Brevet FR3134111A1 — publié le 20231006

La présente invention concerne une base kérosène comprenant au moins 60,0% poids d’un mélange composé d’hydrocarbures en C3n et d’hydrocarbures en C4n, avec n étant un entier naturel choisi entre 3 et 4, au moins 80% poids du poids total de la base kérosène étant des iso-paraffines, ladite base kérosène présentant d’excellentes propriétés à froid. La présente invention concerne également toute composition comprenant ladite base kérosène, son procédé de préparation et son utilisation comme carburant dans le domaine de l’aviation. Carburant kérosène renouvelable ayant d’excellentes propriétés à froid La présente invention s’inscrit dans le domaine des carburants biosourcés et concerne plus particulièrement une base kérosène de préférence renouvelable et répondant aux spécifications en vigueur, notamment à celles définies dans la norme ASTM D7566 et en particulier en Annexe 5, et présentant très avantageusement des propriétés à froid particulièrement satisfaisantes. La présente invention concerne également toute composition qui comprend une telle base kérosène. Les compagnies aériennes se sont engagées à une croissance neutre en carbone en particulier dans l’aviation commerciale à partir de 2021 et les compagnies aériennes américaines se sont fixé un objectif de réduction des émissions de CO2 de 50% en 2050 par rapport aux niveaux de 2005. Cependant, les améliorations de l’efficacité des avions et des moteurs ne s’avèrent pas suffisantes pour atteindre la neutralité carbone. Les carburants d’aviation durables (ou selon la nomenclature anglosaxonne : Sustainable Aviation Fuel ou SAF), en apparaissent donc critiques pour atteindre cet objectif. Il semble alors nécessaire de développer des kérosènes au moins en partie biosourcés et présentant des propriétés au moins équivalentes à celles des kérosènes fossiles. Ainsi, le brevet US 8,373,012 propose ainsi une méthode de préparation de mélanges de carburants renouvelables, comprenant la conversion d’isobutanol fermentaire en kérosène paraffinique de synthèse (ou Synthesized Paraffinic Kerosene, SPK, selon la terminologie anglosaxonne) qui répondent aux spécifications de la norme ASTM D7566-10a, Annexe 1, et présentent donc en particulier un point froid d’au plus -40°C. La demande WO13085980 divulgue un carburant kérosène renouvelable dérivé au moins en partie de la biomasse qui comprend entre 5 et 20% poids d’iso-paraffines et entre 15 et 95 % en poids de naphthènes. Plus particulièrement, le document WO13085980 décrit un carburant kérosène renouvelable dérivé de la biomasse présentant un point froid pouvant être égal à environ -39°C, -40°C ou -70°C et en particulier une densité à 15°C (i.e. 60°F) entre 819 et 839 kg/m 3 (entre 0,8192 g/cc et 0,8393 g/cc). Ledit carburant kérosène est issu d’une composition carburant majoritairement n-paraffinique (plus de 40% poids), comprenant environ 7% poids de composés en C9, 12% poids de composés en C10, 8% poids de composés en C11, 9% poids de composés en C12 et environ 11% de composés en C14+, ce qui correspond à un mélange en C9+ comprenant environ 35% poids de composés en C9 et en C12. La demande WO18224730 divulgue quant à elle un composé carburant kérosène renouvelable, en particulier obtenu par un procédé Fischer-Tropsch, comprenant majoritairement des isoparaffines et typiquement majoritairement des paraffines en C15 à C18, les paraffines en C15- (c’est-à-dire comprenant moins de 15 atomes de carbone) étant présentes à une teneur inférieure à 20% poids, avec un intervalle de distillation en particulier entre 145°C et 280°C et un point froid égal à environ -51°C. WO18224730 divulgue également des compositions comprenant un tel composant kérosène renouvelable en mélange avec un kérosène d’origine fossile (c’est-à-dire issu du pétrole) et présentant un point froid inférieur ou égal à -40°C, en particulier variant entre environ -53°C et environ -55°C. La demande de brevet WO2022/008534 décrit des produits carburants renouvelables composés majoritairement d’isoparaffines (au moins 86,7% poids) et comprenant entre 35,4 et 69,8% poids de paraffines (n- et iso-paraffines) en C9-C12, c’est-à-dire comprenant entre 9 et 12 atomes de carbone, autrement dit en C9, C10, C11 et C12. Plus particulièrement, le document WO2022/008534 décrit un composant kérosène renouvelable comprenant 86,7% poids d’isoparaffines et composés à 69,8% poids de paraffines (n- et iso-paraffines) en C9-C12 dont 33,5% poids de paraffines en C9 et en C12, 19,5% poids de paraffines en C10, 16,8% poids de paraffine en C11, présentant un point froid égal à - 54°C et une densité de 750,7 kg/m3. Cependant, aucun des documents de l’état de la technique ne décrit des kérosènes et en particulier de kérosènes au moins en partie biosourcés, répondant à toutes les spécifications en vigueur, notamment une densité