一种生物油脂的加工方法技术

本发明专利技术涉及一种生物油脂的加工方法，该方法包括：将含生物油脂的原料送入催化裂化反应器中与催化裂化催化剂接触并进行催化裂化反应；其中，所述催化裂化催化剂含有分子筛和具有吸附功能的金属氧化物；所述具有吸附功能的金属氧化物中的金属包括选自碱金属、碱土金属和过渡金属中的至少一种，以干基计并以所述催化裂化催化剂的总重量为基准，所述催化裂化催化剂含有0.5‑20重量％的具有吸附功能的金属氧化物。本发明专利技术提供的加工方法能够改善产物分布，降低焦炭产率，提高低碳烯烃和轻芳烃产率。

【技术实现步骤摘要】
一种生物油脂的加工方法
本专利技术涉及一种生物油脂的加工方法。
技术介绍
动、植物油等生物油脂的主要化学成分是高级脂肪酸形成的甘油三酸酯和游离的高级脂肪酸，主要含有C、H、O元素，是一种绿色环保、可再生的能源。同时，由于农业生产技术的不断进步，生物油脂的产量迅速提高，生产成本也随之急剧下降。近年来化石能源的大量消耗以及储量的日益减少，将可再生的生物油脂作为化石能源的替代资源成为从业者的研究热点。低碳烯烃(乙烯、丙烯和丁烯)和轻芳烃(苯、甲苯、二甲苯)是有机化工和高分子化工重要的基础原料，随着全球经济的发展，上述基本有机化工产品的需求将持续增长。我国目前90％以上的乙烯和60％以上的丙烯均来自于蒸汽裂解工艺。芳烃的主要来源为催化重整、生产烯烃过程中副产的裂解汽油。可见我国生产低碳烯烃和轻芳烃均是以成本较高的石脑油为主要原料的，石脑油的原料成本和供求关系在一定程度上制约了催化重整和蒸汽裂解等工艺的发展。因此积极拓宽原料范围，发展由生物质原料制取低碳烯烃和轻芳烃的工艺具有重要的意义。美国专利US5730029公开了一种由生物油生产酯类燃料油的方法。该方法通过生物油与乙醇的酯交换反应生产酯类低硫清洁柴油组分。美国专利US2007/0015947A1公开了一种可再生的生物原料生产乙烯的方法。该方法采用含有生产甘油三酸酯和游离的高级脂肪酸的生物油脂为原料、含有平均孔径大于0.7纳米和平均孔径小于等于0.7纳米的酸性沸石为催化剂，先对原料进行预处理，然后在提升管反应器中通过催化裂化的方法生产C2-C5烯烃。根据模拟结果，当采用一种大豆油为原料、反应温度为565℃、催化剂与原料油的质量比为10、蒸汽与原料的质量比为0.1时，该方法中沸点小于等于C4产物的总收率为50.8％。中国专利CN101113364A公开了一种利用催化裂化的方法加工动、生物油及垃圾油生产轻质油品及乙烯和丙烯的生产技术。根据生产目的的不同分别使用了不同组分含量HZSM-5/Al2O3/高岭土、Y/Al2O3/高岭土、USY/Al2O3/高岭土三种催化剂，并在提升管反应器-再生器组成的循环流化床催化裂化装置上加工处理动、生物油及垃圾油，从而生产汽油和柴油以及丙烯和液化气。由动植物油脂生产烃类产品均涉及到脱除原料中所含氧原子的问题，以何种方式脱氧必将对产物分布及产品性质产生影响。采用催化裂化的方式加工生物油脂时，原料中的氧元素在产物中主要以一氧化碳、二氧化碳和水的形式存在。假设氧元素全部以某一种氧化物的形式脱除，则脱除一个氧原子分别将消耗一个碳原子、1/2个碳原子和2个氢原子。从经济性上考虑，我们需要从两方面进行权衡：一方面为了提高C、H原子的利用率，生物油脂的脱氧产物应尽量避免或尽量少生成一氧化碳；另一方面在没有外来氢源的情况下，以生成水的形式脱氧会夺取烃类产物中的氢，造成产物碳氢比提高，对产物分布带来不利影响，增加低价值产物的产率，同样是一种浪费。两方面综合来看，使氧元素尽可能以二氧化碳形式脱除是一条较为理想的脱氧路线。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种生物油脂的加工方法，本专利技术提供的加工方法能够改善产物分布，降低焦炭产率，提高低碳烯烃和轻芳烃产率。为了实现上述目的，本专利技术提供一种生物油脂的加工方法，该方法包括：将含生物油脂的原料送入催化裂化反应器中与催化裂化催化剂接触并进行催化裂化反应；其中，所述催化裂化催化剂含有分子筛和具有吸附功能的金属氧化物；所述具有吸附功能的金属氧化物中的金属包括选自碱金属、碱土金属和过渡金属中的至少一种；以干基计并以所述催化裂化催化剂的总重量为基准，所述催化裂化催化剂含有0.5-20重量％的具有吸附功能的金属氧化物。可选的，所述具有吸附功能的金属氧化物中的金属为选自钾、钙、镁、铷、锶和钡中的至少一种。可选的，所述具有吸附功能的金属氧化物中的金属为钙和/或镁。可选的，以干基计并以所述催化裂化催化剂的总重量为基准，所述催化裂化催化剂含有1-10重量％的具有吸附功能的金属氧化物。可选的，以干基计并以所述催化裂化催化剂的总重量为基准，所述催化裂化催化剂含有2-5重量％的具有吸附功能的金属氧化物。可选的，以干基计并以所述催化裂化催化剂的总重量为基准，所述催化裂化催化剂含有1-60重量％的沸石组分和40-99重量％的载体。可选的，以干基计并以所述沸石组分的总重量为基准，所述沸石组分包括20-80重量％的具有MFI结构的中孔沸石、0-50重量％的Y型沸石和0-35重量％的Beta沸石。可选的，所述具有MFI结构的中孔沸石为选自ZSM系列沸石、ZSP系列沸石和ZRP系列沸石中的至少一种，所述Y型沸石为选自HY、REY、REHY、USY和REUSY中的至少一种，所述Beta沸石为经过磷和过渡金属改性的Beta沸石。可选的，所述载体为选自氧化硅、氧化铝、无定型硅铝和粘土中的至少一种。可选的，所述催化裂化催化剂的制备步骤包括：采用含有所述具有吸附功能的金属氧化物中金属的化合物的溶液浸渍成型微球，然后依次进行干燥和焙烧；其中，所述具有吸附功能的金属氧化物中金属的化合物为选自盐、氢氧化物、氧化物和有机化合物中的至少一种。可选的，以重量计并以含生物油脂的原料的重量为基准，所述含生物油脂的原料含有5-100重量％的生物油脂和0-95重量％的重质烃类。可选的，所述生物油脂为选自植物油、动物油脂、微生物油、纤维素热解油、餐饮废油、生物重油、生物油皂和来源于生物油的高级脂肪酸中的至少一种。可选的，所述生物油脂包括选自甘油三酯、甘油二酯、甘油一酯、脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯和游离脂肪酸中的至少一种。可选的，以生物油脂的重量为基准，所述生物油脂的含氧量为5-20重量％，所述生物油脂的馏程为50-700℃。可选的，所述催化裂化反应的条件包括：温度为400-650℃，催化裂化催化剂与含生物油脂的原料的重量比为2-20，重时空速为2-30h-1。可选的，所述催化裂化反应器为选自固定床反应器、移动床反应器、流化床反应器、提升管反应器和下行管反应器中的至少一种。本专利技术与现有技术相比具有下列有益效果：本专利技术将含生物油脂的原料与含有具有吸附功能的金属氧化物的催化裂化催化剂接触并进行催化裂化反应，能够将富含高级脂肪酸酯的原料高效率地转化为低碳烯烃和轻芳烃等重要的化工原料，并能够改善产物分布，提高生物油脂中的氧元素以二氧化碳形式脱除的比例，大大减少一氧化碳的产率，减少碳元素的浪费，降低焦炭产率，提高低碳烯烃和轻芳烃产率。本专利技术提供的方法在脱氧的过程中，对原料中氢的消耗较少，从而产物的氢含量较高，减少了多环芳烃及焦炭等低价值产物的含量。本专利技术提供的催化剂为在常规催化裂化催化剂的基础上添加具有吸附功能的金属氧化物，生产工艺简单。本专利技术提供的方法可采用常规催化裂化装置，或在其基础上进行改造而来的装置，技术成熟，稳定可靠。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供一种生物油脂的加工方法，该方法包括：将含生物油脂的原料送入催化裂化反应器中与催化裂化催化剂接触并进行催化裂化反应；其中，所述催化裂化催化剂含有分子筛和具有吸附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物油脂的加工方法，该方法包括：将含生物油脂的原料送入催化裂化反应器中与催化裂化催化剂接触并进行催化裂化反应；其中，所述催化裂化催化剂含有分子筛和具有吸附功能的金属氧化物；所述具有吸附功能的金属氧化物中的金属包括选自碱金属、碱土金属和过渡金属中的至少一种；以干基计并以所述催化裂化催化剂的总重量为基准，所述催化裂化催化剂含有0.5‑20重量％的具有吸附功能的金属氧化物。

