升级低价值和废弃脂肪、油和油脂的方法技术

本发明专利技术技术提供一种方法，所述方法包括使组合物与苛性碱溶液接触以产生经苛性碱处理的组合物；将所述经苛性碱处理的组合物与二氧化硅颗粒结合以产生浆料；和从所述浆料中去除所述二氧化硅颗粒以产生经处理过的组合物；其中所述组合物包括动物脂肪、动物油、植物脂肪、植物油、蔬菜脂肪、蔬菜油、油脂和使用过的食用油中的一种或多种，并且所述组合物包括：至少约10wppm的总金属、至少约8wppm的磷、至少约10wppm的氯、至少约10wppm的硫、至少约20wppm的氮、至少约5wt.％的游离脂肪酸；并且具有约10mg KOH/g至约150mg KOH/g的酸值，并且二氧化硅颗粒具有约10微米至约50微米的粒度和约200m2/g至约1000m2/g的BET比表面积。/g的BET比表面积。/g的BET比表面积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】升级低价值和废弃脂肪、油和油脂的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2018年5月2日提交的美国临时专利申请案第62/665,991号的权益和优先权，其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本专利技术技术大体上涉及可以用作加氢处理的生物可再生原料的组合物的处理。更具体地说，但不限于此，本专利技术技术提供了一种用于升级低价值和废弃脂肪、油和油脂组合物的方法，以生产出具有减少量的沉淀物、硫、氮、氯、聚合物、磷和总金属的经处理的组合物。

