生物油脂生产低芳烃溶剂油的加氢方法技术

本发明专利技术涉及一种生物油脂生产低芳烃溶剂油的加氢方法，包括：以生物油脂为原料油，在加氢操作条件下，原料油与氢气通过至少含有两个加氢反应器的第一段加氢反应区，原料油和氢气首先通过低温操作的反应器，然后通过高温操作的反应器，加氢生成物流分离得到的富氢气体循环利用，分离得到的液体进入第二段加氢裂化反应区，加氢裂化生成物流分离得到的副氢气体循环使用，分离得到的液体产品分馏得到各种低芳烃溶剂油产品。在反应物料中补充含硫物质，以维持循环气中硫化氢含量。与现有技术相比，本发明专利技术方法增加了低芳烃溶剂油的生产方法，并能够保证催化剂的活性稳定性和装置长周期稳定运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于可再生能源的生产方法，涉及一种加氢方法，特别是一种以生物油脂为原料油，直接生产低芳烃溶剂油的加氢方法。
技术介绍
世界经济持续 发展，目前全球范围内化工产品的主要来源为化石能源，其中最主要的是石油和煤炭。这两种化石能源均属于不可再生能源，不但资源日益枯竭，而且重质化和劣质化加剧，加工难度和加工成本逐渐增加，除了对现有的炼油技术进行完善外寻找新的石油替代品，以最低的成本生产出符合要求的产品，尤其是可再生资源的开发和利用得到越来越广泛的重视。生物油脂作为可再生资源，主要组成是碳、氢和氧，与烷烃、醇、醚等的组成极为相似，各研究单位和企业都在努力进行其作为清洁能源的研究。利用酯交换的方法生产生物柴油(一般为脂肪酸甲酯)已经是成熟的技术，但是由于脂肪酸甲酯氧含量高，尽管许多国家和地区陆续出台了生物柴油的标准，但是并不适用于所有的内燃机。生物油脂通过加氢的方法生产马达燃料，即将氧全部除去或者部分除去生产符合马达燃料标准的产品，这种方法可以直接满足现有市场的要求。现有的动植物油脂加氢法生产马达燃料的加工技术，US20060186020、EP1693432、CN101321847A、CN200710012090.6、CN200680045053.9、CN200710065393.4、CN200780035038.0.CN200710012208.5.CN200780028314.0 和 CN101029245A 等公开了植物油加氢转化工艺，采用焦化汽油馏分、柴油馏分(直馏柴油、LCO和焦化瓦斯油)，蜡油馏分等石油烃类馏分与生物油脂混合进入加氢催化剂床层，生产柴油产品或者蒸汽裂解制乙烯原料等。US5705722公开了含不饱和脂肪酸、脂等植物油和动物油混合后加氢生产柴油馏分范围的柴油调和组分。EP1741767和EP1741768公开了一种以动植物油脂生产低凝点柴油馏分的方法。包括上述方法的生物油脂加氢过程中，遇到的主要问题之一是床层积碳引起运转周期缩短，需要经常停工更换催化剂，而且这些技术的主要目的产品为马达燃料。溶剂油是重要的石油产品，其附加值高于燃料产品，特别是高档低芳烃溶剂油的附加值更高。目前高档的低芳烃溶剂油生产原料有限(一般仅限于石蜡基原油的汽油馏分或煤油馏分，或者重整抽余油等)，由于要求芳烃含量较低(有些溶剂油指标要求芳烃含量低于0.1%)，因此需要采用复杂的加工路线，条件苛刻，生产成本高，限制了高档低芳烃溶剂油的生产。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种，可以单独以生物油脂为原料油，在加氢的条件下直接生产低芳烃溶剂油的方法，具有加氢工艺过程稳定，运转周期长等特点。本专利技术包括如下内容: (a)生物油脂中的一种或几种为原料油； (b)在加氢操作条件下，原料油与氢气通过至少两个加氢反应器的第一段反应区，加氢反应器中装填加氢催化剂，原料油和氢气首先通过低温操作的加氢反应器，然后通过高温操作的加氢反应器，在反应状态下，加氢催化剂的活性组分为硫化态的W、Mo、Ni和Co中的一种或几种； (C)第一段反应区加氢流出物分离为气相和液相，气相脱水处理后循环使用，液相与循环气混合后进入使用加氢裂化催化剂的第二段反应区，在反应状态下，加氢裂化催化剂的活性金属组分为硫化态的W、Mo、Ni和Co中一种或几种； (d)第二段反应区反应流出物的气相循环使用，第二段反应区反应流出物的液相在分馏塔中分馏得到低芳烃溶剂油馏分； Ce)在反应物料中补充含硫物质，以维持循环气中硫化氢含量。本专利技术方法步骤(a)中，使用的生物油脂可以包括植物油或动物油脂，植物油包括大豆油、花生油、蓖麻油、菜籽油、玉米油、橄榄油、棕榈油、椰子油、桐油、亚麻油、芝麻油、棉籽油、葵花籽油和米糠油等中的一种或几种，动物油脂包括牛油、猪油、羊油和鱼油等中的一种或几种。 