CN103391986A

CN103391986A - 用于生产燃料组分的方法和系统

Info

Publication number: CN103391986A
Application number: CN201180056712XA
Authority: CN
Inventors: H·劳莫拉; J·科托内瓦; A·利桑南; J·诺谢南
Original assignee: UPM Kymmene Oy
Current assignee: UPM Kymmene Oy
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2031-11-25
Also published as: CN103391986B; US20130232851A1; US20130245301A1; FI20106252A0; FI127738B2; ES2543698T5; US10144889B2; FI20115217A0; FI20115217L; EP2643443B1; ES2543698T3; FI2940111T4; FI127465B; EP2643431B2; CA2817677A1; ES2718527T3; BR112013012876A2; FI129698B; FI20155542A; US9175228B2

Abstract

本发明涉及用于生产燃料组分的方法和系统，更具体地涉及由生物源材料生产燃料组分的方法和系统。所述方法是二步骤方法或三步骤方法，它们包括以下步骤：通过蒸发对进料进行纯化，在存在至少一种催化剂的情况下对经过纯化的进料进行精制，以形成烃类化合物的混合物，从该混合物分离液态烃类化合物，并进一步分馏成燃料组分。本发明还涉及通过本发明方法获得的燃料组分，以及所述燃料组分与包含该燃料组分的混合物的用途。

Description

用于生产燃料组分的方法和系统

技术领域

本发明涉及用于生产燃料组分的方法和系统，更具体地涉及由生物源材料生产燃料组分的方法和系统。所述方法包括以下步骤：对进料进行纯化，对经过纯化的进料进行精制，以形成烃类化合物的混合物，从该混合物分离液态烃类化合物，并进一步分馏成燃料组分。本发明还涉及通过本发明方法获得的燃料组分，以及所述燃料组分与包含该燃料组分的混合物的用途。

背景技术

生物源的原材料是各种生物燃料和生物燃料组分的潜在来源。可以将此类原材料进料通过催化反应器同时与氢气接触，将原材料转化成生物燃料。所得产物作为产物流从反应器排出，通过例如蒸馏对该产物流进一步分馏以形成生物燃料/生物燃料组分。

但是，从生物源的原材料生产生物燃料的过程涉及各种问题，例如生产过程中所使用的催化剂材料的中毒和堵塞。在生物源的原材料中存在杂质，例如金属和固体，它们会导致催化剂材料失活，并阻碍其正常工作。为了防止催化剂失活并延长其寿命，在将原材料进料到氢处理过程之前可以对其进行纯化和/或预处理。对生物源的原材料进行纯化以适合进料到催化工艺也是一个难题。现有技术对此描述了各种方法。但是，这些方法都存在问题，并且原材料的质量并不总是处于催化步骤能够以最高效的方式运行所要求的水平。

对生物源的原材料进行纯化和/或预处理以进料到催化加氢处理工艺的一种可能性是与酸性离子交换树脂进行离子交换。另一种可能性是使用如下方法，例如吸附在合适的材料上，离子交换，或者酸洗以去除碱金属和碱土金属（Na、K、Ca）。还有一种可能性是使用脱胶来去除原料中的金属。在90-105°C、300-500kPa(a)的情况下，用H₃PO₄、NaOH以及软水来清洗生物进料，并分离所形成的胶来进行所述脱胶。在脱胶阶段，从给料中去除了大量对氢处理催化剂有害的金属组分。

如果生物源的原材料含有妥尔油，则可通过对粗妥尔油进行脱沥青来从妥尔油去除杂质。对粗妥尔油进行蒸发（例如用薄膜蒸发器进行蒸发），得到经过脱沥青的妥尔油。美国专利文献5,705,722描述了将不饱和脂肪酸（例如妥尔油脂肪酸）转化成石脑油以及用于柴油燃料的十六烷改良剂。根据该专利文献，将包含妥尔油的给料进料通过含NiMo/CoMo催化剂的加氢脱氧反应器，在该反应器中所述包含妥尔油的给料与氢气接触。所得产物作为一个产物流从反应器排出，并通过蒸馏进一步分馏成石脑油和中间蒸馏物，该中间蒸馏物据称可用作十六烷改良剂。还从反应器排出残留物。但是，该工艺具有如下缺点，例如：生物燃料或生物燃料组分（即石脑油和十六烷改良剂）的产率低。这是由于在脱沥青中，大量用于加氢的有价值的原材料作为残留物（即沥青）发生损耗。根据该专利文献，残留物用作例如锅炉的燃料。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于实现所述工艺的方法和系统，从而克服上述问题。通过独立权利要求中所述的方法和系统实现了本发明的目的。从属权利要求中还揭示了本发明优选的实施方式。

本发明基于如下想法：对生物源材料进行纯化，对经过纯化的生物源材料进行加氢处理以形成烃类化合物的混合物，从所述烃类化合物的混合物分离气态化合物以形成液态烃类化合物，并对所述液态烃类化合物进行分馏以得到燃料组分。通过蒸发进行所述生物源材料的纯化。

本文中，通过蒸发指的是使两种或更多种组分相互分离（例如，气体与液体分离）的任意合适的分离方法，该分离方法是基于利用组分的蒸气压差。此类分离方法的例子是蒸发、闪蒸和蒸馏。合适的蒸发方法的例子是那些使用薄膜蒸发技术的蒸发方法。因而蒸发器可选自下组：薄膜蒸发器、降膜蒸发器、短路径蒸发器、板分子蒸馏室以及采用薄膜蒸发技术的任意其他蒸发器。蒸发单元可包含一个、两个、三个或者更多个蒸发器，它们可以是相同或者不同类型的，并且独立地选自上述合适的分离方法。如果蒸发单元包含超过一个蒸发器，则这些蒸发器是串联排列的。

本发明方法和系统的一个优点在于，当对生物源材料进行蒸发时，杂质（例如金属和固体）保留在浓缩物中，并且容易将从蒸发回收的冷凝物进料到加氢处理反应器。如果在两个步骤中完成蒸发，即蒸发单元包含两个蒸发器，则水和轻组分首先从生物源材料蒸发出来，从而使得第二蒸发步骤更为高效。还以受控的方式降低了发生引入的风险。如果在三个步骤中完成蒸发，即蒸发单元包含三个蒸发器，则在第一蒸发步骤中使水和轻组分首先从生物源材料蒸发出来，从而使得之后的蒸发步骤更为高效。在第二和第三蒸发步骤中，对第一蒸发步骤的液态产物进行蒸发，使含沥青的残留馏分最小化。使用三步蒸发单元的优点在于，第二蒸发步骤可以是小且廉价的蒸发器，该蒸发器从材料中去除轻组分。之后的第三蒸发步骤也可以比二步蒸发中的第二步骤更小且更廉价。因此，三步蒸发单元可以比二步蒸发单元更廉价。将第二蒸发步骤的重馏分导向第三蒸发器，在其中去除所述重馏分。

