[发明专利]一种以动植物油为原料制备喷气燃料调合组分的方法

说明书

技术领域

本发明属于一种替代喷气燃料的制备方法。更具体地说，是一种以动植物油为原料，在氢气和催化剂存在的情况下制备喷气燃料调和组分的方法。

背景技术

随着我国航空业的迅速发展和国防建设步伐的加快，喷气燃料需求量越来越大。与此同时我国石油进口依存度逐年增加，对国防安全构成潜在的威胁。从满足我国航空业和国防需求的角度，发展替代喷气燃料具有重要的战略意义。

另一方面，传统喷气燃料含有硫、氮、芳烃等，其大量消耗不可避免地对大气环境造成污染。另外，传统喷气燃料的生产、燃烧过程所释放的CO₂等温室气体也已经引起越来越多的关注。根据欧盟推出的“绿色天空”计划，2012年1月1日起，所有进出欧盟的各航空公司的飞机所排放的温室气体必须纳入其碳排放交易体系，向欧盟缴纳碳排放费用。届时，各航空公司将会为其排放的CO₂等温室气体付出巨大的成本代价。

发展替代喷气燃料按原料及工艺路线的不同主要有两大类方法：一类以煤或天然气等非可再生资源为原料，利用费托合成反应制备喷气燃料；另一类以动植物油、生物质等可再生资源为原料经加氢或者费托合成反应制备喷气燃料。据文献报道，第一类方法不能降低CO₂等温室气体排放量，第二类方法中以动植物油为原料，以加氢法制备喷气燃料，可以有效降低CO₂等温室气体排放量。

因此，发展以动植物油原料，采用加氢的工艺制备喷气燃料的技术，在确保国家安全，实现可持续发展和减少温室气体排放方面具有深远的意义。

US20090158637公开了一种从可再生原料如植物油和动物油脂生产喷气燃料的方法。具体的工艺过程包括：a)在加氢处理和加氢脱氧的条件下，将可再生原料与加氢处理和加氢脱氧催化剂接触发生加氢处理和加氢脱氧反应，生成C₆～C₂₄的正构烷烃。B)将至少一部分正构烷烃在异构化条件下与异构化催化剂接触进行异构化反应生成支链烷烃。c)将正构烷烃，支链烷烃，或者正构烷烃与支链烷烃的混合物在选择性裂化的条件下与选择性裂化催化剂接触进行选择性裂化反应，生成的产物中C₉～C₁₅至少占30mol％。该工艺中可以先进行选择性裂化反应，然后进行异构化反应，也可以先进行异构化反应，然后进行选择性裂化反应，也可以并列进行。异构化反应与选择性裂化反应可以采用同一种催化剂，在同一反应区进行。一部分正构烷烃返回至加氢处理和加氢脱氧反应区，回流体积与原料相比为2∶1～8∶1。原料在预处理条件下，在预处理反应区中进行预处理以除去原料中的部分有害物质。预处理可以采用将原料与酸溶液，酸性离子交换树脂或者粘土接触的方法。原料中可以混合石油烃、费托合成产物、废塑料裂解产物等。加氢处理和脱氧反应产生的丙烷及选择性裂化反应生成的C₈以下的烃在蒸汽重整反应区进行重整反应制取氢并循环回加氢处理和脱氧反应区。加氢处理和脱氧的条件为200～300℃，1.4～4.8MPa。异构化反应条件为150～375℃，1.7～4.7MPa。选择性裂化反应条件为232～454℃，1.7～13.8MPa。

US20090283442公开了一种以可再生原料如动植物油制备喷气燃料的方法。所得产物有高的异构/正构比，可以直接作喷气燃料或作为喷气燃料调合组分。具体工艺过程包括：a)在氢气存在及一定的反应条件下，将原料与多功能催化剂，或一系列催化剂在一个反应区进行接触，发生加氢处理，加氢脱氧，异构化和选择性裂化反应，生成水，CO₂，轻烃，C₆～C₂₄的正构烷烃。b)将反应流出物进行分离得到C₆～C₂₄的正构烷烃。c)将C₆～C₂₄的正构烷烃进一步分离得到喷气燃料，并副产石脑油和较喷气燃料重的组分。所用催化剂活性组分为贵金属或者金属硫化物，载体为分子筛或非晶态氧化硅-氧化铝或氧化铝。一部分较喷气燃料重的组分返回反应区，回流体积与原料相比为0.1∶1～8∶1。原料在预处理条件下，在预处理反应区中进行预处理以除去原料中的部分有害物质。预处理可以采用将原料与酸溶液，酸性离子交换树脂或者粘土接触的方法。原料中可以混合石油烃、费托合成产物、废塑料裂解产物等。反应产生的丙烷及C₈以下的烃在蒸汽重整反应区进行重整反应制取氢并循环回反应区。

发明内容