[发明专利]从可再生原料中生产运输燃料

说明书

发明背景

本发明涉及从可再生原料中生产可用作柴油和航空燃料的烃的方法，所述可再生原料诸如从诸如植物油、鱼油、动物脂肪、和油脂中得到的甘油三酸酯和游离脂肪酸。该方法包括在至少第一区进行氢化、脱氧(脱羧基、脱羰基、和/或加氢脱氧)，以及在至少第二区进行加氢异构化和氢化裂解。在进入加氢异构化作和氢化裂解区域之前，使用选择性热高压氢气汽提器来从氢化、脱羧基和/或加氢脱氧区域流出物中除去至少碳氧化物。任选地，柴油类流、石脑油类流、石脑油和LPG类流或者它们的任何混合物在选择性热高压氢气汽提器中被用作附加精馏剂(rectification agent)来减少在塔顶馏出物中的产物量，由此降低在柴油和航空燃料中的正链烷烃含量。

随着全世界范围内对柴油和航空燃料的需求逐渐增长，人们越来越对除了石油原油之外的生产这些燃料的来源感兴趣。一种这样的来源是被称为可再生原料的来源。这些可再生原料包括，但不限于，植物油诸如玉米、油菜籽、菜籽油、大豆和藻类油，动物脂肪诸如非食用油脂、鱼油、和各种废液流诸如黄色和褐色油脂和下水道污泥。这些原料的共同特点是它们由甘油三酸酯和游离脂肪酸(FFA)组成。这些化合物都包含具有8到24个碳原子的脂肪族碳链。在甘油三酸酯或者FFA中的脂肪族碳链可以是单-、二-或多-不饱和的。除了三甘油酯之外或取代三甘油酯，可再生来源的一些甘油酯可以是甘油单酯或者二甘油酯。

本领域中有报告公开了从油品中生产烃。例如，US4,300,009公开了使用结晶型铝硅酸盐沸石来转化植物油诸如玉米油成为烃诸如汽油和化学制品诸如对二甲苯。US4,992,605公开了通过加氢处理植物油诸如菜籽油或者向日葵油来生产柴油沸程的烃类产物。最后，US2004/0230085A1公开了通过加氢脱氧接着异构化来处理生物学来源的烃组分的方法。

在此公开的是一种方法，其包括一个或者多个步骤，来氢化、脱氧、异构化和选择性加氢裂化可再生原料，来产生柴油类产物和航空类产物。在加氢处理催化剂存在下，在氢气氛中简单氢化和脱氧可再生原料，得到直链烷烃，其具有与原料脂肪酸组成相同、或者稍短的碳链。对于多种原料，该手段使得燃料符合柴油的一般规格，但是不符合航空燃料的规格。选择性加氢裂化反应在最小化更低分子量产物的同时，减少了碳链长度来允许对于航空燃料类链烷烃的选择性。循环烃对原料的体积比范围从0.1∶1到8∶1，并提供了增加氢气可溶性和更一致地在反应混合物分配反应热的机制。作为循环的结果，一些实施方案可使用更小的反应器体积，更少的过量氢气、更低的工作压力，或者上述的任何组合。

通过从至异构化和选择性加氢裂化区域的原料中至少除去二氧化碳来改善异构化和选择性加氢裂化催化剂的性能。含氧分子，包括水、二氧化碳及其他碳氧化物的存在可导致异构化催化剂的失活。使用选择性热高压氢气汽提器，其任选包含精馏区，来除去含氧分子诸如二氧化碳、一氧化碳和水。

发明概述

从可再生原料中制备柴油沸程产物和航空沸程产物的氢转化法方法，其中该方法包括，在反应条件下，通过氢化和脱氧原料在反应区中处理原料来提供包含正链烷烃的第一反应区产物。在集成的热高压汽提器中，使用氢气作为汽提气，从第一反应产物中除去在第一反应区中作为副产物生成的二氧化碳和水。柴油类流、航空类流、石脑油类流、石脑油和LPG类流或者它们的任何混合物在选择性热高压氢气汽提器中任选地被用作精馏剂来减少在塔顶馏出物中的第一反应区柴油和航空类产物的量。氢汽提过的第一反应区产物被导入到加氢异构化作用和选择性裂化反应区。选择性加氢裂化反应通过优选地从较长链的链烷烃末端裂化下C1到C6的片段并通过最小化每分子裂化数目来得到航空类的产物。该所需的产物，至少柴油沸程产物和航空沸程产物，被再生。

附图说明

图1是本发明一个实施方案的图示，其中一部分支化链烷烃富集的产物被导入热高压氢气汽提器中作为附加精馏剂来减少在选择性热高压氢气汽提器的塔顶馏出物中的第一反应区产物的量。

图2是本发明一个实施方案的图示，其中一部分柴油类产物被导入热高压氢气汽提器中作为附加精馏剂来减少在选择性热高压氢气汽提器的塔顶馏出物中的第一反应区产物的量。

图3是本发明一个实施方案的图示，其中一部分石脑油类产物被导入热高压氢气汽提器中作为附加精馏剂来减少在选择性热高压氢气汽提器的塔顶馏出物中的第一反应区产物的量。

图4是本发明一个实施方案的图示，其中一部分柴油类产物和一部分石脑油类产物被导入热高压氢气汽提器中作为附加精馏剂来减少在选择性热高压氢气汽提器的塔顶馏出物中的第一反应区产物的量。

发明详述