此类具有二步、三步或者更多步蒸发的纯化的优点在于，由于低沸轻组分（即，组分的沸点在常压下为150-210°C，优选为150-170°C），所以能以更受控的方式发生沸腾，不会造成太多的“引入”，即在后续蒸发步骤中，沸点范围在上述沸点范围高端的化合物以及杂质不会迁移进入蒸汽中。如果需要的话，可以将轻组分返回到生物源材料或者在其他工艺中进行精制或者就这样进一步出售。

相比于已知的现有技术，本发明的一个优点在于，根据本发明进行纯化的生物源材料易于进料到加氢处理中，并且加氢处理能够以极佳的产率生产燃料组分。特别是当进料含有妥尔油时，本发明的方法优于已知的现有技术。本发明的一个优点在于，能够在产物馏分中避免沥青。本发明的另一个优点在于，当本发明的燃料组分用于燃料池时，改善了燃料的冷流性质。

附图说明

下面参照附图，通过优选实施方式对本发明进行了更详细的描述，其中：

图1显示用于生产燃料组分的方法的本发明的系统。

图2显示用于生产燃料组分的本发明的另一个系统。

图3显示实施例3中制备的样品的浊点（CP）和冷过滤堵塞点（CFPP）的柱状图。

具体实施方式

本发明涉及用于从生物源材料生产燃料组分的方法，该方法包括以下步骤：

a)对生物源材料进行蒸发，从生物源材料去除杂质，以生产经过纯化的生物材料，

b)在存在氢气和至少一种催化剂的情况下，对所述经过纯化的生物材料进行加氢处理，以形成烃类化合物的混合物，

c)从所述烃类化合物的混合物分离气态化合物，以得到液态烃类化合物，

d)对所述液态烃类化合物进行分馏，以得到燃料组分。

所述方法还包括步骤e)将从分离或分馏得到的一部分液态烃类化合物再循环回到加氢处理。

所述生物源材料是任意生物源材料。优选地，所述生物源材料选自下组：

i)任意类型的脂肪、任意类型的蜡、植物脂肪、植物油、植物蜡；动物脂肪、动物油、动物蜡、鱼类脂肪、鱼油、鱼蜡，以及

ii)从植物脂肪、植物油、植物蜡；动物脂肪、动物油、动物蜡；鱼类脂肪、鱼油、鱼蜡得到的脂肪酸或者游离脂肪酸，和它们的水解、酯交换或热解混合物，以及

iii)从植物脂肪、植物油、植物蜡；动物脂肪、动物油、动物蜡；鱼类脂肪、鱼油、鱼蜡得到的酯类，和它们的酯交换混合物，以及

iv)从植物脂肪、植物油、植物蜡；动物脂肪、动物油、动物蜡；鱼类脂肪、鱼油、鱼蜡得到的脂肪酸金属盐，和它们的皂化混合物，以及

v)从植物脂肪、植物油、植物蜡；动物脂肪、动物油、动物蜡；鱼类脂肪、鱼油、鱼蜡得到的脂肪酸酸酐，和它们的混合物，以及

vi)通过植物、动物、鱼类来源的游离脂肪酸与醇类的酯化得到的酯类，以及

vii)作为植物脂肪、植物油、植物蜡；动物脂肪、动物油、动物蜡；鱼类脂肪、鱼油、鱼蜡的脂肪酸的还原产物所获得的脂肪醇或醛，和它们的混合物，以及

viii)再循环的食品等级的脂肪和油类，以及通过基因工程获得的脂肪、油类和蜡，

ix)二羧酸或多元醇，包括二醇、羟基酮、羟基醛、羟基羧酸，和对应的二官能或多官能含硫化合物，对应的二官能或多官能含氮化合物，以及

x)衍生自藻类、霉菌、酵母、真菌和/或其他能够生产i)至ix)中提及的化合物或者类似化合物的微生物，

xi)所述生物源材料的混合物。

根据本发明的一个实施方式，生物源材料选自下组：鱼油，例如波罗的海鲱鱼油、三文鱼油、鲱鱼油、金枪鱼油、凤尾鱼油、沙丁鱼油和鲭鱼油；植物油，例如菜籽油、菜油、芥花籽油、妥尔油、粗妥尔油、葵花子油、大豆油、玉米油、大麻子油、亚麻子油、橄榄油、棉籽油、芥子油、棕榈油、花生油、蓖麻油、麻疯树子油、水黄皮子油(Pongamia pinnata seed oil)、棕榈仁油和椰子油；以及动物脂肪，例如猪油,牛脂,炼好的猪油和炼好的牛脂以及废弃和再循环的食品等级脂肪和油以及通过基因工程生产的脂肪、蜡和油；动物蜡，例如蜂蜡、中国蜡（虫蜡）、紫胶蜡和羊毛脂（羊毛蜡）；植物蜡，例如巴西棕榈蜡、小冠棕榈蜡(Ouricouri palm wax)、加州希蒙得木子油、小烛树蜡、梧牙草蜡、日本蜡、米糠油、萜、松油醇和甘油三酸酯或者它们的混合物。

根据本发明的一个优选实施方式，生物源材料是妥尔油或者粗妥尔油。

用任意商用合适的蒸发单元来进行本发明方法中的蒸发。优选地，在使用薄膜蒸发技术的蒸发器中进行蒸发。因此在本发明的此类实施方式中，蒸发器可选自下组：薄膜蒸发器、降膜蒸发器、短路径蒸发器、板分子蒸馏室以及采用薄膜蒸发技术的任意其他蒸发器。所述降膜蒸发器指的是降膜管式蒸发器。

在本发明的一个实施方式中，蒸发包括薄膜蒸发和短路径蒸发的组合。在本发明的另一个实施方式中，蒸发包括薄膜蒸发、板分子蒸馏室蒸发和短路径蒸发的组合。在本发明的另一个实施方式中，蒸发包括降膜蒸发和薄膜蒸发的组合。

当进行蒸发时，生物源材料中所含的杂质（例如金属和固体）保留在从蒸发单元回收的浓缩物中。可以在一步骤、二步骤、三步骤或者更多步骤中进行生物源材料的蒸发。具有不止一步的蒸发步骤提供如下好处：在第一步骤之后的蒸发步骤中的沸腾以更受控的方式进行，原因在于低沸轻组分不会造成太多的“引入”，即杂质不会迁移进入蒸汽。在第一步骤中分离的轻质化合物可以再循环回到蒸发单元或者另一加工步骤，并在另一条生产线中进行精制或者出售。在进料是粗妥尔油的情况下，轻质化合物包含常压下沸点为150-210°C，优选为150-170°C的组分（例如松节油组分），并且轻组分以与松节油相似的沸腾范围发生沸腾。根据本发明的一个实施方式，在使用薄膜蒸发技术的蒸发器中进行蒸发。因而蒸发器可选自下组：薄膜蒸发器、降膜蒸发器、短路径蒸发器、板分子蒸馏室以及采用薄膜蒸发技术的任意其他蒸发器。

