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特表2024-530829再生可能なジェット燃料組成物

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-23

(54)【発明の名称】再生可能なジェット燃料組成物

(51)【国際特許分類】

C10L 1/04 20060101AFI20240816BHJP

C10G 3/00 20060101ALI20240816BHJP

【ＦＩ】

C10L1/04

C10G3/00 Z

C10G3/00 B

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024515684

(86)(22)【出願日】2022-09-12

(85)【翻訳文提出日】2024-04-12

(86)【国際出願番号】 EP2022075311

(87)【国際公開番号】W WO2023036988

(87)【国際公開日】2023-03-16

(31)【優先権主張番号】21306253.2

(32)【優先日】2021-09-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】510063177

【氏名又は名称】トタルエナジーズワンテック

(74)【代理人】

【識別番号】100107375

【弁理士】

【氏名又は名称】武田明広

(72)【発明者】

【氏名】ピカール，フロレン

(72)【発明者】

【氏名】シャバン，フランス

(72)【発明者】

【氏名】ゲーレ，クリストフ

【テーマコード（参考）】

4H129

【Ｆターム（参考）】

4H129AA01

4H129BA03

4H129BA10

4H129BA12

4H129BB06

4H129BB07

4H129BB10

4H129BC41

4H129BC43

4H129NA24

4H129NA50

(57)【要約】

本発明は、エステルと脂肪酸の水素化処理、又は、フィッシャー・トロプシュ法から得られる少なくとも１種のパラフィン系塩基を６５～９５質量％含み、また、９０質量％のパラフィン、及び、少なくとも１種のＣ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６芳香族塩基を５～３５質量％含む、再生可能原料から得られるジェット燃料組成物に関する。前記芳香族塩基は、少なくとも１種のＣ２バイオアルコールを燃料に変換する方法に供することによって生成されるバイオ燃料のＣ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６フラクションに相当することを特徴とする。また、前記芳香族塩基は、少なくとも６０質量％の芳香族化合物を含み、前記芳香族化合物が、少なくともＣ２～Ｃ５のｎ－アルキル（ｎは１～３の整数）で置換された少なくとも５０質量％のベンゼンを含むことを特徴とする。最終的なジェット燃料組成物は、９．５質量％未満のＣ６～Ｃ１６シクロアルカンを含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ａ．エステルと脂肪酸の水素化処理から、又は、フィッシャー・トロプシュ法から得られ、少なくとも９０質量％のパラフィンを含む、６５～９５質量％、好ましくは７０～９５質量％の、少なくとも１種のパラフィン系塩基と、
ｂ．少なくとも１種のＣ２バイオアルコールを燃料に変換する方法に供することによって生成されるバイオ燃料のＣ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６フラクションに対応することを特徴とし、また、少なくともｎ個、ｎは１～３の整数、のＣ２～Ｃ５アルキルで置換されたベンゼンを少なくとも５０質量％含む、少なくとも６０質量％の芳香族化合物を含有することを特徴とする、５～３５質量％、好ましくは５～３０質量％の、少なくとも１種のＣ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６芳香族塩基と、を含み、
９．５質量％未満のＣ６～Ｃ１６シクロアルカンを含む、再生可能原料から得られるジェット燃料組成物。

【請求項2】

少なくとも１種の芳香族塩基が、少なくとも１種のＣ２バイオアルコールを燃料に変換する方法に供することによって生成されるＣ４＋バイオ燃料、特にＣ４～Ｃ２０又はＣ６～Ｃ２０バイオ燃料のＣ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６フラクションに対応する、請求項１に記載のジェット燃料組成物。

【請求項3】

７０～８０質量％の少なくとも１種のパラフィン系塩基ａ）、好ましくは８０～８５質量％の少なくとも１種のパラフィン系塩基ａ）、優先的には８５～９２質量％の少なくとも１種のパラフィン系塩基ａ）、更に好ましくは９２～９５質量％の少なくとも１種のパラフィン系塩基ａ）を含む、請求項１又は２に記載のジェット燃料組成物。

【請求項4】

２０～３０質量％の少なくとも１種の芳香族塩基ｂ）、好ましくは１５～２０質量％の少なくとも１種の芳香族塩基ｂ）、優先的には８～１５質量％の少なくとも１種の芳香族塩基ｂ）、更に好ましくは５～８質量％の少なくとも１種の芳香族塩基ｂ）を含む、請求項１～３のいずれかに記載のジェット燃料組成物。

