CN106281402A - 一种由可再生原料制备喷气燃料的方法 - Google Patents
一种由可再生原料制备喷气燃料的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106281402A CN106281402A CN201510350248.5A CN201510350248A CN106281402A CN 106281402 A CN106281402 A CN 106281402A CN 201510350248 A CN201510350248 A CN 201510350248A CN 106281402 A CN106281402 A CN 106281402A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pour point
- reaction
- point depression
- district
- hydroisomerizing pour
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
- Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
一种由可再生原料制备喷气燃料的方法,在加氢处理反应区,植物油和/或动物油脂与氢气和水混合后,与加氢处理催化剂接触进行反应得到加氢处理反应生成物,在加氢异构降凝反应区,所得加氢处理反应生成物与加氢异构降凝催化剂接触进行反应得到加氢异构降凝反应生成物,所述加氢异构降凝反应区中设置串联的加氢异构降凝A区和加氢异构降凝B区,在加氢精制反应区,加氢异构降凝反应生成物与加氢精制催化剂接触进行反应得到加氢精制反应生成物,加氢精制反应生成物再经分离、分馏后得到喷气燃料。采用本发明提供的方法,所得喷气燃料收率高,冰点低。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用可再生原料的加氢处理过程制备喷气燃料的方法。
背景技术
随着传统的化石能源供应趋紧,二氧化碳减排的压力日益增加,发展可再生、清洁的替代能源已成为全球共识。由于生物能源具有可再生性、绿色性,近年来特别受到重视,被认为是解决全球能源危机的最理想途径之一。
随着喷气燃料的需求不断增加,从可再生原料制备喷气燃料的技术越来越受到人们的重视。这些可再生原料包括但不局限如此,比如:植物油(大豆油、菜籽油、棕榈油、麻风树油、乌桕油)、动物脂肪(猪油、牛油、鱼油)、酸化油、各种脂肪酸以及酸化油等。
目前,研究较多的有,利用植物油和/或动物油脂,通过酯交换反应来制备脂肪酸甲酯。脂肪酸甲酯是一种清洁的可再生能源,是优质的石油柴油的替代产品,是目前使用最多的生物柴油产品。
也有通过加氢处理的方法,将植物油和/或动物油脂制备成柴油组分的研究。如US4992605A和US5705722A公开了用加氢的方法来制备高十六烷值的柴油组分,但这种方法制备的柴油组分主要由正构烷烃组成,其冷滤点较高,影响了其适用范围。
CN101233212A公开了一种两步法生产柴油的方法,第一步通过加氢脱氧生成正构烷烃,第二步通过异构反应来降低柴油的冷滤点。
此外,US2009/0158637A1公开了一种由可再生原料制备喷气燃料的方法。该方法先将植物油和/或动物油脂经过加氢脱氧得到碳原子数为8-24的正构烷烃,然后经过选择性裂化和异构反应,再经分馏得到满足要求的喷气燃料。然而该方法中喷气燃料的收率仍然较低,并且,该方法还存在裂化和异构化过程中生成部分烯烃,影响喷气燃料的颜色等问题。
CN1382526A公开了一种加氢脱蜡催化剂的制备方法,并且指出该制备方法制备得到的催化剂可以用于含蜡润滑油、含蜡喷气燃料、含蜡柴油的加氢脱蜡过程。
加氢异构化过程作为采用植物油和/或动物油脂制备喷气燃料的重要步骤对整个制备喷气燃料的过程起着至关重要的作用,其决定着制备得到的喷气燃料的性质和收率,但是,现有技术中存在喷气燃料收率低或冰点降低幅度小的技术问题。
发明内容
本发明的目的是在现有技术的基础上,解决现有技术中喷气燃料收率低、冰点降低幅度小的问题。
本发明提供的一种由可再生原料制备喷气燃料的方法,包括:
(1)在加氢处理反应区,在氢气和水存在下,植物油和/或动物油脂与加氢处理催化剂接触,在加氢处理反应条件下进行反应,得到加氢处理反应生成物,其中,进入加氢处理反应区的水的质量占植物油和/或动物油脂质量的1%~20%,加氢处理反应生成物进行气液分离,得到加氢处理反应液相生成物、加氢处理反应气相生成物和水;
(2)在加氢异构降凝反应区,在加氢异构降凝反应条件下,步骤(1)所得加氢处理反应液相生成物和氢气一起与加氢异构降凝催化剂接触进行反应,得到加氢异构降凝反应生成物,所述加氢异构降凝反应区中设置串联的加氢异构降凝A区和加氢异构降凝B区,其中加氢异构降凝A区反应生成物的正构烷烃和异构烷烃质量分数之和为100%,同时异构烷烃质量分数大于等于50%;
