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▶ ネステ オイル オサケ ユキチュア ユルキネンの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-12
(45)【発行日】2024-07-23
(54)【発明の名称】パラフィン系製品の製造
(51)【国際特許分類】
C10L 1/04 20060101AFI20240716BHJP
C10G 3/00 20060101ALI20240716BHJP
H01B 3/22 20060101ALI20240716BHJP
【ＦＩ】
C10L1/04
C10G3/00 Z
H01B3/22 D
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2022527229
(86)(22)【出願日】2020-11-13
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-01-26
(86)【国際出願番号】 FI2020050756
(87)【国際公開番号】W WO2021094656
(87)【国際公開日】2021-05-20
【審査請求日】2022-07-11
(31)【優先権主張番号】PCT/FI2019/050817
(32)【優先日】2019-11-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FI
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】505081261
【氏名又は名称】ネステ オサケ ユキチュア ユルキネン
(74)【代理人】
【識別番号】110001896
【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ノルチオ、イェンニ
(72)【発明者】
【氏名】サンドベルグ、カチ
(72)【発明者】
【氏名】シッポラ、ブェイネ
(72)【発明者】
【氏名】レメ、ビルピ
(72)【発明者】
【氏名】ビルヤ、イェッセ
【審査官】上坊寺 宏枝
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２００９／０２８３４４２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】欧州特許出願公開第０３３５２１７７（ＥＰ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１３／１１５１３７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２０１１－５２６６４０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ１０Ｌ １／０４
Ｃ１０Ｇ １／００－９９／００
Ｈ０１Ｂ ３／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
再生可能なパラフィン系生成物の複合製造のための方法であって、脂肪酸および／または脂肪酸のエステルを含む再生可能な原料の水素化脱酸素および異性化によって再生可能なパラフィン系フィードを提供する工程、
前記再生可能なパラフィン系フィードを蒸留によって、より軽質な画分およびより重質な画分に分画する工程であって、前記より軽質な画分が、ＨＥＦＡ（水素処理されたエステルおよび脂肪酸）のためのＡＳＴＭ Ｄ７５６６－１７ｂ、Ａｎｎｅｘ Ａ２の航空燃料成分のための全ての仕様を満たし、および、前記より重質な画分が、ＩＥＣ ６０２９６－２０１８規格の電気技術用流体成分のための仕様であって、ＥＮＩＳＯ－３１０４－１９９６にしたがって測定されて、１２ｍｍ 2 ／ｓまたはそれより低い４０℃での粘度、ＥＮＩＳＯ－３１０４－１９９６にしたがって測定されて、１８００ｍｍ 2 ／ｓまたはそれより低い－３０℃での粘度、ＥＮＩＳＯ－２７１９－２０１６にしたがって測定されて、少なくとも１３５℃である引火点（ＰＭ）、および０．０１ｍｇ ＫＯＨ／ｇまたはそれより低い酸度を含む仕様を満たす工程、
を含み、
前記より軽質な画分および前記より重質な画分の２つの画分の複合収率が、前記分画に付された前記再生可能なパラフィン系フィードの少なくとも９８ｗｔ－％であり、および
前記２つの画分の総計の重量に対する前記より軽質な画分の収率が２０～９０ｗｔ－％であり、前記２つの画分の総計の重量に対する前記より重質な画分の収率が１０～８０ｗｔ－％であり、
前記水素化脱酸素が、１０～２００ｂａｒｇ（ｂａｒ ｇａｕｇｅ）の水素圧の下、２００～４００℃の温度で、および、０．２ｈ-1～１０ｈ-1の液空間速度で行われ、
前記異性化が、２００～５００℃の温度で、および、１０～１５０ｂａｒ（絶対単位）の圧力で行われ、
前記水素化脱酸素および前記異性化が、別個のリアクタ内で順番に行われる
方法。
【請求項2】
前記より重質な画分が、規格ＩＥＣ ６０２９６－２０１８の表２の一般仕様を全て満たしているトランスオイルである請求項１記載の方法。
【請求項3】
前記分画が、蒸留によって提供される請求項１または２記載の方法。
【請求項4】
前記２つの画分の前記複合収率が、前記分画に付された前記再生可能なパラフィン系フィードの少なくとも９９ｗｔ－％、または１００ｗｔ－％である請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項5】
前記異性化が、触媒異性化、または触媒水素化異性化である請求項１～４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項6】
前記より軽質な画分の製造能力および前記より重質な画分の製造能力が、温度および／または異性化の滞留時間などの前記水素化脱酸素および前記異性化の条件の選択によって、および／または、前記再生可能な原料の選択によって、調整される請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項7】
前記異性化が、２８０～４００℃の温度で、および、３０～１００ｂａｒ（絶対単位）の圧力で行われる請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項8】
前記再生可能なパラフィン系フィードが、前記水素化脱酸素および前記異性化の後、安定化された再生可能なパラフィン系フィードおよびナフサ範囲（Ｃ４～Ｃ８）の炭化水素を含む塔頂画分を得るために、前記異性化の圧力より低い圧力で、安定化カラム内での安定化処理に付され、その後、前記安定化された再生可能なパラフィン系フィードが、前記分画に付され、および、任意には、少なくとも一部の前記塔頂画分が、回収され、およびリフラックスのために安定化カラムへと戻されリサイクルされる請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項9】
前記再生可能なパラフィン系フィードの曇点が、ＥＮ２３０１５－１９９４にしたがって測定されて、－３０℃またはそれより低い、または、－３４℃またはそれより低い、または、－４０℃またはそれより低い、または、－４８℃またはそれより低い請求項１～８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項10】
前記より軽質な画分の収率が、前記２つの画分の総計の重量の７０～９０ｗｔ－％であり、および、前記より重質な画分の収率が、前記２つの画分の総計の重量の１０～３０ｗｔ－％である請求項１～９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項11】