【請求項5】

芳香族塩基ｂ）が、少なくとも７０質量％の芳香族化合物、好ましくは少なくとも８０質量％の芳香族化合物、優先的には少なくとも９０質量％の芳香族化合物を含む、請求項１～４のいずれかに記載のジェット燃料組成物。

【請求項6】

少なくとも１種のパラフィン系塩基ａ）が、植物油、動物性脂肪、優先的には非食用の高飽和油、廃油、植物油又は動物油又は遊離脂肪酸を含む油の精製副産物、トール油、及び、細菌、酵母、藻類、原核生物又は真核生物によって生成される油から選択される１種以上の油から生成されることを特徴とする、請求項１～５のいずれかに記載のジェット燃料組成物。

【請求項7】

少なくとも以下のステップを含む、再生可能原料から得られるジェット燃料組成物を製造する方法。
ａ）エステルと脂肪酸の水素化処理、又は、フィッシャー・トロプシュ法から、少なくとも９０質量％のパラフィンを含む少なくとも１種のパラフィン系塩基を生成するステップ、
ｂ）少なくとも以下のステップを含む、少なくとも１種のＣ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６芳香族塩基を生成するステップ、
i)バイオエタノール単独、又は、他のＣ１～Ｃ６バイオアルコールとの混合物を、燃料に変換する方法に供することにより、バイオ燃料を生成するステップ、
ii)ステップi)で得られた前記バイオ燃料の分別により、少なくともｎ個、ｎは１～３の整数、のＣ２～Ｃ５アルキルで置換されたベンゼンを少なくとも５０質量％含む芳香族化合物を少なくとも６０質量％含有する、前記Ｃ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６芳香族塩基を回収するステップ、
ｃ）ステップａ）で生成された少なくとも１種のパラフィン系塩基６５～９５質量％、好ましくは７０～９５質量％と、ステップｂ）で生成された少なくとも１種の芳香族塩基５～３５質量％、好ましくは５～３０質量％とを混合して、９．５質量％未満のＣ６～Ｃ１６シクロアルカンを含むジェット燃料組成物を得るステップ。

【請求項8】

ステップｂ）i)が、Ｃ４＋バイオ燃料、特にＣ４～Ｃ２０又はＣ６～Ｃ２０バイオ燃料を製造するステップであることを特徴とする、請求項７に記載の再生可能原料から得られるジェット燃料組成物を製造する方法。

【請求項9】

少なくとも１種のパラフィン系塩基ａ）が、植物油、動物性脂肪、好ましくは非食用の高飽和油、廃油、植物油又は動物油又は遊離脂肪酸を含む油の精製副産物、トール油、及び、細菌、酵母、藻類、原核生物又は真核生物によって生成される油から選択される１種以上の油から生成されることを特徴とする、請求項７又は８に記載の再生可能原料から得られるジェット燃料組成物を製造する方法。

【請求項10】

ステップｃ）の混合が、ステップａ）で生成された少なくとも１種のパラフィン系塩基７０～８０質量％と、ステップｂ）で生成された少なくとも１種の芳香族塩基２０～３０質量％とを混合すること、好ましくはステップａ）で生成された少なくとも１種のパラフィン系塩基８０～８５質量％と、ステップｂ）で生成された少なくとも１種の芳香族塩基２０～１５質量％とを混合すること、優先的にはステップａ）で生成された少なくとも１種のパラフィン系塩基８５～９２質量％と、ステップｂ）で生成された少なくとも１種の芳香族塩基１５～８質量％とを混合すること、更に好ましくはステップａ）で生成された少なくとも１種のパラフィン系塩基９２～９５質量％と、ステップｂ）で生成された少なくとも１種の芳香族塩基５～８質量％とを混合することを含むことを特徴とする、請求項７～９のいずれかに記載の再生可能原料から得られるジェット燃料組成物を製造する方法。