(3)在加氢精制反应区,在加氢精制反应条件下,步骤(2)所得加氢异构降凝反应生成物和氢气一起与加氢精制催化剂接触进行反应,得到加氢精制反应生成物,再经分离、分馏后得到喷气燃料。采用本发明的方法制备得到的喷气燃料全部由饱和烷烃组成,并且性质稳定,满足作为3号喷气燃料的要求。
本发明提供的方法中,所述的植物油和/或动物油脂为任何含有甘油酯和游离脂肪酸的原料,以及植物油和/或动物油脂经过酯交换方法制备的脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯。所述甘油酯包括甘油三酯、甘油二酯和甘油单酯。 包括但不局限于,大豆油、菜籽油、棉籽油、玉米油、米糠油、向日葵油、花生油、蓖麻油、芝麻油、花椒籽油、茶油、椰子油、橄榄油、黄连木油、棕榈油、桐油、麻风树油、松脂油、乌桕油和藻类油中的一种或几种。所述可再生原料还包括餐饮业废油。所述植物油和动物油脂可以以任意比例混合。此外,本发明所涉及的可再生原料原料也包括动植物油脂经过酯交换方法制备的脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯。
以棕榈油常规情况下加氢过程为例,棕榈油以甘油三酯为主,包含了多种反应,其中主要包括加氢饱和反应和加氢脱氧反应。棕榈油加氢反应途径下式所示:
反应的第一步是不饱和脂肪酸中双键的加氢饱和,然后发生加氢脱氧反应。加氢脱氧主要有三种途径:加氢脱氧反应,生成物主要是丙烷、水和C16、C18等偶数碳正构烷烃;加氢脱羰基反应,生成物主要是丙烷、水、一氧化碳和C15、C17等奇数碳正构烷烃;加氢脱羧基反应,生成产物为丙烷、二氧化碳和C15、C17等奇数碳正构烷烃。
通常,棕榈油的加氢主要产物是正构的C15、C16、C17、C18,副产丙烷、水、一氧化碳、二氧化碳。但是,发明人进行深入研究发现,当在反应过程中增加水蒸气的分压时,会进行部分异构化反应,使得正构烷烃经浅度异构化过程后,得到部分异构化烷烃。本发明所述液相烃类产物中的正构烷烃和异构烷烃质量分数之和为100%,以液相烃类产物的整体为基准,异构烷烃质量分数为2%~50%。而且,随着反应条件的不同,在同一催化剂上得到的加氢产物中,m(C15+C17)/m(C16+C18)的数值会发生变化,其中,m(C15+C17)是指C15链烷烃(包括正构烷烃和异构烷烃,以下相同)与C17链烷烃的质量之和,m(C16+C18)是指C16链烷烃与C18链烷烃的质量之和。 本发明通过在反应过程中增加水蒸气的分压,调整水蒸气分压的大小,从而减少偶数链烷烃的生成,多产奇数的链烷烃。以棕榈油原料为例,通过调控,可以控制m(C15+C17)/m(C16+C18)的比例为1:1~5:1。
本发明采用在加氢处理反应区进行浅度异构化,减轻了异构降凝反应区的反应负荷,防止了正构烷烃在异构降凝的过度裂化,可以在降低目的产物冰点的同时有效提高了产物收率,异构化反应氢耗也相应降低。
植物油和/或动物油脂与氢气和水充分混合后,再与加氢处理催化剂接触,进入加氢处理反应区的水的质量占植物油和/或动物油脂质量的3%~14%。
所述加氢处理反应条件为:反应压力1.0MPa~20.0MPa,反应温度200℃~400℃,体积空速0.5h-1~5.0h-1,氢油体积比300~1500Nm3/m3。部分加氢处理反应液相生成物作为循环油送至加氢处理反应区入口,循环油与原料的体积比为3:1~1:5。优选:反应压力3.0MPa~15.0MPa,反应温度220℃~360℃,体积空速0.8h-1~3.0h-1,氢油体积比400~1200Nm3/m3;部分加氢处理反应液相生成物作为循环油送至加氢处理反应区入口,循环油与原料油的体积比为2:1~1:3。
所述的加氢处理催化剂为含有耐热无机氧化物载体和负载在该载体上的加氢活性组分,活性组分选自ⅥB族金属中的一种或几种和Ⅷ族金属中的一种或几种的组合;所述的载体选自氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化镁、氧化锆和分子筛中的一种或几种的混合物;所述的活性组分为选自钴、镍、钼、钨中的一种或几种;以催化剂的重量为基准,以氧化物计,钼和/或钨的含量为5~40重量%,钴和/或镍的总量为1~10重量%。所述的加氢处理催化剂含或不含助剂磷以及含或不含有机添加物,所述有机添加物选自含氧或含氮有机化合物中的一种或几种的有机化合物,优选的含氧有机化合物选自有机醇和有机酸中的一种或几种;优选的含氮有机化合物选自有机胺中的一种或几种。例如,含氧有机化合物可以举出乙二醇、丙三醇、聚乙二醇(分子量为200-1500)、二乙二醇、丁二醇、乙酸、马来酸、草酸、氨基三乙酸、1,2-环己烷二胺四乙酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸中的一种或几种,含氮有机化合物可以举出乙二胺、EDTA及其铵盐。
它们可以是市售的商品或采用任意现有方法制备。例如,CN1085934A公开的一种加氢催化剂,该催化剂含有由氧化镁、氧化镍、氧化钨和氧化 铝,其组成为:氧化镁0.1~1.9%,氧化镍2.5~6%,氧化钨24~34%和余量氧化铝。