本发明方法中的蒸发包括一步蒸发步骤、二步蒸发步骤、三步蒸发步骤或者更多步蒸发步骤。

从生物源材料中去除的金属和固体是例如，木质素，一些金属主要包括Na、Fe、P、Si，以及硫酸盐例如Na₂SO₄和H₂SO₄。

本发明的方法还包括步骤e)将从分离或分馏得到的一部分液态烃类化合物再循环回到加氢处理。

根据本发明的一个优选实施方式，通过将生物源材料进料到包含两个蒸发器的蒸发单元中，来进行二步骤的蒸发。

在蒸发的第一步骤中，在50-250°C温度以及5-100毫巴压力，优选为120-200°C温度以及10-55毫巴压力的条件下，去除水分和轻组分。所述蒸发器优选是薄膜蒸发器或者降膜蒸发器。在第二步骤中，在200-450°C温度以及0-50毫巴压力，优选为300-390°C温度以及0.01-15毫巴压力的条件下对第一蒸发步骤的液态产物进行蒸发，使得含沥青馏分最小化。蒸发器优选为薄膜蒸发器。

根据本发明的另一个优选实施方式，通过将生物源材料进料到包含三个蒸发器的蒸发单元中，来进行三步骤的蒸发。

在三步骤蒸发中，在第一步骤中，在50-250°C温度以及5-100毫巴压力，优选为120-200°C温度以及10-55毫巴压力的条件下，去除水分和轻组分。所述蒸发器优选是薄膜蒸发器或者降膜蒸发器。在第二步骤中，在180-350°C温度以及0.1-40毫巴压力，优选为200-270°C温度以及0.1-20毫巴压力的条件下，对第一蒸发步骤的液态产物进行蒸发。所述蒸发器优选是板分子蒸馏室或者薄膜蒸发器。最优选的蒸发器是薄膜蒸发器。回收第二步骤的蒸馏物作为经过纯化的材料，并将液态馏分导入第三蒸发步骤。在第三步骤中，在200-450°C温度以及0-50毫巴压力，优选为300-390°C温度以及0.01-10毫巴压力的条件下对第二蒸发步骤的液态产物进行蒸发，使得含沥青馏分最小化。所述蒸发器优选是短路径蒸发器或者薄膜蒸发器。从第三步骤回收的经过纯化的材料与第二步骤的经过纯化的材料混合，并用作加氢处理的进料。

作为纯化的结果，从生物源材料去除了金属，例如Na、P和Si。因此在加氢处理反应器的进料中，金属失活催化剂是不合乎希望的。本发明的一个优点在于，由蒸发得到的经过纯化的生物材料的产率非常好，该产率为65-95%，在优选实施方式中为80-95%，在最优选实施方式中为88-94%。在蒸发纯化之后，将经过纯化的生物材料进料到加氢处理。

在根据本发明的方法中，以这样一种方式完成蒸发：蒸发的残留量非常小，该残留量的范围为进料的5-15%，优选小于10%，最优选约为5-6%。在现有技术的脱沥青中，来自蒸发的沥青量是进料的20-30%。在本发明的方法中，以这样的方式控制蒸发的处理条件（温度、压力）：使进料中的重质中性组分与冷凝物一起去除，并且不会如同现有技术脱沥青那样与重馏分一起去除。当重馏分的含量小时，表示经过纯化的生物材料的含量高于现有技术方法的含量。

在本发明的一个实施方式中，蒸发包括不止一步蒸发步骤，并且从第一蒸发步骤去除轻组分。

在本发明的另一个实施方式中，蒸发包括不止一个蒸发步骤，并且回收第一蒸发步骤的冷凝物并进料到第二蒸发步骤。

除了选择最优化蒸发处理条件之外，还对加氢处理中的催化剂进行选择，从而能够将经过纯化的材料中的这些重质中性组分转化成生物燃料组分。现有技术的HDO催化剂不能实现该目的，这从说明书下文的测试结果（表2）中可以明显看出。蒸馏曲线显示，样品CTO HDO中段(mid cut)不能蒸馏到最后，而是9%的产物量回收作为重残留物。在本发明方法制备的样品CTO HW中段100%和CTO HDO+HW中段100%（表3）中，没有回收残留物，而是样品能够蒸馏到最后（FBP<350°C）。

根据本发明的一个实施方式，在蒸发和加氢处理之间，可任选地有额外的纯化。可以使用保护床来实现所述额外的纯化，即在加氢处理之前的分开的预处理/纯化床。也可以通过纯化床或者与加氢处理反应器连接的部件来实现所述额外的纯化。本发明的方法可任选地包含一个或多个保护床。所述一个或多个保护床的排列可以是分开的保护床单元和/或在加氢处理反应器中。

保护床的任务是抵抗进料中的有害物质。保护床通常是活性γ-氧化铝或者一些商用纯化催化剂。保护床材料还可以包含能够催化加氢处理反应的催化剂材料。催化剂材料可包含加氢处理反应器中所使用的相同材料。保护床或者保护床单元可以保留生物源进料的固体和溶剂化杂质，例如妥尔油加工的硅基防泡剂和有害化学元素。保护床和/或保护床单元可以加热、未加热，加压或者未加压，进料氢气或者未进料氢气。优选地，保护床和/或保护床单元是加热且未加压的。

主要有两种类型的保护床，即活性保护床和非活性保护床。活性保护床参与进料的纯化并且改变进料的化学组成，它们可以放置在分开的保护床单元中或者位于加氢处理反应器自身内部。在一个实施方式中，活性保护床仅包含活性γ-氧化铝。在另一个实施方式中，活性保护床包含能够催化加氢处理反应的催化剂材料，例如含元素周期表第VI和/或VIII族金属或其混合物的催化剂或者它们的组合，此类催化剂能够将生物进料材料转化成燃料组分。在另一个实施方式中，活性保护床包含NiW催化剂或者位于支撑物上的数层或者数床NiW和NiMo催化剂的混合物或组合，所述支撑物选自Al₂O₃、沸石、沸石-Al₂O₃以及Al₂O₃-SiO₂。

非活性保护床仅参与进料的纯化。此类保护床包含合适的消极（passive）材料或惰性材料。分开的保护床可以是多路的，表示有一个或多个待机模式的保护床与使用中的保护床并联或者串联。

根据本发明的一个实施方式，可任选地向加氢处理加料生物源的侧进料。优选地，所述侧进料包含适用于燃料生产的动物脂肪或者生物源的其他残留物。通过使用侧进料，能够使用更宽范围的可能的起始材料。

本发明的方法包括在存在至少一种催化剂的情况下，对经过纯化的生物材料进行加氢处理，以形成燃料组分的混合物。在本发明中，可以在一个、两个、三个或者更多个步骤中完成加氢处理。

