生物油与重油共炼制航油的方法技术

本发明专利技术公开了生物油与重油共炼制航油的方法，属于炼油技术领域。将生物加氢油与重油加氢油混合，依次经过三层催化剂床加氢裂化后蒸馏分离，得到所述航油、石脑油和柴油；其中，第一催化剂床层催化剂为加氢异构催化剂；第二催化剂床层催化剂为加氢裂化催化剂；第三催化剂床层催化剂为加氢精制催化剂；所述生物加氢油以生物油为原料经加氢精制制备得到，所述重油加氢油以重油为原料经加氢精制制备得到。本发明专利技术通过生物油脱氧，在生物油掺混比为50％条件下与现有重质油掺混实现航油的共炼制，采用本发明专利技术的方法进行共炼制，不仅不影响催化剂的使用寿命和效率，而且可提高产品质量并降低氢耗，航油产品中生物油含量接近掺混比。航油产品中生物油含量接近掺混比。航油产品中生物油含量接近掺混比。

【技术实现步骤摘要】
生物油与重油共炼制航油的方法


[0001]本专利技术涉及炼油
，特别是涉及生物油与重油共炼制航油的方法。

技术介绍

[0002]针对航空碳减排目标和航空能源需求的增长，生物质航空燃料成为率先承担此责任的航空替代燃料。但由于生物质单独炼制航空燃料投资高、运行复杂、成本高，因此，如何与现有炼油技术和设施结合成为国际认可的兼具经济和技术吸引力的解决方案。
[0003]面对世界范围内原油重质化倾向，重质油轻量化利用得到了快速发展和应用。重质油通过加氢精制去除杂质原子，再通过加氢裂化异构得到满足特殊性能要求的包括航空喷气燃料的燃料产品。生物油与重质油具有相似的性质如需要去除杂原子，也需要裂化形成航空燃料。
[0004]但是，生物质原料与现有炼油装置结合进行加氢处理和/或加氢裂解共炼制存在主要问题是生物油杂原子主要是氧，脱氧过程形成的水与CO不仅影响脱硫、脱氮效率，而且还降低了重质油催化剂的使用寿命，因此，目前ASTM标准只允许小于5％生物油与重质油进行共炼制，无法实现生物油的高比例炼制。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供油脂与重油共炼制航油的方法，以解决现有技术中存在的问题，本专利技术方法通过优化脱氧的催化剂和方法，不仅提高生物油的品质，而且可以实现高掺混比的生物油与重质油的共炼制。在实现低氢耗、高航油选择性基础上，得到低硫、低氧、低氮的高品质航空燃料。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]本专利技术的技术方案之一：生物油与重油共炼制航油的方法，包括以下步骤：将生物加氢油与重油加氢油混合，依次经过三层催化剂床层加氢裂化后蒸馏分离，得到所述航油、石脑油和柴油；
[0008]其中，第一催化剂床层催化剂为加氢异构催化剂；
[0009]第二催化剂床层催化剂为加氢裂化催化剂；
[0010]第三催化剂床层催化剂为加氢精制催化剂；
[0011]其中所述生物加氢油以生物油为原料经加氢精制制备得到，所述重油加氢油以重油为原料经加氢精制制备得到。
[0012]进一步地，所述生物加氢油与重油加氢油掺混比≤50wt％。
[0013]进一步地，所述生物加氢油的制备具体包括：
[0014](1)对生物油进行甲酯化处理，得到生物净化油；
[0015](2)将所述生物净化油经过催化剂加氢精制(脱氧、脱氮，进入缓冲罐)，得到所述生物加氢油。
[0016]进一步地，所述甲酯化处理具体包括：在温度为120～240℃，压力为6.0～10.0Mpa
的条件下进行甲醇
‑
水热反应；所述甲醇
‑
水热反应中甲醇的体积分数为30％～60％，反应时间为5～60min。
[0017]进一步地，所述催化剂为三层催化剂床层结构，第一催化剂床层为催化剂保护剂与脱金属催化剂，第二催化剂床层为加氢脱氧催化剂，第三催化剂床层为加氢脱氮催化剂；所述加氢精制的氢分压为6～10MPa，氢油比为600～1200m3/m3，温度为280～375℃，空塔流速为0.25～2h
‑1。更进一步地，所述催化剂保护剂和脱金属催化剂为Ni/A12O3和/或Mo/A12O3；所述加氢脱氧催化剂为Ni
‑
Mo/Al2O3和/或Ni
‑
W/Al2O3；所述加氢脱氮催化剂为Ni
‑
Mo
‑
W/Al2O3‑
P和/或Ni
‑
W/Al2O3。
[0018]更进一步地，所述步骤(2)具体为：所述生物净化油经过催化剂加氢精制后闪蒸分离，得到所述生物加氢油；所述闪蒸分离的温度为120～160℃，压力为0.1～0.3Mpa。
[0019]更进一步地，所述生物油中的主要成分为肪酸甘油酯，脂肪酸甲酯，脂肪酸；所述生物油包括废弃油脂、微藻油、麻风树油、大豆油或油菜籽油。
[0020]生物净化油中的主要成分为脂肪酸甲酯，并且含有少量的油酯和脂肪酸，氧含量小于12％。
[0021]进一步地，所述重油加氢油的制备具体包括：将重油经过催化剂加氢精制(脱硫、脱氮，进入缓冲罐)，得到所述重油加氢油。
[0022]进一步地，所述催化剂为三层催化剂床层结构，第一催化剂床层为催化剂保护剂与脱金属催化剂，第二催化剂床层为加氢脱硫催化剂，第三催化剂床层为加氢脱氮催化剂；所述加氢精制的氢分压为6～10MPa，氢油比为600～1200m3/m3，温度为280～375℃，空塔流速为0.25～2h
‑1。
[0023]更进一步地，所述催化剂保护剂和脱金属催化剂为Ni/A12O3和/或Co/A12O3；所述加氢脱硫催化剂为Co
‑
Mo/Al2O3和/或Ni
‑
Mo/SiO2‑
P2O5；所述加氢脱氮催化剂为Ni
‑
Mo/Al2O3‑
P和/或Ni
‑
W/Al2O3。
[0024]更进一步地，所述重油的硫含量小于1.5％，氮含量小于0.5％；所述重油包括减压蜡油、直馏蜡油、焦化蜡油中的一种或多种。
[0025]进一步地，所述加氢异构催化剂包括Ni
‑
Mo
‑
W/沸石
‑
Al2O3‑
SiO2、Ni
‑
W/SiO2‑
Al2O3、Pt/Al2O3‑
F中一种或多种，其中NiO 3～6％，MoO310～20％；所述加氢裂化催化剂包括Ni
‑
W/USY、Ni
‑
W/SiO2‑
Al2O3、Ni
‑
Mo/B2O3‑
A12O3中一种或多种；所述加氢精制催化剂包括Ni
‑
W/Al2O3和/或Ni
‑
Mo
‑
W/SiO2‑
A12O3；所述加氢裂化的氢分压为12～15MPa，氢油比为1000～1500m3/m3，温度为360～450℃，空塔流速为0.5～2h
‑1。
[0026]以上催化剂中“/”前面的是活性成分，“/”后面的是载体。
[0027]USY为Y型分子筛。
[0028]更进一步地，所述生物加氢油制备时的催化剂层级级配以及方法条件可根据原料中杂原子含量调整。
[0029]更进一步地，所述重油加氢油制备时催化剂层级级配以及方法条件可根据原料中杂原子含量调整；
[0030]更进一步地，所述航油制备时催化剂层级级配以及方法条件可根据产品对冷凝点要求、航油选择性调整。
[0031]本专利技术的技术方案之二：一种航油制备装置，用于上述生物油与重油共炼制航油
的方法，包括加氢精制反应器1、加氢精制反应器2、加氢裂化反应器、生物油加热炉、重油加热炉、分离罐、分离器、分馏器、净化器；
[0032]其中，生物油加热炉与加氢精制反应器1的入口连通，加氢精制反应器1的出口与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.生物油与重油共炼制航油的方法，其特征在于，包括以下步骤：将生物加氢油与重油加氢油混合，依次经过三层催化剂床加氢裂化后蒸馏分离，得到所述航油、石脑油和柴油；其中，第一催化剂床层催化剂为加氢异构催化剂；第二催化剂床层催化剂为加氢裂化催化剂；第三催化剂床层催化剂为加氢精制催化剂；其中所述生物加氢油以生物油为原料经加氢精制制备得到，所述重油加氢油以重油为原料经加氢精制制备得到。2.根据权利要求1所述的生物油与重油共炼制航油的方法，其特征在于，所述生物加氢油的制备具体包括：(1)对生物油进行甲酯化处理，得到生物净化油；(2)将所述生物净化油经过催化剂加氢精制，得到所述生物加氢油。3.根据权利要求2所述的生物油与重油共炼制航油的方法，其特征在于，所述甲酯化处理具体包括：在温度为120～240℃，压力为6.0～10.0Mpa的条件下进行甲醇
‑
水热反应；所述甲醇
‑
水热反应中甲醇的体积分数为30％～60％，反应时间为5～60min。4.根据权利要求2所述的生物油与重油共炼制航油的方法，其特征在于，所述催化剂为三层催化剂床层结构，第一催化剂床层为催化剂保护剂与脱金属催化剂，第二催化剂床层为加氢脱氧催化剂，第三催化剂床层为加氢脱氮催化剂；所述加氢精制的氢分压为6～10MPa，氢油比为600～1200m3/m3，温度为280～375℃，空塔流速为0.25～2h
‑1。5.根据权利要求4所述的生物油与重油共炼制航油的方法，其特征在于，所述催化剂保护剂和脱金属催化剂为Ni/A12O3和/或Mo/A12O3；所述加氢脱氧催化剂为Ni
‑
Mo/Al2O3和/或Ni
‑
W/Al2O3；所述加氢脱氮催化剂为Ni
‑
Mo
‑
W/Al2O3‑
P和/或Ni
‑
W/Al2O3。6.根据权利要求1所述的生物油与重油共炼制航油的方法，其特征在于，所述重油加氢油的制备具体包括：将重油经过催化剂加氢精制，得到所述重油加氢油。7.根据权利要求6所述的生物油与重油共炼制航油的方法，其特征在于，所述催化剂为三层催化剂床层结构，第一催化剂床层为催化剂保护剂与脱金属催化剂，第二催化剂床层为加氢脱硫催化剂，第三催化剂床层为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子钰，杨晓奕，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：