前記再生可能なパラフィン系フィードが、Ｃ８～Ｃ２２炭化水素、またはＣ１０～Ｃ２０炭化水素、またはＣ１５～Ｃ１８炭化水素を含む請求項１～１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項12】
前記再生可能なパラフィン系フィードが、１４０℃～３４０℃の範囲内、または１８０℃～３２０℃の範囲内の蒸留範囲を有する請求項１～１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項13】
前記より軽質な画分が、ＡＳＴＭ Ｄ４０５２－２０１６にしたがって１５℃で測定されて、最大で７７２ｋｇ／ｍ3である密度、および
ＩＰ５２９－２０１６にしたがって測定されて、－４０℃より低い凝固点
を含む、ＨＥＦＡ仕様のためのＡＳＴＭ Ｄ７５６６－１７ｂ、Ａｎｎｅｘ Ａ２の航空燃料成分のための仕様を満たす請求項１～１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項14】
一または複数の酸化防止剤を混合することによって前記より軽質な画分を安定化することをさらに含む請求項１～１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項15】
１～５０ｖｏｌ－％、または３～５０ｖｏｌ－％の前記より軽質な成分と、９９～５０ｖｏｌ－％、または９７～５０ｖｏｌ－％の化石航空燃料成分と、
任意には、酸化防止剤、金属不活性化剤、および燃料システム氷結防止剤、および／または、導電性向上剤、漏れ検知添加剤、殺生物添加剤、腐食防止剤および潤滑性向上剤より選択される一または複数の航空燃料取り扱いおよびメンテナンス添加物から選択される一または複数の航空燃料性能促進添加剤と
を、最終的な航空燃料組成物を得るためにブレンドする工程をさらに含む請求項１～１４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、２つのパラフィン系製品の複合製造のための方法、および、より特には、該方法によって得られるパラフィン系生成物に関する。
【背景技術】
【0002】
以下の背景技術に関する記載は、本発明以前には関連技術としては知られていないが、本開示によって提供される洞察、発見、理解または開示、または開示と一緒の関連付けを含み得る。本明細書に開示されるいくつかのそのような貢献は、以下に具体的に指摘され得、一方、他のそのような貢献は本開示によって包含され得るが本発明は、それら文脈から明らかであろう。
【0003】
航空燃料およびトランスオイル（transformer oil）の技術分野において、持続可能な、バイオ起源の、およびリサイクルされた代替物に対するエンドユーザーからの需要が高まっている。バイオ起源製品を含むことはまだ義務付けられていないが、これらの分野でも、法律による指令が出される兆しが明らかになりつつある。現在のところ、上記の用途で利用できるバイオ起源の代替品の提供は限られている。さらに、バイオ起源の代替品は、典型的には、従来の提供品と価格競争できず、これは、バイオ起源およびリサイクルされた航空燃料および変圧器オイルの開発を制限している。これらの分野における、実現可能なプロセスを開発する必要がある。
【0004】
トランスオイルの分野では、より小型の変圧器の設置を可能にせしめるであろう、向上された熱伝達特性を提供するソリューションの開発に対するエンドユーザーの要求がある。この目標を達成するためには、変圧器用油のより低い粘度が有効であろう。さらに、エンドユーザーによって、オイルの生分解性が求められている。現在のソリューションは、一般的に、易生分解性の基準を満たさない。
【0005】
特許文献１は、電子機器内に再生可能な炭素源由来のイソパラフィンを含む電気絶縁性流体を含む電子機器の使用に関する。流体は、少なくとも２１０℃の引火点を有し、および、少なくとも７０ｗｔ－％のイソパラフィンを含む。
【0006】
特許文献２は、例えばミルセン、オシメン、ファルネセンなどの炭化水素テルペン由来のイソパラフィン系炭化水素ベースの流体などの、バイオ起源のベースオイル誘電性流体に関する。誘電性流体または電気装置のクーラントは、３００ｇ／ｍｏｌより大きく、および５９５ｇ／ｍｏｌより小さい分子量を有するバイオ起源の炭化水素ベースオイルを含む。
【0007】
２０１５年において、トランスオイルの市場サイズは、約２０億ドルを構成し、ここで、９０％がミネラルオイル（ナフテン系またはパラフィン系）、５％がシリコンベース、および４％がバイオ起源（再生可能）な製品である。トランスオイルの要求の世界的な成長速度は、年に９％と予測されていた。バイオ起源の代替品のシェアは年に１１％の速いスピードで高まっている。２０１６年の市場評価は、トランスオイルにおいて８％のＣＡＧＲ（年平均成長率）であり、２０２３年までに４０億ＵＳドルのビジネスを総計でもたらすとことを示した（Wise Guys）。
【0008】
航空燃料市場は、３．８１％のＣＡＧＲで２０１８～２０２２年の間、成長すると予想されてきた。ＩＡＴＡ（国際航空運送協会）は、気候変動に対する世界的なチャレンジに対処する必要性を認識しており、そして、航空輸送に対してＣＯ2放出を軽減するための一連の野心的な目標を採用した。これを達成するための一つの方法は、持続可能な低級炭素燃料の開発を含む、向上された技術によるであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【文献】国際公開第２０１４／１２８２２７号
【文献】国際公開第２０１５／１４２８８７号
【発明の概要】
【0010】
以下は、本発明のいくつかの例示的な様態の基本的な理解を提供するために、本明細書に開示されている特徴の簡単な要約を示している。これは本発明の鍵となる／必須の要素を同定することや本発明の請求の範囲を描写することを意図しているわけではない。その唯一の目的は、より詳細な説明に先立つ、簡略化された形での本明細書中に開示されている本発明のいくつかの概念を示すことである。
【0011】
一態様によれば、独立クレームの主題が提供される。実施形態は、従属クレームに規定される。
【0012】
一またはそれ以上の実施の例が、添付の図面および以下の明細書においてより詳細に記載される。他の特徴は、明細書の記載および図面、ならびにクレームから明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【0013】
以下において、本発明が、添付の図面を参照して、好ましい実施形態によってより詳細に記載されるであろう。
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下の実施形態は例示的なものである。明細書は、いくつかの箇所で「一（an）」、「一つの（one）」、または「いくつか（some）」の実施形態と言及するかもしれないが、これは、そのような言及のそれぞれが、同じ実施形態を言及していること、またはその特徴が単一の実施形態にのみ適用されることを必ずしも意味しているわけではない。異なる実施形態の単一の特徴はまた、他の実施形態を提供するために組み合わされ得る。さらに、「含む（comprising）」、「含有する（containing）」、および「含む（including）」との用語は、開示された実施形態が言及されたそれら特徴のみからなるように限定しているものではないと理解されるべきであり、そして、かかる実施形態は、特には言及されていない特徴／構造も含み得るものとして理解されるべきである。
【0016】