根据本发明的一个实施方式，在一个步骤中完成加氢处理。催化剂是能够对经过纯化的生物材料进行加氢脱氧、异构化、开环和断裂的催化剂，以形成燃料组分的混合物。在该实施方式中，对催化剂进行选择，使其对进料到加氢处理的经过纯化的生物材料的双键进行水合。通过水合作用，催化剂去除了进料分子的杂原子，特别是氧原子。催化剂能够对进料中的化合物的烯键进行加氢、打开双环中的至少一个环以及使烃链的侧链断裂。也就是说，烃类在单个步骤中发生加氢、异构化和/或断裂。通过工艺变量（例如压力和/或温度）以及催化剂的性质（例如控制其酸度）来控制断裂/异构化。同时，含硫化合物还原成硫化氢。加氢反应器中所含的催化剂选自：含元素周期表第VI和/或VIII族金属或其混合物的催化剂或者它们的组合，此类催化剂能够在单个步骤中将生物进料材料转化成燃料组分。在本发明的一个优选实施方式中，催化剂包括通常位于支撑物上的NiW，所述支撑物选自Al₂O₃、沸石、沸石-Al₂O₃以及Al₂O₃-SiO₂。在本发明的另一个优选实施方式中，催化剂包括位于Al₂O₃支撑物上的NiW。

在本发明单步法的另一个优选实施方式中，催化剂是NiW催化剂和其他催化剂的混合物或组合。所述其他催化剂可选自任意如下催化剂：此类催化剂含有位于支撑物（选自Al₂O₃、沸石、沸石-Al₂O₃以及Al₂O₃-SiO₂）上的元素周期表第VI和/或VIII族金属（例如Ni、Co、Mo、Pt、Pd）的催化剂或者它们的混合物或其组合（例如NiMo和CoMo）。在一个优选的实施方式中，所述其他催化剂是位于Al₂O₃支撑物上的NiMo。在本发明的一个优选实施方式中，催化剂是数层或者数床NiMo和NiW催化剂的混合物或组合。

根据另一个实施方式，在两个步骤中进行加氢处理。在第一步骤中，生物源进料中所含的脂肪酸转化成正链烷烃，并在第二步骤中对所得正链烷烃进行异构化和/或断裂。在第一步骤中，使用具有合适金属的催化剂，例如可以使用选自元素周期表第VIII和/或VIB族的金属。在合适的支撑物（例如Al₂O₃和/或SiO₂）上支撑了合适的催化剂，Pt、Pd、Ni、NiMo或者CoMo催化剂。在异构化步骤中所用的催化剂是例如分子筛，其含有位于合适支撑物（例如Al₂O₃、沸石、沸石-Al₂O₃或者Al₂O₃-SiO₂）上的选自元素周期表第VIII族的贵金属（例如Pt和/或Pd）或者NiW催化剂。

为了起作用并保持活性，本发明中所用的催化剂需要有机硫。因此，当生物源进料其自身不含硫或者其硫浓度过低时，向加氢处理步骤中进料额外的硫。所述额外的硫可以与经过纯化的生物源进料一起进料到加氢处理步骤中，或者它可以独立地进料到加氢处理步骤中。可以以气态形式例如硫化氢向本发明方法中供给额外的硫，或者它可以是在本发明方法中产生硫化氢的任意材料，例如有机硫化合物（如二甲基二硫化物）。硫的添加量取决于进料中的硫含量。本领域技术人员能够不经过多负担地确定所需的硫含量。通常H₂进料/H₂S的比例必须维持在大于约0.0001，优选大于约0.001。

在催化剂材料生效和使用前必须经过活化。活化包括数个步骤，一个步骤是用活性含硫化合物例如二甲基二硫化物对催化剂进行处理。因此，活化的过程包括对催化剂进行硫化。催化剂的活化是本领域的公知常识，因此不再在此详述。

本发明的反应器中所含的催化剂可以是任意合适的形式。可以用碳化硅、氧化铝、玻璃珠、较小活性的催化剂和/或惰性材料对本发明所用的催化剂进行稀释。也可以不对本发明所用的催化剂进行稀释。所述催化剂可以是在催化床中的，可以通过调节所用催化剂的活性、颗粒形状和/或粒度来对催化床进行分级。对催化剂进行稀释和分级有助于控制反应的放热平衡。

可以在适合进行加氢处理的任意类型的反应器、柱、器皿、容器、管或管道中进行加氢处理。

在约为280-500°C，优选约为330-430°C的温度范围内进行加氢处理。对于催化剂来说，稠环结构的打开也是合乎希望的性质。

在约为20-200巴，优选约为50-200巴，更优选约为70-120巴的压力下进行加氢处理。

以所需的速度将进料泵送到加氢处理反应器中。进料材料的进料速率WHSV（重时空速）通常在约0.2-2.5的范围内，优选约为0.3-1.5。

进料量决定了所需的氢气量。本领域技术人员能够确定合适的氢气量。通常，H₂进料/进料的关系约为350-3000Nl/l，优选约为500-2500Nl/l（Nl=公升）。

根据本发明的一个实施方式，从液态化合物分离的气态化合物是氢气、硫化氢、轻质燃料气体，基本上比C₅轻的那些烃类。

根据本发明的一个实施方式，所得到的燃料组分是含汽油和/或石脑油的馏分以及含中间蒸馏物的馏分。本发明的一个优点在于分馏没有产生残留馏分，这表示生物源材料加工成燃料组分具有极佳的产率。下面显示用于生产燃料组分的系统，该系统适合进行本发明的方法。

本发明还涉及用于从生物源材料生产燃料组分的系统，其特征在于，该系统包含：

－蒸发单元6，其用于从生物源材料去除杂质并生产经过纯化的生物材料，

－至少一个加氢处理反应器12、12’、12”，其用于对经过纯化的生物材料进行加氢处理，并生产烃类化合物的混合物，所述加氢处理反应器包含至少一种催化剂13、13’、13”，

－至少一个氢气进口10、15、17，其用于将氢气进料到加氢处理反应器12、12’、12”，

－分离单元16，其用于从烃类化合物的混合物分离气态化合物，以得到液态烃类化合物，

－分馏单元26，其用于将从分离单元16回收的液态烃类化合物分馏成燃料组分的分离馏分。

本文中，蒸发单元指的是使两种或更多种组分相互分离（例如，气体与液体分离）的任意合适的单元，该分离单元利用组分的蒸气压差。此类分离单元的例子是蒸发单元、闪蒸单元和蒸馏单元。蒸发单元可包含一个、两个、三个或者更多个蒸发器，它们可以是相同或者不同类型的，并且可以独立地进行选择。如果蒸发单元包含超过一个蒸发器，则这些蒸发器是串联排列的。

