтезе Фишера-Тропша.

Произведенный в синтезе Фишера-Тропша керосиновый топливный продукт, который применяется в настоящем изобретении, получается в виде отдельного конечного продукта, который является подходящим для продажи и для применения в областях, в которых требуются конкретные характеристики керосинового топлива. В частности, этот продукт имеет интервал дистилляции, находящийся внутри диапазона, который обычно относится к произведенным в синтезе Фишера-Тропша керосиновым топливам, как указано выше.

Топливная композиция в соответствии с изобретением может включать смесь двух или более произведенных в синтезе Фишера-Тропша керосиновых топливных продуктов.

Произведенный в синтезе Фишера-Тропша газойль должен быть подходящим для применения в качестве дизельного топлива, поэтому его компоненты (или большая часть, например 95% по массе или больше) должны иметь температуру кипения внутри диапазона типичной фракции дизельного топлива ("газойля"), т.е. приблизительно от 150 до 400°С или от 170 до 370°С. Целесообразно, газойль будет иметь температуру дистилляции 90% по массе от 300 до 370°С.

В соответствии с настоящим изобретением произведенный в синтезе Фишера-Тропша газойль будет содержать, по меньшей мере, 70% по массе, предпочтительно, по меньшей мере, 80% по массе, более предпочтительно, по меньшей мере, 90% по массе, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 95% по массе, парафиновых компонентов, предпочтительно изо- и линейных парафинов. Отношение массы изопарафинов к нормальным парафинам будет больше чем 0,3 и может доходить до 12; подходящие значения составляют от 2 до 6. Фактическое значение этого отношения частично может определяться способом гидроконверсии, который применяется для получения газойля из продукта синтеза Фишера-Тропша. Кроме того, может присутствовать некоторое количество циклических парафинов.

Произведенный в синтезе Фишера-Тропша газойль, применяемый в настоящем изобретении, обычно будет иметь плотность от 0,76 до 0,79 г/см³ при 15°С; цетановое число (ASTM D613) больше чем 70, подходяще от 74 до 85; кинематическую вязкость (ASTM D445) от 2 до 4,5, предпочтительно от 2,5 до 4,0, более предпочтительно от 2,9 до 3,7, сСт при 40°С; и содержание серы (ASTM D2622) 5 вес.ч./млн или меньше, предпочтительно 2 вес.ч./млн или меньше.

Предпочтительно этот продукт получают в синтезе Фишера-Тропша с использованием реакции конденсации метана при соотношении водород/монооксид углерода меньше чем 2,5, предпочтительно меньше чем 1,75, более предпочтительно от 0,4 до 1,5, и идеально с использованием катализатора, содержащего кобальт. Этот продукт может быть получен из гидрокрекированного продукта синтеза Фишера-Тропша (например, как описано в документах GB-B-2077289 и/или ЕР-А-0147873), или более предпочтительно его получают в двухстадийном процессе гидроконверсии, таком как описано в ЕР-А-0583836 (см. выше). В последнем случае предпочтительные признаки процесса гидроконверсии могут быть такими, как раскрыто на страницах от 4 до 6 и в примерах ЕР-А-0583836.

Топливная композиция в соответствии с изобретением может включать смесь двух или более газойлей, произведенных в синтезе Фишера-Тропша.

Произведенный в синтезе Фишера-Тропша керосиновый топливный продукт и любые другие топливные компоненты, присутствующие в композиции, все могут находиться соответственно в виде жидкости в условиях окружающей среды.

Предпочтительно вся топливная композиция будет иметь низкое или очень низкое содержание серы или может представлять собой топливную композицию, свободную от серы, например содержание серы самое большее 500 вес.ч./млн, предпочтительно не более чем 350 вес.ч./млн, наиболее предпочтительно, не более чем 100 или 50 вес.ч./млн, или даже 10 вес.ч./млн, или меньше.