本発明は、再生可能な原料またはフィードストックの水素化脱酸素および異性化、続いての分画による、２つのパラフィン系炭化水素生成物、航空燃料成分および電気技術用流体成分の複合生産に関する。航空燃料成分は、好ましくは、水素処理されたエステルおよび脂肪酸（ＨＥＦＡ）燃料成分である。電気技術用流体成分は、好ましくは、トランスオイル成分である。
【0017】
本発明は、再生可能な原料またはフィードストックの水素化脱酸素および異性化、続いての分画による、２つのパラフィン系炭化水素生成物、航空燃料成分および電気技術用流体成分の複合生産のための方法に関する。より特には、本発明は、再生可能な原料の水素化脱酸素および異性化、次いで得られた再生可能なパラフィン系フィードの蒸留による２つの画分への、より軽質な画分は航空燃料成分の仕様を満たし、およびより重質な画分は電気技術用流体の仕様を満たすような、分画を含む、再生可能なパラフィン系生成物の複合生産のための方法を開示する。より軽質な画分は、それがより低い沸点範囲の画分であることを意味し、そして、より重質な画分は、より高い沸点範囲の画分であることを意味する。一実施形態において、航空燃料成分は、水素処理されたエステルおよび脂肪酸（ＨＥＦＡ）であり、および、電気技術用流体成分は、トランスオイルである。
【0018】
航空燃料成分の仕様は、例えば、密度（１５℃における）、引火点、凝固点、１０％蒸留回収、５０％蒸留回収、蒸留最終沸点（ＦＢＰ）、蒸留残渣、蒸留損失、および／または実在ガムなど、特には少なくとも、密度（１５℃）および凝固点など、一またはそれ以上のまたは全てのＡＳＴＭ Ｄ７５６６－１７ｂ Ａｎｎｅｘ Ａ２ ｆｏｒ ＨＥＦＡ（水素処理されたエステルおよび脂肪酸）の仕様を意味する。電気技術用流体成分のための仕様は、例えば４０℃での粘度、－３０℃での粘度、流動点、引火点（ＰＭ）、水分含有量、絶縁破壊電圧、酸性、２０℃での密度、および／または界面張力など、特には少なくとも、４０℃での粘度、－３０℃での粘度、引火点（ＰＭ）および界面張力など、規格ＩＥＣ ６０２９６－２０１８の例えば表２一般仕様などの一またはそれ以上のまたは全てを意味する。
【0019】
好ましい実施形態において、分画のための再生可能なパラフィン系フィードは、脂肪酸および／または脂肪酸のエステルを含む再生可能な原料の水素化脱酸素および異性化によって提供される。結果として、再生可能なパラフィン系フィードが、本質的に全ての酸素が除去されて得られる。好ましくは、脂肪酸および／または脂肪酸のエステルは、遊離脂肪酸、例えば脂肪酸モノグリセリド、ジグリセリドおよび／またはトリグリセリドなどの脂肪酸グリセリド、例えば脂肪酸とＣ１～Ｃ５アルコールのエステルなどの脂肪酸エステル、特には脂肪酸のメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチルおよび／またはｓｅｃ－ブチルエステル、またはそれらの組み合わせを含む、またはそれらから選択される。
【0020】
本明細書において使用される、再生可能または生物学的またはバイオ起源は、再生可能な原料由来の材料の存在を示している。再生可能または生物学的起源の炭素原子は、化石由来の炭素原子と比較して、より多くの量の不安定な放射性炭素（14Ｃ）を含む。したがって、再生可能または生物学的な起源または原料由来の炭素化合物と、化石起源または原料由来の炭素化合物とを、12Ｃおよび14Ｃ同位体の比を分析することによって、識別することが可能である。したがって、当該異性体の特定の比が、再生可能な炭素化合物を同定する、および非再生可能な炭素化合物から再生可能な炭素化合物を区分けするための「タグ（tag）」として使用され得る。同位体比は、化学反応のあいだに変化しない。生物学的または再生可能な起源からの炭素の含有量を分析するための適切な方法の例は、ＤＩＮ ５１６３７（２０１４）、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６（２０２０）、およびＥＮ １６６４０（２０１７）である。
【0021】
プロセス条件の選択（例えば、ＨＥＦＡ成分の収率を増加させるための異性化におけるより高い温度および／またはより長い滞留時間など）および再生可能な原料またはフィードストックの選択（例えば、ＨＥＦＡ成分の収率を増加させるために多くの量のＣ１６以下の炭化水素を提供するように再生可能な原料またはフィードストックを選択することなど）が、該成分の所望の収率比および技術的性能特性を得るために使用され得る。
【0022】
一実施形態において、蒸留のための再生可能なパラフィン系フィードは、再生可能な原料の接触水素化処理および接触異性化によって提供される。
【0023】
別の実施形態において、水素化処理は、接触水素化脱酸素である。
【0024】
再生可能なパラフィン系フィードは、再生可能な（バイオ起源の）原料の水素化脱酸素および異性化によって得られ得る。典型的には、したがって得られる再生可能なパラフィン系フィードは、Ｃ８～Ｃ２２、またはＣ１０～Ｃ２０の範囲、好ましくはＣ１５～Ｃ１８の範囲の炭素数分布、および、１４０℃～３４０℃の範囲内、好ましくは１８０℃～３２０℃の範囲内の蒸留範囲、例えば１４０℃～３４０℃または１８０℃～３２０℃の蒸留範囲などを有する。再生可能なパラフィン系フィードは、主に、ｎ－パラフィンおよびｉ－パラフィンを含む。ｉ－パラフィンの量は、生成物画分の所望の特性に到達するように調整され得る。再生可能な航空燃料成分は、上記のプロセスを用いて製造され得る。好ましい実施形態において、航空燃料成分は、水素処理されたエステルおよび脂肪酸（ＨＥＦＡ）を含む。再生可能なパラフィン系フィードは、蒸留工程に付され、したがって２つの成分を与える。ＨＥＦＡは、軽質な蒸留物として得られる。トランスオイル成分は、蒸留からの重質画分として得られる。いくつかの場合において、原料は、例えばリサイクルされたプラスティック材料などのリサイクルされた材料を含み得る。
【0025】
一実施形態は、再生可能な航空燃料成分および再生可能なトランスオイルの複合生産のための方法を開示する。
【0026】
蒸留プロセスにおいて、再生可能なパラフィン系フィードの曇点および密度は、蒸留物の収率を決定する。航空燃料成分、またはより特にはＨＥＦＡ成分の収率を最大にするためには、より低い曇点を有する再生可能なパラフィン系フィードが利用され得る。再生可能なパラフィン系フィードの典型的な曇点は、－３０℃以下の範囲、または－３４℃以下の範囲にあり得るが、これに限定される訳ではない。
【0027】
トランスオイルおよびＨＥＦＡの生産能力は、再生可能なパラフィン系の製造プロセスにおけるプロセス条件の選択によって調整され得る。これは、痕跡量の副生成物が製造されることなく、または製造を伴って、これらのパラフィン系生成物を製造するためのコスト効率の高いおよび材料効率の高い方法を提供することを可能にする。例えば、２ｗｔ－％未満、またはさらには１ｗｔ－％量未満のＨＥＦＡよりも軽質である、またはトランスオイルよりも重質である副生成物が生成され得る。これは、２つの画分の収率が、分画に付された再生可能なパラフィン系フィードの量から計算されて、少なくとも９８ｗｔ－％または少なくとも９９ｗｔ－％であることを意味している。ある実施形態において、２つの留分の収率は、１００ｗｔ－％であり得る。
【0028】
より短鎖の炭化水素は、より多くのＨＥＦＡおよびより少ないトランスオイルの生成を可能にする。多くの量のトランスオイルは、フィードストックとして多くの量のＣ１７またはそれより長い炭化水素鎖を使用することによって生成される。
【0029】
