生物可再生原料的改进加氢加工制造技术

本发明专利技术提供由可再生原料如植物油和动物脂制备柴油沸程燃料或燃料混合组分的改进方法。改进涉及在它进入方法的预反应加热单元中以前将有机多硫化物加入可再生原料中，导致减少预反应加热单元中的积垢。本发明专利技术还提供加氢加工设备中所用可再生原料中的这类有机多硫化物减少这类方法的预反应加热单元中的积垢的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供由可再生原料如植物油和动物脂制备柴油沸程燃料或燃料混合组分的改进方法。改进涉及在它进入方法的预反应加热单元中以前将有机多硫化物加入可再生原料中，导致减少预反应加热单元中的积垢。本专利技术还提供加氢加工设备中所用可再生原料中的这类有机多硫化物减少这类方法的预反应加热单元中的积垢的用途。【专利说明】生物可再生原料的改进加氢加工专利
本专利技术提供由可再生原料如植物油和动物脂制备柴油沸程燃料或燃料混合组分的改进方法。改进涉及在它进入方法的预反应加热单元中以前将有机多硫化物加入可再生原料中，产生预反应加热单元中减少的积垢。本专利技术还提供加氢加工设备中所用可再生原料中的这类有机多硫化物减少这类方法的预反应加热单元中的积垢的用途。专利技术背景环境利益和提高的对能源的世界需求激励能源生产者研究可再生能源，包括生物柴油。生物柴油由活着的或者相对新近无生命的生物材料得到，这与衍生自古生物材料的化石燃料(也称为矿物燃料)相反。生物燃料中特别有意义的是，如在欧洲，已经引入或者将要引入规则要求，其要求生物燃料在机动车中使用量的提高，主要通过与矿物燃料混合。生物燃料通常由使用惯用技术来自基础原料如种子的糖、淀粉、植物油或动物脂肪，通常称为生物进料制备。例如，小麦可提供淀粉以发酵成生物乙醇，而含油种子如葵花子提供可用于生物柴油中的植物油。用于将植 物油或其它脂肪酸衍生物转化成柴油沸程的液体燃料的常规路线为与醇，通常甲醇在催化剂，通常碱催化剂如氢氧化钠的存在下的酯交换反应。所得产物通常为脂肪酸烷基酯，最通常为脂肪酸甲酯(称为FAME)。尽管FAME具有许多理想品质，例如高十六烷值和它的感知环境优点，但因为它的直烃链，它具有相对于矿物燃料差的冷流。因为酯结构部分和不饱和碳-碳键的存在，它还具有较低的稳定性。还已知氢化方法将植物油或其它脂肪酸衍生物转化成柴油沸程的烃液体。这些方法通过加氢脱氧以产生水、加氢脱羰以产生CO，或者加氢脱羧以产生CO2而除去不想要的氧。在加氢脱氧中，进料分子中存在的不饱和碳-碳键在脱氧以前是饱和(氢化)的。与酯交换相比，这类加氢处理具有这一实践优点:它可以在使用现有基础设施的精炼厂中进行。这降低对投资的需求并提供可能更经济的规模操作的可能性。UOP (EcoFining)和Neste开发了以独立方式加工例如植物油中找到的甘油三酯的方法。例如，PCT出版物N0.W02008/020048描述了在单一或多个反应器中共同加工甘油三酯与重真空油的方法，并公开了从氢气消耗观点看，氧合烃化合物如甘油的部分氢化是更理想的。PCT出版物N0.W02008/012415描述了在至少一个固定床加氢处理反应器中催化加氢处理衍生自石油的、瓦斯油类型的原料的方法，其中将至多约30重量％植物油和/或动物脂肪并入原料中，且反应器以单程操作而不再循环。欧洲专利N0.EP1911735描述了作为改型，将羧酸和/或衍生物与来自精炼厂的烃料流共同氢化。公开了 CoMo或NiMo催化剂。描述了保持反应器中的条件使得实现羧酸和/或酯的完全转化，即大于90%转化率，优选大于95%转化率。产物描述为适用作柴油燃料或与柴油燃料一起使用。PCT出版物N0.W02008/040973描述了适用作改型的方法，其中将羧酸和/或衍生物，包括酯，和精炼厂工艺流如柴油燃料的混合进料加氢脱氧或同时加氢脱硫且加氢脱氧。催化剂可以为与Mo组合的Ni或Co。该方法产生描述为适用作柴油、汽油或航空燃料的产物。描述了在所述条件下，大于90%的共进料羧酸和/或衍生物的转化率是典型的，通常实现大于95%。PCT出版物N0.W02007/138254描述了一种方法，其中在第一阶段中，将可以为中间馏分的烃工艺流氢化，然后与羧酸和/或酯一起供入第二氢化阶段中。