[发明专利]柴油原料的加氢处理方法和相应的加氢精制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对柴油机燃料原料进行加氢处理的方法、实现所述方 法的加氢处理装置以及相应的加氢精制装置。

背景技术

由于柴油机污染控制标准越来越严格，在近二十年来，柴油机燃料的 规格已发生了变化，并出现了新的限制，导致柴油机燃料混合物配方的改 进。

从2005年1月以来，柴油机燃料的规格如下：(欧洲标准EN590)：

密度(15℃)：820-845kg/m³

T95％(蒸出95％柴油机燃料的蒸馏温度)：360℃(最大值)

硫含量：50mg/kg(最大值)

发动机十六烷值：51(最小值)

十六烷指数计算值(ASTM D4737)：46(最小值)

浊点：＜-5℃(在冬季)

＜+5℃(在夏季)。

因此，所希望的基础油为具有高十六烷指数的无硫轻质基础油，它们 在360℃以前完全蒸出。

目标是到2009年将硫含量的数值进一步下降到小于10mg/kg以及提 高发动机十六烷值的最小值。

改进十六烷指数的一个解决办法是加入十六烷值改进剂。这些十六烷 值改进剂通常为硝酸烷基酯，它们在混合物自燃之前干预基本的氧化阶段。 因此，它们使着火延迟缩短，并且使得可以使十六烷指数依据所加入的量 而增加3-5点。但是，随着起始十六烷指数的下降，它们的效果下降。

另一个解决办法是将替代燃料加到燃料混合物中，例如生物燃料，因 为植物油的酯类通常有良好的十六烷指数。

为此，European Directive 2003/30/EC特别致力于促进生物燃料的应 用。在交通运输方面，欧洲共同体已通过2010年燃料中的生物燃料占 5.75％NCV(净热值)的目标，也就是说，生物燃料在混合物中的量应提供 5.75％混合物净热值。

目前，法国政府已提出这样一种税：TGAP(Taxe Générale des Activités Polluantes，污染活动一般税)，它与在法国领土上消费的燃料有关。受该 税控制的燃料是“SP95”、“SP98”和“柴油机燃料”。该税的目标是通过逐步 提高生物燃料部分贡献的NCV(净热值)百分数，从2006年的1.75％提高 到2010年的7.00％，来鼓励生物燃料的加入。

这一加入在能量以及所加入产物的“生物”来源基础上进行。因此，由 于ETBE(乙基叔丁基醚)仅含47％(农业来源的)乙醇以及比汽油低的 NCV，因此ETBE的含量减少。

对于柴油机燃料来说，最常用的生物燃料是植物油酯类，例如菜子油 甲基酯(RME)。

这些柴油机燃料通常通过将生物燃料与经处理后的柴油机燃料混合来 制得。因此，这些混合物常常恰好在分配燃料之前用分配器来生产。

由植物油甲基酯获得的混合物有十六烷值符合标准的优势，但其密度 (大于880kg/m³)大大高于标准规格，这使得配方难以有高的加入量。在不 忽略随时间而变的稳定性问题的情况下，植物油醚酯还生成过重的混合物。

为生产这些生物燃料而开发的生物质精制方法是已知的。例如，文献 US 4992605、US 5705722、EP 1396531和SE 520633描述了用于对植物油 中存在的甘油三酯进行加氢处理的方法。但是，所用的反应是高度放热的。 为了限制与这一高度放热性有关的问题，需要使高达80％的原料从加氢处 理反应器的出口再循环到加氢处理反应器的入口，因此需要生产专用于这 一加氢处理方法的新装置以及依据实际处理的原料量在水力学上放大该装 置的尺寸。