【技术特征摘要】
1.一种生物油脂的加工方法，该方法包括：将含生物油脂的原料送入催化裂化反应器中与催化裂化催化剂接触并进行催化裂化反应；其中，所述催化裂化催化剂含有分子筛和具有吸附功能的金属氧化物；所述具有吸附功能的金属氧化物中的金属包括选自碱金属、碱土金属和过渡金属中的至少一种；以干基计并以所述催化裂化催化剂的总重量为基准，所述催化裂化催化剂含有0.5-20重量％的具有吸附功能的金属氧化物。2.根据权利要求1所述的加工方法，其中，所述具有吸附功能的金属氧化物中的金属为选自钾、钙、镁、铷、锶和钡中的至少一种。3.根据权利要求1所述的加工方法，其中，所述具有吸附功能的金属氧化物中的金属为钙和/或镁。4.根据权利要求1所述的加工方法，其中，以干基计并以所述催化裂化催化剂的总重量为基准，所述催化裂化催化剂含有1-10重量％的具有吸附功能的金属氧化物。5.根据权利要求1所述的加工方法，其中，以干基计并以所述催化裂化催化剂的总重量为基准，所述催化裂化催化剂含有2-5重量％的具有吸附功能的金属氧化物。6.根据权利要求1所述的加工方法，其中，以干基计并以所述催化裂化催化剂的总重量为基准，所述催化裂化催化剂含有1-60重量％的沸石组分和40-99重量％的载体。7.根据权利要求6所述的加工方法，其中，以干基计并以所述沸石组分的总重量为基准，所述沸石组分包括20-80重量％的具有MFI结构的中孔沸石、0-50重量％的Y型沸石和0-35重量％的Beta沸石。8.根据权利要求7所述的加工方法，其中，所述具有MFI结构的中孔沸石为选自ZSM系列沸石、ZSP系列沸石和ZRP系列沸石中的至少一种，所述Y型沸石为选自HY、REY、REHY...

【专利技术属性】
技术研发人员：成晓洁，朱根权，谢朝钢，徐艳飞，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11