最终产物可以为柴油燃料，据说优点是减少的放热量、改进的柴油收率、减少的积垢、减少的焦化和减少的残余烯烃和/或杂原子。提到一种可选方法，其中未处理的烃工艺流与酯一起供入。第二反应器中的条件据说与第一反应器相同，且NiMo和CoMo描述为第一反应器的优选催化剂。描述了保持反应器中的条件使得实现羧酸和/或酯的几乎完全转化，即大于90%转化率，优选大于95%转化率。美国申请2009/0077865描述了减少加氢加工装置的反应室中的积垢和沉积物形成的方法，但没有提供关于控制减少用于在进入反应室中以前将进料流预热的换热器和/或炉中的积垢和沉积物形成的教导。涉及的沉积物类型和反应室中涉及的积垢不同于预反应加热单元中争论的那些，因为反应室在更高的温度下，通常包括催化剂床，所述催化剂床本身可催化沉积物形成、本身可以结垢的，以及可具有通过工艺流从它们中汽提的材料。这些是与预反应加热单元中的积垢问题不同且无关的问题。因为加工设备，特别是生物进料流在进入反应单元以前通常通过的预加热单元中由沉积物形成导致的积垢，所有这些方法和路线可能难以长时间进行。该预加热单元或换热器使进料流达到或接近反应室单元中待进行的反应所需的温度。 当预加热单元变得结垢时，热交换效率降低，因为积垢沉积物充当绝缘层，并且如果使沉积物聚集，则可能甚至开始抑制流过该单元。这里考虑的积垢包括来自如下物质的积垢:(i)存在于进料流中的先存在污垢物，例如不溶性无机碎片，包括砂和腐蚀水垢，不溶性有机碎片，例如纤维素和木质素，在局部高温区中，包括预加热单元的热交换表面变得不溶的边际可溶性组分，例如原油中的浙青质；和(ii)通过预加热单元中进行的化学反应而形成的污垢物，例如通过局部高温区中，包括预加热单元的热交换表面的反应形成的聚合物，在那里，该反应可在进料流包含可聚合组分、充当催化剂的痕量金属组分和溶解氧时进行。当预加热单元变得结垢时，整个方法必须停车以除去沉积物。这是昂贵且耗时的行为，其还降低了所涉及的设备的操作时间。因此，需要生物可再生原料，例如植物油和动物脂肪的改进加氢处理方法，所述方法降低方法的预反应加热单元中所看见的积垢的量。专利技术概沭本专利技术涉及由可再生原料制备适用作燃料的烃料流的方法，其中所述方法包括:将氧合物进料流供入预反应加热单元中，其中在它进入预反应加热单元中以前将有机多硫化物加入氧合物进料流中以减少所述预反应加热单元中的积垢。本专利技术涉及由可再生原料制备适用作燃料的烃料流的方法，其中所述方法包括:(a)将氧合物进料流供入预反应加热单元中；(b)将所述进料流供入加氢处理反应区中；(C)使加氢处理反应区内的进料流与包含氢气的气体在加氢处理条件下接触；(d)取出加氢处理产物流；和(e)从加氢处理产物流中分离出适用作燃料的烃料流，其中在它进入预反应加热单元中以前将有机多硫化物加入氧合物进料流中以减少所述预反应加热单元中的积垢。在一些实施方案中，在步骤e)以后回收的烃料流为柴油燃料。合适的氧合物进料流可衍生自植物油、动物油或脂肪、藻类、废油或其组合。具体实例包括鸡脂肪和天然大豆油。氧合物进料流还可通过C8-C36羧酸酯与醇在碱催化剂的存在下酯交换而得到。具体实例包括脂肪酸甲酯。有机多硫化物可包括式R-Sx-R的化合物，或这类化合物的混合物，其中R为具有3-15个碳原子的支化烷基，且X为1-8或者甚至3-8的整数。有机多硫化物可以以基于所述氧合物进料流的重量为至少100或1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由可再生原料制备适用作燃料的烃料流的方法，其中所述方法包括：将氧合物进料流供入预反应加热单元中，其中在它进入预反应加热单元中以前将有机多硫化物加入氧合物进料流中以减少所述预反应加热单元中的积垢。

【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：ZY·常，C·D·罗伯茨，
申请(专利权)人：卢布里佐尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US