Если топливная композиция представляет собой топливную композицию для автомобильного дизеля, то предпочтительно ее характеристики удовлетворяют существующим стандартным техническим условиям, таким как, например, EN 590:99. Соответственно, композиция имеет плотность от 0,82 до 0,845 г/см³ при 15°С; точку конца кипения (ASTM D86) 360°С или ниже; цетановое число (ASTM D613) 51 или больше; кинематическую вязкость (ASTM D445) от 2 до 4,5 сСт при 40°С; содержание серы (ASTM D2622) 350 вес.ч./млн или меньше; и/или суммарное содержание ароматических углеводородов (IP 391 (мод)) меньше чем 11.

Согласно изобретению топливная композиция предпочтительно содержит 50% по объему или больше базового дизельного топлива, произведенного не в синтезе Фишера-Тропша, более предпочтительно 70% по объему или больше, еще более предпочтительно 75% по объему или больше, или 80% по объему или больше, или 85% по объему или больше, или 90% по объему или больше, или 95% по объему или больше, или 97% по объему или больше, или 98% по объему или больше. Максимальная концентрация произведенного не в синтезе Фишера-Тропша базового дизельного топлива соответственно составляет до 99% по объему. Таким образом, произведенное не в синтезе Фишера-Тропша базовое дизельное топливо может присутствовать в диапазоне от 50 до 99% по объему. Соответственно это количество представляет собой остаток (до 100%), когда в композицию включено желательное количество топливных компонентов, произведенных в синтезе Фишера-Тропша, как рассмотрено ниже.

Топливная композиция может содержать вплоть до 50% по объему керосинового топливного продукта, произведенного в синтезе Фишера-Тропша, предпочтительно до 40 или до 30% по объему, более предпочтительно до 20% по объему и еще более предпочтительно до 15% по объему или до 10% по объему. В некоторых случаях может быть целесообразным, чтобы топливная композиция содержала до 8% по объему керосинового топливного продукта, произведенного в синтезе Фишера-Тропша, и предпочтительно до 6% по объему, или до 5% по объему, или до 3% по объему, или до 2% по объему. В конкретных вариантах осуществления концентрация произведенного в синтезе Фишера-Тропша керосинового топливного продукта может составлять 2% по объему или меньше, например всего 1% по объему, или 0,5% по объему, или 0,2% по объему. Подходящие концентрации могут находиться в диапазоне от 0,5 до 20% по объему, как, например, от 0,5 до 18% по объему или от 1 до 15% по объему.

Точное содержание используемого керосинового топливного продукта, произведенного в синтезе Фишера-Тропша, будет зависеть от желательных характеристик топлива. Например, когда требуется топливо с высоким ускорением по мощности, добавленное количество произведенного в синтезе Фишера-Тропша керосинового топливного продукта может быть небольшим, например в диапазоне от 0,5 до 5 или 10% по объему, как, например, от 1 до 3% по объему.

Однако когда требуется низкая плотность с целью обеспечения малых выбросов в атмосферу продуктов сгорания, предпочтительно могут быть добавлены большие количества керосинового продукта, например от 5 до 15% по объему.

Топливная композиция может содержать до 50% по объему газойля, произведенного в синтезе Фишера-Тропша, например от 1 до 49% по объему, предпочтительно до 40 или 30% по объему, более предпочтительно до 20 или до 15% по объему, или до 10% по объему, или до 9% по объему, или до 8% по объему, или до 5% по объему. Концентрация произведенного в синтезе Фишера-Тропша газойля, если он присутствует, может составлять лишь 2% по объему, например всего 1% по объему, например до 0,5% по объему или даже только 0,2% по объему. Подходящие концентрации могут находиться в диапазоне от 0,5 до 50% по объему, например от 1 до 50% по объему, более соответственно от 2 до 30% по объему, как, например, от 2 до 18% по объему, предпочтительно от 3 до 15% по объему, например от 5 до 15% по объему.

