一种生物柴油和航空燃料的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种生物柴油和航空燃料的制备方法及其应用，制备方法包括将原料油进行预处理后，将其与甲醇混合，然后依序经升压、加热和醇解反应处理后，制得粗脂肪甲酯、粗甘油和水，按预设条件对粗脂肪酸甲酯进行处理后，将处理产物导入加氢脱氧反应器中，并按预设参数和条件对其进行加氢脱氧处理，生成加氢脱氧处理产物，该加氢脱氧处理产物经加氢转化处理后，被选择性裂化反应，获得加氢转化生成物，该加氢转化生成物再经分离处理后，获得生物柴油、生物航空燃料；本方案工艺稳定可靠、成本低且产品性能稳定。且产品性能稳定。且产品性能稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种生物柴油和航空燃料的制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及燃油制备技术、废弃油脂再利用
，尤其是一种生物柴油和航空燃料的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]生物柴油作为时下热门的能源，其由于具有对环境友好、可再生可的优点，因此，被广泛认为是作为化石能源的补充能源之一。由于生物柴油的主要化学组成为脂肪酸甲酯，其通常由植物油脂(脂肪酸甘油三酯)与甲醇酯交换制得。由于生物柴油具有相对较高的凝点和浊点，且其化学稳定性差、含氧量高、能量密度较低，使得其与传统化石柴油难以完全兼容，因此，限制了它的应用。
[0003]现如今，随着人们的生活水平和日常消费的丰富，废弃油脂的基数与日俱增，其来源也变得越来越广泛，而废弃油脂中通常富含可作为生物柴油、航空燃料的前驱物，若是能够将其进行回收处理，结合工艺反应，将其变废为宝，那么将是具有积极现实意义的课题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的情况，本专利技术的目的在于提供一种工艺稳定可靠、成本低且产品性能稳定的生物柴油和航空燃料的制备方法及其应用。
[0005]为了实现上述的技术目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]生物柴油和航空燃料的制备方法，其包括将原料油进行预处理后，将其与甲醇混合，然后依序经升压、加热和醇解反应处理后，制得粗脂肪甲酯、粗甘油和水，按预设条件对粗脂肪酸甲酯进行处理后，将处理产物导入加氢脱氧反应器中，并按预设参数和条件对其进行加氢脱氧处理，生成加氢脱氧处理产物，该加氢脱氧处理产物经加氢转化处理后，被选择性裂化反应，获得加氢转化生成物，该加氢转化生成物再经分离处理后，获得生物柴油、生物航空燃料。
[0007]作为一种可能的实施方式，进一步，本方案具体包括如下步骤：
[0008]S01、将原料油进行预处理后，将原料油与甲醇按1～3∶1的体积比混合，然后将混合体系置于6～12Mpa的反应压力和240～340℃的温度条件下，令混合体系发生醇解反应，反应时长为90～150min，制得粗脂肪酸甲酯、粗甘油和水；
[0009]S02、将粗脂肪酸甲酯分离且对其进行闪蒸处理后，制得精脂肪酸甲酯；
[0010]S03、将加氢脱氧反应器的温度设置在280～300℃，再设置氢气压力为4.2～4.6Mpa，将精脂肪酸甲酯泵入加氢脱氧反应器中，使其与反应器内装载的加氢脱氧催化剂进行接触发生加氢脱氧反应，获得加氢脱氧处理产物；
[0011]S04、在氢气氛围下，将加氢脱氧处理产物与加氢转化催化剂进行接触反应处理后，在加氢转化条件下，加氢脱氧处理产物被选择性裂化反应，获得加氢转化生成物；
[0012]S05、将加氢转化生成物导入到分离装置中进行分离、分馏处理后，获得生物柴油和生物航空燃料。
[0013]作为一种较优的选择实施方式，优选的，步骤S01中，原料油经筛网过滤、加热沸腾、二次滤网过筛、脱色处理和三次滤网过筛去除悬浮物后，完成预处理；其中，加热沸腾的时长为5～10min。