CN1872960A公开的一种以氧化铝为载体的含磷加氢催化剂,该催化剂焙烧后的组成为氧化镍1~10重量%,氧化钼和氧化钨之和大于10至50重量%,氧化磷1~9重量%,余量为氧化铝,其中,以氧化物计,钨和钼的摩尔比大于2.6至30。
CN1840618A一种以氧化硅-氧化铝为载体的加氢催化剂及其制备,该催化剂焙烧后的组成为:氧化镍1~10重量%,氧化钼和氧化钨之和大于10至50重量%,余量为载体。
在CN1872960A和CN1840618A公开的催化剂中,优选还含有有机添加物,其中,所述有机物与以氧化物计的加氢活性金属组分之和的摩尔比为0.03~2优选为0.08~1.5。
这些催化剂均可作为所述加氢处理催化剂用于本发明。关于上述催化剂的更详细的制备方法,在上述文献中均有记载,这里一并将它们作为本发明内容的一部分引用。
步骤(1)所得加氢处理反应液相生成物进入加氢异构降凝反应区,在加氢异构降凝反应条件下,和氢气一起与加氢异构降凝催化剂接触进行反应。所述加氢异构降凝反应区中设置串联的加氢异构降凝A区和加氢异构降凝B区,其中加氢异构降凝B区的反应条件比加氢异构降凝A区的反应条件缓和,在发明一个优选的实施方式中,加氢异构降凝A区反应温度高于加氢异构降凝B区的反应温度,高30~100℃。所述加氢异构降凝A区反应生成物的正构烷烃和异构烷烃质量分数之和为100%,以加氢异构降凝A区反应生成物为基准,优选异构烷烃质量分数为50%~80%,其中单支链烷烃的质量分数为45%以上。
加氢异构降凝A区的反应条件为:氢分压1.0MPa~20.0MPa,优选4.0MPa~18.0MPa,反应温度230℃~400℃,优选250℃~380℃,体积空速0.3h-1~4.0h-1,优选0.5h-1~2.0h-1,氢油体积比100~3000,优选200~1000。
加氢异构降凝B区的反应条件为:氢分压1.0MPa~20MPa,优选4.0MPa~18.0MPa,反应温度为200℃~400℃,优选230℃~380℃,体积空速0.3h-1~4.0h-1,优选0.6h-1~2.0h-1,氢油体积比为100~3000m3/m3,优选200~1000。
所述加氢异构降凝催化剂含有金属活性成分和中孔分子筛,所述金属活性成分为选自镍、铂和钯中的至少一种,以金属计,并以催化剂总重量为基准,所述第VIII族金属组分的含量为0.01~10重量%,所述中孔分子筛选自ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-38、SAPO-11和SAPO-41中的一种或几种。以金属计并以催化剂为基准,所述第VIII族金属的含量优选为0.1~10重量%,更优选为0.1~5重量%。
所述加氢异构降凝A区和加氢异构降凝B区装填同一种催化剂,以体积计,加氢异构降凝A区催化剂与加氢异构降凝B区催化剂的装填比例为0.2~5,优选加氢异构降凝A区催化剂与加氢异构降凝B区催化剂的装填比例为1.4~2.4。经过加氢异构降凝A区的产物,异构化程度可以达到50%以上,其中单支链烷烃的质量比例在45%以上,调整异构降凝B区反应温度,防止异构烷烃进一步裂化,同时促进单支链烷烃向多支链烷烃转化,有利于目的产物冰点的降低和产品收率的提高。以加氢异构降凝B区反应生成物为基准,异构烷烃的质量分数为95%~100%,其中多支链烷烃的质量分数为60%以上。
在加氢精制反应区,所述加氢精制反应条件为:氢分压1.0MPa~20.0MPa,优选4.0MPa~18.0MPa,反应温度120℃~380℃,优选150℃~350℃,体积空速0.3h-1~3.0h-1,优选0.5h-1~1.5h-1,氢油体积比为100~3000Nm3/m3,优选200~1000Nm3/m3。
所述加氢精制反应区所采用的加氢精制催化剂可以为本领域技术人员已知的各种加氢精制催化剂,在本发明中优选采用贵金属加氢精制催化剂,即载体上负载有钯和/或铂金属的催化剂。所述加氢精制催化剂含有载体和负载在载体上的加氢活性成分,以所述加氢精制催化剂的总量为基准,所述加氢活性成分的含量为0.01~15重量%,所述载体的含量为85~99.99重量%,所述加氢活性成分选自贵金属或者贵金属与Mo、Co、Ni、W、V和Zn中的任一种或多种,所述贵金属为Pt和/或Pd。
所述载体为多孔性氧化硅-氧化铝,且以多孔性氧化硅-氧化铝计,氧化硅的含量为1~40重量%,碱金属的含量小于1重量%,BET比表面积为150~350平方米/克,孔容为0.15~1.5立方米/克,k值为1~15,k=B/MSiO2,其中,k为单位摩尔氧化硅引入量对应氧化硅-氧化铝的B酸量,B为氧化硅-氧化铝的B酸量,MSiO2为氧化硅-氧化铝中氧化硅摩尔分数。
所述加氢精制反应生成物,再经分离、分馏后得到喷气燃料。切割点可根据所需获得的喷气燃料的标准来确定,具体已为本领域技术人员所公知。
本发明能用可再生原料生产出优质的喷气燃料和优质的溶剂油。
首先,本发明通过在加氢处理反应过程中增加水分压,调整水分压的大小,从而减少偶数链烷烃的生成,多产奇数的链烷烃。并且通过在加氢处理过程中的部分异构化反应,得到含有部分异构化烷烃的加氢处理液相生成物。本发明采用在加氢处理反应区进行浅度异构化,减轻了异构降凝反应区的反应负荷,防止了正构烷烃在异构降凝的过度裂化,可以在降低目的产物冰点的同时,有效提高产物收率。