Особенно предпочтительная композиция содержит до 20% по объему (например, от 0,5 до 20% по объему, более предпочтительно от 1 до 15% по объему) топливной смеси, произведенной в синтезе Фишера-Тропша, причем эта смесь содержит как керосиновый топливный продукт, произведенный в синтезе Фишера-Тропша, так и произведенный в синтезе Фишера-Тропша газойль. Соотношение керосинового топлива к газойлю может изменяться от 1:10 до 10:1, например от 1:5 до 5:1 или от 1:2 до 2:1. Особенно подходящими диапазонами соотношений являются от 1:5 до 1:1, например от 1:3 или 1:2 до 1:1. Смесь, содержащая произведенный в синтезе Фишера-Тропша керосиновый топливный продукт и произведенный в синтезе Фишера-Тропша газойль, превосходно входит в состав суммарной топливной композиции при концентрации от 1 до 50% по объему, например от 1 до 30% по объему, предпочтительно от 1 до 20% по объему и более предпочтительно от 5 до 15% по объему.

Другая предпочтительная композиция не содержит газойля, произведенного в синтезе Фишера-Тропша, и, таким образом, используется только керосиновый топливный продукт, произведенный в синтезе Фишера-Тропша.

Если не указано другое, все указанные концентрации представляют собой проценты в расчете на всю топливную композицию.

Концентрации произведенного в синтезе Фишера-Тропша керосинового топливного продукта и произведенного в синтезе Фишера-Тропша газойля (если он присутствует) обычно будут выбраны таким образом, чтобы обеспечить соответствие показателей плотности, цетанового числа, теплотворной способности и/или других соответствующих свойств суммарной топливной композиции желательным диапазонам, например, в пределах промышленных или регулятивных технических условий.

В соответствии с настоящим изобретением композиция дизельного топлива может содержать другие компоненты кроме произведенного не в синтезе Фишера-Тропша базового дизельного топлива и произведенного в синтезе Фишера-Тропша топлива (топлив).

Само базовое топливо может быть с добавкой (содержащим добавку) или без добавки (не содержащим добавку). Если топливо содержит добавки, например, на нефтеперерабатывающем заводе, оно может содержать небольшие количества одной или более добавок, выбранных, например, из антистатических присадок, агентов, снижающих гидравлическое сопротивление трубопровода; присадок, улучшающих текучесть (например, сополимеры этилена и винилацетата или сополимеры акрилатов и малеинового ангидрида), присадок, улучшающих смазывающую способность, ингибиторов окисления и агентов против осаждения парафинов.

Дизельное топливо с моющей добавкой является известным и промышленно доступным. Такие добавки могут быть введены в дизельное топливо в количествах, предназначенных для уменьшения, удаления или замедления образования отложений в двигателе.

Примеры моющих средств, пригодных для использования в топливных добавках для целей настоящего изобретения, включают сукцинимиды, замещенные полиолефином, или сукцинамиды полиаминов, например полиизобутилен-сукцинимиды или полиизобутиленамин-сукцинамиды, алифатические амины, основания Манниха или амины и полиолефин- (например, полиизобутилен-) малеинового ангидрида. Сукцинимидные диспергирующие добавки описаны, например, в документах GB-A-960493, ЕР-А-0147240, ЕР-А-0482253, ЕР-А-0613938, ЕР-А-0557516 и WO-A-98/42808. Особенно предпочтительными являются сукцинимиды, замещенные полиолефином, такие как полиизобутилен-сукцинимиды.

Добавки могут содержать другие компоненты кроме моющих средств. Примерами являются агенты, улучшающие смазывающую способность; средства от помутнения топлива, например полимеры алкоксилированного фенола и формальдегида; противовспениватели (например, полисилоксаны, модифицированные простым полиэфиром); присадки, улучшающие воспламенение (присадки, повышающие цетановое число) (например, 2-этилгексилнитрат (ЭГН), циклогексилнитрат, ди-трет-бутилпероксид и добавки, раскрытые в патенте US-A-4208190 от колонки 2, строка 27 до колонки 3, строка 21); антикоррозионные добавки (например, полуэфир пропан-1,2-диола и тетрапропенилянтарной кислоты, или эфиры полиатомных спиртов и производных янтарной кислоты, производных янтарной кислоты, имеющих, по меньшей мере, при одном из альфа-атомов углерода незамещенную или замещенную алифатическую углеводородную группу, содержащую от 20 до 500 атомов углерода, например диэфир пентаэритрита и янтарной кислоты, замещенной полиизобутиленом); ингибиторы коррозии; дезодоранты; противоизносные добавки; антиоксиданты (например, фенольные, такие как 2,6-ди-трет-бутилфенол, или фенилендиамины, такие как N,N′-ди-втор-бутил-п-фенилендиамин); дезактиваторы металлов и присадки, улучшающие горение.