技术实现思路

[0004]在一方面，提供一种方法，所述方法包括使组合物与苛性碱溶液接触以产生经苛性碱处理的组合物；将所述经苛性碱处理的组合物与二氧化硅颗粒结合以产生浆料；和从所述浆料中去除所述二氧化硅颗粒以产生经处理的组合物。所述组合物包括动物脂肪、动物油、植物脂肪、植物油、蔬菜脂肪、蔬菜油、油脂和使用过的食用油或其任何两种或更多种的组合。此外，所述组合物包括至少约10wppm的总金属、至少约8wppm的磷、至少约10wppm的氯、至少约10wppm的硫、至少约20wppm的氮、至少约5wt.％的游离脂肪酸，并且具有约10mg KOH/g至约150mg KOH/g的酸值。所述二氧化硅颗粒具有约10微米至约50微米的平均粒度和约200m2/g至约1000m2/g的布鲁诺尔-艾米特-泰勒比表面积(Brunauer-Emmett-Teller surface area，“BET比表面积”)。
附图说明
[0005]图1示出根据本专利技术技术的方法，作为脂肪、油和油脂(FOG)原料总酸值(“TAN”)的函数的磷的减少百分比。
[0006]图2示出根据本专利技术技术的方法，作为FOG原料的TAN的函数的金属的减少百分比。
具体实施方式
[0007]下文描述了各种实施例。应注意，具体实施例并不旨在作为穷尽性的描述或作为对本文中论述的更广泛方面的限制。结合特定实施例所描述的一个方面不必限于所述实施例，并且可以与任何其它实施例一起实践。
[0008]如本文所使用，“约”将经本领域的一般技术人员理解，并且在某种程度上根据其使用的情境变化。如果存在本领域的一般技术人员不清楚的术语的用法，那么考虑到其使用的情境，“约”将意味着至多加上或减去特定术语的10％——例如，“约10wt.％”将意味着“9wt.％至11wt.％”。应理解，当“约”在术语之前时，所述术语应解释为公开所述术语的“约”数以及未经“约”修饰的所述术语——例如，“约10wt.％”公开“9wt.％至11wt.％”以及公开“10wt.％”。
[0009]除非本文中另外指示或与上下文明显矛盾，否则在描述元素的上下文中(尤其在以下所附权利要求书的上下文中)使用术语“一(a/an)”和“所述”以及类似指示物将解释为涵盖单数和复数两者。除非本文中另外指示，否则对本文中值范围的叙述仅旨在充当单独指代落入所述范围内的每个单独值的速记方法，并且将每个单独值并入本说明书中，如同其在本文中经单独叙述一般。除非本文中另外指示或以其它方式与上下文明显矛盾，否则本文中所描述的所有方法可以按任何合适的顺序进行。除非另有说明，否则本文中提供的任何和所有实例或例示性语言(例如“如”)的使用仅旨在更好地说明实施例并且不对本权利要求书的范围构成限制。本说明书中的任何语言都不应理解为将任何未要求的元素指示为必要的。
[0010]脱羧(DCO)被理解为是指有机分子的加氢处理，其使得羧基从有机分子中去除以产生CO2，以及导致CO形成的脱羰。
[0011]热解被理解为是指在热化学反应期间在存在极少到没有双原子氧或双原子氢的情况下使碳质材料热化学分解。在热解中可选择地使用催化剂通常被称为催化裂化，其经术语涵盖为热解，并且不与加氢裂化相混淆。
[0012]加氢处理(HT)涉及从有机化合物中去除元素周期表IUPAC第13、15、16和/或17族的元素。加氢处理还可以包括加氢脱金属(HDM)反应。因此，加氢处理涉及通过加氢处理去除杂原子，如氧、氮、硫及其任何两种或更多种的组合。例如，加氢脱氧(HDO)被理解为是指通过催化加氢处理反应去除氧以产生作为副产物的水；类似地，加氢脱硫(HDS)和加氢脱氮(HDN)描述了通过加氢处理相应地去除所示元素。
[0013]氢化涉及将氢添加至有机分子中而不将分子分解成亚基。将氢添加至碳-碳或碳-氧双键中以产生单键是氢化的两个非限制性实例。部分氢化和选择性氢化是用于指导致不饱和原料部分饱和的氢化反应的术语。例如，具有高百分比的多不饱和脂肪酸(例如亚油酸)的蔬菜油可以经历部分氢化以提供加氢处理的产物，其中多不饱和脂肪酸被转化为单不饱和脂肪酸(例如油酸)而不增加非所需的饱和脂肪酸(例如硬脂酸)的百分比。虽然氢化不同于加氢处理、加氢异构化和加氢裂化，但是在这些其它反应中可能发生氢化。
[0014]加氢裂化(HC)被理解为是指分子的碳-碳键在氢存在的情况下断裂以形成至少两个分子。所述反应通常经历所得双键的后续氢化。
[0015]加氢异构化(HI)被定义为碳-碳键在氢存在的情况下骨架重排以形成异构体。加氢裂化为大多数HI催化反应的竞争性反应，并且应理解，作为次要反应的HC反应途径包括在术语HI的使用中。临氢降凝(HDW)为一种特殊形式的加氢裂化和加氢异构化，其被设计成改善烃类流体的低温特征。
[0016]含烃的被定义为主要由含有碳和氢的有机分子(即烃)组成，但也包括其它有机分子的成分，如那些包含选自周期表IUPAC第13至17族的原子(例如硼、氮、氧、磷、硫和/或卤素)的成分。
[0017]本专利技术技术
[0018]用生物燃料代替化石燃料减少了温室气体排放，这取决于用于生产生物燃料所使用的原料。与大多数蔬菜油不同，低价值和废弃脂肪、油和油脂(“FOG”)为来自食品加工公司和水处理厂的不可食用的副产物和废物流。例如，在可再生柴油的生产中，脂质进料(具有变化的游离脂肪酸(“FFA”)含量)在加氢处理反应器中被转化成异链烷烃。加氢处理反应
器通常为高压容器，所述高压容器填充有充满氢化金属(例如Ni、Mo、Co、W、Pd和Pt)的挤出催化剂。
[0019]然而，FOG组合物进料通常包括许多独特的污染物，所述污染物会对其转化为生物燃料产生负面影响，如磷、IUPAC第1-12族金属(如磷脂和脂肪酸盐)、有机氯、氮和硫的化合物和聚合物，以及其任何两种或更多种的组合(本文中统称为“FOG污染物”)。在加氢处理期间中，FOG污染物可能导致催化剂失活、催化剂床堵塞和/或反应器腐蚀。例如，磷和IUPAC第1-12族金属为加氢处理催化剂的已知毒物，氯的化合物可经历加氢脱氯反应生成盐酸，从而引起不锈钢产生应力腐蚀裂痕，并且聚合物可在催化剂床上沉淀，从而导致失活和堵塞。此外，有机N和S化合物与含氧化合物竞争催化剂加氢脱氧位点，这使得它们的去除对HDO过程有利。FOG组合物中存在的蛋白质含有N和S两者。还已知一些脂质组分在其分子结构中包括氮和硫原子。
[0020]已知本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，其包括：使组合物与苛性碱溶液接触以产生经苛性碱处理的组合物；将所述经苛性碱处理的组合物与二氧化硅颗粒结合以产生浆料；和从所述浆料中去除所述二氧化硅颗粒以产生经处理的组合物；其中：所述组合物包含：动物脂肪、动物油、植物脂肪、植物油、蔬菜脂肪、蔬菜油、油脂和使用过的食用油中的一种或多种，至少约10wppm的总金属；至少约8wppm的磷；至少约10wppm的氯；至少约10wppm的硫；至少约20wppm的氮；至少约5wt.％的游离脂肪酸；并且具有约10mg KOH/g至约150mg KOH/g的酸值；并且所述二氧化硅颗粒具有约10微米至约50微米的平均粒度和约200m2/g至约1000m2/g的BET比表面积。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物包含动物脂肪、动物油、植物脂肪、植物油、蔬菜脂肪、蔬菜油、油脂或其任何两种或更多种的混合物。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物包含黄色油脂、棕色油脂、漂浮油脂、家禽脂肪、不可食用的玉米油、使用过的食用油、不可食用的动物油脂、漂浮动物油脂、棕榈淤渣油或其任何两种或更多种的混合物。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述总金属包含选自由As、Ca、Cr、Cu、Fe、K、Li、Mg、Mn、Na、Ni、Pb、Sr和Zn组成的组中的一个或多个成员。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物进一步包含0wppm至约11,000wppm的聚合物。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物具有约10mg KOH/g至约50mg KOH/g的酸值。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物具有约10mg KOH/g至约30mg KOH/g的酸值。8.根据权利要求1所述的方法，其中组合物包含约5wt.％至约15wt.％的游离脂肪酸。9.根据权利要求1所述的方法，其中在使所述组合物与所述苛性碱溶液接触之前，所述组合物经历甘油解过程以在所述组合物中提供约5wt.％至约15wt.％的游离脂肪酸。10.根据权利要求1所述的方法，其中在使所述组合物与苛性碱溶液接触之前，所述方法进一步包括酸炼脱胶步骤。11.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：REG合成燃料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：