其次,本发明在加氢异构降凝反应区中设置串联的加氢异构降凝A区和加氢异构降凝B区,通过控制A区和B区各自的反应条件和异构化程度,来调控整体的异构化过程,不但所得喷气燃料收率较高,而且冰点较低。与现有技术相比,在获得同样冰点喷气燃料的情况下,本发明所获得的喷气燃料的收率高。
附图说明
附图是本发明提供的由可再生原料制备喷气燃料的方法中加氢处理反应区流程示意简图。
1—原料油脂、2—氢气、3—水、4—加氢处理反应液相生成物、5—废水、6—加氢处理反应生成物、50—高压分离器、60—循环氢压缩机、7—循环氢、8—循环油、9—加氢处理反应液相生成物
具体实施方式
下面结合附图对本发明的方法予以进一步地说明,但并不因此而限制本发明。
来自管线1的原料油脂与来自管线2的氢气和来自管线3的水充分混合后,进入加氢处理反应器,与加氢处理催化剂接触进行反应,其反应生成物经管线6进入高压分离器50进行气液分离,所得的加氢处理反应液相生成物经管线4抽出后分为两路,一路作为循环油经管线8返回加氢处理反应器入口,另一路经管线9进入加氢异构降凝反应区。高压分离器50分离所得的气相物流进入循环氢压缩机60进行加压后,经管线7送入加氢处 理反应器入口。高压分离器50分离所得的废水经管线5排出装置。
下面通过实施例对本发明作进一步说明,但并不因此而限制本发明。
实施例和对比例中:
加氢处理催化剂按照CN1853781A实例2制备,氧化镍3.3重量%,氧化钨23.5重量%,氧化钼4.5重量%,氧化磷2.1重量%,其余为氧化铝载体。
加氢异构降凝催化剂按照CN102205250A所公开的实例1制备的以铂为活性组分负载于ZSM-22分子筛-氧化铝载体上的催化剂,其中以催化剂总量为基准,铂金属的含量为0.8重量%,其余为载体,以载体为基准,该载体中ZSM-22分子筛的含量为50.2重量%,其余为氧化铝。
加氢精制催化剂按照CN 1510112A中公开的方法所制备的催化剂,该催化剂为在载体氧化硅/氧化铝上负载铂和钯金属的催化剂,其中以催化剂总量为基准,钯的含量为0.2重量%、铂的含量为0.3重量%,其余为载体,以载体的总量为基准,氧化硅的含量为30重量%。
表1原料油性质
项目 | 乌桕油 | 麻风树油 |
密度(20℃)/(g/cm3) | 0.9251 | 0.9273 |
溴价,gBr/100mL | 25.4 | 18.8 |
40℃粘度/(mm2/s) | 41.84 | 35.41 |
凝固点/℃ | 14 | 12 |
S含量/(μg/g) | <2.0 | 18 |
D-2887馏程/℃ | ||
10% | 524 | 571 |
50% | 542 | 611 |
70% | 552 | 614 |
90% | 567 | 620 |
99% | 575 | 657 |
实施例1
原料油采用乌桕油,性质见表1,采用本发明提供的方法,棕榈油依次经过加氢处理反应区、加氢异构降凝A区、加氢异构降凝B区和加氢精制反应区进行反应,得到加氢精制反应生成物,其中,以乌桕油为基准,进入加氢处理反应区的水的质量含量为8%,在加氢异构降凝反应区,A区与B区催化剂装填比例为1:1。加氢精制反应生成物经气液分离后,其液相物流进入蒸馏区,经分馏后得到喷气燃料和溶剂油。
加氢反应条件见表2,产品分布及性质见表3和表4。
实施例2
原料油采用麻风树油,性质见表1,采用本发明提供的方法,餐饮废油依次经过加氢处理反应区、加氢异构降凝A区、加氢异构降凝B区和加氢精制反应区进行反应,得到加氢精制反应生成物。其中,以麻风树油为基准,进入加氢处理反应区的水的质量含量为6%,在加氢异构降凝反应区,A区与B区催化剂装填比例为1:1。加氢精制反应生成物经气液分离后,其液相物流进入蒸馏区,经分馏后得到喷气燃料和溶剂油。
加氢反应条件见表2,产品分布及性质见表3和表4。
对比例1
原料油同实施例1,在加氢处理反应区中不额外加入水,加氢异构降凝反应和加氢精制反应同实施例1。
加氢反应条件见表2,产品分布及性质见表3和表4。
对比例2
原料油同实施例1,加氢处理反应、加氢精制反应同实施例1,不同的是异构化反应采用单段反应,加氢异构降凝催化剂装填体积量与实施例1中加氢异构降凝A区和加氢异构降凝B区催化剂装填体积之和相同。
加氢反应条件见表2,产品分布及性质见表3和表4。
对比例3
原料油同实施例1,加氢处理反应、加氢精制反应同实施例1,异构化反应采用串联反应,加氢异构降凝A区和加氢异构降凝B区催化剂装填比例和装填量都与实施例1相同。与实施例1不同的是,本对比例中,加氢异构降凝A区反应温度低于加氢异构降凝B区的反应温度。
加氢反应条件见表2,产品分布及性质见表3和表4。
表2加氢反应条件
项目 | 实施例1 | 实施例2 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
加氢处理反应区 | |||||
氢气分压/MPa | 6.4 | 10.0 | 6.4 | 6.4 | 6.4 |