Особенно предпочтительно, когда добавка включает в себя агент, улучшающий смазывающую способность, особенно когда топливная композиция имеет малое содержание серы (например, 500 вес.ч./млн или меньше). В топливной композиции с добавкой агент, улучшающий смазывающую способность, традиционно присутствует в концентрации меньше чем 1000 вес.ч./млн, предпочтительно между 50 и 1000 вес.ч./млн, более предпочтительно между 100 и 1000 вес.ч./млн. Подходящие промышленно доступные агенты, улучшающие смазывающую способность, включают добавки на основе сложных эфиров и на основе кислот. Другие агенты, улучшающие смазывающую способность, описаны в патентной литературе, в особенности в связи с их использованием в дизельном топливе с низким содержанием серы, например в документах:

- статья Danping Wei и Н.А. Spikes "Смазывающая способность дизельного топлива", Wear, III (1986), с.217-235;

- WO-A-95/33805: агент, улучшающий текучесть на холоду для усиления смазывающей способности малосернистых топлив;

- WO-A-94/17160: некоторые сложные эфиры карбоновых кислот и спиртов, в которых кислота имеет от 2 до 50 атомов углерода и спирт содержит 1 или несколько атомов углерода, в частности моноолеат глицерина и ди-изодециловый эфир адипиновой кислоты, в качестве топливных добавок, снижающих износ инжекционной системы дизельного двигателя;

- US-A-5490864: некоторые диэфиры дитиофосфорной кислоты и диспиртов в качестве противоизносных добавок со смазывающей способностью для малосернистых дизельных топлив, и

- WO-A-98/01516: некоторые алкилароматические соединения, имеющие, по меньшей мере, одну карбоксильную группу, связанную с ароматическим ядром, с целью придания противоизносной смазывающей способности, особенно малосернистым дизельным топливам.

Кроме того, предпочтительно, чтобы добавка содержала противовспениватель, более предпочтительно, в сочетании с антикоррозионным агентом и/или ингибитором коррозии и/или смазывающей присадкой.

Если не указано другое, концентрация каждого такого дополнительного компонента (активного вещества) в топливной композиции с добавкой предпочтительно составляет до 10000 вес.ч./млн, более предпочтительно в диапазоне от 0,1 до 1000 вес.ч./млн, выгодно от 0,1 до 300 вес.ч./млн, например от 0,1 до 150 вес.ч./млн.

Концентрация любого средства от помутнения (активного вещества) в топливной композиции предпочтительно будет находиться в диапазоне от 0,1 до 20 вес.ч./млн, более предпочтительно от 1 до 15 вес.ч/млн, еще более предпочтительно от 1 до 10 вес.ч./млн, преимущественно от 1 до 5 вес.ч./млн. Концентрация любой присутствующей присадки, улучшающей воспламенение (активного вещества), предпочтительно составляет 2600 вес.ч./млн или меньше, более предпочтительно 2000 вес.ч./млн или меньше, целесообразно от 300 до 1500 вес.ч./млн.

По желанию перечисленные выше добавляемые компоненты могут быть совместно смешаны, предпочтительно вместе с подходящим разбавителем (разбавителями), в концентрат добавки и концентрат добавки может быть диспергирован в топливе в соответствующем количестве, чтобы получить композицию настоящего изобретения.