entre 730 et 770 kg/m 3 à 15°C et un point éclair supérieur ou égal à 38°C, et en particulier ayant d’excellentes propriétés à froid, plus particulièrement présentant un point froid très bas et notamment inférieur ou égal à - 60°C, de préférence inférieur ou égal à – 80°C. Ainsi, la présente invention concerne une base kérosène comprenant au moins 60,0% poids d’un mélange composé d’hydrocarbures en C3n et d’hydrocarbures en C4n, avec n étant un entier naturel choisi entre 3 et 4, et dans laquelle au moins 80% poids du poids total de la base kérosène sont des iso-paraffines. L’intérêt de la présente invention réside dans l’amélioration conséquente des propriétés à froid des kérosènes, en particulier des mélanges de kérosènes pour moteurs d’avion, répondant à tous les autres critères de spécifications des kérosènes, en particulier destinés à l’aviation, et plus particulièrement aux spécifications de la norme ASTMD7566 et notamment celles de l’Annexe 5 de la norme ASTMD7566, comme notamment un point éclair supérieur ou égal à 38°C, une densité comprise entre 730 et 770 kg/m 3 à 15°C. En effet, la base kérosène selon la présente invention présente un point froid très bas, notamment inférieur ou égal à - 60°C, plus particulièrement inférieur ou égale - 70°C, de préférence inférieur ou égal à – 80°C, et les mélanges qui la comprennent ont des points froids satisfaisants et répondant à la spécification en vigueur, avec un point froid inférieur ou égal à - 40°C. Un autre avantage de la présente invention réside dans le fait que la base kérosène selon l’invention, seule ou en mélange avec d’autres kérosènes biosourcés et/ou d’origine fossile, est avantageusement au moins en partie biosourcée, ce qui aidera les compagnies aériennes à atteindre leur objectif de réduction de leurs des émissions de CO 2 et donc de leur empreinte carbone. Base kérosène comprenant au moins 60,0% poids d’un mélange composé d’hydrocarbures en C3n et d’hydrocarbures en C4n, avec n étant un entier naturel choisi entre 3 et 4, dans laquelle au moins 80% poids du poids total de la base kérosène sont des iso-paraffines. Base kérosène selon la revendication 1, comprenant au moins 90% poids, de préférence au moins 95% poids, d’iso-paraffines. Base kérosène selon la revendication 1 ou 2, comprenant au moins 40% poids, de préférence au moins 50% poids, préférentiellement au moins 70% poids, de paraffines multi-branchées. Base kérosène selon la revendication 1 ou 2, comprenant au moins 70,0% poids, préférentiellement au moins 80,0% poids, de manière préférée au moins 90,0% poids, d’un mélange d’iso-paraffines en C3n et C4n. Base kérosène selon la revendication précédente, comprenant au moins 40% poids, de préférence au moins 50% poids, préférentiellement au moins 70% poids, de paraffines en C3n et C4n multi-branchées. Base kérosène selon l’une des revendications précédentes, présentant un ratio pondéral C4n/C3n entre les hydrocarbures en C4n par rapport aux hydrocarbures en C3n est supérieur ou égal à 0,10 et de préférence inférieur ou égal à 1,1, de préférence inférieur ou égal à 0,9, de manière préférée inférieur ou égal à 0,5. Base kérosène selon l’une des revendications précédentes, présentant une température d’ébullition initiale supérieure ou égale à 140°C. Base kérosène selon l’une des revendications précédentes, présentant un pourcentage de carbone moderne (pMC) supérieur ou égal à 1%, de préférence supérieur ou égal à 50%, préférentiellement supérieur ou égal à 75%, en particulier supérieur ou égal à 90%, voire supérieur ou égal à 100%. Base kérosène selon l’une des revendications précédentes, présentant un point froid inférieur ou égale -50°C, de préférence inférieur ou égale -60°C, en particulier inférieur ou égale -70°C, plus particulièrement inférieur ou égale -80°C. Base kérosène selon l’une des revendications précédentes, obtenue par un procédé comprenant une étape d’oligomérisation d’oléfines en C3 à C6, préférentiellement en C3 et/ou C4, en présence d’un catalyseur d’oligomérisation, et une étape d’hydrogénation d’au moins une partie d’un effluent réactionnel issu de l’étape d’oligomérisation. Composition comprenant une base kérosène selon l’une des revendications 1 à 10, de préférence comprenant au moins 5% poids d’une base kérosène selon l’une des revendications 1 à 10. Composition selon la revendication précédente, comprenant en outre au moins un produit kérosène biosourcé différent de la base kérosène selon l’une des revendications 1 à 10 et/ou au moins un produit kérosène fossile. Procédé de préparation d’une composition selon l’une des revendications 11 et 12, comprenant le mélange d’une base kérosène selon l’une des revendications 1 à 10 avec au moins un produit kérosène autre que ladite base kérosène. Utilisation d’une composition selon l’une des revendications 11 et 12, comme carburant pour les moteurs d’avions.