由生物可再生原料制造柴油机燃料制造技术

已经开发出由可再生原料（例如植物油、动物脂肪和油、以及油脂）制造柴油沸程燃料的方法。该方法包括通过氢化和脱氧处理可再生原料以提供柴油沸程燃料烃产物。如果需要，可以将烃产物异构化以改进冷流性质。将一部分烃产物再循环到处理区以提高反应混合物的氢溶解度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由生物可再生原料制造柴油机燃料
技术介绍
本专利技术涉及由可再生原料(例如在例如植物油、动物油、动物脂肪和油脂之类的 材料中存在的甘油酯和游离脂肪酸)制造可用作燃料的柴油沸程烃的方法。该方法包括在 一个或多个步骤中的氢化、脱羧、脱羰、和/或加氢脱氧以及任选地加氢异构化。该方法以 2 1至8 1的再循环产物与原料的体积比运行。该方法在1379kPa绝对压力(200psia) 至4826kPa绝对压力(700psia)的总压力下运行。由于对柴油沸程燃料的需求在世界范围内增长，因此日益关注用于制造柴油机燃 料的非石油原油来源。一种这样的来源被称作生物可再生源。这些生物可再生源包括但 不限于植物油，例如玉米油、菜籽油、低芥酸菜籽油、豆油和藻油，动物脂肪，例如非食用牛 月旨、鱼油，以及各种废流，例如黄色和褐色油脂和下水道污泥。这些来源的共同特征在于它 们由甘油酯和游离脂肪酸(FFA)构成。这两类化合物都含有具有8至24个碳原子的脂族 碳链。甘油酯或FFAs中的脂族链可以是完全饱和的，或是单不饱和、二不饱和或多不饱和 的。本领域中有报道公开了由油类制造烃。例如，US 4，300，009公开了使用结晶硅铝 酸盐沸石将植物油(例如玉米油)转化成烃(例如汽油)和化学品(例如对二甲苯)。US 4，992，605公开了通过加氢处理植物油(例如低芥酸菜籽油或葵花油)来制造柴油沸程内 的烃产品。最后，US2004/0230085A1公开了通过加氢脱氧然后异构化来处理生物来源的烃 成分的方法。申请人:已经开发出一种方法，其包括任选的预处理步骤，和一个或多个将原料氢 化、脱羧、脱羰(和/或加氢脱氧)和任选加氢异构化的步骤，该方法可以成功地在低于在 先系统的压力范围内操作。采用2 1至8 1的再循环烃与原料的体积比，提供了充分 提高反应混合物中的氢溶解度以降低该方法的运行压力的机制。成功的再循环物与原料 的体积比的范围取决于反应混合物中所需的氢溶解度。反应区可以在1379kPa绝对压力 (200psia)至4826kPa绝对压力(700psia)的压力下运行。专利技术概要本方法用于由可再生原料制造可用作柴油机燃料的烃级分，本方法包括在反应区 中通过在反应条件下将可再生原料氢化和脱氧而处理可再生原料，以提供包含烃级分的反 应产物(该烃级分包含可用作柴油沸程燃料或燃料调合组分的正链烷烃)，并将一部分烃 级分再循环到反应区，其中再循环物与原料的体积比为2 1至8 1。任选地，可以将该 反应产物异构化以提供异构化的反应产物。附图简述附图说明图1是模拟数据曲线图，显示了相对于再循环物与原料的比率绘制的氢溶解度的量。 图2是对比数据曲线图，其中针对没有烃再循环的方法和具有4 1的再循环烃 与可再生原料的体积比的方法，相对于运转小时数绘制产物中的氧含量。图3是九组不同的脱羧和氢化反应器运行条件的结果曲线图，相对于按华氏度计 的温度绘制以原料重量百分比表示的正构C17收率。专利技术详述如上所述，本专利技术涉及由可再生原料(例如源自植物或动物的那些原料)制造可用作柴油机燃料的烃流的方法。术语可再生原料包括除衍生自石油原油的那些原料之外的 原料。用于描述这类原料的另一术语是生物可再生脂肪和油。可用于本专利技术的可再生原 料包括任何包含甘油酯和游离脂肪酸(FFA)的可再生原料。大部分甘油酯是甘油三酸酯， 但也可以存在和加工甘油单酸酯和甘油二酸酯。这些可再生原料的实例包括但不限于，低 芥酸菜籽油、玉米油、豆油、菜籽油、大豆油、菜油、妥尔油、葵花油、大麻籽油、橄榄油、亚麻 籽油、椰子油、蓖麻油、花生油、棕榈油、芥子油、棉籽油、麻风树油、牛脂、黄色和褐色油脂、 猪油、鲸骨脂、乳脂肪(fats in milk)、鱼油、藻油、下水道污泥等等。