平均反应温度/℃ | 340 | 345 | 340 | 340 | 340 |
体积空速(相对新鲜料)/h-1 | 0.8 | 1.0 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
氢油体积比 | 1000 | 1200 | 1000 | 1000 | 1000 |
循环油与原料油体积比 | 2:1 | 1:1 | 2:1 | 2:1 | 2:1 |
加氢异构化反应区 | |||||
氢气分压/MPa | 6.0 | 8.0 | 6.0 | 6.0 | 6.0 |
反应温度(A/B)/℃ | 330/300 | 335/300 | 330/300 | 335 | 330/350 |
体积空速(A/B)/h-1 | 2.0/2.0 | 1.6/1.6 | 2.0/2.0 | 1.0 | 2.0/2.0 |
氢油体积比 | 600 | 800 | 600 | 600 | 600 |
加氢精制反应区 | |||||
氢气分压/MPa | 6.0 | 8.0 | 6.0 | 6.0 | 6.0 |
反应温度/℃ | 200 | 210 | 200 | 200 | 200 |
体积空速/h-1 | 1.0 | 0.8 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
氢油体积比 | 600 | 800 | 600 | 600 | 600 |
表3加氢处理液体产物性质
项目 | 实施例1 | 实施例2 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
加氢处理反应区 | |||||
氢耗/% | 0.95 | 1.1 | 2 | 0.95 | 0.95 |
H2O的质量收率/% | 5.25 | 4.9 | 7.8 | 5.25 | 5.25 |
CO的质量收率/% | 2.05 | 1.9 | 2.55 | 2.05 | 2.05 |
CO2的质量收率/% | 10.1 | 11.9 | 6.15 | 10.1 | 10.1 |
液相烃类产物的质量收率/% | 83.55 | 82.4 | 85.5 | 83.55 | 83.55 |
液相生成物性质 | |||||
密度(20℃)/(g/cm3) | 0.7755 | 0.7772 | 0.7810 | 0.7755 | 0.7755 |
粘度(40℃)/(mm2/s) | 3.7552 | 3.452 | 3.787 | 3.7552 | 3.7552 |
凝固点/℃ | 18 | 16 | 22 | 18 | 18 |
总酸值/(mgKOH/g) | 小于0.01 | 小于0.01 | 小于0.01 | 小于0.01 | 小于0.01 |
铜片腐蚀(50℃,3h)/级 | 1a | 1a | 1a | 1a | 1a |
10%残炭,%(w) | 小于0.05 | 小于0.05 | 小于0.05 | 小于0.05 | 小于0.05 |
主要链烷烃的质量分布/% | |||||
C15 | 27.48 | 26.15 | 20.17 | 27.48 | 27.48 |
C16 | 12.65 | 13.85 | 20.88 | 12.65 | 12.65 |
C17 | 40.55 | 39.54 | 29.22 | 40.55 | 40.55 |
C18 | 19.32 | 20.46 | 29.93 | 19.32 | 19.32 |
m(C15+C17)/m(C16+C18) | 2.13 | 1.91 | 0.99 | 2.13 | 2.13 |
异构烷烃质量分数/% | 35 | 30 | 16 | 35 | 35 |
单支链异构烷烃质量分数/% | 32 | 28 | 14 | 32 | 32 |
加氢异构降凝反应区 | |||||
异构A区生成物性质 | |||||
异构烷烃质量分数/% | 75 | 78 | 74 | / | 75 |
单支链异构烷烃质量分数/% | 55 | 57 | 56 | / | 55 |
异构B区生成物性质 | |||||
异构烷烃质量分数/% | 98 | 97 | 97 | 93 | 98 |
多支链异构烷烃质量分数/% | 78 | 76 | 77 | 70 | 70 |
表4产品分布及产品性质
实施例1 | 实施例2 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
氢耗/% | 1.4 | 1.6 | 2.6 | 1.6 | |
H2O的质量收率/% | 5.25 | 4.9 | 7.8 | 5.25 | 5.25 |
CO的质量收率/% | 2.05 | 1.9 | 2.55 | 2.05 | 2.05 |
CO2的质量收率/% | 10.1 | 11.9 | 6.15 | 10.1 | 10.1 |
C1~C4 | 4.8 | 6.5 | 7.6 | 5 | 5.2 |
溶剂油馏分收率(C5~140℃) | 13.9 | 17.2 | 19.9 | 14.3 | 15.9 |