一実施形態にしたがい、－３６℃の曇点（ＣＰ）および－３２℃の凝固点（ＦＰ）を有する再生可能なパラフィン系フィードは、植物（vegetable）（または生物学的）起源であり、さらに２つのカット：ＩＢＰ－２５％および２５％－ＦＢＰに蒸留され、これはしたがって、まさに２つの生成物、ＨＥＦＡ仕様を満たす一つ（ＩＢＰ－２５％）およびトランスオイルの規格を満たす一つ（２５％－ＦＢＰ）を、他の処理工程を必要とすることなしに得ることを可能にする。２５ｗｔ－％の収率のＨＥＦＡ仕様を満たす軽質カット（ＩＢＰ－２５％）が得られ得、および、７５ｗｔ－％の収率のトランスオイル仕様を満たす重質カット（２５％－ＦＢＰ）が得られ得る。
【0030】
別の実施形態にしたがい、－４８℃またはそれより低い曇点（ＣＰ）を有する再生可能なパラフィン系フィードは、２つのカット：ＩＢＰ－８８％および８８％－ＦＢＰに蒸留され得、これはしたがって、２つの生成物のみ、ＨＥＦＡ仕様を満たす一つ（ＩＢＰ－８８％）およびトランスオイルの規格を満たす一つ（８８％－ＦＢＰ）を、他の処理工程を必要とすることなしに得ることを可能にする。８８ｗｔ－％の収率のＨＥＦＡ仕様を満たす軽質カット、および、１２ｗｔ－％の収率のトランスオイル仕様を満たす重質カットが得られ得る。
【0031】
別の実施形態にしたがい、－４０℃またはそれより低い曇点（ＣＰ）を有する再生可能なパラフィン系フィードは、２つのカット：ＩＢＰ－７７％および７７％－ＦＢＰに蒸留され得、これはしたがって、２つの生成物のみ、ＨＥＦＡ仕様を満たす一つ（ＩＢＰ－７７％）およびトランスオイルの規格を満たす一つ（７７％－ＦＢＰ）を、他の処理工程を必要とすることなしに得ることを可能にする。
【0032】
再生可能なパラフィン系フィードの曇点および密度は、蒸留物の収率を決定する。典型的には、曇点は、－３０℃以下の範囲にあるが、これに限定される訳ではない。ＨＥＦＡ成分の収率を最大にするために、より低い曇点および／または凝固点を有する再生可能なパラフィン系フィードが利用され得る。
【0033】
燃料組成物は、純粋な化合物が単一の沸点をもつのとは反対に、ある温度範囲にわたって沸騰する。沸点範囲は、蒸留生成物の最初の１滴が得られる温度として規定される初留点、ＩＢＰから、最も高い沸騰化合物が蒸発する最終沸点、ＦＢＰまでのあいだの温度を網羅する。
【0034】
ＡＳＴＭ Ｄ８６規格である「大気圧における石油製品の蒸留の標準試験方法（Standard Test Method for Distillation of Petroleum Products and Liquid Fuels at Atmospheric Pressure）」およびＡＳＴＭ Ｄ７３４５規格である「石油製品および液体燃料の常圧蒸留のための標準試験方法(マイクロ蒸留法)（Standard Test Method for Distillation of Petroleum Products and Liquid Fuels at Atmospheric Pressure (Micro Distillation Method)）」は、液体燃料製品の沸点分布を測定するための蒸留方法を記載している。ＡＳＴＭ Ｄ８６またはＡＳＴＭ Ｄ７３４５を使用することにより、沸点は、２５ｖｏｌ－％蒸留として測定される。沸点はまた、８８％または７７％蒸留でも規定され得る。
【0035】
一実施形態において、ＩＢＰ－２５％蒸留生成物は、選択され試験された物理的特性の観点からＨＥＦＡ仕様（ＡＳＴＭ Ｄ７５６６－１７ｂ、Ａｎｎｅｘ Ａ２）を満たし、２５％－ＦＢＰ蒸留生成物は、試験された物理的特性の観点からトランスオイル仕様（ＩＥＣ ６０２９６－２０１８）を満たす。
【0036】
一実施形態は、２つの高価値な生成物の複合生産のために、再生可能なパラフィン生成プロセスの使用を可能にする。後述されるように、再生可能なフィード材料から最も重質な成分を分画により除いておくことはＨＥＦＡ製造にとって有益であること、一方、適切な高い引火点という観点から安全性を確保するためにトランスオイル製品から軽質成分を除去しておくことが必要とされることが理解される。
【0037】
一実施形態において、トランスオイルおよびＨＥＦＡの製造能力は、再生可能なパラフィン製造プロセスにおけるプロセス条件およびフィードストックの選択によって調整され得る。これは、他の副生成物が製造されることなく、これら生成物を製造するためのコスト効率の高いおよび材料効率の高い方法を発見することを可能にする。
【0038】
一実施形態において、既存のプロセスと比較して、より短鎖の炭化水素（例えば、Ｃ８～Ｃ２２、Ｃ１０～Ｃ２０、またはＣ１５～Ｃ１８の炭化水素）が、分画に付される再生可能なパラフィン系フィードとして使用される。
【0039】
一実施形態において、トランスオイルおよび／またはＨＥＦＡ製品の低温特性が、再生可能なパラフィン系フィードのより高いイソパラフィン含有量によって向上され得る。
【0040】
例えば動力トランスミッション流体などの特定のハイエンドな適用のために、痕跡量の重質成分または他の不純物を除去するために第２の分画工程によってトランスオイル成分をさらに精製することが有益な場合がある。
【0041】
トランスオイルに加えて、より重質な成分は、例えば、絶縁オイル、伝熱媒体、金属加工油剤、電気乗用車（ＥＶ）バッテリー冷却材、ショックアブソーバオイル、またはスイッチギアオイルなどとして使用され得る。
【0042】
プロセスの説明
図１は、例示的なプロセスを示している。図１において、再生可能なパラフィン系フィード１０１は、蒸留カラム中で蒸留１０２に付される。再生可能なパラフィン系フィード１０１の蒸留１０２の結果、２つの画分１０３、１０４が蒸留１０２から得られる。２つの画分において、より軽質な画分１０３は、水素処理されたエステルおよび脂肪酸（ＨＥＦＡ）燃料成分のために仕様を満たす蒸留物であり、そしてより重質な画分１０４（塔底画分であり得る）は、トランスオイルのための仕様を満たす。ＨＥＦＡ燃料成分１０３は、再生可能なパラフィン系フィード１０１の初留点から２５％蒸留ポイントまでの蒸留のあいだに得られ、ここで、２５％蒸留ポイントは、再生可能なパラフィン系フィード１０１の２５ｖｏｌ－％が蒸留された時点で測定される沸点である。トランスオイル１０４は、再生可能なパラフィン系フィード１０１の２５％蒸留ポイントから最終沸点までの蒸留のあいだに得られ、ここで、２５％蒸留ポイントは、再生可能なパラフィン系フィード１０１の２５ｖｏｌ－％が蒸留された時点で測定される沸点である。トランスオイル１０４は、蒸留１０２からの塔底画分、または蒸留１０２からのより重質な画分であり得る。再生可能なパラフィン系フィード１０１は、再生可能な原料の水素化処理および異性化によって得られる。
図１は、例示的なプロセスを示している。図１において、再生可能なパラフィン系フィード１０１は、蒸留カラム中で蒸留１０２に付される。再生可能なパラフィン系フィード１０１の蒸留１０２の結果、２つの画分１０３、１０４が蒸留１０２から得られる。２つの画分において、より軽質な画分１０３は、水素処理されたエステルおよび脂肪酸（ＨＥＦＡ）燃料成分のために仕様を満たす蒸留物であり、そしてより重質な画分１０４（塔底画分であり得る）は、トランスオイルのための仕様を満たす。ＨＥＦＡ燃料成分１０３は、再生可能なパラフィン系フィード１０１の初留点から２５％蒸留ポイントまでの蒸留のあいだに得られ、ここで、２５％蒸留ポイントは、再生可能なパラフィン系フィード１０１の２５ｖｏｌ－％が蒸留された時点で測定される沸点である。トランスオイル１０４は、再生可能なパラフィン系フィード１０１の２５％蒸留ポイントから最終沸点までの蒸留のあいだに得られ、ここで、２５％蒸留ポイントは、再生可能なパラフィン系フィード１０１の２５ｖｏｌ－％が蒸留された時点で測定される沸点である。トランスオイル１０４は、蒸留１０２からの塔底画分、または蒸留１０２からのより重質な画分であり得る。再生可能なパラフィン系フィード１０１は、再生可能な原料の水素化処理および異性化によって得られる。