可再生原料的另一些§(Jatropha curcas) (Ratanjoy, IfJangliErandi) > Madhucaindica (Mohuwa)、Pongamia pinnata (Karanji Honge)禾口 Azadiracta indicia (印度棟)的 非食用植物油。典型的植物或动物脂肪的甘油酯和FFAs在它们的结构中含有具有8至24 个碳原子的脂族烃链，大多数脂肪和油含有高浓度的具有16和18个碳原子的脂肪酸。也 可以使用可再生原料和石油衍生烃的混合物或共进料作为原料。可用的、尤其是与上面列 举的原料联合作为共进料组分的其它原料组分包括废机油和工业润滑剂、用过的石蜡、由 煤、生物质或天然气的气化继之以下游液化步骤(例如费-托技术)制成的液体、由废塑料 (例如聚丙烯、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯)的热解聚或化学解聚制成的液体；以及作为 石化和化学工艺的副产物生成的其它合成油。也可以使用上述原料的混合物作为共进料组 分。使用共进料组分的一个优点是将来自石油基工艺或其它工艺的被视为废产物的材料转 化成当前工艺的有价值的共进料组分。可用于本专利技术的可再生原料可以含有多种杂质。例如，妥尔油是木材加工业的副 产物，妥尔油除FFAs之外还含有酯和松香酸。松香酸是环羧酸。可再生原料还可能含有污 染物，例如碱金属(例如钠和钾)、磷以及固体、水和洗涤剂。任选的第一步骤是尽可能多地 除去这些污染物。一种可行的预处理步骤包括在预处理区中在预处理条件下使可再生原料 与离子交换树脂接触。该离子交换树脂是酸性离子交换树脂，例如AmberlySt -15，并可用 作反应器中的床，原料以上行流或下行流方式流过该床。除去污染物的另一可行手段是温和酸洗。这通过在反应器中使原料与酸(例如硫 酸、硝酸或盐酸)接触来进行。酸和原料可以在分批法或连续法中接触。通常在环境温度 和大气压下用稀酸溶液进行接触。如果以连续方式进行接触，其通常以对流方式进行。从 原料中除去金属污染物的又一可行手段是通过使用本领域公知的保护床。这些可以包括具 有或不具有脱金属催化剂(例如镍或钴)的氧化铝保护床。过滤和溶剂萃取技术是可用的 其它选择。例如USAN 11/770，826 (经此引用并入本文)中所述的加氢处理是可用的另一 预处理技术。原料流向在一个或多个反应器中包含一个或多个催化剂床的反应区。术语原料包 括未经除污染物处理的原料以及在预处理区中净化过的那些原料。在反应区中，使原料在 氢化条件下、在氢存在下与氢化或加氢处理催化剂接触，以将正链烷烃链的烯属或不饱和 部分氢化。氢化或加氢处理催化剂是本领域公知的任何这样的催化剂，例如分散在高表面积载体上的镍或镍/钼。其它氢化催化剂包括分散在高表面积载体上的一种或多种贵金属 催化元素。贵金属的非限制性实例包括分散在Y-氧化铝上的Pt和/或Pd。氢化条件包 括200°c至300°C的温度和l379kPa绝对压力(2OOpsia)至4826kPa绝对压力(7OOpsia) 的压力。氢化区的其它运行条件是本领域公知的。上文列举的氢化和加氢处理催化剂还能催化所述原料的脱羧、脱羰和/或加氢 脱氧以除去氧。脱羧、脱羰和加氢脱氧在本文中统称为脱氧反应。脱羧和脱羰条件包括 3447kPa(500psia)至6895kPa (IOOOpsia)的相对较低的压力、288°C至345°C的温度和1至 4hr-J的液时空速。由于氢化是本文档来自技高网...

【技术保护点】
由可再生原料制造烃产物的方法，所述烃产物包含具有８至２４个碳原子的链烷烃，该方法包括：在反应区中通过在反应条件下在氢存在下将可再生原料氢化和脱氧而处理该原料，以提供包含具有８至２４个碳原子的正链烷烃的反应产物，并将一部分所述反应产物再循环到反应区，其中再循环物与原料的体积比为２∶１至８∶１。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：TL马克，P柯卡耶夫，SF阿布多，TN卡尔奈斯，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]