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技术

本发明专利技术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进行单个加氢处理步骤，以形成燃料组分混合物。本发明专利技术还涉及用于从生物来源的进料生产燃料组分混合物的设备。本发明专利技术还涉及所述燃料组分的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。本专利技术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。
技术介绍
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HD0/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。
技术实现思路
专利技术简述本专利技术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专利技术的目的。本专利技术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，HD0/HDS催化剂可以被脱蜡催化剂替换。本专利技术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。在本专利技术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Cio至C28。可将〈C10的轻馏分用作汽油和/或石脑油。在本专利技术的具体实施方式中，将粗制的或预纯化的妥尔油用作起始原料。本专利技术的方法的优点在于，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，本专利技术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。本专利技术的优点在于，所使用的催化剂不中毒。本专利技术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专利技术，其中图I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专利技术设备·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专利技术设备的实施方式；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专利技术设备的实施方式。在附图中以虚线显示的处理单元和/或入口 /出口是任选的。专利技术详述本专利技术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。根据本专利技术的一种实施方式，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、动物腊、鱼脂、鱼油、鱼腊，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iii)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，及其混合物通过酯交换获得的酯，和iv)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，及其混合物通过皂化获得的脂肪酸的盐，和V)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，及其混合物获得的脂肪酸的酸酐，和vi)通过将植物、动物和鱼来源的游离脂肪酸用醇酯化获得的酯，和vii)作为来自植物脂肪、植物油、植物蜡；动物脂肪、动物油、动物蜡；鱼脂、鱼油、鱼蜡，及其混合物的脂肪酸的还原产物获得的脂肪醇或醛，和viii)回收的食物级脂肪和油，以及通过基因工程获得的脂肪、油和蜡，ix) 二羧酸或多元醇，包括二醇，羟基酮，羟基醛，羟基羧酸，以及相应的二官能化或多官能化的硫化合物，相应的二官能化或多官能化的氮化合物，和 X)衍生自藻类的化合物，xi)从植物获得的萜烯类的化合物、萜烯油、来自萜烯蒸馏和香料和/或香味工业的蒸馏塔底物，xii)从植物获得的树脂、树脂酸或留醇，来自水热解的木材的生物油，费托石蜡，和xiii)所述生物来源的进料的混合物。根据本专利技术的另一种实施方式，生物来源的进料选自鱼油，诸如波罗的海鲱鱼油、鲑鱼油、鲱鱼油、金枪鱼油、小鳟油、沙丁鱼油、和鲭鱼油；植物油，诸如油菜籽油、菜籽油、低芥酸菜籽油、妥尔油、粗制妥尔油、葵花籽油、大豆油、玉米油、大麻籽油、亚麻籽油、橄榄油、棉籽油、芥子油、棕榈油、花生油、蓖麻油、麻风树籽油、水黄皮籽油、棕榈仁油和椰子油；和 动物脂肪，诸如猪油、牛油、炼制猪油和炼制牛油，以及废弃和回收的食物级脂肪和油，以及通过基因工程生产的脂肪、蜡和油；动物蜡，诸如蜂蜡、中国蜡(虫蜡)、紫胶蜡和羊毛脂(羊毛蜡)；植物蜡，诸如巴西棕榈蜡、小冠巴西棕榈蜡、霍霍巴籽油、小烛树蜡、西班牙草蜡、日本蜡、米糠油、萜烯类、松油醇类和甘油三酯类或其混合物。根据本专利技术的优选实施方案，生物来源的进料是妥尔油或粗制妥尔油。进一步地，由硫酸盐法制浆工艺重新获取的分离自粗制妥尔油的松节油是萜烯类的化合物的合适来源。生物来源的进料在其进料至加氢处理步骤之前可以是纯化的或未纯化的。生物来源的进料的纯化可以通过在食用油处理中通常使用的标准方法来完成。诸如吸附在合适的材料上、离子交换或酸洗的方法也可以用于除去进料中的碱金属和碱土金属(Na、K、Ca)。脱胶，即将进料用H3P04、NaOH和软水洗涤也可以用于出去进料中的金属。如果进料含有妥尔油，则将粗制妥尔油脱浙青可以用于除去妥尔油中的不可皂化物和灰分。所有这些纯化方法是本领域公知的并且在此不进一步详细讨论。本专利技术的方法在包含脱蜡催化剂的催化剂体系存在下以单步加氢处理来进行。所使用的脱蜡催化剂能够加氢脱氧、异构化、开环和裂解，更具体地说，所述脱蜡催化剂使进料至加氢处理处理步骤的生物来源的进料的双键水合。所述脱蜡催化剂通过水合除去进料分子的杂原子，特别是氧。所述脱蜡催化剂(NiW)具有以单个步骤氢化进料中的化合物的烯键，打开双环中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.25 FI 201055851.用于生产燃料组分混合物的方法，其特征在于，所述方法包括 提供生物来源的进料； 使所述生物来源的进料和氢气进料在包含NiW催化剂的催化剂体系存在下进行单个加氢处理步骤，以形成燃料组分混合物。2.根据权利要求I的方法，其特征在于，所述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、动物腊、鱼脂、鱼油、鱼腊，和 )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 iii)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，及其混合物通过酯交换获得的酯，和 iv)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，及其混合物通过皂化获得的脂肪酸的金属盐，和 V)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，及其混合物获得的脂肪酸的酸酐，和 vi)通过将植物、动物和鱼来源的游离脂肪酸用醇酯化获得的酯，和 vii)作为来自植物脂肪、植物油、植物蜡；动物脂肪、动物油、动物蜡；鱼脂、鱼油、鱼蜡，及其混合物的脂肪酸的还原产物获得的脂肪醇或醛，和 viii)回收的食物级脂肪和油，以及通过基因工程获得的脂肪、油和蜡， ix)二羧酸或多元醇，包括二醇，羟基酮，羟基醛，羟基羧酸，以及相应的二官能化或多官能化的硫化合物，相应的二官能化或多官能化的氮化合物， x)衍生自藻类的化合物， xi)从植物获得的萜烯类化合物、萜烯油、来自萜烯蒸馏和香料和/或香味工业的蒸馏塔底物， Xii)从植物获得的树脂、树脂酸或留醇，来自水热解的木材的生物油，费托石蜡，和 xiii)所述生物来源的进料的混合物。3.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，所述生物来源的进料选自鱼油，诸如波罗的海鲱鱼油、鲑鱼油、鲱鱼油、金枪鱼油、小鳟油、沙丁鱼油、和鲭鱼油；植物油，诸如油菜籽油、菜籽油、低芥酸菜籽油、妥尔油、粗制妥尔油、葵花籽油、大豆油、玉米油、大麻籽油、亚麻籽油、橄榄油、棉籽油、芥子油、棕榈油、花生油、蓖麻油、麻风树籽油、水黄皮籽油、棕榈仁油和椰子油；和动物脂肪，诸如猪油、牛油、炼制猪油和炼制牛油，以及废弃和回收的食物级脂肪和油，以及通过基因工程生产的脂肪、蜡和油；动物蜡，诸如蜂蜡、中国蜡(虫蜡)、紫胶蜡和羊毛脂(羊毛蜡)；植物蜡，诸如巴西棕榈蜡、小冠巴西棕榈蜡、霍霍巴籽油、小烛树蜡、西班牙草蜡、日本蜡、米糠油、萜烯类、松油醇类和甘油三酯类和其混合物。4.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，所述通过选自Al2O3、沸石、沸石...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·诺赛南，P·克努泰拉，A·里斯萨南，
申请(专利权)人：芬欧汇川公司，
类型：
国别省市：