【0043】
用語「水素化処理（hydrotreatment）」は、水素分子による有機材料の触媒的プロセスを意味する。好ましくは、水素化処理は、水として、すなわち水素化脱酸素（ＨＤＯ）によって酸素含有有機化合物から酸素を除去する。追加で／代替的に、水素化処理は、硫化水素（Ｈ2Ｓ）として、すなわち水素化脱硫（ＨＤＳ）によって硫黄含有有機化合物から硫黄を除去する、アンモニア（ＮＨ3）として、すなわち水素化脱窒素（ＨＤＮ）によって窒素含有有機化合物から窒素を除去する、および／または、塩酸（ＨＣｌ）として、すなわち水素化脱塩素（ＨＤＣｌ）によって塩素含有有機化合物からハロゲン、例えば塩素を除去する。
【0044】
例えばトリグリセリドまたは他の脂肪酸誘導体または脂肪酸などの「水素化脱酸素（hydrodeoxygenation）」（ＨＤＯ）との用語は、触媒の影響下での水素分子による、水としてカルボキシル酸素の除去を意味している。水素化脱酸素は、上述したように、水素化脱硫黄、水素化脱窒素、および／または水素化脱塩素反応が伴っていてもよい。
【0045】
生物学的材料の水素化脱酸素において、および結果として得られるｎ－パラフィンの異性化において典型的に使用される反応条件および触媒は、周知の技術である。このようなプロセスの例は、フィンランド国特許発明第１００２４８号明細書の実施例１～３、および国際公開第２０１５／１０１８３７号に示されている。
【0046】
用語「脱酸素化（deoxygenation）」は、上述した任意の手段、または脱炭酸、または脱カルボニル化による、例えば脂肪酸誘導体、アルコール、ケトン、アルデヒド、および／またはエーテルなどの有機分子からの酸素の除去を意味している。
【0047】
再生可能な原料
再生可能な原料（または再生可能なオイルおよび／または脂肪）は、オイルおよび／または脂肪を含む、通常は脂質（例えば脂肪酸またはグリセリドなど）を含む、例えば、植物オイル／脂肪、植物オイル／脂肪、動物性オイル／脂肪、海藻オイル／脂肪、魚オイル／脂肪、および、海藻オイル／脂肪またはほかの微生物プロセスからのオイル／脂肪、例えば遺伝子操作された海藻のオイル／脂肪、他の微生物プロセスからの遺伝子操作されたオイル／脂肪、および遺伝子操作された植物オイル／脂肪などを含む、生物学的原料成分由来のフィードストックを意味する。アルキルエステル（典型的にはＣ１～Ｃ５アルキルエステル、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓｅｃ－ブチルエステルなど）またはオレフィンなどのような材料の成分もまた使用され得る。再生可能とは明確に化石起源を排除するが、リサイクルされた化石材料は使用され得る。
再生可能な原料（または再生可能なオイルおよび／または脂肪）は、オイルおよび／または脂肪を含む、通常は脂質（例えば脂肪酸またはグリセリドなど）を含む、例えば、植物オイル／脂肪、植物オイル／脂肪、動物性オイル／脂肪、海藻オイル／脂肪、魚オイル／脂肪、および、海藻オイル／脂肪またはほかの微生物プロセスからのオイル／脂肪、例えば遺伝子操作された海藻のオイル／脂肪、他の微生物プロセスからの遺伝子操作されたオイル／脂肪、および遺伝子操作された植物オイル／脂肪などを含む、生物学的原料成分由来のフィードストックを意味する。アルキルエステル（典型的にはＣ１～Ｃ５アルキルエステル、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓｅｃ－ブチルエステルなど）またはオレフィンなどのような材料の成分もまた使用され得る。再生可能とは明確に化石起源を排除するが、リサイクルされた化石材料は使用され得る。
【0048】
再生可能なオイルおよび／または脂肪は、単一の種類のオイル、単一の種類の脂肪、種々のオイルの混合物、種々の脂肪の混合物、オイルおよび脂肪、脂肪酸、グリセロールの混合物、および／または上述のものの混合物などを含む。
【0049】
これらのオイルおよび／または脂肪は、典型的には、Ｃ１０～Ｃ２４の脂肪酸、および脂肪酸のエステルを含むその誘導体、例えばグリセリド、すなわち脂肪酸のグリセロールエステルなどを含む。グリセリドは、特には、モノグリセリド、ジグリセリドおよびトリグリセリドを含む。好ましくは、再生可能な原料は、Ｃ１０～Ｃ２４の脂肪酸および／または脂肪酸エステルを含む。例えば、再生可能な原料は、少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも７０重量％、より好ましくは少なくとも８０重量％、または少なくとも９０重量％、または少なくとも９５重量％のＣ１０～Ｃ２４の脂肪酸および／または脂肪酸エステルを含む。
【0050】
再生可能なパラフィン系フィードおよびその調製
再生可能なパラフィン系フィードの調製は、しばしば、再生可能な原料またはフィードのストックからの酸素を除去する反応を含み、これを行うために多くの方針がある。脱酸素は、以下の反応の一または複数を含み得る：
１）水素化脱酸素（ＨＤＯ）、酸素結合の水素化－Ｈ2Ｏとしての酸素の除去
２）酸素がＣＯ2の形状で除去される脱炭酸、および
３）酸素がＣＯの形状で除去される脱カルボニル化。
再生可能なパラフィン系フィードの調製は、しばしば、再生可能な原料またはフィードのストックからの酸素を除去する反応を含み、これを行うために多くの方針がある。脱酸素は、以下の反応の一または複数を含み得る：
１）水素化脱酸素（ＨＤＯ）、酸素結合の水素化－Ｈ2Ｏとしての酸素の除去
２）酸素がＣＯ2の形状で除去される脱炭酸、および
３）酸素がＣＯの形状で除去される脱カルボニル化。
【0051】
水素化脱酸素のためのプロセス条件は、当該技術分野において周知である。例えば、再生可能な原料の水素化脱酸素は、金属硫化物触媒上で行われ得る。金属は、例えばＭｏ、またはＷなどの第VI族金属の一または複数、または、例えばＣＯ、またはＮｉなどの第VIII族非貴金属の一または複数であり得る。触媒は、任意の適切な担体、例えばアルミナ、シリカ、ジルコニア、チタン、無定形炭素、モレキュラーシーブ、またはそれらの組み合わせなどの上に担持されていてもよい。通常、金属は、金属酸化物として担体上に含侵されているかまたは積層されている。それらはその後、典型的には硫黄物に転換される。水素化脱酸素のための典型的な触媒の例としては、アルミナまたはシリカ上に担持された、モリブデン含有の触媒、ＮｉＭｏ、ＣｏＭｏ、または、ＮｉＷ触媒が挙げられるが、他の多くの水素化脱酸素触媒が当該技術分野においては周知であり、ＮｉＭｏおよび／またはＣｏＭＯ触媒と共に、または比較して記載されている。水素化脱酸素は、好ましくは、硫化ＮｉＭｏまたは硫化ＣｏＭｏ触媒の影響下、水素ガスの存在下で行われる。
【0052】
水素化脱酸素は、１０～２００ｂａｒｇ（ｂａｒ ｇａｕｇｅ）の水素圧の下、２００～４００℃の温度で、および、０．２ｈ-1～１０ｈ-1の液空間速度で行われ得る。硫化触媒を使用する水素化脱酸素のあいだ、触媒の硫化状態は、気相中への硫黄の添加によって、または再生可能な原料またはフィードストックに硫黄含有のミネラルオイルがブレンドされたフィードストックを使用することによって、維持され得る。水素化脱酸素に付される総計のフィードの硫黄含有量は、例えば、５０ｗｐｐｍ（重量あたりｐｐｍ）～２００００ｗｐｐｍの範囲、好ましくは１００ｗｐｐｍ～１０００ｗｐｐｐｐｍの範囲であり得る。
【0053】
