[发明专利]油品改质的方法

说明书

技术领域

本发明是涉及油品改质的方法，且特别是有关于一种以催化剂氢化进行油品改质的方法。

背景技术

目前油品改质方法主要分为催化剂裂解与催化剂氢化。催化剂裂解是在高温常压下，利用催化剂孔隙控制气化后的碳氢类化合物，以获得液态燃料，其回收率约为25wt.％。而传统催化剂氢化需在高温高压下进行，例如温度约为300～500℃，压力约为5～20MPa(约为50～200atm)。以催化剂氢化进行油品改质时，常用的催化剂包括贵金属、金属硫化物等，但其催化剂回收较困难，且其油品转化率依使用催化剂及条件的不同，约介于30至70wt.％之间。

一般而言，生质原油及废油(包括：废润滑油、废轮机油等)的化学组成复杂，含氧量高，热值低(约为3000kcal/kg至4000kcal/kg间)，且粘度过高(大于40cps)，于商业上难以直接使用，故需要通过油品改质处理，才能够进一步进行油品的再利用。

然而，虽然生质原油与废油的改质可使废弃物再利用，并可产生替代能源，但由于生质原油与废油的改质的工艺需在高温、高压下进行，且催化剂成本高，油品转化率亦不尽理想，故以生质原油或废油进行油品改质再利用，仍不为商业上可接受的方法。

因此，本领域极需一种新颖的油品改质的方法，降低工艺的温度、压力、催化剂成本，并提高油品转化率，减少能源耗用及设备投资成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可降低工艺的温度、压力、催化剂成本，并提高油品转化率，减少能源耗用及设备投资成本的油品改质的方法。

本发明提供一种油品改质的方法，包括：以一铁氧化物作为催化剂，使一油品与氢气进行加氢脱氧反应，其中该铁氧化物包括氧化亚铁(FeO)、二氧化铁(FeO₂)、三氧化二铁(Fe₂O₃)、四氧化三铁(Fe₃O₄)、或前述的组合。

本发明所提供油品改质的方法，可以较低的温度、压力达成60wt.％以上的油品转化率。本发明可将粘稠性高、化学组成复杂、含氧量高、不易再生的生质原油或废油品进行改质，降低油品粘度与密度，增加油品热质，并提高油品转化率。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，作详细说明如下：

具体实施方式

本发明提供一种油品改质的方法，主要是以铁氧化物为催化剂进行油品的加氢脱氧反应。在较佳实施例中，上述加氢脱氧反应在次临界二氧化碳流体存在下进行。

在一实施例中，进行改质的油品可为生质原油或废油，例如：生质物裂解油品、生质柴油、废润滑油、废食用油、塑料裂解油品、轮胎裂解油品、或前述的组合。其中，生质物裂解油品例如含3～70wt.％水分。本发明的方法特别适用于生质原油的改质，其含氧量高(约为35至40wt.％)，在已知技术中需在高温高压下才能进行油品的改质。本方法亦可应用于其它含氧量低的油品的改质。

将上述油品置入金属反应器中后，加入铁氧化物为催化剂。铁氧化物可包括氧化亚铁(FeO)、二氧化铁(FeO₂)、三氧化二铁(Fe₂O₃)、四氧化三铁(Fe₃O₄)、或前述的组合。

在一实施例中，催化剂铁氧化物是以酸溶解原物料、矿物、工业金属废弃物后，经碱液沉淀所得的磁铁矿粉末。铁氧化物的起始物质为原物料、矿物、工业金属废弃物，其含铁量大于35wt.％，型态可为元素铁、氧化铁如：氧化亚铁(FeO)、二氧化铁(FeO₂)、三氧化二铁(Fe₂O₃)、四氧化三铁(Fe₃O₄)、或氧化铁与其它金属的合金如MFe₂O₄(M为其它二价金属)。若起始物料为液态，则直接以酸调整其pH値，但若其为固态，则将其破碎至颗粒小于1mm，使其加速溶解于酸液中，此酸液可为盐酸或其它强酸，pH値介于0-2间。而后，过滤酸液以除去不溶物。接着以碱液中和上述酸液以形成中和液，此时铁离子会形成Fe₃O₄。为避免过强的中和反应，所使用的碱液可为碱性较弱的氨水等。最后过滤中和液，即可得到磁铁矿粉末。关于磁铁矿的详细制法可参考发明人的先申请案中国台湾TW201012915。但应注意的是，本案所用的铁氧化物并非仅限于先申请案的磁铁矿粉末。