【請求項11】

ステップａ）、ｂ）及びｃ）が、別個の方法で実施されることを特徴とする、請求項７～１０のいずれか一項に記載のジェット燃料組成物の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ジェット燃料の分野、特に、再生可能な原料に由来するジェット燃料に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のジェット燃料タイプの燃料は、原油から製造され、通常６～１８個の炭素原子を有する炭化水素の複雑な混合物が含まれている。これらの炭化水素には、直鎖アルカン、分岐アルカン、シクロアルカン、及び、芳香族炭化水素が含まれる。石油由来の原料と製造方法のため、従来のジェット燃料タイプの燃料（ジェットとも呼ばれる）には、通常、最大２５質量％の芳香族炭化水素、より一般的には、１０～２５質量％の芳香族炭化水素が含まれている。芳香族炭化水素のかなりの割合（通常は、少なくとも５％程度）は、多環式（つまり、２つ以上の芳香環を含む）であり、一般にナフタレン型である。このような化合物は、健康に有害であり（例えば、発がん性）、燃焼特性が劣っている。

【0003】

環境、経済、エネルギーの制約により、特に航空分野では、エネルギー資源の多様化と新しい燃料の開発が促進されている。

【0004】

生物由来の再生可能燃料は、従来の化石燃料の代替品である。従来のジェット燃料は、規格D7566-21で規定されているように、再生可能原料から得られるパラフィンベースと混合でき、従って、代替航空燃料の生産が可能となる。化石ジェット燃料に組み込むことができる再生可能原料由来の航空燃料のベースは、次の通りである。
・フィッシャー・トロプシュ法、エステルと脂肪酸の水素化処理［HEFA-SPK］、又は、アルコール・トゥ・ジェット法（アルコールから灯油への変換）［ATJ-SPK］によって製造される合成パラフィン系灯油［SPK］
・発酵糖類を水素化処理して製造した合成イソパラフィン［SIP-HFS］
・非石油系軽質芳香族化合物をアルキル化して得られる合成芳香族灯油［SPK/A］
・脂肪酸エステルや脂肪酸を水熱変換して得られる合成灯油
・エステル系炭化水素と水素化処理された脂肪酸から得られる合成パラフィン系灯油［SPK］

【0005】

現在、これらの再生可能な航空燃料ベースは、その組成が化石ジェット燃料とは大きく異なるため、ほとんど単独で使用することができず、特に燃料が接触する要素の材料との適合性の問題が生じる。この点、入手可能な再生可能航空燃料ベースの大部分には、芳香族化合物が含まれていないため、材料（特に特定のシール）との適合性の問題が発生する可能性がある。

【0006】

実際、ジェット燃料中の芳香族化合物の最小含有量は、規格ASTM-D1655-21によって、８体積％に固定されている。更に、ジェットＡ１の規格ASTMD1655-21aによれば、芳香族化合物の含有量は、ジェット燃料中の最大２５体積％に制限されている。芳香族含有量が多すぎる場合や、多芳香族タイプの芳香族化合物を組み込んだ場合、燃焼特性に欠陥が生じる可能性がある。

【0007】

米国特許第１０，７３１，０８５号には、パラフィン及び芳香族化合物を含むディーゼル又はジェットのための再生可能燃料の製造が記載されている。この組成物は、生物原料の水素処理とそれに続く分別によって得られる。この組成物は、１０～４０質量％のＣ８～Ｃ３０シクロアルカンを含む。この組成物は、化石原料から得られるジェット燃料と混合して使用することができる。

【0008】

米国特許出願公開第２００９／０２５３９４７号には、パラフィンが豊富な成分と環状化合物が豊富な成分（いずれも再生可能な原料から生成される）から、燃料混合物を製造する方法、特に、統合生産方法が記載されている。

【0009】

欧州特許第３２９２１８７号には、石油由来の灯油とバイオ灯油を含む混合物に使用される芳香族化合物が記載されている。

【0010】

フランス特許第３０４１３６０号には、灯油（合成パラフィン系灯油（SPK-HEFA又はSPK-FT）又は合成イソパラフィン（SIP））と、１種以上の芳香族化合物（単独又は混合物）との混合物が記載されている。記載されている芳香族化合物は、置換ベンゼン、及び／又は、テトラリン（Ｃ１０Ｈ１２）、及び／又は、デカリン（Ｃ１０Ｈ１６）である。ｎ個（ｎは１～６の整数）のメチルで置換されたベンゼンの割合は、組成物の総体積に対して２～１５体積％である。

【0011】

米国特許出願公開第２００９／００００１８５号には、主にイソパラフィン及びｎ－パラフィンを含む非石油由来の第１成分と、主にシクロアルカン及び芳香族から選択される炭化水素を含む第２成分とを含む灯油が記載されている。