喷气燃料馏分收率(140℃~290℃) | 52.1 | 45.5 | 42.5 | 51.1 | 50.2 |
柴油馏分收率(>290℃) | 13.2 | 13.7 | 16.1 | 13.8 | 13.1 |
喷气燃料冰点/℃ | -56 | -47 | -54 | -52 | -54 |
从上述实施例与对比例看,本发明提供的方法,在加氢处理反应区的反应气氛中增加水,使得在加氢处理反应区进行浅度异构化,减轻了异构降凝反应区的反应负荷,防止了正构烷烃在异构降凝的过度裂化,可以在降低目的产物冰点的同时,有效提高了产物收率。
同时,本发明设置两段串联异构化反应,通过A区与B区的温度调整,最终产品中C1~C4的质量收率低于单段异构化反应(对比例2),目的产品喷气燃料的收率也明显高于单段异构化反应(对比例2),同时,所得喷气燃料的冰点也较低。实施例1同对比例3相比,在对比例3中虽然同样采用了串联异构化的方式,但是由于B区反应温度高于A区,生成的异构烷烃会发生裂化反应,导致对比例3中目的产品喷气燃料的收率下降,气体产率升高。
Claims (17)
1.一种由可再生原料制备喷气燃料的方法,包括:
(1)在加氢处理反应区,在氢气和水存在下,植物油和/或动物油脂与加氢处理催化剂接触,在加氢处理反应条件下进行反应,得到加氢处理反应生成物,其中,进入加氢处理反应区的水的质量占植物油和/或动物油脂质量的1%~20%,加氢处理反应生成物进行气液分离,得到加氢处理反应液相生成物、加氢处理反应气相生成物和水;
(2)在加氢异构降凝反应区,在加氢异构降凝反应条件下,步骤(1)所得加氢处理反应液相生成物和氢气一起与加氢异构降凝催化剂接触进行反应,得到加氢异构降凝反应生成物,所述加氢异构降凝反应区中设置串联的加氢异构降凝A区和加氢异构降凝B区,其中加氢异构降凝A区反应生成物的正构烷烃和异构烷烃质量分数之和为100%,同时异构烷烃质量分数大于等于50%;
(3)在加氢精制反应区,在加氢精制反应条件下,步骤(2)所得加氢异构降凝反应生成物和氢气一起与加氢精制催化剂接触进行反应,得到加氢精制反应生成物,再经分离、分馏后得到喷气燃料。
2.按照权利要求1的方法,其特征在于,步骤(1)中,植物油和/或动物油脂与氢气和水充分混合后,再与加氢处理催化剂接触,进入加氢处理反应区的水的质量占植物油和/或动物油脂质量的3%~14%。
3.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述加氢处理反应条件为:反应压力1.0MPa~20.0MPa,反应温度200℃~400℃,体积空速0.5h-1~5.0h-1,氢油体积比300~1500Nm3/m3。部分加氢处理反应液相生成物作为循环油送至加氢处理反应区入口,循环油与原料的体积比为3:1~1:5。
4.按照权利要求1的方法,其特征在于,所述的加氢处理催化剂为含有耐热无机氧化物载体和负载在该载体上的加氢活性组分,活性组分选自ⅥB族金属中的一种或几种和Ⅷ族金属中的一种或几种的组合;所述的载体选自氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钛、氧化锆和分子筛中的一种或几种的混合物;所述的活性组分选自钴、镍、钼、钨中的一种或几种;以催化剂的重量为基准,以氧化物计,钼和/或钨的含量为5~40重量%,钴和/或镍的总量为1~10重量%。
5.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,以加氢异构降凝A区反应生成物为基准,异构烷烃质量分数为50%~80%,其中单支链烷烃的质量分数为45%以上。
6.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,以加氢异构降凝B区反应生成物为基准,异构烷烃的质量分数为95%~100%,其中多支链烷烃的质量分数为60%以上。
7.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,加氢异构降凝A区反应温度高于加氢异构降凝B区的反应温度,高30℃~100℃。
8.按照权利要求1或7所述的方法,其特征在于,加氢异构降凝A区的反应条件为:氢分压1.0MPa~20.0MPa,反应温度230℃~400℃,体积空速0.3h-1~4.0h-1,氢油体积比100~3000;
加氢异构降凝B区的反应条件为:氢分压1.0MPa~20MPa,反应温度为200℃~400℃,体积空速0.3h-1~4.0h-1,氢油体积比为100~3000。
9.按照权利要求8所述的方法,其特征在于,加氢异构降凝A区的反应条件为:氢分压4.0MPa~18.0MPa,反应温度250℃~380℃,体积空速0.5h-1~2.0h-1,氢油体积比200~1000。
10.按照权利要求8所述的方法,其特征在于,加氢异构降凝B区的反应条件为:氢分压4.0MPa~18.0MPa,反应温度230℃~380℃,体积空速0.6h-1~2.0h-1,氢油体积比200~1000。