蒸发单元可以是任意商用合适的蒸发单元。本发明系统的蒸发单元包含一个、两个、三个或者更多个蒸发器。在本发明的一个优选实施方式中，蒸发单元包含两个蒸发器。在本发明的另一个优选实施方式中，蒸发单元包含三个蒸发器。根据本发明的一个实施方式，蒸发器选自那些使用薄膜蒸发技术的蒸发器。优选地，蒸发器独立地选自下组：薄膜蒸发器、降膜蒸发器、短路径蒸发器、板分子蒸馏室以及采用薄膜蒸发技术的任意其他蒸发器。蒸发单元中合适的蒸发器组合如下（依次是）：

对于二阶段蒸发：

TF+SP

FF+TF

TF+FF

TF+TF

对于三阶段蒸发：

TF+TF+SP

TF+PMS+SP

FF+TF+SP

FF+TF+TF

其中，

TF=薄膜蒸发器

FF=降膜管式蒸发器

SP=短路径蒸发器

PMS=板分子蒸馏室

因此，在一个实施方式中，对于二步骤蒸发，在第一蒸发步骤中采用薄膜蒸发器并在第二蒸发步骤中采用短路径蒸发器来进行蒸发。在另一个实施方式中，在第一蒸发步骤中采用薄膜蒸发器并在第二蒸发步骤中采用降膜蒸发器来进行二步骤蒸发。在另一个实施方式中，在第一和第二蒸发步骤中都采用薄膜蒸发器来进行二步骤蒸发。在一个优选的实施方式中，在第一蒸发步骤中采用降膜蒸发器并在第二蒸发步骤中采用薄膜蒸发器来进行二步骤蒸发。

在三步骤蒸发的一个实施方式中，在第一步骤中采用薄膜蒸发器，在第二步骤中采用板分子蒸馏室，在第三蒸发步骤中采用短路径蒸发器来进行蒸发。在另一个实施方式中，在第一蒸发步骤中采用薄膜蒸发器，在第二蒸发步骤中采用薄膜蒸发器，在第三蒸发步骤中采用短路径蒸发器来进行三步骤蒸发。在另一个实施方式中，在第一蒸发步骤中采用降膜蒸发器，在第二蒸发步骤中采用薄膜蒸发器，在第三蒸发步骤中采用短路径蒸发器来进行三步骤蒸发。在另一个实施方式中，在第一蒸发步骤中采用降膜蒸发器并在第二和第三蒸发步骤中采用薄膜蒸发器来进行三步骤蒸发。二步骤和三步骤蒸发中的第二蒸发器都最优选为薄膜蒸发器。

分离单元包含一个或多个蒸发器。可以在数个阶段完成分离。能够使气体和液体相互分离的任意装置都能用作分离器。例如，闪蒸单元可用作分离器。

分馏单元包含一个或多个分馏装置，这是本领域技术人员能够构建的。分馏单元的一个例子是蒸馏单元。

本发明的系统还包含至少一个再循环连接（32、34）用于将一部分液态烃类化合物从分离单元（16）和/或分馏单元（26）再循环回到加氢处理反应器（12、12’、12”）。

根据一个实施方式，本发明的系统包含一个含有催化剂（13）的加氢处理反应器（12），所述催化剂（13）选自含元素周期表第VI和/或VIII族金属或其混合物的任意催化剂或者它们的组合，此类催化剂能够将生物进料转化成燃料组分。在本发明的一个优选实施方式中，催化剂是NiW，其通常位于支撑物上，所述支撑物选自Al₂O₃、沸石、沸石-Al₂O₃以及Al₂O₃-SiO₂。在本发明的另一个优选实施方式中，催化剂是位于Al₂O₃支撑物上的NiW。

在另一个优选的实施方式中包含一个加氢处理反应器，该反应器可包含NiW催化剂与其他催化剂的混合物或组合。所述其他催化剂可选自任意如下催化剂：此类催化剂含有位于支撑物（选自Al₂O₃、沸石、沸石-Al₂O₃以及Al₂O₃-SiO₂）上的元素周期表第VI和/或VIII族金属（例如Ni、Co、Mo、Pd、Pt）的催化剂或者它们的混合物或其组合（例如NiMo和CoMo）。在一个优选的实施方式中，所述其他催化剂是位于Al₂O₃支撑物上的NiMo。在本发明的一个优选实施方式中，催化剂是数层或者数床NiMo和NiW催化剂的混合物或组合。

根据本发明的另一个实施方式，系统包含第一加氢处理反应器（12’）和第二加氢处理反应器（12”）。第一加氢处理反应器（12’）包含第一催化剂（13’），所述第一催化剂（13’）是位于合适支撑物上的含有元素周期表第VIII和/或VIB族金属的任意催化剂，其能够将烃类转化成正链烷烃。第一加氢处理反应器（12’）中的第一催化剂（13’）选自由氧化铝和/或氧化硅支撑的Pt、Pd、Ni、NiMo以及CoMo。第二加氢处理反应器（12”）包含第二催化剂（13”），所述第二催化剂（13”）选自位于Al₂O₃、沸石、沸石-Al₂O₃或者Al₂O₃-SiO₂支撑物上的Pt、Pd和NiW。

根据如图1所示的本发明的一个实施方式，本发明的系统还包含第一进料口2，第二进料口8，所述第一进料口2用于将生物源材料进料到蒸发单元6，所述第二进料口8用于将经过纯化的生物材料从蒸发单元6进料到加氢处理反应器12。为了从蒸发单元6回收浓缩物，系统包含第一浓缩物出口9。为了将烃类化合物的混合物从加氢处理反应器12进料到分离单元16，系统包含第三进料口14。系统包含第一气体出口18，用于从分离单元16去除气态化合物，所述气态化合物包含氢气、硫化氢、轻质燃料气体和基本上比C₅轻的那些烃类。还有第四进料口24，用于将液态化合物从分离单元16进料到分馏单元26。第一气体出口18与第二气体出口22相连，用于去除系统的所需气态化合物，第一气体出口18与第一气体进口20相连，可以从所述第一气体进口20回收气态化合物回到加氢处理反应器12。为了将氢气进料到加氢处理反应器，系统包含第一氢气进料口10和第二氢气进口15。系统还包含用于石脑油和/或汽油的第一产物出口28，以及用于中间蒸馏物化合物的第二产物出口30，这两个出口用于从分馏单元26进行回收。还有一个用于从分馏单元26回收重馏分的残留物出口36。所述重馏分含有沥青。当进料是粗妥尔油或者妥尔油时，没有重馏分或者重馏分的量非常少。

在蒸发单元6和加氢处理反应器12之间，系统可包含一个额外的纯化单元7，例如保护床（其在图中用虚线表示）。如果需要的话，可以通过第二氢气进口15将氢气进料到保护床7。

系统还包含第一再循环出口32，用于将一部分液态产物流从分馏单元26再循环回到加氢处理反应器12。系统还包含第二再循环出口34，用于将一部分液态产物流从分离单元16再循环回到加氢处理反应器12。