【0012】

これらの組成物はいずれも、既存のシステムとの良好な適合性を確保しながら、燃焼の質、特に発煙点を改善するために、最終的なジェット燃料組成物中の芳香族化合物の割合と種類を最適化することを可能にはしない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】米国特許第１０７３１０８５号公報

【特許文献2】米国特許出願公開第２００９／０２５３９４７号公報

【特許文献3】欧州特許第３２９２１８７号公報

【特許文献4】フランス特許第３０４１３６０号公報

【特許文献5】米国特許出願公開第２００９／００００１８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

従って、再生可能原料のみから得られる新規燃料、特に、主にパラフィン系塩基との混合物中に芳香族塩基を組み込むことによって、芳香族化合物の割合と、主に単芳香族化合物の割合が最適化されたジェット燃料が、真に必要とされている。

【0015】

本発明は、芳香族化合物の割合、及び、前記芳香族化合物の性質が最適化された組成物を提供することを目的とする。実際、芳香族の割合を最適化することで、特に、化石燃料の場合のように過剰な芳香族を導入することなく、芳香族の仕様を達成するために配合を調整することが可能になる。更に、最適化により、芳香族の性質を制御し、主に単芳香族を組み込むことが可能になり、燃焼特性を改善することが可能になる。

【課題を解決するための手段】

【0016】

この目的のため、本発明は、ａ）エステルと脂肪酸の水素化処理から、又は、フィッシャー・トロプシュ法から得られ、少なくとも９０質量％のパラフィンを含む、６５～９５質量％、好ましくは７０～９５質量％の、少なくとも１種のパラフィン系塩基と、ｂ）少なくとも１種のＣ２バイオアルコールを燃料に変換する方法に供することによって生成されるバイオ燃料のＣ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６フラクションに対応することを特徴とし、また、少なくともｎ個、ｎは１～３の整数、のＣ２～Ｃ５アルキルで置換されたベンゼンを少なくとも５０質量％含む、少なくとも６０質量％の芳香族化合物を含有することを特徴とする、５～３５質量％、好ましくは５～３０質量％の、少なくとも１種のＣ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６芳香族塩基と、を含み、９．５質量％未満のＣ６～Ｃ１６シクロアルカンを含む、再生可能原料から得られるジェット燃料組成物に関する。

【0017】

有利には、芳香族塩基が、少なくとも１種のＣ２バイオアルコールを燃料に変換する方法に供することによって生成されるＣ４＋バイオ燃料、特にＣ４～Ｃ２０又はＣ６～Ｃ２０バイオ燃料のＣ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６フラクションに対応することができる。

【0018】

一実施形態では、少なくとも１種の芳香族塩基ｂ）は、少なくとも１種のＣ２バイオアルコールを燃料に変換する方法に供することによって生成されるＣ６～Ｃ２０バイオ燃料のＣ８～Ｃ１６フラクションに相当するＣ８～Ｃ１６芳香族塩基とすることができる。

【0019】

６５～９５質量％、及び、７０～９５質量％というパラフィン系塩基の割合は、それぞれ約６８～９６体積％、及び、約７３～９６体積％に相当することに留意すべきである。５～３５質量％、及び、５～３０質量％という芳香族塩基の割合は、それぞれ約４～３２体積％、及び、約４～２７体積％に相当する。

【0020】

有利には、このジェット燃料組成物は、少なくとも１種のパラフィン系塩基ａ）を、７０～８０質量％、好ましくは８０～８５質量％、優先的には８５～９２質量％、更に好ましくは９２～９５質量％を含む。

【0021】

有利には、このジェット燃料組成物は、少なくとも１種の芳香族塩基ｂ）を、２０～３０質量％、好ましくは１５～２０質量％、優先的には８～１５質量％、更に好ましくは５～８質量％含む。

【0022】

有利には、少なくとも１種の芳香族塩基ｂ）は、少なくとも７０質量％の芳香族化合物、好ましくは少なくとも８０質量％の芳香族化合物、優先的には少なくとも９０質量％の芳香族化合物を含む。特に、これらの芳香族化合物は、主に（即ち、５０質量％以上が）単芳香族化合物である。

【0023】

有利には、少なくとも１種のパラフィン系塩基ａ）が、植物油、動物性脂肪、優先的には非食用の高飽和油、廃油、植物油又は動物油又は遊離脂肪酸を含む油の精製副産物、トール油、及び、細菌、酵母、藻類、原核生物又は真核生物によって生成される油から選択される１種以上の油から生成される。

