[发明专利]用于通过单个加氢处理步骤在NiW催化剂存在下从生物来源生产燃料的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于生产燃料组分混合物的方法，并且更特别地涉及在能够加氢脱氧、异构化和裂解的催化剂诸如脱蜡催化剂的存在下以单步加氢处理从生物来源的进料生产燃料组分的方法。本发明进一步涉及用于生产燃料组分的设备，以及涉及所述燃料组分作为燃料或作为燃料组分中的添加剂的用途。

发明背景

越来越关注来自可再生来源的生物来源的烃组分在燃料中替换化石起始原料的用途。存在许多涉及从生物起始原料生产燃料组合物的文献参考。例如，芬兰专利100248描述了植物油的中间流体（中间馏分）的生产。在生产方法的第一阶段中，将脂肪酸或植物油的甘油三酯在HDO/HDS步骤中氢化为正构烷烃，并在第二阶段中将所述正构烷烃催化转化为支链烷烃（异构化）。然而，该方法的缺点在于，其在两个方法步骤之间需要纯化步骤，因为异构化催化剂被在第一阶段中形成的硫化合物毒化。此外，在方法步骤的数目增加时，期望的产物的产量下降。例如，当在系列中设置两个各自以80%产率操作的方法步骤时，在两个方法步骤之后的最终产率将仅为64%。进一步地，两步方法增加了投资成本、过程复杂性、中间步骤和运行费用。

发明内容

发明简述

本发明的目的是提供方法和用于执行所述方法的设备，以便减轻上述缺点。通过在独立权利要求中说明的内容为特征的方法和装置实现本发明的目的。本发明的优选实施方式公开于从属权利要求中。

现已发现，可以在氢气和包含脱蜡催化剂的催化剂体系存在下将生物来源的进料以单步加氢处理处理，以形成燃料组分混合物。

令人惊讶地发现，可以像现有的脱硫催化剂诸如NiMo或CoMo那样有效地或甚至更佳地，将良好地耐受硫的脱蜡催化剂用于将源自生物原料的进料诸如妥尔油进料加氢处理以生产燃料组分。以前将脱蜡催化剂用于异构化。令人惊讶地发现，在源自生物原料的加氢处理进料中，HDO/HDS催化剂可以被脱蜡催化剂替换。本发明的方法将脱蜡催化剂用于氢化源自生物原料的进料的双键，并用于通过氢化除去进料分子的杂原子，特别是氧。同时，将硫化合物还原为硫化氢。所述脱蜡催化剂还能够将正构烷烃（直链烷烃）的直链碳骨架异构化为异构烷烃（支化烷烃）的支化骨架、以及将其裂解。所述异构改进了燃料的冷流动性能。

在本发明的方法中获得的组分本身可用作燃料组分或者作为燃料组合物中的燃料添加剂。从所述方法获得的燃料组分具有对于柴油燃料组分而言典型的碳数，范围为C10至C28。可将<C10的轻馏分用作汽油和/或石脑油。

在本发明的具体实施方式中，将粗制的或预纯化的妥尔油用作起始原料。

本发明的方法的优点在于，不需要任何预处理程序以在生物来源的进料的进一步加工之前从其中除去硫。因此，本发明提供了的有效且经济的用于将生物来源的烃进料处理的简单的一步法，以提供可用于燃料应用的产品。本发明的优点在于，所使用的催化剂不中毒。

本发明基于采用一种方法生产燃料组分混合物的思想，该方法中，提供生物来源的进料，以及使所述生物来源的进料和氢气进料在包含脱蜡催化剂的催化剂体系存在下经受单步加氢处理。

附图说明

以下，参考所附的附图、借助优选的实施方式将更加详细地描述本发明，其中

图1示出了用于进行从生物来源的进料生产燃料组分的单步方法的本发明设备的实施方式；

图2示出了用于进行从生物来源的进料生产燃料组分的单步方法，并且进一步使获得的产物进行加氢精制的本发明设备的实施方式；

图3示出了用于进行从生物来源的进料生产燃料组分的单步方法，进一步使获得的产物进行加氢精制以及进一步进行蒸馏和闪蒸分离步骤的本发明设备的实施方式。

在附图中以虚线显示的处理单元和/或入口/出口是任选的。

发明详述

本发明涉及用于生产燃料组分混合物的方法，所述方法包括

提供生物来源的进料；

使生物来源的进料和氢气进料在包含脱蜡催化剂的催化剂体系存在下进行单步加氢处理，以形成燃料组分混合物。

生物来源的进料可以是适合于生产燃料组分混合物的任何种类的生物原料。根据本发明的一种实施方式，生物来源的进料选自

i)任何种类的脂肪、任何种类的蜡、植物脂肪、植物油、植物蜡；动物脂肪、动物油、动物蜡、鱼脂、鱼油、鱼蜡，和

ii)从植物脂肪、植物油、植物蜡；动物脂肪、动物油、动物蜡；鱼脂、鱼油、鱼蜡，及其混合物通过水解、酯交换或热解获得的脂肪酸或游离脂肪酸，和