水素化脱酸素のための効果的な条件は、再生可能な原料またはフィードストックの酸素含有量を、１ｗｔ－％未満、例えば、０．５ｗｔ－％未満または０．２ｗｔ－％未満に低下させ得る。いくつかの場合において、条件は、少なくとも４０ｗｔ－％、少なくとも５０ｗｔ－％、または少なくとも７５ｗｔ－％の脱酸素化に対応する部分的な水素化脱酸素をもたらすように選択され得る。
【0054】
本発明の再生可能なパラフィン系フィードは、再生可能な原料から任意の周知の方法を用いて得られた水素化処理された再生可能な原料を異性化することによって提供され得る。一般的に、再生可能なパラフィン系フィードは、任意の周知の方法を用いて再生可能な原料から製造され得る。再生可能なパラフィン系フィードを製造するための方法の具体例は、欧州特許出願公開第１７４１７６８号明細書に提供されている。また、他の方法が適用されてもよく、特には別のＢＴＬ方法、例えばバイオマスのガス化とその後のフィッシャー・トロプシュ法が選択されてもよい。
【0055】
好ましい実施形態において、再生可能な原料から再生可能なパラフィン系フィードを調製することは、再生可能な原料を脱酸素化処理に付すことを含む。大部分の再生可能な原料は、高い酸素含有量を有する材料を含む。一実施形態において、再生可能な原料またはフィードストックは、脂肪酸、または例えばトリグリセリドなどの脂肪酸誘導体、またはそれらの組み合わせを含む。
【0056】
本発明において、脱酸素化方法は、特に限定されず、任意の適切な方法が行われ得る。適切な方法は、例えば、水素化処理、たとえば水素化脱酸素（ＨＤＯ）、接触水素化脱酸素（接触ＨＤＯ）、接触分解（ＣＣ）、またはそれらの組み合わせである。他の適切な方法は、それら単独、または水素化処理と組み合わされた脱炭酸および脱カルボニル化反応を含む。
【0057】
好ましい実施形態において、再生可能な原料が付される脱酸素化処理は、水素化処理である。好ましくは、再生可能な原料は、好ましくはＨＤＯ触媒を用いる水素化脱酸素（ＨＤＯ）に付される。接触ＨＤＯは、酸素を除去する最も一般的な方法であり、非常によく研究されており、そして最適化されている。しかしながら、本発明はそれらに限定されるわけではない。ＨＤＯ触媒として、担体に担持された水素化金属を含むＨＤＯ触媒が使用されてもよい。例えば、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｗまたはこれらの組み合わせからなる群より選択される水素化金属を含むＨＤＯなどが例として挙げられる。担体としては、それらのうち、アルミナまたはシリカが適切である。水素化脱酸素は、例えば、１００～５００℃の温度で、および、１０～１５０ｂａｒ（絶対単位）で行われ得る。
【0058】
再生可能な原料からの水素化処理された材料の調製は、再生可能な炭化水素原料において炭化水素を接触分解する工程を含んでいてもよい。したがって、再生可能な炭化水素原料の炭素鎖が調整され得、そして、バイオ炭化水素の製造された混合物の生成物分布が関節に制御され得る。
【0059】
異性化処理
本発明の再生可能なパラフィン系フィードは、水素化処理された原料中の少なくとも直鎖の炭化水素を、再生可能なパラフィン系フィードを製造するために異性化処理へと付すことによって提供され得る。再生可能なパラフィン系フィードおよびその製造は上述されている。
本発明の再生可能なパラフィン系フィードは、水素化処理された原料中の少なくとも直鎖の炭化水素を、再生可能なパラフィン系フィードを製造するために異性化処理へと付すことによって提供され得る。再生可能なパラフィン系フィードおよびその製造は上述されている。
【0060】
異性化処理は、水素化処理された原料の、炭化水素鎖の分岐、すなわち異性化を引き起こす。炭化水素の分岐は低温特性を向上させる、すなわち、異性化処理によって形成された異性化組成物は水素化処理された原料と比較してより良好な低温特性を有している。より良好な低温特性は、曇点のより低い温度値を意味する。異性化処理によって形成される異性化炭化水素、またはイソパラフィンは、一または複数の側鎖または分岐を有し得る。
【0061】
異性化工程は、異性化触媒の存在下、および、任意には異性化プロセスに添加される水素の存在下で行われ得る。適切な異性化触媒は、モレキュラーシーブおよび／または周期上の第VIII族から選択される金属または任意には担体を含む。好ましくは、異性化触媒は、ＳＡＰＯ－１１、またはＳＡＰＯ－４１、またはＺＳＭ－２２、またはＺＳＭ－２３、またはＦｅｒｎｅｒｉｔｅ、およびＰｔ、Ｐｄ、またはＮｉ、およびＡｌ2Ｏ3、またはＳｉＯ2を含む。典型的な異性化触媒は、例えば、Ｐｔ／ＳＡＰＯ－１１／Ａｌ2Ｏ3、Ｐｔ／ＺＳＭ－２２／Ａｌ2Ｏ3、Ｐｔ／ＺＳＭ－２３／Ａｌ2Ｏ3、およびＰｔ／ＳＡＰＯ－１１／ＳｉＯ2などである。触媒は単独または組み合わせて使用され得る。添加された水素の存在は、触媒の不活性化を減少させるために特に好ましい。好ましい実施形態において、異性化触媒は、貴金属二元機能触媒、例えばＰｔ－ＳＡＰＯおよび／またはＰｔ－ＡＳＭ触媒などであり、これは水素と組み合わせて用いられる。異性化工程は、例えば、２００～５００℃、好ましくは２８０～４００℃の温度で、および、１０～１５０ｂａｒ、好ましくは３０～１００ｂａｒ（絶対単位）の圧力で行われ得る。異性化工程は、さらに、精製工程および分画工程などの中間工程を含んでいてもよい。異性化は、３００～３５０℃などで行われ得る。
【0062】
因みに、異性体処理は、水素化された原料を異性化するために主に作用する工程である。すなわち、多くの熱的または触媒的転換（例えばＨＤＯ）が少量の異性化（通常５％未満）をもたらす一方、本発明において適用され得る異性化工程は、イソパラフィンの含有量を顕著な増大をもたらす。
【0063】
したがって、再生可能な原料は、再生可能なパラフィン系フィードを得るために、水素および水素化脱酸素触媒の存在下で少なくとも水素化脱酸素反応に、および、異性化触媒の存在下で異性化反応に付され得る。水素化脱酸素工程および異性化工程が適用される場合、これらは同時に、または順番に行われ得る。水素化脱酸素反応は、水素ガスおよび例えばアルミナ担体、ゼオライト担体、またはそれらが混合された担体の上の例えばＣｏＭＯ、ＮｉＭｏ、ＮｉＷ、ＣｏＮｉＭｏなどの水素化脱酸素触媒の存在下行われ得る。水素化脱酸素反応は、例えば、２５０～４００℃の範囲の温度で、および、２０～８０ｂａｒの範囲の圧力で、および０．５～３ｈ-1の範囲のＷＨＳＶ（重量空間速度、すなわちフローの質量／触媒の質量）で、および、３５０～９００ｎＬ／Ｌの比のＨ2／ｏｉｌで、例えば任意にはアルミナ担体に担持されていてもよい、ＮｉＭｏなどの触媒を使用して、行われ得る。
【0064】
水素化脱酸素工程の生成物、すなわち水素化処理された再生可能な原料は、水素および異性化触媒の存在下で異性化工程へと付され得る。異性化触媒は、Ｐｔ－ＳＡＰＯまたはＰｔ－ＺＳＭ触媒などの貴金属二元機能触媒またはＮｉＷであり得る。異性化反応は、例えば、２５０～４００℃の温度で、および、１０～６０ｂａｒｇの圧力で行われ得る。異性化反応は例えば、２５０～４００℃の温度で、および、１０～６０ｂａｒｇの圧力で、０．５～３ｈ-1の範囲のＷＨＳＶで、および１００～８００ｎＬ／Ｌの比のＨ2／ｏｉｌで行われ得る。
【0065】
水素化脱酸素および水素化異性化工程は、この複合工程のための単一の触媒、例えばＮｉＷ、または例えばアルミナ上のＮｉＭｏなどの担体に担持されたＭｏ触媒を混合され例えばＰｔ／ＳＡＰＯなどのＰｔ触媒などを用いた同一の触媒床上で、単一の工程で行われ得る。
【0066】
水素化処理工程および異性化工程は、同一のリアクタ内で行われ得る。代替的には、水素化処理工程および異性化工程は、別個のリアクタ内で行われてもよい。
【0067】