图1的系统包含催化剂13，该催化剂13是能够对经过纯化的生物材料进行加氢脱氧、异构化和断裂以形成烃类化合物的混合物的任意合适的催化剂或者它们的组合或混合物。用于图1系统的合适的催化剂的定义如上文包含一个加氢处理反应器的系统中所述。

通过第一硫进料口19将合适形式的硫进料到加氢处理反应器12。

根据图2的本发明的另一个实施方式，在二步骤中进行加氢处理。系统包含位于第一加氢处理反应器12中的第一催化剂13’以及位于第二加氢处理反应器12”中的第二催化剂13”。用于所述第一催化剂13’和第二催化剂13”的合适的催化剂的定义如上文包含两个加氢处理反应器的系统中所述。

图2的系统包含第一进料口2，第二进料口8，所述第一进料口2用于将生物源材料进料到蒸发单元6，所述第二进料口8用于将经过纯化的生物材料从蒸发单元6进料到第一加氢处理反应器12’。

为了从蒸发单元6回收浓缩物，系统包含第一浓缩物出口9。

为了将烃类化合物的混合物从第一加氢处理反应器12’进料到第二加氢处理反应器12”，系统包含中间连接11。

为了将加氢处理的产物从第二加氢处理反应器12”进料到分离单元16，系统包含第三进料口14。系统包含第一气体出口18和第四进料口24，所述第一气体出口18设置成从分离单元16去除所需的气态化合物，例如氢气、硫化氢、轻质燃料气体和基本上比C₅轻的那些烃类，所述第四进料口24用于将液态化合物进料到分馏单元26。第一气体出口18与第二气体出口22相连，用于去除系统的所需气态化合物，第一气体出口18与第一气体进口20相连，可以从所述第一气体进口20将气态化合物在循环回到第一加氢处理反应器12’。还可以通过第二气体进口20’将气体再循环回到第二加氢处理反应器12”。

为了将氢气进料到加氢处理反应器12’，系统包含第一氢气进料口10。为了将氢气进料到第二加氢处理反应器12”，系统包含第三氢气进口17。

系统还包含用于石脑油和/或汽油的第一产物出口28，以及用于中间蒸馏物化合物的第二产物出口30，这两个出口用于从分馏单元26进行回收。还有一个用于从分馏单元26回收重馏分的残留物出口36。所述重馏分含有沥青。当进料是粗妥尔油或者妥尔油时，分馏后没有重馏分。

系统还包含第一再循环出口32，用于将一部分液态产物流从分馏单元26再循环回到加氢处理反应器12’、12”。系统还包含第二再循环出口34，用于将一部分液态产物流从分离单元16再循环回到第一加氢处理反应器12’和/或第二加氢处理反应器12”。

在蒸发单元6和第一加氢处理反应器12’之间，系统可包含一个额外的纯化单元7，例如保护床。所述额外的纯化单元7是可任选的，在图2中用虚线所示。如果需要的话，可以通过第二氢气进口15将氢气进料到保护床7。

通过第一硫进料口19和第二硫进料口19’将硫进料到加氢处理反应器12’、12”。

下面参考图1的系统对本发明的方法进行更详细的描述。在图中显示了用于实现本发明方法的系统，其中，通过第一进料口2将生物源材料进料到蒸发单元6，在该蒸发单元6中去除生物源材料中所含的杂质。所述蒸发单元6包含至少一个蒸发器，它可以是能够利用组分的蒸汽压差分离液态组分和气态组分的任意合适的商用设备。此类合适设备的例子定义如上。

将经过纯化的生物材料从蒸发单元6进料到含有催化剂13的加氢处理反应器12，所述催化剂13是能够进行加氢脱氧、异构化和断裂的催化剂，在所述加氢处理反应器12中，在存在氢气的情况下，在单个步骤中对经过纯化的生物材料进行加氢处理以形成烃类化合物的混合物，将该烃类化合物的混合物通过第三产物进口14进料到分离单元16。催化剂13还可以是能够对经过纯化的生物材料进行加氢脱氧、断裂和异构化以形成烃类化合物的混合物的催化剂的组合或混合物。通过第一氢气进口10将氢气进料到加氢处理反应器12。在将经过纯化的生物材料进料到加氢处理反应器12之前，可以将其通过第二进料口8进料到可任选的纯化单元7。

在分离单元16中，气态化合物与烃类化合物的混合物的液态化合物分离。通过第一气体出口18回收气态化合物，所述第一气体出口18与第二气体出口22相连，以去除系统的气态化合物，和/或所述第一气体出口18与第一气体进口20相连，如果需要的话，可以从所述第一气体进口20将部分或全部气态化合物再循环回到加氢处理反应器12。可以在数个阶段中完成分离，或者重复所需的次数。

通过第四进料口24将液态烃类化合物从分离单元16进料到分馏单元26，在该分馏单元26中，将液态烃类化合物分馏成分离的馏分。所述馏分是汽油和/或石脑油和中间蒸馏物。通过第一产物出口28回收汽油和/或石脑油，通过第二产物出口30回收中间蒸馏物。

根据本发明的另一个实施方式，根据图2所示的系统进行本发明的方法。图2显示了用于实现本发明方法的系统，其中，通过第一进料口2将生物源材料进料到蒸发单元6，在该蒸发单元6中去除生物源材料中所含的杂质。所述蒸发单元6包含至少一个蒸发器，它可以是能够利用组分的蒸汽压差分离液态组分和气态组分的任意合适的商用设备。此类合适设备的例子定义如上。

将经过纯化的生物材料从蒸发单元6进料到含有第一催化剂13’的第一加氢处理反应器12’，其定义如上。将经过一次加氢处理的材料从第一加氢处理反应器12’进料到第二加氢处理反应器12”进行异构化，所述第二加氢处理反应器12”含有第二催化剂13”，其定义如上。

将加氢处理反应器12’、12”中产生的烃类化合物的混合物通过第三产物进口14进一步进料到分离单元16。通过第一氢气进口10将氢气进料到加氢处理反应器12’，通过第三氢气进口17将氢气进料到第二加氢处理反应器12”。在将经过纯化的生物材料进料到加氢处理反应器12’之前，可以将材料通过第二进料口8’进料到可任选的纯化单元7。

在分离单元16中，气态化合物与烃类化合物的混合物的液态化合物分离。通过第一气体出口18回收气态化合物，所述第一气体出口18与第二气体出口22相连，以去除系统的气态化合物，和/或所述第一气体出口18与第一气体进口20相连，如果需要的话，可以从所述第一气体进口20将部分或全部气态化合物再循环回到加氢处理反应器12’。可以在数个阶段中完成分离，或者重复所需的次数。

加氢处理中的反应是高度放热反应，在该反应中，温度会上升到对催化剂稳定性和/或产物质量有害的水平。在一些情况下，可能需要控制温度的变化。对至少一部分从分离单元得到的液态产物流（即燃料级烃类的混合物）进行再循环为抑制放热反应提供了有效的途径，其中再循环的产物流起了以受控方式降低床温度的介质的作用。同样，只能再循环分馏得到的一种烃类馏分。

加氢处理反应器12、12’、12”可以是适合进行加氢处理的任意类型的反应器、柱、器皿、容器、管或管道。

本发明的进口、出口和连接可以是任意类型的合适装置，用于物料的流入、流出和通过，例如管道、管、软管或者适用于该目的的连接装置。

本发明还涉及通过如下方法获得的燃料组分，在该方法中，对生物源材料进行蒸发，以去除来自所述生物源材料的杂质（例如金属和固体）从而生产经过纯化的生物材料；在存在氢气和催化剂的情况下，对所述经过纯化的生物材料进行加氢处理以形成烃类化合物的混合物；从所述烃类化合物的混合物分离气态化合物以形成液态烃类化合物，并对所述液态烃类化合物进行分馏以得到燃料组分。该方法细节与上文关于本发明方法的所述是相同的。根据本发明的一个优选实施方式，燃料组分是汽油和/或石脑油以及中间蒸馏物化合物。催化剂可以是上文所述的任意合适的催化剂。

本发明还涉及上述燃料组分作为柴油燃料、汽油燃料、加热燃料、喷气燃料或者航空燃料和/或它们的组分的用途。

本发明还涉及包含上述燃料组分的混合物及其作为柴油燃料、汽油燃料、加热燃料、喷气燃料、航空燃料和/或它们的组分的用途。

实施例

在以下实施例1和2中，通过两种不同的蒸发单元去除生物源材料中的杂质。在实施例1中，蒸发单元由两个蒸发器构成，在实施例2中，蒸发单元由三个蒸发器构成。生物源材料是粗妥尔油。

实施例1：

在60°C的温度下，将粗妥尔油（CTO）从储罐进料到含有薄膜蒸发器和短路径蒸发器的蒸发单元。粗妥尔油到蒸发单元的进料速率在30-80kg/h之间。第一蒸发步骤的温度为137°C，压力为18毫巴。从粗妥尔油的进料去除水、松节油和轻质脂肪酸。

在薄膜蒸发器上进行第一蒸发步骤。在第一蒸发器中，总共蒸发了占粗妥尔油初始量的3%，其中2%是松节油和轻质脂肪酸，1%是水。从第一蒸发器回收了占粗妥尔油初始进料量的97%的冷凝物，并进一步进料到第二蒸发器。在315°C和0.3毫巴条件下，在短路径蒸发器上进行第二蒸发步骤。从第二蒸发步骤去除了占初始进料量5%的含沥青的重馏分。从第二蒸发步骤回收蒸馏物，回收的蒸馏物的量占粗妥尔油初始进料量的92%。从第二蒸发器去除的重馏分总共含有1600ppm金属，主要包含Na、Fe、P以及10-20其他金属，并且除了金属之外，还有Na₂SO₄形式的SO₄ ^2-和木质素。

实施例2：

在60°C的温度下，将金属含量为72ppm的粗妥尔油（CTO）从储罐进料到含有薄膜蒸发器、板分子蒸馏室和短路径蒸发器的蒸发单元。粗妥尔油到蒸发单元的进料速率在30-80kg/h之间。第一蒸发步骤的温度为137°C，压力为18毫巴。从粗妥尔油的进料去除水、松节油和轻质脂肪酸。

在薄膜蒸发器上进行第一蒸发步骤。在第一蒸发器中，总共蒸发了占粗妥尔油初始量的3%，其中2%是松节油和轻质脂肪酸，1%是水。作为冷凝物从第一蒸发器回收了占粗妥尔油初始进料量的97%，并进一步进料到第二蒸发器。在220°C和1毫巴条件下，在板分子蒸馏室上进行第二蒸发步骤。从第二蒸发步骤去除了占粗妥尔油初始进料量50%的重馏分。从第二蒸发步骤回收蒸馏物，回收的蒸馏物的量占粗妥尔油初始进料量的47%。将来自第二蒸发步骤的重馏分进料到第三蒸发步骤。在330°C和0.1毫巴条件下，在短路径蒸发器上进行第三蒸发步骤。从第三蒸发器去除的重馏分的量占初始进料量的5.5%，其总共含有1550ppm金属，主要包含Na、Fe、P以及10-20其他金属，并且除了金属之外，还有Na₂SO₄形式的SO₄ ^2-和木质素。收集来自蒸发阶段2和3的蒸馏物并混合在一起。超脱沥青和纯化的CTO的金属含量为5ppm。

实施例3：经过纯化的CTO的加氢处理

通过三种不同的方法对根据实施例2得到的经过纯化的CTO进行处理。第一种方法（CTO HDO）是常规方法，其中，使用NiMo催化剂仅对经过纯化的CTO进行加氢脱氧。第二种方法（CTO HW）是本发明的方法，其中，在存在氢气和催化剂的情况下，在单个步骤中对经过纯化的CTO进行加氢处理以形成烃类化合物的混合物，所述催化剂能够在单个步骤中进行加氢脱氧、异构化和断裂。第三种方法（CTO HDO+HW）是本发明的方法，在该方法中，在存在氢气和NiW与NiMo催化剂混合物的情况下，在单个步骤中对经过纯化的CTO进行加氢处理，以形成烃类化合物的混合物。表1显示CTO HDO、CTO HW和CTO HDO+HW方法的工艺参数。

表1

WHSV=重时空速

对这三种方法的产物进行分馏以生产轻段(light cut)和中段(mid cut)。以各种混合比掺混一部分中段和EN590柴油来制备用于测定产物性质的样品。样品性质如下表2和3所示。

测定第二种方法的产物的组成和性质。分析结果以及EN590柴油的标准值总结见表4。

表4.对比EN590的分析结果

从上表可以明显看出，CTO HDO中段在蒸馏和冷流性质方面如同掺混组分一样差。CTO HW和CTO HW+HDO中段表现良好，掺混物的浊点提升，并且冷过滤堵塞点维持在EN590等级E内，而不会干扰蒸馏性质。样品的浊点（CP）和冷过滤堵塞点（CFPP）如图3所示。

在本发明的方法中，可以将沥青化合物加工成有价值的运输燃料产品，而在常规加氢脱氧方法中，无法在蒸馏产物中回收沥青组分。从结果还可以明显看出本发明的一个明显优势在于，在CTO HW和CTO HW+HDO中，重馏分转化形成部分燃料馏分，而在已知的CTO HDO方法中，甚至无法从原产物分离重馏分。