11.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述加氢异构降凝催化剂含有金属活性成分和中孔分子筛,所述金属活性成分为选自镍、铂和钯中的至少一种,以单质计,并以催化剂总重量为基准,所述第VIII族金属组分的含量为0.01~10重量%,所述中孔分子筛选自ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-38、SAPO-11和SAPO-41中的一种或几种。
12.按照权利要求1-11所述的任一方法,其特征在于,所述加氢异构降凝A区和加氢异构降凝B区装填同一种催化剂,以体积计,加氢异构降凝A区催化剂与加氢异构降凝B区催化剂的装填比例为0.2~5。
13.按照权利要求12所述的方法,其特征在于,以体积计,加氢异构降凝A区催化剂与加氢异构降凝B区催化剂的装填比例为1.4~2.4。
14.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,加氢精制反应条件为:氢分压1.0MPa~20.0MPa,反应温度120℃~380℃,体积空速0.3h-1~3.0h-1,氢油体积比为100~3000。
15.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述加氢精制催化剂含有载体和负载在载体上的加氢活性成分,以所述加氢精制催化剂的总量为基准,所述加氢活性成分的含量为0.01~15重量%,所述载体的含量为85~99.99重量%,所述加氢活性成分选自贵金属或者贵金属与Mo、Co、Ni、W、V和Zn中的任一种或多种,所述贵金属为Pt和/或Pd。
16.按照权利要求15所述的方法,其特征在于,所述载体为多孔性氧化硅-氧化铝,且以多孔性氧化硅-氧化铝计,氧化硅的含量为1-40重量%,碱金属的含量小于1重量%,BET比表面积为150-350平方米/克,孔容为0.15~1.5立方米/克,k值为1-15,k=B/MSiO2,其中,k为单位摩尔氧化硅引入量对应氧化硅-氧化铝的B酸量,B为氧化硅-氧化铝的B酸量,MSiO2为氧化硅-氧化铝中氧化硅摩尔分数。
17.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的植物油和/或动物油脂为任何含有甘油酯和游离脂肪酸的原料,以及植物油和/或动物油脂经过酯交换方法制备的脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510350248.5A CN106281402B (zh) | 2015-06-23 | 2015-06-23 | 一种由可再生原料制备喷气燃料的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510350248.5A CN106281402B (zh) | 2015-06-23 | 2015-06-23 | 一种由可再生原料制备喷气燃料的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106281402A true CN106281402A (zh) | 2017-01-04 |
CN106281402B CN106281402B (zh) | 2018-04-13 |
Family
ID=57651294
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510350248.5A Active CN106281402B (zh) | 2015-06-23 | 2015-06-23 | 一种由可再生原料制备喷气燃料的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106281402B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022040766A1 (pt) | 2020-08-24 | 2022-03-03 | Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras | Catalisadores e processo seletivo para produção de combustíveis de aviação renováveis e biocombustível produzido |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103059930A (zh) * | 2011-10-19 | 2013-04-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种制备喷气燃料的方法 |
CN103059901A (zh) * | 2011-10-24 | 2013-04-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种动植物油脂制备柴油组分或喷气燃料组分的方法 |
CN103059900A (zh) * | 2011-10-19 | 2013-04-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种制备喷气燃料的方法 |
-
2015
- 2015-06-23 CN CN201510350248.5A patent/CN106281402B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103059930A (zh) * | 2011-10-19 | 2013-04-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种制备喷气燃料的方法 |
CN103059900A (zh) * | 2011-10-19 | 2013-04-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种制备喷气燃料的方法 |
CN103059901A (zh) * | 2011-10-24 | 2013-04-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种动植物油脂制备柴油组分或喷气燃料组分的方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022040766A1 (pt) | 2020-08-24 | 2022-03-03 | Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras | Catalisadores e processo seletivo para produção de combustíveis de aviação renováveis e biocombustível produzido |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106281402B (zh) | 2018-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ameen et al. | Catalytic hydrodeoxygenation of triglycerides: An approach to clean diesel fuel production | |
CN101233212B (zh) | 制备柴油范围烃的方法 | |
CN103059900B (zh) | 一种制备喷气燃料的方法 | |
CN106256880A (zh) | 一种由动植物油脂制备喷气燃料的方法 | |
CN103059901B (zh) | 一种动植物油脂制备柴油组分或喷气燃料组分的方法 | |
CN107011935A (zh) | 生物来源的烃的生产方法 | |
JP2018510934A (ja) | フィッシャー・トロプシュ合成油を使用するディーゼル燃料およびジェット燃料製造システムおよび方法 | |
CN106318433A (zh) | 一种动植物油脂的加氢处理方法 | |
CN106281728A (zh) | 一种制备喷气燃料的方法 | |
CN106256893A (zh) | 一种喷气燃料的制备方法 | |
CN106281402A (zh) | 一种由可再生原料制备喷气燃料的方法 | |
US8877993B2 (en) | Process for ebullated bed hydroconversion of feeds of bio-renewable origin for the production of fuel bases | |
CN106190286B (zh) | 一种制备喷气燃料的方法 | |
CN103059930B (zh) | 一种制备喷气燃料的方法 | |
CN106190280B (zh) | 一种用可再生原料制备喷气燃料的方法 | |
CN103773456B (zh) | 一种动植物油与催化柴油联合加氢方法 | |
CN106281729A (zh) | 一种可再生原料的加氢处理方法 | |
CN106190279B (zh) | 一种制备喷气燃料的加氢方法 | |
CN103102900B (zh) | 生物油脂生产优质溶剂油的加氢方法 | |
CN104611013B (zh) | 一种动植物油与催化柴油加氢方法 | |
CN104611015B (zh) | 一种动植物油与催化柴油联合加氢方法 | |
CN103102899B (zh) | 一种生物油脂生产优质溶剂油的加氢方法 | |
CN103102903B (zh) | 一种生物油脂生产优质溶剂油的两段法加氢方法 | |
CN103102906B (zh) | 生物油脂生产优质溶剂油的两段法加氢方法 | |
CN103102922B (zh) | 生产溶剂油的两段法加氢方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |