[发明专利]以蓖麻油为原料催化加氢脱氧及异构化生产生物航煤方法

说明书

技术领域

本发明属于化工产品制备方法技术领域，特别是涉及一种以蓖麻油为原料催化加氢脱氧及异构化生产生物航煤方法。

背景技术

生物航煤是以可再生资源为原料生产的航空煤油，原料主要包括蓖麻油、椰子油、棕榈油、麻风子油、亚麻油、海藻油、餐饮废油、动物脂肪等。与传统石油基航空煤油相比，生物航煤可实现减排二氧化碳55％-92％，不仅可以再生，具有可持续性，而且无需对发动机进行改装，具有很高的环保优势。另外，其在全生命周期中具有很好的降低二氧化碳和颗粒污染物排放的作用，因此欧美主要国家从2008年起就陆续开展了生物航煤的研发和试验飞行，并且2011年起已开始进行商业飞行。

中国石化行业正在积极拓展生物航油原料来源，开发餐饮废油和海藻加工生产生物航油的技术。2013年4月24日已成功转化为生物航煤的原料有废弃动植物油脂(地沟油)、农林废弃物、油藻等，从产品的前景说，未来可能还有很大的空间，主要原因是，比如欧洲要实行航空碳税，实行这种碳税以后，欧洲的飞机必须使用低碳燃料，而生物燃油是中低碳的燃料。

生物航煤的研发在全球尚属刚刚起步阶段，具有植物油黏度大、沸点高、杂质含量高、含氧高，在加氢精制过程中强放热、易结胶，加工难度大等特点，因此需要依靠全新的转化技术，所以处理成本较高。

高企的原料成本是生物航煤商业化应用的另一大阻碍。与传统石化产品的价值链构成相似，生物航煤的原料成本占到总成本的85％，其他炼制过程只消耗15％的成本。由于原料来源不丰富，因此抬高了成本。比如，中石化研制的生物航煤中，小桐子精炼出的植物油是重要原料之一，其每吨采购价最少为8500元，高于当前市场上的航油价格。而正处于实验室阶段的微藻生物燃料技术，转化为生物航煤的成本则为石油价格的十几倍。此外，利用地沟油做原料也非易事。地沟油分布过于分散，收购渠道不畅，其集中收集难度很大。中国科学院和中国工程院院士、石油化工科学研究院高级顾问闵恩泽指出，发展生物航煤，原料成本的控制是关键。但高于传统燃油两三倍的原料成本，使生物航煤的价格远高于传统航煤，这无疑削弱了生物航煤的市场竞争力。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种以蓖麻油为原料催化加氢脱氧及异构化生产生物航煤方法。

为了达到上述目的。本发明提供的以蓖麻油为原料催化加氢脱氧及异构化生产生物航煤方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)原料配制：将原料蓖麻油和稀释剂环己烷以5.5—6.5:3.5—4.5的比例混合均匀而制成混合液；

2)催化加氢脱氧：将上述蓖麻油和环己烷或C5—C8混合溶剂的混合液与氢气一起进行加热，之后进行加氢脱氧反应，经过冷凝后进行气液分离，分离出的气相为包括氢气和一氧化碳、甲烷、乙烷、二氧化碳、丙烷在内的不凝气，将氢气与其它气体进行分离，回收氢气循环使用，其它气体经加热炉燃烧后尾气排空；分离出的液相进行油水分离，分离出的油待下一步进行处理，分离出的水进入废水处理设施进行处理，达标排放；

3)加氢异构化：将上述步骤2)分离出的油与氢气一起进行加热，然后进行加氢异构化反应，经过冷凝后进行气液分离，分离出的气相为包括氢气和甲烷、乙烷、丙烷在内的不凝气，将氢气与其它气体进行分离，回收氢气循环使用，其它气体经加热炉燃烧后尾气排空；分离出的液相待下一步进行处理；

4)粗品精馏：将上述步骤3)分离出的液相送入轻油精馏塔中进行分离，塔顶分离出的轻油冷凝后进入轻油接收罐，塔底的油送入航油精馏塔中进行精馏分离，塔顶分离出的生物航油冷凝后收集馏程150—280℃的馏分即为成品生物航油，塔底重油进入重油收集罐。

在步骤1)中，所述的原料蓖麻油和稀释剂环己烷或C5—C8混合溶剂的比例为6:4。

在步骤2)中，所述的蓖麻油和环己烷或C5—C8混合溶剂的混合液与氢气在加热炉中进行加热，氢气的压力为3.0—3.2MPa，加热温度为320—360℃；加氢脱氧反应是在加氢脱氧反应器中进行，反应温度为320—360℃，压力为3.0—3.2MPa。

在步骤3)中，所述的步骤2)分离出的油与氢气在加热炉中进行加热，氢气的压力为3.0—3.2MPa，加热温度为320—350℃；加氢异构化反应是在加氢异构化反应器中进行，反应温度为320—350℃，压力2.8—3.2MPa。

在步骤4)中，所述的轻油精馏塔的塔釜温度为150—160℃，塔顶温度<145℃；航油精馏塔釜的温度为300℃。