【0024】

本発明はまた、少なくとも以下のステップを含む、再生可能原料から得られるジェット燃料組成物を製造する方法に関する。
ａ）エステルと脂肪酸の水素化処理、又は、フィッシャー・トロプシュ法から、少なくとも９０質量％のパラフィンを含む少なくとも１種のパラフィン系塩基を生成するステップ、
ｂ）少なくとも以下のステップを含む、少なくとも１種のＣ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６芳香族塩基を生成するステップ、
i)バイオエタノール単独、又は、他のＣ１～Ｃ６バイオアルコールとの混合物を、燃料に変換する方法に供することにより、バイオ燃料を生成するステップ、
ii)ステップi)で得られた前記バイオ燃料の分別により、少なくともｎ個（ｎは１～３の整数）のＣ２～Ｃ５アルキルで置換されたベンゼンを少なくとも５０質量％含む芳香族化合物を少なくとも６０質量％含有する、前記Ｃ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６芳香族塩基を回収するステップ、
ｃ）ステップａ）で生成された少なくとも１種のパラフィン系塩基６５～９５質量％、好ましくは７０～９５質量％と、ステップｂ）で生成された少なくとも１種の芳香族塩基５～３５質量％、好ましくは５～３０質量％とを混合して、９．５質量％未満のＣ６～Ｃ１６シクロアルカンを含むジェット燃料組成物を得るステップ。

【0025】

一実施形態では、ステップｂ）i)は、バイオエタノール単独、又は、他のＣ１～Ｃ６バイオアルコールとの混合物を、燃料に変換する方法に供することにより、Ｃ４＋バイオ燃料、特にＣ４～Ｃ２０又はＣ６～Ｃ２０バイオ燃料を製造するステップである。

【0026】

有利には、ステップａ）から得られる少なくとも１種のパラフィン系塩基は、植物油、動物性脂肪、好ましくは非食用の高飽和油、廃油、植物油又は動物油又は遊離脂肪酸を含む油の精製副産物、トール油、及び、細菌、酵母、藻類、原核生物又は真核生物によって生成される油から選択される１種以上の油から生成される。

【0027】

有利には、ステップｃ）は、ステップａ）で生成された少なくとも１種のパラフィン系塩基７０～８０質量％と、ステップｂ）で生成された少なくとも１種の芳香族塩基２０～３０質量％とを混合することを含む。

【0028】

或いは、ステップｃ）は、ステップａ）で生成された少なくとも１種のパラフィン系塩基８０～８５質量％と、ステップｂ）で生成された少なくとも１種の芳香族塩基２０～１５質量％とを混合することを含む。

【0029】

或いは、ステップｃ）は、ステップａ）で生成された少なくとも１種のパラフィン系塩基８５～９２質量％と、ステップｂ）で生成された少なくとも１種の芳香族塩基１５～８質量％とを混合することを含む。

【0030】

或いは、ステップｃ）は、ステップａ）で生成された少なくとも１種のパラフィン系塩基９２～９５質量％と、ステップｂ）で生成された少なくとも１種の芳香族塩基５～８質量％とを混合することを含む。

【0031】

ステップａ）、ｂ）及びｃ）は、別個の方法で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】図１は、実施例１による混合物中の炭化水素の分布。

【図2】図２は、１５０～２３０℃のカットの芳香族含有量の関数としての発煙点の変化曲線。

【発明を実施するための形態】

【0033】

ここで使用される「コンプライジング」及び「コンプライジズ」という用語は、「インクルーディング」、「インクルーズ」、又は、「コンテインズ」、「コンテイニング」と同義であり、包括的であり、限定的ではなく、不特定の追加の特性、要素、又は、方法ステップを排除するものではない。

【0034】

重量％及び質量％という表現は、同等の意味を有し、ある製品を含む組成物１００ｇに対するその製品の質量の割合を指す。

【0035】

炭素原子数の分布は、実際の沸点の分布とガスクロマトグラフィーによって求められる。本明細書で使用される、所定の炭素原子数におけるパラフィン及びイソパラフィンの総量は、芳香族カットについては規格NF EN ISO 22854によって、また、パラフィン系塩基と芳香族カットの混合物についてはガスクロマトグラフィー（ＧＣ×ＧＣ）によって求められる。

【0036】

芳香族化合物とナフテンの割合は、逆相ガスクロマトグラフィー（Ｇｃ×ＧＣ逆相）によって測定できる。芳香族化合物の割合は、ASTM D1319-20Aに従って求めることができる。

