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联合生产航空燃料和柴油的方法技术

技术编号:28730341 阅读:22 留言:0更新日期:2021-06-06 08:12
本公开涉及一种从为可再生原料或含氧化合物原料的原料生产适合用作喷气燃料的烃的工艺设备和方法,其包括以下步骤:将原料与一定量的液体稀释剂混合;引导其在加氢处理条件下与在加氢脱氧中具有催化活性的材料接触,以提供经加氢脱氧的中间产物;引导至少一定量的所述经加氢脱氧的中间产物在加氢裂化条件下与在加氢裂化中具有催化活性的材料接触,提供经加氢裂化的中间产物;将所述经加氢裂化的中间产物分离成蒸汽馏分和液体馏分;任选地提供至少一定量的所述经加氢裂化的液体馏分作为所述液体稀释剂;引导至少一定量的所述经加氢裂化的液体馏分在异构化条件下与在异构化中具有催化活性的材料接触,以提供经异构化的中间产物;使所述经异构化的中间产物分馏,以提供至少适合用作喷气燃料的烃,其具有的相关益处在于,这样的方法非常适合于将高沸点的可再生原料高效地转化为较低沸点的产物,例如非化石煤油。除了所述适合用作喷气燃料的烃之外,还可以生产柴油和其他烃。还可以生产柴油和其他烃。还可以生产柴油和其他烃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】联合生产航空燃料和柴油的方法
[0001]迄今为止,加氢处理中含氧化合物(如可再生能源)的转化一直集中在制造柴油上,因为链烷烃对应于生物材料的典型脂肪酸,如植物油和动物脂肪(C14、C16和C18),通常沸点为250℃至320℃,与沸点为150℃至380℃的典型柴油产品充分相对应。喷气燃料产品的沸点范围为120℃至300℃,这意味着需要将一定量的来自可再生原料的链烷烃重质部分转化为较轻质的材料,以仅生产喷气燃料。本公开涉及通过选择性地将重质材料转化为较轻质的材料而具有高收率的满足典型的产品要求的液体运输燃料、特别是可再生柴油和可再生喷气燃料的混合物的方法。
[0002]在设计用于制造柴油的单元中对可再生原料进行加氢处理期间,经常还会产生一定量的喷气燃料。但是,人们希望将沸点主要在柴油范围内的可再生原料的中间产物灵活且良好受控地转化为喷气燃料产品,这需要大量转化。
[0003]控制源自经加氢处理的酯和脂肪酸的喷气燃料的质量的标准是ASTM D7566,A2.1,其中特别规定了沸点曲线和组成。这些特性中的大多数都可以通过加氢处理和分馏而容易实现。但是,要特别注意满足最高