对本领域技术人员显而易见的是，随着科技的发展,本发明的基本理念可以以各种方式实施。本发明及其实施方式不限于如上所述实施例，而是可以在权利要求书的范围内变化。

Claims

1.一种从生物源材料生产燃料组分的方法，该方法包括以下步骤：

d)对所述液态烃类化合物进行分馏，以得到燃料组分。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括步骤e)将从分离或分馏得到的一部分液态烃类化合物再循环回到加氢处理。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述蒸发是在一个蒸发步骤、两个蒸发步骤、三个蒸发步骤或者更多个蒸发步骤中完成的。

4.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在使用薄膜蒸发技术的蒸发器中进行蒸发。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述蒸发器选自下组：薄膜蒸发器、降膜蒸发器、短路径蒸发器以及板分子蒸馏室。

6.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述生物源材料选自下组：

x)衍生自藻类、霉菌、酵母、真菌和/或其他能够生产i)至ix)中提及的化合物或者类似化合物的微生物的化合物，

xi)所述生物源材料的混合物。

7.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述生物源材料选自下组：鱼油，例如波罗的海鲱鱼油、三文鱼油、鲱鱼油、金枪鱼油、凤尾鱼油、沙丁鱼油和鲭鱼油；植物油，例如菜籽油、菜油、芥花籽油、妥尔油、粗妥尔油、葵花子油、大豆油、玉米油、大麻子油、亚麻子油、橄榄油、棉籽油、芥子油、棕榈油、花生油、蓖麻油、麻疯树子油、水黄皮子油、棕榈仁油和椰子油；以及动物脂肪，例如猪油,牛脂,炼好的猪油和炼好的牛脂以及废弃和再循环的食品等级脂肪和油以及通过基因工程生产的脂肪、蜡和油；动物蜡，例如蜂蜡、中国蜡（虫蜡）、紫胶蜡和羊毛脂（羊毛蜡）；植物蜡，例如巴西棕榈蜡、小冠棕榈蜡、加州希蒙得木子油、小烛树蜡、梧牙草蜡、日本蜡、米糠油、萜、松油醇和甘油三酸酯或者它们的混合物。

8.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述加氢处理是在单个步骤中完成的，并且所述催化剂是含元素周期表第VI和/或VIII族金属或其混合物的催化剂或者它们的组合，此类催化剂能够将生物进料转化成燃料组分。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述催化剂是位于支撑物上的NiW或者NiW和NiMo催化剂的混合物或其组合，所述支撑物选自Al₂O₃、沸石、沸石-Al₂O₃以及Al₂O₃-SiO₂。

10.如前述权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述加氢处理是在两个步骤中完成的，并且第一步骤中的催化剂是位于合适支撑物上的含元素周期表第VIII和/或VIB族金属的任意催化剂，该催化剂能够将烃类转化成正链烷烃，而第二步骤中的催化剂是位于Al₂O₃、沸石、沸石-Al₂O₃以及Al₂O₃-SiO₂支撑物上的选自Pt、Pd和NiW的催化剂。

11.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述分离的气态化合物包含氢气、硫化氢、轻质燃料气体、基本上比C₅轻的那些烃类。

12.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述蒸发包括不止一步蒸发步骤，并且在第一蒸发步骤中去除轻组分。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，回收第一蒸发步骤的冷凝物并进料到第二蒸发步骤。

14.如前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述所得到的燃料组分是含汽油和/或石脑油的馏分以及含中间蒸馏物的馏分。

15.一种用于从生物源材料生产燃料组分的系统，其特征在于，该系统包含：

－蒸发单元（6），其用于从生物源材料去除杂质并生产经过纯化的生物材料，

－一个或多个加氢处理反应器（12、12’、12”），其用于对经过纯化的生物材料进行加氢处理，并生产烃类化合物的混合物，所述一个或多个加氢处理反应器包含至少一种催化剂（13、13’、13”），

－至少一个氢气进口（10、15、17），其用于将氢气进料到一个或多个加氢处理反应器（12、12’、12”），

－分离单元（16），其用于从烃类化合物的混合物分离气态化合物，以得到液态烃类化合物，

－分馏单元（26），其用于将从分离器（16）回收的液态烃类化合物分馏成燃料组分的分离馏分。

16.如权利要求15的系统，其特征在于，该系统还包括：

至少一个再循环连接（32、34），其用于将一部分液态烃类化合物从分离单元（16）和/或分馏单元（26）再循环回到一个或多个加氢处理反应器（12、12’、12”）。

17.如权利要求15或16所述的系统，其特征在于，该系统包含一个含有催化剂（13）的加氢处理反应器（12），所述催化剂（13）选自含元素周期表第VI和/或VIII族金属或其混合物的催化剂或者它们的组合，此类催化剂能够将生物进料转化成燃料组分。

18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述催化剂是位于支撑物上的NiW或者NiMo和NiW催化剂的混合物或其组合，所述支撑物选自Al₂O₃、沸石、沸石-Al₂O₃以及Al₂O₃-SiO₂。

19.如权利要求17所述的系统，其特征在于，该系统包含第一加氢处理反应器（12’）和第二加氢处理反应器（12”）。

20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述第一加氢处理反应器（12’）包含第一催化剂（13’），所述第一催化剂（13’）是位于合适支撑物上的含有元素周期表第VIII和/或VIB族金属的任意催化剂，其能够将烃类转化成正链烷烃。

21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述第一加氢处理反应器（12’）中的第一催化剂（13’）选自位于氧化铝和/或氧化硅支撑物上的Pt、Pd、Ni、NiMo以及CoMo。

22.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述第二加氢处理反应器（12”）包含第二催化剂（13”），所述第二催化剂（13”）选自位于Al₂O₃、沸石、沸石-Al₂O₃或者Al₂O₃-SiO₂支撑物上的Pt、Pd和NiW。

23.如前述权利要求15-22中任一项所述的系统，其特征在于，所述蒸发单元（6）包含一个、两个、三个或者更多个蒸发器。

24.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述蒸发器选自使用薄膜蒸发技术的蒸发器。

25.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述蒸发器选自下组：薄膜蒸发器、降膜蒸发器、短路径蒸发器以及板分子蒸馏室。

26.通过如下方法获得的燃料组分，在该方法中，对生物源材料进行蒸发以去除来自所述生物源材料的杂质，从而生产经过纯化的生物材料；在存在氢气和催化剂的情况下，对所述经过纯化的生物材料进行加氢处理以形成烃类化合物的混合物；从所述烃类化合物的混合物分离气态化合物以形成液态烃类化合物，并对所述液态烃类化合物进行分馏以得到燃料组分。

27.如权利要求26所述的燃料组分，其特征在于，所述燃料组分是汽油和/或石脑油以及中间蒸馏物化合物。

28.权利要求26或27所述的燃料组分作为柴油燃料、汽油燃料、加热燃料、喷气燃料、航空燃料和/或它们的组分的用途。

29.一种包含权利要求26或27所述燃料组分的混合物。

30.权利要求29所述的混合物作为柴油燃料、汽油燃料、加热燃料、喷气燃料、航空燃料和/或它们的组分的用途。