【0037】

ここで示される沸点は、別段の記載がない限り大気圧で測定される。初留点は、最初の蒸気泡が形成される温度値として定義される。蒸留性状における終点は、蒸留中に到達できる最高温度である。この温度では、それ以上蒸気を凝縮器に輸送することはできない。初留点及び終点の決定には、当技術分野で知られている技術が使用され、蒸留温度範囲に応じて適用されるいくつかの方法が適用可能である。ここでは、規格ASTM D86-20bを使用することができる。

【0038】

ジェット燃料タイプの炭化水素の凝固点は、規格ASTM D2386-19／D7153-15e1／D5972-16／IP435(2016)に従って測定できる。

【0039】

ジェット燃料タイプの炭化水素の密度は、規格ASTM D4052-18又はIP365に従って測定できる。

【0040】

〔本発明によるパラフィン系塩基〕
パラフィン系塩基とは、規格ASTM D7566:21に準拠し、少なくとも９０質量％、より多くの場合、少なくとも９５質量％のパラフィン系化合物を含む、非石油由来の原料から製造されたパラフィン系合成燃料を意味する。

【0041】

これらのパラフィン系化合物は、典型的には、イソパラフィン、ｎ－パラフィン、及び、シクロパラフィンを含み、有利には、イソパラフィンが大部分（５０質量％以上）で存在する。

【0042】

前記パラフィン系合成燃料は、有利には、エステルと脂肪酸の水素化処理から得られ（SPK-HEFA）、又は、フィッシャー・トロプシュ法から得られる（SPK-FT）、合成パラフィン系ケロシン（SPK）である。

【0043】

従って、本発明のパラフィン系合成燃料は、非化石由来の化合物のみから得られる再生可能な燃料である。

【0044】

再生可能なパラフィン系合成燃料SPK-HEFAは、天然由来の油から、脂肪酸エステル及び遊離脂肪酸の水素化及び脱酸素の方法によって製造することができ、また、水素化分解、又は、水素化異性化、又は、異性化、又は、それらの組み合わせを含む、その後の処理によって製造することができ、また、他の従来の精製方法を含めることができる。換言すれば、再生可能なパラフィン系合成燃料SPK-HEFAは、天然由来の油のエステルと脂肪酸の水素化処理によって製造される。

【0045】

天然由来の油は、鉱物油を含まないバイオマス由来の油として定義される。本明細書において、「天然由来の油」とは、油、脂肪、及び、それらの混合物を区別なく指す。

【0046】

前記天然由来の油は、植物油、動物性脂肪、好ましくは非食用の高飽和油、廃油、遊離脂肪酸を含む植物油又は動物油の精製副産物、トール油、及び、細菌、酵母、藻類、原核生物、及び、真核生物によって生成される油から選択される１種又は複数の油を含むことができる。

【0047】

適切な植物油は、例えばパーム油、パーム核油、大豆油、菜種油（菜種油又はキャノーラ油）、ヒマワリ油、亜麻仁油、ふすま油、米油、トウモロコシ油、オリーブ油、ヒマシ油、ゴマ油、松油、落花生油、マスタード油、カリナータ油、麻油、ココナッツ油、ババス油、綿実油、リノラ油、ジャトロファ油である。

【0048】

動物性脂肪には、スエット、ラード、グリース（黄色グリース及び茶色グリース）、魚油／脂肪、脂肪、乳脂肪が含まれる。

【0049】

植物油又は動物油の精製副産物は、中和、又は、真空、蒸気蒸留によって原料油脂から除去される遊離脂肪酸を含む副産物である。代表的な例は、PFAD（パーム脂肪酸留出物）である。

【0050】

廃油には、廃食用油（廃食品油）や、排水油脂、側溝油、例えば浄水場からの下水油等の廃水から回収された油や、食品産業からの廃グリースが含まれる。

【0051】

未加工トール油、蒸留トール油（DTO）、及び、トール油脂肪酸（TOFA）を含むトール油（好ましくはDTO及びTOFA）も、本発明で使用することができる。

【0052】

トール油（タロールとも呼ばれる）は、製紙産業に有用な木材パルプを最初に単離することを可能にするクラフト木材変換法の液体副産物である。トール油は、主に針葉樹をクラフト法で使用する場合に得られる。木材チップを水溶液中で硫化ナトリウムで処理した後、単離されたトール油はアルカリ性である。後者は次に硫酸で酸性化されて粗トール油が生成される。