40℃的凝固点(FP)要求,以及最多0.5wt/wt%的总芳烃含量。此外,该标准通过要求T
10
(即低于该温度,10%发生沸腾)低于205℃而要求一定量的低沸点产品。根据ASTM D86,最终沸点(FBP)规定为300℃,这意味着所有沸点高于300℃的材料都必须转化为较轻质的组分,以落入喷气燃料范围。
[0004]现在,根据本公开,提出以两阶段构造进行柴油和喷气燃料的联合生产,其中在第一阶段对进料进行加氢脱氧和加氢裂化,并且在除去酸性气体之后对产物进行异构化以及可能的加氢脱芳烃,最后进行分馏。通过这种方法,可以在第一阶段用较便宜的贱金属催化剂进行加氢裂化,而在选择的贵金属催化剂上可以进行异构化,从而导致特定的凝固点降低。如果芳烃的量太高,则可以优化异构化条件以同时除去芳烃,或者为此目的可以提供特定的加氢脱芳烃催化剂。
[0005]在下文中,术语阶段用于该方法的一个工段,其中不执行任何分离。
[0006]在下文中,缩写ppm
v
用于表示每百万份的体积份数,例如摩尔气体浓度。
[0007]在下文中,缩写ppm
molar
用于表示每百万份的原子份数。
[0008]在下文中,缩写wt/wt%用于表示重量百分比。
[0009]在下文中,缩写vol/vol%用于表示气体的体积百分比。
[0010]在下文中,术语可再生原料或烃用于表示源自生物来源或废物再循环的原料或烃。化石来源的再循环废物,例如塑料,也应解释为可再生的。
[0011]在下文中,术语加氢脱氧用于表示在氢存在下通过形成水从含氧化合物中除去氧,以及在氢存在下通过形成碳氧化物而从含氧化合物中除去氧。
[0012]在下文中,术语分子筛的拓扑结构以"Atlas of Zeolite Framework Types,"Sixth Revised Edition,Elsevier,2007中描述的含义使用,并且据此使用三字母的骨架类型编码。
[0013]本公开的一个广泛方面涉及一种由为含氧化合物原料的原料生产适合用作喷气燃料的烃馏分的方法,该方法包括以下步骤:将原料与一定量的液体稀释剂混合,以形成混
合原料;引导所述混合原料在加氢处理条件下与在加氢脱氧中具有催化活性的材料接触,以提供经加氢脱氧的中间产物;引导至少一定量的所述经加氢脱氧的中间产物在加氢裂化条件下与在加氢裂化中具有催化活性的材料接触,以提供经加氢裂化的中间产物;将所述经加氢裂化的中间产物分离成至少两个馏分,包括蒸汽馏分和液体馏分;任选地提供至少一定量的所述经加氢裂化的液体产物作为所述液体稀释剂;引导至少一定量的所述经加氢裂化的液体产物在异构化条件下与在异构化中具有催化活性的材料接触,以提供经异构化的中间产物;以及使所述经异构化的中间产物分馏,以提供至少所述适合用作喷气燃料的烃馏分,其具有的相关益处在于,所述方法非常适合于将高沸点的可再生原料高效地转化为较低沸点的产物,例如非化石煤油。除了所述适合用作喷气燃料的烃之外,还可以生产柴油和其他烃。
[0014]在另一个实施方案中,所述适合用作喷气燃料的烃馏分的最终沸点根据ASTM D86为小于300℃,其具有的相关益处在于,所述方法的产物满足可再生喷气燃料规范ASTM D7566的沸点规范。
[0015]在另一个实施方案中,任选地通过添加包含一种或多种含硫化合物例如二甲基二硫化物或化石燃料的料流,使相对于被引导以与在加氢脱氧中具有催化活性的材料接触的混合原料的气相中分子氢的体积,硫化氢的总体积为至少50ppm
v
、100ppm
v
或200ppm
v
,其具有的相关益处在于,所述方法可以用低成本的在加氢脱氧中具有催化活性的材料来高效运行,所述材料包含硫化贱金属。
[0016]在另一个实施方案中,所述原料包含至少50wt/wt%的甘油三酯或脂肪酸,其具有的相关益处在于,这样的原料高度适合于提供具有优异性能的喷气燃料。
[0017]在另一个实施方案中,加氢脱氧条件包括温度区间为250

400℃,压力区间为30

150Bar和液时空速(LHSV)区间为0.1

2;并且其中在加氢脱氧中具有催化活性的材料包括负载在载体上的一种或多种硫化的选自镍、钴、钼或钨镍、钼或钨的金属,所述载体包括一种或多种耐热(refractory)氧化物,例如氧化铝、二氧化硅或二氧化钛,其具有的相关益处在于,所述工艺条件非常适合以成本有效的方式从可再生原料去除杂原子,尤其是氧。
[0018]在另一个实施方案中,加氢裂化条件包括温度区间为250

425℃,压力区间为30

150Bar以及液时空速(LHSV)区间为0.5

4,任选地与通过用冷的氢、进料或产物的骤冷进行的中间冷却一起,并且其中在加氢裂化中具有催化活性的材料包括:(a)选自铂、钯、镍、钴、钨和钼的一种或多种活性金属;(b)酸性载体,其选自显示高裂化活性并具有例如MFI、BEA和FAU的拓扑结构的分子筛和无定形酸性氧化物,例如二氧化硅

