[发明专利]含氧化合物的选择性脱羧方法

说明书

本公开的一个广泛方面涉及一种用于从脱羧原料生产适合用作根据ASTM D86具有低于300℃的终沸点的航空燃料的烃混合物的工艺装置和方法，所述脱羧原料是包含脂肪酸酯和/或甘油三酯并包含C18侧链的原料，通过引导所述脱羧原料在脱羧条件下与在脱羧中具有催化活性的材料接触而成为经脱氧的烃混合物，其中如通过经脱氧的烃混合物中C17链烷烃与C18链烷烃的比率所测量的，通过形成碳氧化物的脱氧与通过形成水的脱氧之间的比率为至少1.5:1、2:1或3:1，相关益处是与基于加氢脱氧的方法相比，这种基于脱羧的方法选择性地将产物碳长度减少一个碳原子，这有利于需要适度降低终沸点的工艺。

迄今为止，加氢处理中可再生能源的转化主要集中在柴油生产，因为诸如植物油和动物脂肪(C14、C16和C18)的生物材料的典型脂肪酸所对应的链烷烃的沸点为250℃至320℃，充分符合沸点为150℃至380℃的典型柴油产品。根据ASTM 86，要求航空燃料产品的沸程为120℃至300℃，这意味着可再生原料中的链烷烃的重质部分需要被转化为轻质材料，以便只生产航空燃料。本发明涉及一种通过选择性脱羧方法获得高产率可再生航空燃料的方法。

控制源自加氢处理含氧化合物(如酯和脂肪酸)的航空燃料质量的标准是ASTMD7566,A2.1，其中特别规定了沸点曲线和组成。具体而言，该标准通过要求T₁₀(即，根据ASTMD86蒸馏了10％时的温度)低于205℃，从而要求低沸点产品的量。根据ASTM D86，终沸点(FBP)被规定为低于300℃，这意味着根据ASTM D86，在高于300℃蒸馏的所有材料都需要被转化为更轻的组分，才能落入航空燃料范围内。最后，芳族化合物的量被限制为低于0.5％wt。通过加氢处理、加氢裂化和分馏可以很容易地满足这些性质中的大多数，但尤其是加氢裂化会导致产率损失。

现在，根据本公开，建议通过一种对脱羧的选择性高于加氢脱氧的方法来进行航空燃料生产，从而生产沸程在航空燃料范围内的C17烃类，而不是沸程高于航空燃料的C18烃类。这可以在包含镍作为唯一或主要活性金属的催化活性材料存在下进行，并且任选地在原料中的双键饱和之后进行，或者通过其他脱羧特定方法(例如技术人员从EP1681337B中已知的方法)进行。与通过加氢裂化将C18烃类转化为C17烃类的工艺相比，优点是出人意料的低产率损失和低氢气消耗。

在下文中，术语“阶段”应用于不进行分离的工艺段。

在下文中，缩写ppm_摩尔应用于表示按物质量计的百万分之一。

在下文中，缩写ppm_v应用于表示按体积计的百万分之一，例如摩尔气体浓度。

在下文中，缩写％wt应用于表示重量百分比。

在下文中，术语“可再生原料或烃”应用于表示源自生物来源或废物循环的原料或烃。化石来源的回收废物如塑料也应被解释为可再生的。

在下文中，术语“脱氧”应用于表示在氢气存在下通过形成水从含氧化合物中去除氧，以及在氢气存在下通过形成碳氧化物从含氧化合物中去除氧。

在下文中，术语“加氢脱氧”应用于表示在氢气存在下通过形成水从含氧化合物中去除氧。

在下文中，术语“脱羧”应用于表示在氢气存在下通过形成碳氧化物从含氧化合物中去除氧。

在下文中，术语“分子筛的拓扑结构”是在“Atlas of Zeolite Framework Types”第六修订版，Elsevier，2007中所述的意义上使用的，并且根据本文使用三字母框架类型代码。

在下文中，烯烃的浓度应为具有至少一个C＝C双键的混合物中含氧化合物分子的总质量除以含烃分子(烃类、含氧化合物和含其他杂原子的含烃分子)的总质量。