Например, в случае композиции дизельного топлива обычно добавка будет содержать моющую присадку, необязательно вместе с другими компонентами, как описано выше, и совместимый с дизельным топливом разбавитель, который может быть несущим маслом (например, минеральным маслом), простым полиэфиром, который может быть блокированным или неблокированным, неполярный растворитель, такой как толуол, ксилол, уайт-спирит и продукты, поставляемые фирмой Shell с торговой маркой "SHELLSOL"; и/или полярный растворитель, такой как сложный эфир и, в особенности, спирт, например гексанол, 2-этилгексанол, деканол, изотридеканол и спиртовые смеси, такие как продукты, поставляемые фирмой Shell с торговой маркой "LINEVOL", особенно спирт LINEVOL 79, который представляет собой смесь первичных спиртов С₇-С₉, или смесь С₁₂-С₁₄ спиртов, которая является промышленно доступной.

Общее содержание добавок соответственно может составлять между 0 и 10000 вес.ч./млн и предпочтительно ниже 5000 вес.ч./млн.

Установлено, что введение произведенного в синтезе Фишера-Тропша керосинового топливного продукта в композицию дизельного топлива обеспечивает ряд преимуществ, в том числе в случае, когда керосин используется, по меньшей мере, частично для замены произведенного в синтезе Фишера-Тропша газойля. Произведенные в синтезе Фишера-Тропша керосиновые топливные продукты обладают пониженной плотностью по сравнению как с базовым дизельным топливом нефтяного происхождения, так и с произведенным в синтезе Фишера-Тропша газойлем (дизельным топливом); таким образом, в смесях с другими топливными компонентами они будут соответственно снижать общую плотность смесей. В свою очередь, пониженная плотность топлива приведет к меньшим выбросам в атмосферу продуктов сгорания в ходе эксплуатации двигателя, в особенности снижаются выбросы твердых частиц и «черного дыма».

Кроме того, произведенное в синтезе Фишера-Тропша керосиновое топливо обладает существенно лучшей текучестью на холоду, чем произведенное в синтезе Фишера-Тропша дизельное топливо. Таким образом, и в этом случае в смеси с другими топливными компонентами заданная доля произведенного в синтезе Фишера-Тропша керосинового топливного продукта может привести к улучшению показателя текучести на холоду для суммарной смеси, причем это улучшение является более значительным, чем эффект, достигаемый от введения такой же доли дизельного топлива, произведенного в синтезе Фишера-Тропша. Улучшенный показатель текучести на холоду позволяет расширить диапазон климатических условий или сезонов, в которых топливо можно эффективно использовать.

Уже известно, что в некоторые композиции дизельного топлива можно вводить относительно небольшие количества нефтезаводского потока (то есть нефтяного происхождения) легкого газойля, который практически аналогичен нефтезаводскому потоку керосина. Количество такого легкого топлива, которое может быть добавлено, строго ограничено, так как это связано со снижением цетанового числа топлива, которое обычно находится в диапазоне от 40 до 48. Поскольку композиции дизельного топлива промышленного типа должны соответствовать все возрастающим требованиям технических условий к цетановому числу (например, в Европе в 2000 г. технические условия повышены до уровня от 49 до 51), обычно керосиновое топливо нефтяного происхождения необходимо смешивать с базовым дизельным топливом с более высоким цетановым числом, чем заданное в технических условиях для того, чтобы смесь соответствовала требованиям промышленного использования.

Однако произведенное в синтезе Фишера-Тропша керосиновое топливо свободно от таких ограничений, так как обычно оно имеет цетановое число от 63 до 75 (измерено или по стандарту ASTM D613, или по IP 498 [IQT]), например от 65 до 69 для узко отобранной фракции и от 68 до 73 для полностью отобранной фракции как указано выше.

