一种生物质柴油和船用燃料油的生产方法技术

本发明专利技术提供了一种生物质柴油和船用燃料油的生产方法。该方法包括下列步骤：向煤焦油全馏分中加入原始生物质油或经过加氢精制后的生物质油，再搅拌至沉降出油渣，去除油渣，得到混合油；对所述混合油加氢精制，再分馏得到柴油和船用燃料油。本发明专利技术可以深度去除煤焦油中的灰分、沥青质、硫、金属等杂质，延长装置运行周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料加工领域，具体而言，涉及一种生物质柴油和船用燃料油的生产方法。
技术介绍
生物能源一直是人类赖以生存的重要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。随着煤炭和石油等不可再生化石资源供应的日益紧张和环保要求的日益提高，以可再生的生物质为原料部分替代化石能源和化工品，可缓解能源供应紧张，改善生态环境。为此，全世界诸多研究机构相继开展了生物基石化相关技术研究。我国对生物基石化产业的发展也给予了一定的政策支持，开始搭建生物燃料产业标准规范体系，已制定了生物、林业、农业生物质能、生物燃料产业的专项规划，生物燃料产业法规体系逐步完善，出台的最新规划包括：《生物质能发展“十二五”规划》、《可再生能源中长期发展规划》，国家法律包括《可再生能源法》、《节约能源法》、《循环经济促进法》和《大气污染防治法》；主要法规包括《促进生物产业加快发展的若干政策》、《加快推进农作物秸秆综合利用的意见》等。这为生物基石化新兴产业的发展创造了有利的环境。生物质油经过加氢后，可以脱除其中的氧和杂质，得到燃料油组分，不过由于生物质油的收集受到限制，无法实现大规模生产。由于船用燃料油价格便宜，因此生产船用燃料油的原料受到很大程度的限制。煤焦油由于价格便宜，是人们通常选用作为船用燃料油的原料之一。煤焦油是以芳香烃为主的有机混合物，可以加工成各种化学品，也可以加工成高品质燃料油。煤焦油是炼焦工业及煤气化工业的重要副产品。随着我国经济建设特别是钢铁工业的不断深入发展，焦化工业也随之迅速发展起来，现我国已发展成为世界最大的焦炭和煤焦油生产国家。到2012年底全国煤焦油产量已超过2000万吨/年，而煤焦油实际深加工量不足800万吨/年，资源浪费严重。随着煤焦化产业的发展，煤焦油的产量在不断增加，因此煤焦油的清洁加工对我国的经济发展有着深远影响。目前国内大多数企业是直接将煤焦油出售，不仅附加值低，而且给环境造成了很大的污染。于是如何合理利用煤焦油资源，提高企业的经济效益变的越来越重要并且越来越迫切。以煤焦油为原料采用加氢工艺制取清洁燃料油，不仅符合国家开拓新能源、保护环境等政策的要求，同时也能为企业带来良好的经济效益。但是煤焦油中的沥青质和金属含量很高，严重制约了加氢装置的运行周期。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生物质柴油和船用燃料油的生产方法，所述的生产方法不仅可以深度去除煤焦油中的灰分、沥青质、硫、金属等杂质，而且所用的处理剂成本低、可以替代煤焦油用于生产柴油和船用燃料油。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种生物质柴油和船用燃料油的生产方法，包括下列步骤：向煤焦油全馏分中加入原始生物质油或经过加氢精制后的生物质油，再搅拌至沉降出油渣，去除油渣，得到混合油；对所述混合油加氢精制，再分馏得到柴油和船用燃料油。与现有技术相比，本专利技术不是采用压滤等机械方式脱除煤焦油中的杂质，而是采用化学方式，即向煤焦油中加入生物质油发生絮凝反应，从而使煤焦油中的灰分、机械杂质以及沥青质、硫、金属等有毒化合物沉降至底部，最后再物理去除油渣，这样能实现以下技术效果：一、杂质脱除率高，尤其是小颗粒的杂质，沥青质脱除率在58％以上，灰分脱除率在88％以上，机械杂质脱除率在80％以上，硫脱除率在50％以上，金属脱除率在67％以上，因此大大延长了装置的运行周期；二，生物质油可以替代煤焦油，减少煤焦油的使用量，既环保，又可以降低成本；三、生物质油能降低加氢精制的操作压力，从而降低生产成本。可见，与现有技术相比，本专利技术在成本、脱除率、装置运行周期等方面具有显著优势，最重要的是为不可再生能源的无障碍替代提供了新途径。本专利技术所述的原始生物质油可以是任意种类的油，本专利技术对其来源、作物种类均不做限制。本专利技术所述的经过加氢精制的生物质油是指将上述原始生物质油进行加氢精制。即本专利技术所用的生物质油可以是原始的，也可以是经过处理，并且经过预处理(即加氢精制)的生物质油除渣效果更好，最终所得到的柴油和船用燃料油质量也更好。上述生产方法还可以进一步改进：优选地，所述搅拌时的温度为80-150℃，优选为100-150℃。混合时的温度会影响两种原料的流动性，通常温度越高，流动性越好，但是温度过高会引起原料变质，为此，以80-150℃的混合温度为最佳，更优选100-150℃。也可以在混合之前对两种原料预先加热，以提高絮凝效率。优选地，所述煤焦油全馏分的重量百分比不超过70％。此百分比指与生物质油混合时煤焦油的比重，其占比在70％以下时除渣效果更好。优选地，对所述混合油加氢精制的方法为：在装有催化剂的固体床反应器中，在压力为5.0～8.0MPa、温度为320～400℃，空速为0.2～2.0h-1、氢油体积比为500～2000的条件下反应。该反应条件与单纯煤焦油的条件相比，反应压力有所下降，降低了对装置的要求，节省了能耗。更优选为：压力为5.0～7.0MPa、温度为320～365℃，空速为1.5～2.0h-1、氢油体积比为1000～2000。在此加氢精制中，所述的催化剂包括主要由聚乙烯醇、大孔干胶粉和助剂制成的载体，并且所述载体上浸渍有金属。该催化剂属于大孔催化剂，容金属量及容积碳量高，在低压状态下的金属脱除率更高，能延长装置运行周期。该催化剂所负载的金属优选为Ni-Mo，Co-Mo和Ni-W中的一种或多种组合。这几种金属元素的成本低，且具有不同的价态变化、d电子的数量和电子形态，催化性能更优异。在负载金属元素时，其前驱态可以是任意可用的化合物，比较常见的是金属盐，本专利技术对此不作限制。该催化剂所用的助剂优选为田菁粉和/或硼砂。含硼化合物既可以提高溶解度，也可以提高催化剂的机械强度。田菁粉具有交联和粘合作用，可以提高催化剂的孔容和比表面积。该催化剂可以采用任意能实现的方法制成，例如以滚球法、压片法、混捏挤条法或者喷雾法制造载体，以浸渍法、喷淋法、再分散法、嫁接法负载金属，或者在载体成型过程中直接添加进去金属元素而一步制成催化剂。下文仅提供其中一种性价较高的制备方法，包括下列步骤：按照配方，用溶剂溶解聚乙烯醇后，将其与大孔干胶粉和助剂混合，再混捏挤条，之后在120本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质柴油和船用燃料油的生产方法，其特征在于，包括下列步骤：向煤焦油全馏分中加入原始生物质油或经过加氢精制后的生物质油，再搅拌至沉降出油渣，去除油渣，得到混合油；对所述混合油加氢精制，再分馏得到柴油和船用燃料油。

【技术特征摘要】
1.一种生物质柴油和船用燃料油的生产方法，其特征在于，包
括下列步骤：
向煤焦油全馏分中加入原始生物质油或经过加氢精制后的生物
质油，再搅拌至沉降出油渣，去除油渣，得到混合油；
对所述混合油加氢精制，再分馏得到柴油和船用燃料油。
2.根据权利要求1所述的生物质柴油和船用燃料油的生产方
法，其特征在于，所述搅拌时的温度为80-150℃，优选为100-150℃。
3.根据权利要求1所述的生物质柴油和船用燃料油的生产方
法，其特征在于，所述煤焦油全馏分的重量百分比不超过70％。
4.根据权利要求1所述的生物质柴油和船用燃料油的生产方
法，其特征在于，对所述混合油加氢精制的方法为：
在装有催化剂的固体床反应器中，在压力为5.0～8.0MPa、温度
为320～400℃，空速为0.2～2.0h-1、氢油体积比为500～2000的条件
下反应。
5.根据权利要求4所述的生物质柴油和船用燃料油的生产方
法，其特征在于，对所述混合油加氢精制时，压力为5.0～7.0MPa、
温度为320～365℃，空速为1.5～2.0h-1、氢油体积比为1000～2000。
6.根据权利要求4所述的生物质柴油和船用燃料油的生产方
法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建明，温明，
申请(专利权)人：新疆恒晟能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65