氧化铝;和(c)耐热载体,例如氧化铝、二氧化硅或二氧化钛,或其组合,其具有的相关益处在于,所述工艺条件高度适合于降低产物的沸点以匹配煤油的沸点范围。
[0019]在另一个实施方案中,与所述经加氢脱氧的中间产物相比,所述经加氢裂化的中间产物中沸点高于300℃的材料的量减少了至少20wt/wt%、50wt/wt%或80wt/wt%或更多,其具有的相关益处在于,由于高的工艺严苛性,高转化率使沸点高于300℃的产物最小化。
[0020]在另一个实施方案中,引导至少一定量的所述经异构化的中间产物在加氢脱芳烃条件下本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由含氧化合物原料(102)生产适合用作喷气燃料(124)的烃馏分的方法,该方法包括以下步骤:a.将原料(102)与一定量的液体稀释剂(128)混合以形成混合原料(104),引导所述混合原料(104)在加氢处理条件下与在加氢脱氧(HDO)中具有催化活性的材料接触,以提供经加氢脱氧的中间产物(106);b.引导至少一定量的所述经加氢脱氧的中间产物(106)在加氢裂化条件下与在加氢裂化(HDC)中具有催化活性的材料接触,以提供经加氢裂化的中间产物(108);c.将所述经加氢裂化的中间产物(108)分离成至少两种馏分,包括蒸气馏分和液体馏分(110);d.任选地提供至少一定量的所述经加氢裂化的液体产物(110)作为所述液体稀释剂(128);e.引导至少一定量的所述经加氢裂化的液体产物(110)在异构化条件下与在异构化(ISOM)中具有催化活性的材料接触,以提供经异构化的中间产物(116);和f.分馏所述经异构化的中间产物(116),以提供至少所述适合用作喷气燃料的烃馏分(124)。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述适合用作喷气燃料的烃馏分(124)根据ASTM D86的最终沸点为小于300℃。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中任选地通过添加包含一种或多种硫化合物例如二甲基二硫化物或化石燃料的料流,使相对于被引导至与在加氢脱氧中具有催化活性的材料接触的混合原料(104)的气相中分子氢的体积,硫化氢的体积为至少50ppm
v
、100ppm
v
或200ppm
v
。4.根据权利要求1、2或3所述的方法,其中所述原料(102)包含至少50wt/wt%的甘油三酯或脂肪酸。5.根据权利要求1、2、3或4所述的方法,其中加氢脱氧条件包括温度区间为250

400℃,压力区间为30

150Bar和液时空速(LHSV)区间为0.1

2;并且其中在加氢脱氧中具有催化活性的材料包含负载在载体上的一种或多种硫化的选自镍、钴、钼或钨的金属,所述载体包含一种或多种耐热氧化物,例如氧化铝、二氧化硅或二氧化钛。6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的方法,其中加氢裂化条件包括温度区间为250

425℃,压力区间为30

150Bar以及液时空速(LHSV)区间为0.5

4,任选地同时通过用冷的氢气、进料或产物进行骤冷来实行中间冷却,并且其中在加氢裂化中具有催化活性的材料包含(a)选自铂、钯、镍、钴、钨和钼的一种或多种活性金属;(b)酸性载体,其选自表现出高裂化活性且具有例如MFI、BEA和FAU的拓扑结构的分子筛以及无定形酸性氧化物,例如二氧化硅

氧化铝;和(c)耐热载体,例如氧化铝、二氧化硅或二氧化钛,或其组合。7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的方法,其中与所述经加氢脱氧的中间产物(106)相比,所述经加氢裂化的中间产物(108)中沸点高于300...

【专利技术属性】
技术研发人员:A
申请(专利权)人:托普索公司
类型:发明
国别省市:

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