航空燃料成分および／または電気技術用流体成分の低温機能は、異性化の調整を介して再生可能なパラフィン系フィードのイソパラフィン含有量を高めることによって改良され得る。異性化温度は、例えば３３０～３４０℃などの温度範囲のより高い方から選択され得、これによって分解傾向が高められる。さらに、得られた成分の密度および引火点は、異性化後のより軽質な成分のリフラックス速度を上げることによって低下され得る。異性化からの流体の流出は、安定化された再生可能なパラフィン系フィードおよびナフサ範囲（Ｃ４～Ｃ８）の炭化水素を含む塔頂画分を得るために、好ましくは異性化と比較してより低い圧力で、安定化カラム内での安定化に導入され得る。安定化された再生可能なパラフィン系フィードは、次いで、分画に付される。安定化からの塔頂画分が回収され得、そして、ガソリン成分として使用され得、好ましくは、少なくとも一部の塔頂画分が、リフラックスのために安定化カラムへと戻されリサイクルされ得る。したがって、好ましくは本発明において、再生可能なパラフィン系フィードは、水素化脱酸素および異性化の後、異性化の圧力よりも低い圧力で、安定化カラム内で安定化処理に付される。リフラックスに使用されるナフサ範囲の炭化水素のリサイクルされる量は、安定化カラムの塔頂で形成されたナフサ範囲にある炭化水素の８０ｗｔ－％以上、好ましくは９０ｗｔ－％以上、例えば、９０～９５重量％であり得る。高いリサイクル量が、次の、軽質および重質画分の分離を助け、そして、得られる航空燃料および電気技術用流体成分の収率を上昇させる。当然、より高温のリフラックスはより高いフローのための装置の調整を必要とする。したがって、本発明にしたがって好ましくは、安定化のあいだナフサ範囲（Ｃ４～Ｃ８）にある炭化水素を含む塔頂画分が得られ、そして、安定化カラムの塔頂で形成されるナフサ範囲の炭化水素の８０ｗｔ－％以上、好ましくは９０ｗｔ－％以上、例えば９０～９５ｗｔ－％が、リフラックスのために安定化カラムに戻されてリサイクルされる。
【0068】
一実施形態において、トランスオイルであって、水素化処理されおよび異性化処理された再生可能なパラフィン系フィードをフィードストックとして使用することにより再生可能なパラフィン系フィードから製造されるトランスオイルが開示される。トランスオイルは、１２ｍｍ2／ｓまたはそれ以下、典型的には３．４ｍｍ2／ｓであるＩＳＯ－３１０４－１９９６で測定された４０℃での粘度、１８００ｍｍ2／ｓまたはそれ以下、典型的には４２．２ｍｍ2／ｓであるＩＳＯ－３１０４－１９９６で測定された－３０℃での粘度、少なくとも１３５℃、典型的には１３８．５℃であるＩＳＯ－２７１９－２０１６で測定された引火点（ＰＭ）、０．０１ｍｇ ＫＯＨ／ｇまたはそれ以下、典型的には０．００１ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満であるＩＳＯ－３１０４－１９９６で測定された－３０℃での酸度を有する。トランスオイルは、上述した製造方法の組み合わせによって得られてもよい。しかしながら、複合製造方法の使用は、絶対的なものではなく、その代わり、トランスオイルは他のトランスオイル製造方法によって製造されていてもよい。
【0069】
再生可能なパラフィン系生成物の複合製造のための方法は、脂肪酸および脂肪酸のエステルを含む再生可能な原料の水素化脱酸素および異性化によって再生可能なパラフィン系フィードを提供すること、および、再生可能なパラフィン系フィードを２つの画分に分画することを含む。２つの画分のうち、より軽質の画分は、ＨＥＦＡ（水素処理されたエステルおよび脂肪酸）のためのＡＳＴＭ Ｄ７５６６－１７ｂ、Ａｎｎｅｘ Ａ２の航空燃料成分のための仕様を満たし、および、より重質の画分は、ＩＥＣ ６０２９６－２０１８規格のトランスオイル仕様成分のための仕様を満たす。２つの画分の複合収率は、分画に付された再生可能なパラフィン系フィードの少なくとも９８ｗｔ－％であり、そして、２つの画分の総計の重量に対するより軽質な画分の収率は２０～９０ｗｔ－％であり、２つの画分の総計の重量に対するより重質な画分の収率は１０～８０ｗｔ－％である。
【0070】
一実施形態において、より軽質な画分は、ＡＳＴＭ Ｄ４０５２－２０１６にしたがって１５℃で測定されて、最大で７７２ｋｇ／ｍ3、好ましくは７３０～７７２ｋｇ／ｍ3である密度、および、ＩＰ５２９－２０１６にしたがって測定されて、－４０℃より低い凝固点を含む、ＨＥＦＡのためのＡＳＴＭ Ｄ７５６６－１７ｂ、Ａｎｎｅｘ Ａ２の航空燃料成分のための仕様を満たす。
【0071】
一実施形態において、より軽質な画分は、水素処理されたエステルおよび脂肪酸（ＨＥＦＡ）のためのＡＳＴＭ Ｄ７５６６－１７ｂ、Ａｎｎｅｘ Ａ２の全ての仕様を満たしている航空燃料成分である。
【0072】
一実施形態において、より重質な画分は、ＩＳＯ－３１０４－１９９６にしたがって測定されて、１２ｍｍ2／ｓまたはそれより低い、典型的には３．４ｍｍ2／ｓである４０℃での粘度、１８００ｍｍ2／ｓまたはそれより低い、典型的には４２．２ｍｍ2／ｓであるＩＳＯ－３１０４－１９９６にしたがって測定された－３０℃での粘度、少なくとも１３５℃、典型的には１３８．５℃であるＥＮＩＳＯ－２７１９－２０１６にしたがって測定された引火点（ＰＭ）、０．０１ｍｇ ＫＯＨ／ｇまたはそれより低い、典型的には０．００１ｍｇ ＫＯＨ／ｇ未満である酸度を含むＩＥＣ ６０２９６－２０１８規格の電気技術用流体成分のための仕様を満たす。
【0073】
一実施形態において、より重質な画分は、規格ＩＥＣ ６０２９６－２０１８の表２の一般仕様を全て満たしているトランスオイルである。
【0074】
一実施形態において、分画は蒸留によって提供される。
【0075】
一実施形態において、２つの画分の複合収率は、分画に付された再生可能なパラフィン系フィードの少なくとも９９ｗｔ－％、または１００ｗｔ－％である。
【0076】
一実施形態において、異性化は、触媒異性化、好ましくは触媒水素化異性化である。
【0077】
一実施形態において、より軽質な画分の製造能力およびより重質な画分の製造能力は、例えば温度および／または異性化の滞留時間などの水素化脱酸素および異性化の条件の選択によって、および／または、再生可能な原料の選択によって、調整される。
【0078】
一実施形態において、より軽質な画分の製造能力およびより重質な画分の製造能力は、再生可能なパラフィン系フィードの曇点および／または密度の選択によって調整される。
【0079】
一実施形態において、水素化脱酸素は、１０～２００ｂａｒｇ（ｂａｒ ｇａｕｇｅ）の水素圧の下、２００～４００℃の温度で、および、０．２ｈ-1～１０ｈ-1の液空間速度で行われる。
【0080】
一実施形態において、異性化は、２００～５００℃、好ましくは２８０～４００℃の温度で、および、１０～１５０ｂａｒ（絶対単位）、好ましくは３０～１００ｂａｒの圧力で行われる。
【0081】
一実施形態において、再生可能なパラフィン系フィードは、水素化脱酸素および異性化の後、安定化された再生可能なパラフィン系フィードおよびナフサ範囲（Ｃ４～Ｃ８）の炭化水素を含む塔頂画分を得るために、異性化の圧力より低い圧力で、安定化カラム内での安定化処理に付され、その後、安定化された再生可能なパラフィン系フィードは、分画に付され、および、任意には、少なくとも一部の塔頂画分が、回収され、およびリフラックスのために安定化カラムへと戻されリサイクルされる。好ましくは、安定化カラムの塔頂で形成されたナフサ範囲にある炭化水素の８０ｗｔ－％以上、好ましくは９０ｗｔ－％以上、例えば、９０～９５重量％の量が、リフラックスのために安定化カラムに戻されてリサイクルされる。
【0082】
