由包含妥尔油和萜烯化合物的原料生产烃的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及生产烃组分的方法，包括：提供包含妥尔油和萜烯类化合物的原料；对该原料和氢气进料在加氢操作催化剂的存在下进行加氢操作处理以生产包括正构烷烃的烃组分，和使该包括正构烷烃的烃组分在脱蜡催化剂的存在下进行异构化以形成烃组分的混合物。本发明专利技术还涉及实施该方法的装置。本发明专利技术进一步涉及由该方法制备的烃组分作为燃料或作为燃料组合物中的添加剂的用途。本发明专利技术还涉及在选自Al2O3、沸石、沸石‑Al2O3,和Al2O3‑SiO2载体上的NiW催化剂用于由包含妥尔油和萜烯类化合物的原料生产燃料或燃料组合物用添加剂的用途。

Method and apparatus for producing hydrocarbons from raw materials containing tall oil and terpene compounds

The invention relates to a method for producing a hydrocarbon component includes: provide including tall oil and terpenes of raw materials; the raw material and hydrogen feed hydrogenation operation to hydrocarbon production including n-alkanes in hydroprocessing catalysts in the presence of the hydrocarbon group and including n-alkanes the isomerization dewaxing in the presence of a catalyst to form a mixture of hydrocarbons. The invention also relates to a device for carrying out the method. The invention further relates to the use of hydrocarbon components prepared by the method as fuel or as additives in fuel compositions. The invention also relates to a selected from Al2O3, Al2O3 zeolite, zeolite, NiW catalyst and Al2O3 SiO2 vector used by the raw material for the production of fuel or fuel compositions containing tallol and terpene compounds with additive use.

【技术实现步骤摘要】
本分案申请是基于申请号为201180030600.7，申请日为2011年5月23日，专利技术名称为“由包含妥尔油和萜烯化合物的原料生产烃的方法和装置”的原始中国专利申请的分案申请。专利
本专利技术涉及生产烃的方法和装置。更具体来说，本专利技术涉及将生物来源的材料转化成各种可直接用作燃料或作为燃料共混组分的燃料等级组分。专利技术背景天然来源的原材料是各种燃料或燃料组分的潜在资源。例如，妥尔油，作为针叶树的硫酸盐法制浆的副产品，已广泛用作烃燃料组分的原材料。许多报告披露了得自可再生资源的各种油来生产烃。例如，WO2008/058664A1、EP1396531A2、EP1741767、和US2009/0158637A1披露了在催化条件下含有脂肪酸和其酯的妥尔油的连续的氢脱氧化和氢异构化步骤来生产烃馏分的方法。烃馏分被报道适合作为柴油燃料或航空燃料。专利技术概述本专利技术的目的是对各种燃料等级的烃组分，提供以催化方法由包括妥尔油和萜烯类化合物的生物原料生产烃组分的简单和有效的方法和装置。本专利技术的目的通过独立权利要求中所述内容实现。本专利技术的方法具有符合标准柴油、汽油、喷气和石脑油燃料的蒸馏曲线的烃产物流。一般而言，在从160至370℃范围的温度下蒸馏的烃作为符合柴油燃料质量标准EN590的中间馏分获得。在40℃到210℃温度范围下蒸馏的烃可用作高质量汽油燃料。它们符合标准EN228。具有高于160℃到300℃的蒸馏温度的烃具有航空应用(通常称为喷气机)的潜力。喷气燃料符合标准ASTMD-1655。本专利技术的另一目的是提供通过本专利技术的方法制备的烃组分作为燃料或作为燃料组合物中的添加剂的用途。本专利技术的进一步目的是提供在选自Al2O3、沸石、沸石-Al2O3、和Al2O3-SiO2的载体上的NiW催化剂用于由包含妥尔油和萜烯类化合物的原料生产燃料或燃料组合物用添加剂的用途。本专利技术的方法和装置的优点在于，来自生物资源的化学功能不同的各种类型原材料都可以包括在原料中并在单一方法和装置中以良好的收率转化成可用作燃料或燃料共混组分的烃组分。在一种具体实施方式中，原料包含作为来自针叶树的硫酸盐法制浆方法的副产品而获得的粗硫酸盐松节油和粗妥尔油。本专利技术提供了简单、有效和经济的方法，其以改进方式可控地生产具有良好收率和质量的各种燃料组分。在一种具体实施方式中，本专利技术提供用于处理来自森林工业的副产品的有效和经济的方法。附图简述图1示意显示了本专利技术的装置的实施方式。图2显示了本专利技术的装置的另一实施方式。专利技术详述本专利技术的目的是提供生产烃组分的方法，包括：提供包含妥尔油和萜烯类化合物的原料；对该原料和氢气进料在加氢操作催化剂的存在下进行加氢操作处理以生产包括正构烷烃的烃组分，和使该包括正构烷烃的烃组分在脱蜡催化剂的存在下进行异构化以形成烃组分的混合物。萜烯类化合物可以由任何合适的来源获得。在一种本专利技术的实施方案中，萜烯类化合物获得自植物、萜烯油、来自萜烯蒸馏的蒸馏塔底物和调味剂和/或香料工业。萜烯类化合物典型地由C10H16萜烯组成。在一种实施方式中，萜烯类化合物作为森林工业的副产品获得。这种来源的萜烯类化合物典型地以被称为粗松节油的产品获得。粗松节油例如来自针叶木材的硫酸盐法制浆方法，也称作粗硫酸盐松节油(CST)，其主要由得自沥青的挥发性不饱和C10H16萜烯异构体组成。由于硫酸盐工艺中使用的工艺化学品，硫作为杂质包含于粗松节油，总量典型地至多6重量％。粗松节油还可以得自木材的机械制浆，如得自研磨和压力研磨，热机械制浆，或化学机械制浆。从这些方法中，松节油可以以气体形式得到，条件是该方法配有气体收集装置。松节油还可以从木材屑片或锯木厂以气体形式回收。另外，各种粗松节油的混合物也可以用作原料中萜烯类的原材料。此外，萜烯进料可以由一种或多种萜烯化合物组成，所述萜烯化合物如α-蒎烯(α-pinene)，其从萜烯混合物分离，例如从粗硫酸盐松节油分离。再此外，来自木材加工工业的含硫的C5-C10烃料流或来自木材加工工业的侧料流也可以用作萜烯类化合物。而且松节油蒸馏塔底物可以用作原料中的萜烯类化合物。此外，从硫酸盐法制浆方法回收的粗妥尔油分离的松节油是萜烯类化合物的合适来源。术语\妥尔油\或\粗妥尔油\是指木材纸浆制造的硫酸盐法的副产品。粗妥尔油通常含有饱和和不饱和含氧有机化合物，如松香、不可皂化物、甾醇、松香酸(主要是枞酸和其异构体)、脂肪酸(主要是亚油酸、油酸和亚麻酸)、脂肪醇、甾醇和其它烷基烃衍生物，以及以上讨论的无机杂质(碱金属(Na、K)化合物、硫、硅、磷、钙和铁化合物)。\妥尔油\还指得自妥尔油的脂肪酸和游离脂肪酸，和得自妥尔油或妥尔油游离脂肪酸的酯。在一种本专利技术的实施方案中，原料基本上由粗妥尔油(下文也称作CTO)和粗硫酸盐松节油(下文也称作CST)组成。CTO主要由链长在C12和C18之间变化的脂肪酸和树脂酸、和稠合环体系如枞酸和谷甾醇组成。典型地，CTO还含有少量无机杂质，如残余金属，如Na、K、Ca、Fe、硫化合物和其它元素，如对催化剂活性有害的磷和硅。CTO还可以含有一定量的粗松节油。CTO的组成根据特定的木材种类而变化。CTO特别可用于加工成柴油范围的烃。CST主要由得自沥青的萜烯的油混合物组成。萜烯是多种具有化学式C10H16的挥发性烃，典型地包括不饱和的单环烃和双环烃。主要的萜烯组分是α-蒎烯、β-蒎烯和Δ-3-蒈烯。主要组分典型地为α-蒎烯。CST还含有相对高含量的硫(至多6％)作为杂质。CTO和/或CST可以在它们进行加氢操作处理前被提纯。提纯可以通过任何适当的方式完成，例如通过用洗涤液洗涤、过滤、蒸馏、脱胶、脱沥青等。此外，还可以采用上述提纯方法的组合。所有这些提纯方法都是本领域熟知的，并且不在这里进一步详细讨论。所述原材料的提纯可有助于完成本专利技术的方法，本专利技术的方法中CTO中的任何有害物质如金属离子、硫、磷和木质素残留物的含量得到降低。所述原材料也可以以未提纯的形式使用。在一种实施方式中，该原料包含经提纯的CTO和未提纯的CST。CST典型地含有作为杂质的有机硫化合物，但没有金属离子。在本专利技术的方法中，CST中的有机硫化合物有益地用于活化该方法中使用的加氢操作催化剂。因此CST可以在本专利技术中以未提纯的形式使用。在本专利技术的上下文中，术语\加氢操作处理\是指这样的处理，其中原料与氢气在发生若干化学反应的催化条件下接触。加氢操作处理中的主要反应包括：通过伴有水形成的氢化和脱羧/脱羰的CTO的脱氧；CST和CTO的加氢脱硫；CT5O的脂肪酸和树脂酸中存在的烯键、和CST的萜烯化合物的氢化；CST中存在的萜烯化合物、和CTO中稠合环体系的开环，和在某些情况下，裂解烃链的侧链。加氢操作处理提供包括正构烷烃、芳族烃、非萜烯系烃、萜烯、无环、单环和多环烃的烃。在加氢操作步骤中，还形成包括硫化氢、甲烷和氨的轻的气态化合物。所述化合物可以容易地从过程中除去并根据需要彼此分离。加氢操作处理通过采用加氢操作催化剂完成。在一种本专利技术的实施方案中，催化剂为加氢脱氧(HDO)催化剂。该催化剂可以为本领域已知的任何常规HDO/HDS催化剂。应注意，常规用于从有机化合物除去杂原子的任何催化剂都可以用于本专利技术的方法。杂原子典型地为硫、氧和氮。本文档来自技高网...