Дополнительное преимущество смешивания произведенного в синтезе Фишера-Тропша топливного компонента с произведенным не в синтезе Фишера-Тропша базовым дизельным топливом, в особенности базовым топливом нефтяного происхождения, заключается в том, что в определенных случаях это может привести к улучшению рабочих характеристик двигателя или пробега транспортного средства на полученной смеси по сравнению с рабочими характеристиками пробега с использованием одного базового топлива. Этот эффект особенно заметен при определенных концентрациях, когда увеличение цетанового числа и теплотворной способности благодаря произведенному в синтезе Фишера-Тропша компоненту еще не компенсируется снижением плотности смеси под действием этого компонента. Этот эффект проявляется, например, по уменьшению времени разгона транспортного средства, наблюдаемого для смесей, которые содержат произведенный в синтезе Фишера-Тропша газойль (особенно при концентрации около 15% по объему), и для смесей, которые содержат произведенный в синтезе Фишера-Тропша керосиновый топливный продукт (особенно при концентрации около 2% по объему).

Поэтому во втором замысле настоящего изобретения обеспечивается применение произведенного в синтезе Фишера-Тропша керосинового топливного продукта в качестве компонента смеси в топливной композиции с одной или несколькими следующими целями:

(i) для улучшения рабочих характеристик двигателя внутреннего сгорания или транспортного средства в ходе пробега или предполагаемого пробега на топливной композиции;

(ii) для уменьшения выбросов из двигателя внутреннего сгорания или транспортного средства в ходе пробега или предполагаемого пробега на топливной композиции;

(iii) для улучшения рабочей характеристики текучести на холоду для топливной композиции;

(iv) для повышения цетанового числа топливной композиции.

Произведенный в синтезе Фишера-Тропша керосиновый топливный продукт может быть использован для достижения двух или более целей из числа (i)-(iv). Предпочтительно, этот продукт используется, по меньшей мере, с целью (i), более предпочтительно с целью (i) и одновременно для одной или более, в идеале для двух или более целей (ii)-(iv).

В контексте этого второго замысла изобретения термин "применение" произведенного в синтезе Фишера-Тропша керосинового топливного продукта в топливной композиции означает введение произведенного в синтезе Фишера-Тропша керосинового топливного продукта в композицию обычно в виде смеси (то есть физической смеси) с одним или несколькими другими топливными компонентами (в особенности с базовым дизельным топливом, произведенным не в синтезе Фишера-Тропша, например, имеющим нефтяное происхождение) и необязательно с одной или несколькими топливными добавками. Традиционно произведенный в синтезе Фишера-Тропша керосиновый топливный продукт вводят до того, как композиция вводится в двигатель внутреннего сгорания или в другую систему, для которой предполагается пробег с использованием этой композиции. Вместо этого или в дополнение применение может включать пробег двигателя на топливной композиции, которая содержит произведенный в синтезе Фишера-Тропша керосиновый топливный продукт, обычно путем введения композиции в камеру сгорания двигателя.

Предпочтительно топливная композиция представляет собой композицию дизельного топлива. Обычно она может содержать базовое дизельное топливо нефтяного происхождения и/или другие компоненты дизельного топлива, такие как растительные масла или другие виды так называемого "биодизельного" топлива.

В контексте указанной выше цели (i) улучшение рабочих характеристик двигателя обычно будет соответствовать повышению эффективности процесса горения, который имеет место в ходе эксплуатации двигателя на топливной композиции. В особенности, это может проявляться как увеличение мощности двигателя и/или уменьшение времени разгона, по меньшей мере, при определенных передачах и/или при определенном числе оборотов. Такие характеристики могут быть определены с использованием стандартных методик, которые описаны, например, в Примере 3 ниже.

Таким образом, улучшенные рабочие характеристики могут относиться к быстрому разгону и/или улучшенному реагированию двигателя.

Двигатель, для которого оцениваются рабочие характеристики, представляет собой в идеале двигатель компрессионного воспламенения (дизель), который может быть двигателем с непосредственным впрыском, например с ротационным насосом, многорядным насосом, насосным агрегатом, электронным насосом-форсункой, или обычного лонжеронного типа, или двигателя с опосредованным впрыском. Предпочтительно двиг