一実施形態において、再生可能なパラフィン系フィードの曇点は、ＥＮ２３０１５－１９９４にしたがって測定されて、－３０℃またはそれより低い、－３４℃またはそれより低い、－４０℃またはそれより低い、または－４８℃またはそれより低い。
【0083】
一実施形態において、より軽質な画分の収率は、２つの画分の総計の重量の７０～９０ｗｔ－％であり、より重質な画分の収率は、２つの画分の総計の重量の１０～３０ｗｔ－％である。
【0084】
一実施形態において、再生可能なパラフィン系フィードは、Ｃ８～Ｃ２２炭化水素、Ｃ１０～Ｃ２０炭化水素、またはＣ１５～Ｃ１８炭化水素を含む。
【0085】
一実施形態において、再生可能なパラフィン系フィードは、１４０℃～３４０℃の範囲内、好ましくは１８０℃～３２０℃の範囲内の蒸留範囲、１４０℃～３４０℃または１８０℃～３２０℃の蒸留範囲などを有する。
【0086】
一実施形態において、より軽質な画分は、一または複数の酸化防止剤と混合されることによって安定化される。
【0087】
一実施形態において、１～５０ｖｏｌ－％、好ましくは３～５０ｖｏｌ－％の軽質成分；９９～５０ｖｏｌ－％、好ましくは９７～５０ｖｏｌ－％の化石航空燃料成分；および任意には、酸化防止剤、金属不活性化剤、および燃料システム氷結防止剤、および／または、導電性向上剤、漏れ検知添加剤、殺生物添加剤、腐食防止剤および潤滑性向上剤より選択される一または複数の航空燃料取り扱いおよびメンテナンス添加物から選択される一または複数の航空燃料性能促進添加剤が、最終的な航空燃料組成物を得るためにブレンドされる。
【0088】
実施例１
植物起源のならびに－３６℃の曇点および－３２℃の凝固点を有する再生可能な原料またはフィードストックの水素化脱酸素および異性化によって製造される再生可能なパラフィン系生成物が、２つのカット：ＩＢＰ－２５％および２５％－ＦＢＰに蒸留され、したがって、２つ（だけ）の生成物が得られ、他の処理工程を必要とすることなし、このうち一つはＨＥＦＡ仕様を満たし、および一つはトランスオイルの規格を満たした。
植物起源のならびに－３６℃の曇点および－３２℃の凝固点を有する再生可能な原料またはフィードストックの水素化脱酸素および異性化によって製造される再生可能なパラフィン系生成物が、２つのカット：ＩＢＰ－２５％および２５％－ＦＢＰに蒸留され、したがって、２つ（だけ）の生成物が得られ、他の処理工程を必要とすることなし、このうち一つはＨＥＦＡ仕様を満たし、および一つはトランスオイルの規格を満たした。
【0089】
蒸留は、１５リットルバッチを用いることにより研究室スケールのバッチ蒸留によって行われた。蒸留による正確な収率は、
初留点ポイント～２５％蒸留ポイント：２５％、
２５％蒸留ポイント～最終沸点ポイント：７５％。
初留点ポイント～２５％蒸留ポイント：２５％、
２５％蒸留ポイント～最終沸点ポイント：７５％。
【0090】
表１において、蒸留結果２５％－ＦＢＰは、ＩＥＣ ６０２９６－２０１８規格（Fluids for electrotechnical applications - unused mineral insulating oils for transformers and switchgear）に定義されるトランスオイルにおける蒸留生成物の使用性を規定する主要パラメータを参照している。２５％－ＦＢＰ生成物は、表１に示されるように、試験された主な物理特性の点でトランスオイル規格（ＩＥＣ ６０２９６－２０１８）を満たしていた。界面張力については、ＩＥＣ ６０２９６－２０１８に、一般的な要件として使用される場合、最低４０ｍＮ/ｍの限度が推奨されると記載されている。この要件もまた、表１に示されるように満たされている。
【0091】
【表1】
【0092】
表２に示されている結果は、ＩＢＰ－２５％蒸留生成物が、表２に示されるように、選択された試験された物理的特性の観点からＨＥＦＡ仕様（ＡＳＴＭ Ｄ７５６６－１７ｂ Ａｎｎｅｘ Ａ２）を満たしたことを示している。最大で７７２ｋｇ／ｍ3（ＡＳＴＭ Ｄ４０５２－２０１６にしたがって１５℃で測定）の密度要件は、実施された蒸留で達成された（フィードの密度は、ＡＳＴＭ Ｄ４０５２－２０１６にしたがって１５℃で測定して、７７９ｋｇ／ｍ3であった）。－４０℃より低い凝固点が達成された。表２において、ＩＢＰ－２５％の蒸留結果は、ＡＳＴＭ Ｄ７５６６－１７ｂ Ａｎｎｅｘ Ａ２に定義される航空燃料成分としての蒸留生成物の使用性を規定する主要パラメータを参照している。
【0093】
【表2】
【0094】
軽質蒸留物が航空燃料を目的としていることを考慮すると、最大で７７２ｋｇ／ｍ3（ＡＳＴＭ Ｄ４０５２－２０１６にしたがって１５℃で測定）の密度要件は、実施された蒸留で達成された（再生可能なパラフィン系フィードの密度は、ＡＳＴＭ Ｄ４０５２－２０１６にしたがって１５℃で測定して、７７９ｋｇ／ｍ3であった）。
【0095】
－４０℃より低い凝固点が達成された。
【0096】
実施例２
植物起源のおよび－４０℃の曇点を有する再生可能な原料またはフィードストックの水素化脱酸素および異性化によって製造される、高度に異性化された再生可能なパラフィン系生成物が、２つのカット：ＨＥＦＡ仕様を満たす一つ、およびトランスオイルの規格を満たす一つに蒸留された。
植物起源のおよび－４０℃の曇点を有する再生可能な原料またはフィードストックの水素化脱酸素および異性化によって製造される、高度に異性化された再生可能なパラフィン系生成物が、２つのカット：ＨＥＦＡ仕様を満たす一つ、およびトランスオイルの規格を満たす一つに蒸留された。
【0097】
蒸留は、１５リットルバッチを用いることにより研究室スケールのバッチ蒸留によって行われ、ここで、高度に異性化されたバッチが、２つの所望の生成物を表しているＩＢＰ－７７％および７７％－ＦＢＰの２つの画分に蒸留された。分画は薄膜エバポレーターを用いて行われた。
【0098】
選択された試験された物理特性の結果に対するトランスオイル規格（ＩＥＣ ６０２９６－２０１８）が表３に示されている。
【0099】
出発材料の高度な異性化の程度が、－３０℃での粘度を検出することができるために規格によって設定されている－３０℃よりも顕著に低い曇点を持つ重質蒸留物を可能にした。したがって、製品の低温始動性能が向上された。
【0100】
【表3】
【0101】
表４に示されている結果は、ＩＢＰ－７７％蒸留生成物が、表４に示されるように、選択された試験された物理的特性の観点からＨＥＦＡ仕様（ＡＳＴＭ Ｄ７５６６－１７ｂ Ａｎｎｅｘ Ａ２）を満たしたことを示している。最大で７７２ｋｇ／ｍ3（ＡＳＴＭ Ｄ４０５２－２０１６にしたがって１５℃で測定）の密度要件は、実施された蒸留で達成された（フィードの密度は、ＡＳＴＭ Ｄ４０５２－２０１６にしたがって１５℃で測定して、７７９ｋｇ／ｍ3であった）。－４０℃より低い凝固点が達成された。表４において、ＩＢＰ－７７％の蒸留結果は、ＡＳＴＭ Ｄ７５６６－１７ｂ Ａｎｎｅｘ Ａ２に定義される航空燃料成分としての蒸留生成物の使用性を規定する主要パラメータを参照している。
【0102】
【表4】
【0103】
軽質蒸留物が航空燃料を目的としていることを考慮すると、最大で７７２ｋｇ／ｍ3（ＡＳＴＭ Ｄ４０５２－２０１６にしたがって１５℃で測定）の密度要件は、実施された蒸留で達成された（再生可能なパラフィン系フィードの密度は、ＡＳＴＭ Ｄ４０５２－２０１６にしたがって１５℃で測定して、７７９ｋｇ／ｍ3であった）。－４０℃より低い凝固点が達成された。
【0104】
技術の進歩に伴い、本発明の概念は様々な方法で実施され得ることは、当業者にとって明らかであろう。本発明およびその実施形態は、上述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で種々の変更が可能である。
【図1】