【0053】

本発明で使用される天然由来の油は、細菌、酵母、藻類、原核生物、又は、真核生物などの天然微生物、又は、遺伝子組み換え微生物のいずれかである微生物によって生成される油も含む。特に、そのような油は、周知の機械的又は化学的抽出方法によって回収することができる。

【0054】

再生可能なパラフィン系合成燃料SPK-FTは、フィッシャー・トロプシュ法から得られ、固体バイオマスから生産できる。BtL（バイオマスから液体へ）とも呼ばれるバイオマスの熱化学変換（ガス化及びフィッシャー・トロプシュ合成）には、次のステップが含まれる：バイオマスの調整（調製、粉砕、焙焼）、バイオマスのガス化（合成ガスの取得）、合成ガスの精製、ガスを合成バイオ燃料に変換するためのフィッシャー・トロプシュ合成。

【0055】

前述の方法のうち、いずれの方法が使用される場合でも、ジェット燃料の低温特性（特に結晶の消失点（ジェット燃料Ａ１の場合、－４７℃以下でなければならない））への適合を阻害する可能性がある最も重いパラフィンを除去するために、パラフィン系合成燃料を、本発明の組成物に組み込む前に蒸留工程に供することができる。特に、ジェット燃料Ａ１の揮発性特性と引火点の要件に適合させるために、最も軽い化合物を蒸留によって分離することもできる。

【0056】

前述の方法のうち、いずれの方法が使用される場合でも、再生可能なパラフィン系合成燃料は、次の特性を一つ以上有し得る。
・パラフィン含有量が９０質量％以上、
・シクロパラフィン含有量が１０質量％未満、
・凝固点が－３０℃未満、好ましくは－４０℃未満、例えば－４７℃未満、
・１５℃での密度が７３０～７８０ｋｇ／ｍ^３、
・蒸留温度範囲が１４５℃～３１５℃、
・イソパラフィン含有量が７０質量％以上。

【0057】

〔本発明による芳香族塩基〕
Ｃ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６芳香族塩基は、以下のステップに従って製造することができる。
ステップi) 少なくとも１種の再生可能原料から得られるバイオエタノールを、アルコールを燃料に変換する方法に供することによって、バイオ燃料を生成し、
ステップii) ステップi)で得られた前記バイオ燃料から、前記Ｃ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６芳香族塩基を回収する。

【0058】

一実施形態では、芳香族塩基はＣ８～Ｃ１６芳香族塩基である。

【0059】

ステップi)で生成されるバイオ燃料は、典型的にはＣ４＋バイオ燃料、特にＣ４～Ｃ２０又はＣ６～Ｃ２０バイオ燃料である。

【0060】

Ｃ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６芳香族塩基は、以下のステップに従って製造することができる。
ステップi) 少なくとも１種の再生可能原料から得られるバイオエタノールを、アルコールを燃料に変換する方法に供することによって、Ｃ４＋（特にＣ４～Ｃ２０又はＣ６～Ｃ２０）バイオ燃料を生成し、
ステップii) ステップi)で得られた前記バイオ燃料から、前記Ｃ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６芳香族塩基を回収する。

【0061】

〔ステップi) バイオ燃料の製造〕
ステップi)によるバイオ燃料の製造は、バイオエタノール単独、又は、他のＣ１～Ｃ６バイオアルコールとの混合物を、触媒法で変換することによって得ることができる。触媒法は、アルミノケイ酸塩床（好ましくはゼオライトタイプの）上で実施することができる。

【0062】

バイオエタノールは、少なくとも１種の植物由来の原料の微生物、酵母、及び／又は、細菌の発酵作用によるエタノール発酵を使用して生成することができる。

【0063】

バイオ燃料、特にＣ４＋バイオ燃料（例えばＣ４～Ｃ２０又はＣ６～Ｃ２０）を得る１つの方法は、例えば、欧州特許第２９４０１０３号、又は、欧州特許第３３０７８５３号に記載されている。

【0064】

〔ステップii) Ｃ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６芳香族塩基の回収〕
ステップi)で得られたバイオ燃料、特にＣ４＋バイオ燃料（例えばＣ４～Ｃ２０又はＣ６～Ｃ２０）は、航空燃料の揮発性特性を満たすために分別されて、Ｃ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６フラクションが回収される。

【0065】

本発明によるＣ６～Ｃ１６又はＣ８～Ｃ１６芳香族塩基は、次の特性を一つ以上有し得る。
・Ｃ８～Ｃ１６芳香族化合物（特に単芳香族化合物）（少なくともｎ個（ｎは１～３の整数）のＣ２～Ｃ５アルキルで置換されたベンゼンを少なくとも５０質量％含む）が少なくとも６０質量％、
・ナフテン類が８～１５質量％、
・イソパラフィンが５～１５質量％、
・ｎ－パラフィンが５質量％未満、
・規格ASTM D1298-12b(2017)に従って測定された密度が８５５～８７０ｋｇ／ｍ^３。

【0066】

少なくとも６０質量％の割合で存在する前記芳香族化合物が、少なくともｎ個のＣ２～Ｃ５アルキルで置換されたベンゼンを含むことに留意すべきである。従って、これらの芳香族化合物は、少なくともｎ個のＣ２～Ｃ５アルキルで置換されたベンゼン分子と、場合により少なくともｎ個のＣ２～Ｃ５アルキルおよびｍ個（ｍは１～３の整数）のメチルで置換されたベンゼン分子との混合物を含むことができる。

【0067】

特に、本発明によるパラフィン系及び芳香族塩基の生成は、異なる再生可能資源を使用して、特に、別個の方法によって実施することができる。

【0068】

〔本発明による混合物〕
有利には、本発明によるジェット燃料組成物は、２０２１年７月の規格ASTM D7566:2021（実質的にDefStan 91-091 Issue 12に対応する）、又は、DefStan 91-091 Issue 11（規格ASTM D7566:21に言及している）において定義されるJet A又はJet A1要件に従うことができる。特に、本発明によるジェット燃料組成物中のパラフィン系塩基ａ）と芳香族塩基ｂ）の割合は、本発明によるジェット燃料組成物がこれらの要件を満たすように選択することができる。

【0069】

有利な実施形態では、少なくとも１種のパラフィン系塩基ａ）と、少なくとも１種の芳香族塩基ｂ）は、再生可能原料（特に、独特の再生可能原料）の別々の処理（個別の方法）に由来する。

【0070】

好ましい実施形態では、本発明によるジェット燃料組成物は、再生可能な原料に由来するパラフィン系塩基ａ）及び、芳香族塩基ｂ）からなる。特に、本発明によるジェット燃料組成物は、石油由来の成分を含まない。

【0071】

以下の実施例は、本発明を説明するものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

【実施例1】

【0072】

本発明による混合物を調製する。この混合物は、本発明によるパラフィン系塩基ａ）に適合するHEFAを９０質量％、及び、Ｃ８～Ｃ１６芳香族塩基ｂ）を１０質量％含有する。

【0073】

本発明によるジェット燃料組成物が規格ASTM D7566:21の要件に適合するように、他の添加剤を組成物に添加することができる。

【0074】

芳香族塩基ｂ）を添加すると、図１に示すように、Ｃ８～Ｃ１２含有量が増加した組成物を得ることが可能になる。

【0075】

化石ジェット燃料と比較して、本発明による組成物は、多環芳香族炭化水素含有量が少ない。従って、芳香族炭化水素の総量に対する単芳香族炭化水素の量は、化石ジェット燃料よりも本発明による組成物の方が多い。従って、この組成物は、燃料の多芳香族炭化水素含有量を低減し、単芳香族炭化水素の割合を増加させるのに有用である。発煙点の向上と煤の排出量の減少による燃焼の改善という点で有利である。

【実施例2】

【0076】

〔発煙点への影響〕
化石由来の様々な原油から得られる灯油カット（１５０～２３０℃）を分析して、芳香族化合物の含有量と発煙点を測定した。

【0077】

発煙点は、規格ASTM D1322-19に従って測定した。

【0078】

芳香族化合物の含有量は、規格ASTM D1319-20Aに従って測定した。

【0079】

図２は、これらの灯油カットの芳香族含有量の関数として発煙点の変化を示している。

【0080】

本発明によるＣ１～Ｃ４ジェット燃料組成物を、表１に示す割合で調製した。これらの組成物は、SPK-HEFA（密度７６０．９ｋｇ／ｍ^３）と、芳香族塩基Ａ１（Ｃ１組成物）又は芳香族塩基Ａ２（Ｃ２～Ｃ４組成物）との混合物である。

【0081】