[0014]作为一种较优的选择实施方式，优选的，步骤S01中，混合体系置于7～8Mpa的反应压力和290～300℃的温度条件下，令混合体系发生醇解反应，反应时长为125～140min；
[0015]步骤S02中，粗脂肪酸甲酯通过闪蒸设备，以280～380℃的温度和2～4kpa的压力进行闪蒸处理；
[0016]步骤S03中，加氢脱氧反应器的温度设置为290
±
3℃，氢气压力设置为4.4
±
1Mpa，氢气与精脂肪酸甲酯的体积比为600～800Nm3/m3；
[0017]步骤S04中，在265～275℃的预设温度和4.0～5.0Mpa的预设氢气压力下，将加氢脱氧处理产物与加氢转化催化剂进行接触反应处理，使其进行加氢脱氧
‑
异构反应，在加氢转化条件下，加氢脱氧处理产物被选择性裂化反应，获得加氢转化生成物。
[0018]作为一种较优的选择实施方式，优选的，步骤S03中，所述加氢脱氧催化剂的制备方法为：
[0019](011)、将苯酚与甲醛按照1∶0.5的摩尔比混合溶解在氢氧化钠溶液中，经除水处理后，制得酚醛树脂溶液，再将P123作为活性剂和正十烷作为有机溶剂加入到酚醛树脂溶液中混合均匀，再经蒸发和热聚合处理后，将产物置于柱状模具中，并在700
±
20℃环境下焙烧碳化处理3.5h，最后自然冷却至常温后，制得柱状结构的碳基介孔材料；
[0020](012)、在450～460℃条件下，将100g柱状结构的碳基介孔材料置于氮气氛围中活化处理4h，然后停止氮气供应，再将碳基介孔材料置于
‑
10Kpa的负压环境下进行负压处理8min，制得预处理碳基介孔材料；
[0021](013)、将预处理碳基介孔材料浸没在200ml浓度为0.2mol/L的活性组分前驱体溶液(NH4)6Mo7O
24
·
4H2O中，然后令活性组分前驱体溶液处于0.07m/min的低速流动状态，在浸没处理20min后，将预处理碳基介孔材料取出并置于氮气氛围下，以100～110℃的温度条件进行真空干燥处理1.5h，制得催化剂前驱体；
[0022](014)、将催化剂前驱体置于反应器中，然后在反应器中通入还原气体，并以4～6℃/min的升温速率将反应器温度升温至300℃，然后保持处理0.5h后，再以5～8℃/min的升温速率再将反应器温度升温至600℃，在保持处理1h后，再以4～6℃/min的升温速率再将反应器温度升温至820℃，在保持处理2.5h后，制得附着于碳基介孔材料上的活性组分，继而保持还原气体氛围，将反应器自然降温至常温，制得加氢脱氧催化剂。
[0023]作为一种较优的选择实施方式，优选的，步骤(011)中，所述碳基介孔材料的孔容为1.7～1.8cm3/g；所述碳基介孔材料的比表面积为1500～1600m2/g，孔径为8～12nm。
[0024]作为一种较优的选择实施方式，优选的，步骤S04中，所述加氢转化催化剂的制备方法为：
[0025](021)、将铝源、磷源和硅源分散于去离子水中，并将混合溶液pH调节至3～4，使混合液形成凝胶态混合物，然后再加入镍源并使其分散在凝胶态混合物中，制得混合物料；
[0026](022)、将混合物料置于反应釜中，然后将模板剂和扩孔剂以及去离子水进行预先混合后，再加入到混合物料中，并在搅拌混合后，将混合物料置于90～95℃环境下进行干燥处理1h，再将反应釜温度调整至130～135℃进行晶化处理16h，最后将反应体系温度升温至
620～630℃进行焙烧处理6h，制得掺杂有镍的SAPO
‑
11载体；
[0027](023)将SAPO
‑
11载体、拟薄水铝石、田菁粉和乙酸溶液进行混合后，经研磨、搅拌、挤出成型和110
±
2℃干燥处理2h后，制成催化剂前驱体；
[0028本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.生物柴油和航空燃料的制备方法，其特征在于：其包括将原料油进行预处理后，将其与甲醇混合，然后依序经升压、加热和醇解反应处理后，制得粗脂肪甲酯、粗甘油和水，按预设条件对粗脂肪酸甲酯进行处理后，将处理产物导入加氢脱氧反应器中，并按预设参数和条件对其进行加氢脱氧处理，生成加氢脱氧处理产物，该加氢脱氧处理产物经加氢转化处理后，被选择性裂化反应，获得加氢转化生成物，该加氢转化生成物再经分离处理后，获得生物柴油、生物航空燃料。2.根据权利要求1所述的生物柴油和航空燃料的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：S01、将原料油进行预处理后，将原料油与甲醇按1～3∶1的体积比混合，然后将混合体系置于6～12Mpa的反应压力和240～340℃的温度条件下，令混合体系发生醇解反应，反应时长为90～150min，制得粗脂肪酸甲酯、粗甘油和水；S02、将粗脂肪酸甲酯分离且对其进行闪蒸处理后，制得精脂肪酸甲酯；S03、将加氢脱氧反应器的温度设置在280～300℃，再设置氢气压力为4.2～4.6Mpa，将精脂肪酸甲酯泵入加氢脱氧反应器中，使其与反应器内装载的加氢脱氧催化剂进行接触发生加氢脱氧反应，获得加氢脱氧处理产物；S04、在氢气氛围下，将加氢脱氧处理产物与加氢转化催化剂进行接触反应处理后，在加氢转化条件下，加氢脱氧处理产物被选择性裂化反应，获得加氢转化生成物；S05、将加氢转化生成物导入到分离装置中进行分离、分馏处理后，获得生物柴油和生物航空燃料。3.根据权利要求2所述的生物柴油和航空燃料的制备方法，其特征在于：步骤S01中，原料油经筛网过滤、加热沸腾、二次滤网过筛、脱色处理和三次滤网过筛去除悬浮物后，完成预处理；其中，加热沸腾的时长为5～10min。4.根据权利要求2所述的生物柴油和航空燃料的制备方法，其特征在于：步骤S01中，混合体系置于7～8Mpa的反应压力和290～300℃的温度条件下，令混合体系发生醇解反应，反应时长为125～140min；步骤S02中，粗脂肪酸甲酯通过闪蒸设备，以280～380℃的温度和2～4kpa的压力进行闪蒸处理；步骤S03中，加氢脱氧反应器的温度设置为290
±
3℃，氢气压力设置为4.4
±
1Mpa，氢气与精脂肪酸甲酯的体积比为600～800Nm3/m3；步骤S04中，在265～275℃的预设温度和4.0～5.0Mpa的预设氢气压力下，将加氢脱氧处理产物与加氢转化催化剂进行接触反应处理，使其进行加氢脱氧
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异构反应，在加氢转化条件下，加氢脱氧处理产物被选择性裂化反应，获得加氢转化生成物。5.根据权利要求2所述的生物柴油和航空燃料的制备方法，其特征在于：步骤S03中，所述加氢脱氧催化剂的制备方法为：(011)、将苯酚与甲醛按照1∶0.5的摩尔比混合溶解在氢氧化钠溶液中，经除水处理后，制得酚醛树脂溶液，再将P123作为活性剂和正十烷作为有机溶剂加入到酚醛树脂溶液中混合均匀，再经蒸发和热聚合处理后，将产物置于柱状模具中，并在700
±
20℃环境下焙烧碳化处理3.5h，最后自然冷却至常温后，制得柱状结构的碳基介孔材料；(012)、在450～460℃条件下，将100g柱状结构的碳基介孔材料置于氮气氛围中活化处
理4h，然后停止氮气供应，再将碳基介孔材料置于
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10Kpa的负压环境下进行负压处理8min，制得预处理碳基介孔材料；(013)、将预处理碳基介孔材料浸没在200ml浓度为0.2mol/L的活性组分前驱体溶液(NH4)6Mo7O
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4H2O中，然后令活性组分前驱体溶液处于0.07m/min的低速流动状态，在浸没处理20min后，将预处理碳基介孔材料取出并置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈钦，李明时，张伟，张旭中，
申请(专利权)人：中科博格湖州环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：