本专利技术方法步骤(b)中，低温操作的加氢反应器的加氢操作条件一般为反应压力2.0MPa 20.0MPa，氢油体积比为200:1 3000:1，总体积空速为0.3h-1 6.0h—1，平均反应温度120°C 280°C ;高温操作的加氢反应器的操作条件为反应压力2.0MPa 20.0MPa，氢油体积比200:3000:1，体积空速0.3h-^6.0h—1，平均反应温度比低温操作的加氢反应器高500C 300°C，优选高8(T220°C。低温操作的加氢反应器与高温操作的加氢反应器之间设置加热炉或者换热器，以调整高温操作的加氢反应器的反应温度。 本专利技术方法步骤(b)中，反应物料首先通过低温操作的加氢反应器中，使用的加氢催化剂的活性组分以氧化物计的重量含量为3% 20%。反应物料继续通过高温操作的加氢反应器，高温操作的加氢反应器中使用的加氢催化剂的活性组分以氧化物重量计为15% 40%。优选高温操作的加氢反应器中催化剂的活性组分含量高于低温操作加氢反应器中催化剂3 25个百分点。反应器一般可以设置2飞个，优选为2个。每个加氢反应器中可以装填一种催化剂，也可以装填多种催化剂。加氢催化剂的载体一般为氧化铝、无定型硅铝、氧化硅、氧化钛等，同时可以含有其它助剂，如P、S1、B、T1、Zr等。可以采用市售催化剂，也可以按本领域现有方法制备。加氢活性组分为氧化态的催化剂，在使用之前进行常规的硫化处理，使加氢活性组分转化为硫化态。商业加氢催化剂主要有，如抚顺石油化工研究院(FRIPP)研制开发的 3926、3936、CH-20、FF-14、FF-18、FF-24、FF-26、FF-36、FH-98、FH-UDS、FZC-41等加氢催化剂，IFP公司的HR-416、HR-448等加氢催化剂，CLG公司的ICR174、ICR178、ICR179 等加氢催化剂，UOP 公司新开发了 HC-P、HC-K UF-210/220, Topsor 公司的 TK-525、TK-555、TK-557 等加氢催化剂，AKZO 公司的 KF-752、KF-840、KF-848、KF-901、KF-907等加氢催化剂。本专利技术方法步骤(C)中，第二段反应区的操作条件一般为反应压力2.0MPa^20.0MPa，通常与第一段反应区相同(此处的相同指相同的压力等级，由于物料流动的压力降，第二段反应区反应压力会略低于第一段反应区)，氢油体积比为200: f3000:1，体积空速为0.3h-1~6.0h—1，平均反应温度180°C~465°C ;优选的操作条件为氢油体积比300:1 2500:1，体积空速0.4h-1~4.0h-1，平均反应温度200°C 445℃。本专利技术方法步骤(c )中，第二段反应区的加氢裂化催化剂具有裂解功能，如含有Y型分子筛和/或ZSM-5分子筛等组分。加氢裂化催化剂的加氢活性金属组分以氧化物计的重量含量一般为5% 40%。分子筛组分在加氢裂化催化剂中的重量含量一般为5% 60%。加氢裂化催化剂中可以同时含有其它耐熔无机氧化物。第二段反应区使用的商业催化剂主要有，如抚顺石油化工研究院(FRIPP)研制开发的3971、3976、FC-12、FC-18、FC-24、FC-26、FC-32、FC-46、FC-50、FDff-1 等。本专利技术方法步骤(d)中，得到的低芳烃溶剂油为混合溶剂油馏分，可以根据实际需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物油脂生产低芳烃溶剂油的加氢方法，其特征在于包括如下过程：（a）生物油脂中的一种或几种为原料油；（b）在加氢操作条件下，原料油与氢气通过至少两个加氢反应器的第一段反应区，加氢反应器中装填加氢催化剂，原料油和氢气首先通过低温操作的加氢反应器，然后通过高温操作的加氢反应器，在反应状态下，加氢催化剂的活性组分为硫化态的W、Mo、Ni和Co中的一种或几种；（c）第一段反应区加氢流出物分离为气相和液相，气相脱水处理后循环使用，液相与循环气混合后进入使用加氢裂化催化剂的第二段反应区，在反应状态下，加氢裂化催化剂的活性金属组分为硫化态的W、Mo、Ni和Co中一种或几种；（d）第二段反应区反应流出物的气相循环使用，第二段反应区反应流出物的液相在分馏塔中分馏得到低芳烃溶剂油馏分；（e）在反应物料中补充含硫物质，以维持循环气中硫化氢含量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，孙士可，张学辉，曾榕辉，李扬，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司， 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11