【技术保护点】
生产烃组分的方法，包括：提供原料，所述原料包含得自木材的硫酸盐法制浆的粗硫酸盐松节油和粗妥尔油，所述粗硫酸盐松节油包含至多6重量％的硫；对该原料和氢气进料在加氢操作催化剂的存在下进行加氢操作处理以生产包括正构烷烃的烃组分，和使该包括正构烷烃的烃组分在脱蜡催化剂的存在下进行异构化以形成烃组分的混合物。

【技术特征摘要】
2010.05.25 FI 201055831.生产烃组分的方法，包括：提供原料，所述原料包含得自木材的硫酸盐法制浆的粗硫酸盐松节油和粗妥尔油，所述粗硫酸盐松节油包含至多6重量％的硫；对该原料和氢气进料在加氢操作催化剂的存在下进行加氢操作处理以生产包括正构烷烃的烃组分，和使该包括正构烷烃的烃组分在脱蜡催化剂的存在下进行异构化以形成烃组分的混合物。2.根据权利要求1的方法，所述粗硫酸盐松节油被供应到粗妥尔油以对加氢操作提供单一的单向原料流动。3.权利要求2的方法，所述粗硫酸盐松节油经导管被供应到供应粗妥尔油原料的原料入口导管。4.权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述粗妥尔油在对其进行加氢操作处理前被提纯。5.权利要求4所述的方法，其中所述原料包含提纯的粗妥尔油和未提纯的粗硫酸盐松节油。6.权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述加氢操作催化剂选自：在选自Al2O3和Al2O3-SiO2的载体上的NiO/MoO3、CoO/MoO3、NiO/MoO3和CuO/MoO3的混合物，在选自Al2O3、沸石、沸石-Al2O3和Al2O3-SiO2的载体上的NiW。7.权利要求1-6中任一项的方法，其中所述脱蜡催化剂为在选自Al2O3、沸石、沸石-Al2O3、和Al2O3-SiO2的载体上的NiW。8.权利要求1-7中任一项的方法，其中将由异构化获得的烃组分混合物的部分循环回所述加氢操作处理。9.权利要求1-8中任一项的方法，其中所述加氢操作处理在约280℃到约500℃，优选在约330℃到约430℃的温度下进行。10.权利要求1-9中任一项的方法，异构化在约280℃到约500℃，优选在约330℃到约430℃的温度下进行。11.权利要求1-10中任一项的方法，其中所述加氢操作处理在约30到约200巴，优选约30到约100巴的压力下进行。12.权利要求1-11中任一项的方法，其中异构化在约30到约200巴，优选约30到约100巴的压力下进行。13.权利要求1-12中任一项的方法，其中所述原料的泵送速度WHSV为0.6-1.2。14.权利要求1-13中任一项的方法，其中将所述烃组分的混合物进行分离以分离汽油、柴油、喷气燃料和石脑油范围的烃馏分。15.权利要求1-14中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·科努蒂拉，J·努西艾嫩，A·里萨嫩，
申请(专利权)人：芬欧汇川公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI