本发明专利技术涉及一种FCC工艺，包括如下步骤：(a)将粗木质素油(CLO)加入到FCC装置中，其中FCC装置包括FCC提升管、催化剂再生器和反应器/汽提塔，其中CLO是粗木质素油组合物，该组合物包含1：10至1：0.3w/v比例的木质素和极性有机溶剂，(b)任选地，将包含常规FCC原料的第二进料加入到FCC装置中，(c)将来自再生器的再生催化剂加入FCC提升管中进行催化裂化并改质CLO和二级原料，以得到改质产品和失活的催化剂，(d)将来自FCC提升管的改质产品和失活催化剂加入反应器/汽提塔，并在反应器/汽提塔中将改质产品与失活催化剂分离，(e)将来自(d)中的失活催化剂加入到再生器中，使失活催化剂再生，得到再生催化剂；并收集改质后的产品。并收集改质后的产品。并收集改质后的产品。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粗木质素油（CLO）的流化催化裂化工艺
[0001]本专利技术涉及使用流化催化裂化装置对粗木质素油(CLO)进行改质的方法。
技术介绍
[0002]气候变化和减少温室气体排放的相关需求意味着化学工业将不得不重新思考如何使用可再生资源生产他们的产品。
[0003]有争议的平台化学品主要有两种类型：烯烃和芳烃。FCC是许多原油精炼厂的核心，用于将低价值重质原料转化为汽油和中间馏分流以及轻质烯烃。FCC装置由单独的反应器和再生区组成，催化剂在它们之间移动、再生和再利用。FCC原料如减压瓦斯油(VGO)通常是原油馏分，初始沸点高于 340℃，平均分子量范围为200
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600g/mol或更高。热催化剂材料(例如沸石) 在提升管反应器的底部与预热的原料混合。随着气体的形成，反应混合物由于吸热裂化反应而膨胀和冷却，并且催化剂/原料混合物被快速向上输送到提升管反应器中。催化剂与产物混合物分离并通过蒸汽处理汽提剩余的有用产物。烃类产品在下游进一步精炼。在裂化过程中焦炭沉积在其上的催化剂材料被输送到再生器中。随着焦炭燃烧，热量通过再加热的催化剂材料传递到反应器区，不可避免的使沸石失活的结焦问题变成了一个优势。
[0004]烯烃传统上是由石油原料通过催化或蒸汽裂化工艺生产的。这些裂化工艺，尤其是蒸汽裂化，由多种烃原料生产轻质烯烃，例如乙烯和/或丙烯。乙烯和丙烯是重要的商品石化产品，可用于制造塑料和其他化合物的各种工艺。随着石油原油成本的增加，含氧化合物，尤其是醇类，已开始用于转化为各种烃类化学品，包括轻烯烃如乙烯和丙烯、汽油和馏出物沸程烃。甲醇制烯烃(MTO)工艺是一种从甲醇中获取这些轻质烯烃的替代方法，甲醇可以来自其他原材料，包括天然气、煤炭，甚至生物质(合成气)。传统的MTO 工艺是由美孚石油公司于1977年开发的，如美国专利第4,062,905号中所述。包括UOP和Total在内的其他石油公司也积极参与这一领域：Methanol toOlefins(MTO)中给出了甲醇转化技术的有用总结：Development of aCommercial Catalytic Process,Simon R.Bare,Advanced Characterization,UOPLLC,Modern Methods in Heterogeneous Catalysis Research,FHI Lecture 30November 2007.。更具体地说，在MTO工艺中，第二步中甲醇首先脱水成二甲醚(DME)以控制放热，然后使平衡的混合物反应成轻质烯烃。原始MTO 工艺的当前商业实施与FCC工艺在使用包括沸石催化剂的反应器和再生区的组合方面具有相似性，用于烧掉在第一反应步骤期间形成的焦炭。
[0005]文章“Feeding Methanol in an FCC unit,Pan et al.,2008；Petroleum Scienceand Technology,26:170
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180”涉及将甲醇制烯烃(MTO)与流化催化裂化(FCC) 工艺相结合的可行性分析。MTO与FCC结合的可行性分析基于它们的相似性和兼容性。两种工艺的相似之处包括高温、低压、高空速的反应条件，以及催化剂的中等酸强度和水热稳定性。但主要区别在于它们的催化剂结构。 MTO催化剂主要是小孔或中孔沸石，而FCC催化剂主要是Y型沸石，即大孔沸石。发现在FCC中加入甲醇会产生更多的烯烃。结果表明，在高温
(550℃
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600℃)下加入甲醇溶液可获得较高的烃产率和烯烃选择性，并且焦炭含量不利于甲醇转化为轻烯烃。甲醇转化烯烃的合适位置是提升管底部，温度较高，催化剂无焦炭沉积。
[0006]生物质原料用于造纸和纤维素乙醇生产等应用。生物质原料的木质纤维素基质通常分为半纤维素和木质素。前一种化合物可以转化为纸或乙醇，而木质素则被丢弃。
[0007]木质素占植物生物质的30wt％，是自然界中生物芳烃的最大来源，与葡萄糖或(半)纤维素相比，它更难分解成高价值的化学品和燃料。此外，大多数生物精炼厂布局基于生物质葡萄糖部分的生化升级，并将木质素视为废物流。
[0008]在第二代生物乙醇工厂中，一种方法是在还原解聚技术中使用木质素聚合物的异质性作为燃料的途径。这涉及昂贵的催化剂、用于充分脱氧的氢气和用于有效裂解木质素的苛刻工艺条件。在这些条件下，会发生二次反应，并且与高溶剂消耗有关，导致这种方法不经济。
[0009]FCC装置原则上也可用于转化生物质来源，如木材或木质素原料。
[0010]技术挑战在于原料的固体性质以及与化石原料相比不同的H/C/O比率。
[0011]对适用于运输燃料或商品化学品的芳香烃(BTX)的高选择性已经在生物质的催化快速热解(400
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700℃)中得到证明。
[0012]热解是物质热分解成其元素成分和/或较小分子的过程，用于从生物质生产碳氢化合物的各种方法中，包括但不限于碳氢化合物燃料。
[0013]热解需要适中的温度，通常高于约325℃，以使进料充分分解以产生可用作烃结构单元的产物。通常，生物质的热解产生四种主要产物，即水、“生物油”(也称为“热解油”)、炭和各种除极端条件外不会冷凝各种气体。
[0014]快速热解是将生物质转化为生物油的一种方法。快速热解是在没有大气或添加氧气的情况下，有机化合物的快速热分解以产生液体、炭和气体。通常，快速热解使用粉碎成小颗粒(约0.1
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3毫米之间)的干燥(<10％水分) 的生物质原料、适中的温度(325
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750℃)和较短的停留时间(0.5
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2秒)。该热解反应之后可以进行快速淬灭以避免热解产物的进一步分解和热解产物之间的二次反应。快速热解可在大气压、适中温度和低用水量或不用水的情况下运行。生物油产量通常为输入生物质质量的50
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75％，并且严重依赖于原料。通常，已知的生物油生产方法会产生高氧和高水含量的生物油；这种氧和水含量可能导致储存不稳定和相分离问题。
[0015]例如，木质生物质的热解将产生有机化合物的混合物，例如木质素碎片、醛、羧酸、酚、糠醛、醇和酮，以及水。不幸的是，醛类和酸类等化合物可能与生物油的其他成分发生反应，导致不稳定、腐蚀性和燃烧特性不佳。
[0016]在FCC装置中与真空瓦斯油(VGO)协同处理生物质热解油已在实验室和中试规模上得到证明。改质热解油似乎实际上是可能的，但由于热解油的酸度和高氧含量、其他化合物的污染以及形成焦炭副产品的趋势，这在技术经济上具有挑战性。损坏昂贵的裂化催化剂成本较高，并且消除了将生物质和热解油加工成高价值碳氢化合物的任何利润空间。此外，在这方面的挑战与生物油与碳氢化合物的低混溶性、化学稳定性差和焦炭形成率过高(导致工厂热平衡不当)有关。在不同高度分离或注入两种进料以及进行加氢处理步骤以在FCC裂化之前稳定生物油，可以提供一种克服此类问题的方法。然而，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FCC工艺，包括如下步骤：(a)将粗木质素油(CLO)加入到FCC装置中，其中FCC装置包括FCC提升管、催化剂再生器和反应器/汽提塔，其中CLO是粗木质素油组合物，该组合物包含1：10至1：0.3w/v比例的木质素和极性有机溶剂，(b)任选地，将包含常规FCC原料的第二进料加入到FCC装置中，(c)将来自再生器的再生催化剂加入FCC提升管中进行催化裂化并改质CLO和二级原料，以得到改质产品和失活的催化剂，(d)将来自FCC提升管的改质产品和失活催化剂加入反应器/汽提塔，并在反应器/汽提塔中将改质产品与失活催化剂分离，(e)将来自(d)中的失活催化剂加入到再生器中，使失活催化剂再生，得到再生催化剂；和(f)收集改质后的产品。2.根据权利要求1所述的FCC工艺，其中，所述木质素溶解在极性有机溶剂中。3.根据权利要求1或2所述的FCC工艺，其中，FCC提升管中的工艺在400
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800℃之间的温度下进行，优选为500
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650℃和0.5
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3bar压力之间，优选为1
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2bar和/或FCC提升管中催化剂和CLO之间的接触时间在1
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60秒之间，优选为1
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10秒之间，更优选在2
‑
4秒之间。4.根据权利要求1
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3中任意一项所述的FCC工艺，其中，所述CLO包含5
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80wt％的木质素和20
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95wt％的极性有机溶剂。5.根据权利要求1
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4中任意一项所述的FCC工艺，其中，所述木质素重均分子量(Mw)在1000
‑
2000道尔顿范围内，优选地，所述木质素的多分散指数在2.1
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3范围内，更优选地，所述CLO在40℃时300(1/s)的剪切速率下运动粘度为1.5
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200cST。6.根据权利要求1
‑
5中任意一项所述的FCC工艺，其中，所述极性有机溶剂选自由醇、酮、酯以及它们的组合物组成的组。7.根据权利要求6所述的FCC工艺，其中，所述醇选自脂肪醇、芳香醇(如酚)和多官能醇，例如二醇，并且所述醇的熔化温度低于50℃，更优选低于40℃。8.根据权利要求6或7所述的FCC工艺，其中，所述醇选自脂肪醇和多官能醇，例如二醇。9.根据权利要求1
‑
8中任意一项所述的FCC工艺，其中，所述极性有机溶剂选自乙醇、甲醇、二醇、苯酚或这些的混合物。10.根据权利要求1
‑
9中任意一项所述的FCC工艺，其中，所述极性有机溶剂选自乙醇、甲醇、二醇或这些的混合物。11.根据权利要求1
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10中任意一项所述的FCC工艺，其中，所述木质素重均分子量(Mw)在10...
【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：沃特罗有限公司，
类型：发明
国别省市：
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