CN111909722A - 废弃动植物油脂加氢制生物航煤和可再生烷烃的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了废弃动植物油脂加氢制生物航煤和可再生烷烃的方法，其步骤包括：废弃动植物油脂与可再生烷烃混合均匀，与氢气混合进行加氢反应；所得物料进行高压分离得产品油和水；再进行低压分离，低压分离出的产品油进行汽提脱硫；脱硫后产品油进行常压分馏，其中，＞280℃组分部分回流与废弃动植物油脂原料混合；120‑280℃组分与氢气混合，进行异构反应；异构反应所得物料经高压分离，分离出气体和产品油，气体在反应装置内循环；高压分离所得产品油进行低压分离，分离出其中的溶解气后，对产品油进行分馏，分馏出小于120℃的组分，剩余组分为生物航煤。采用此专利工艺，可以有效降低加氢异构装置负荷，减少能量消耗，减少气体排放。

Description

废弃动植物油脂加氢制生物航煤和可再生烷烃的方法
技术领域
本发明属于能源化工领域，具体涉及废弃动植物油脂加氢制生物航煤和可再生烷烃的方法。
背景技术
我国每年产废弃油脂的数量是非常庞大的，利用大中城市回收的废弃油脂及餐饮废油制备可再生烷烃，以此作为原料既可以降低可再生烷烃的生产成本，又可以综合利用工业废油及其他废油，变废为宝，从而实现经济和环境保护的协调发展。
废弃动植物油脂加氢制生物航煤工艺是将第一步加氢精制后的产品油全部去加氢异构，然后在用分馏塔分出石脑油、生物航煤和可再生烷烃，最后一步分馏塔的负荷比较大，且一步加氢精制后的产品油中的石脑油组分加氢异构后是会产出更多的气态烃，增加了火炬线的负荷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供废弃动植物油脂加氢制生物航煤和可再生烷烃的方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：废弃动植物油脂加氢制生物航煤和可再生烷烃的方法，其步骤包括：
a)废弃动植物油脂与可再生烷烃混合均匀得混合物；
b)步骤a)所得混合物与氢气混合在加氢催化剂存在下进行加氢反应；
c)步骤b)所得物料进行高压分离得到气体，产品油和水；气体在反应装置内循环；
d)产品油和水进行低压分离，低压分离出的产品油进行汽提脱硫；
e)脱硫后产品油进行常压分馏，分馏出沸点＜120℃的组分为可再生轻烃、沸点120-280℃组分、沸点＞280℃组分为可再生烷烃；
其中，沸点＞280℃组分部分回流与废弃动植物油脂原料混合，剩余部分作为可再生烷烃产品产出；
f)步骤e)所得沸点120-280℃组分与氢气混合，在加氢异构催化剂存在下，进行异构反应；
g)步骤f)异构反应所得物料经高压分离，分离出气体和产品油，气体在反应装置内循环；
h)高压分离所得产品油进行低压分离，分离出其中的溶解气后，对产品油进行分馏，分馏出沸点＜120℃的组分，剩余组分为生物航煤。
进一步优选的，所述废弃动植物油脂加氢制生物航煤和可再生烷烃的方法，其步骤包括：
a)废弃动植物油脂与可再生烷烃混合均匀得混合物；其中，所述的可再生烷烃占废弃动植物油脂的10wt.％～90wt.％；
b)步骤a)所得混合物与氢气混合，在加氢催化剂存在下进行加氢反应；
c)步骤b)所得物料，在压力为4～8Mpa条件下进行分离，分离得到气体，产品油和水；气体在反应装置内循环；
d)步骤c)所得产品油和水，在压力为0.5～1.5MPa条件下进行分离，分离所得产品油进入汽提塔脱硫，分离出的水排入污水罐；
e)脱硫后的产品油进行常压分馏，分馏塔顶得沸点＜120℃的组分为可再生轻烃，分馏侧线得沸点120-280℃组分，分馏塔底得沸点＞280℃组分为可再生烷烃；
其中，沸点＞280℃组分部分回流与原料混合，剩余部分作为可再生烷烃产品产出；
所述常压分馏所得产物比例关系为：沸点＜120℃的组分可再生轻烃占3～6wt％，沸点120-280℃组分占50～70wt％，剩余为沸点＞280℃组分可再生烷烃；
f)步骤e)所得沸点120-280℃组分与氢气混合，在加氢异构催化剂存在下，进行异构反应；
g)步骤f)异构反应所得物料，在压力为2～6Mpa条件下进行分离，分离出气体和产品油，气体经循环氢压缩机，在反应装置内循环；
h)步骤g)所得产品油，在压力为0.5～1.5MPa条件下进行分离，分离出溶解气，溶解气去火炬，剩余产品油去异构分馏塔，塔顶分馏出沸点＜120℃的可再生轻烃，塔底得生物航煤。
步骤b)所述加氢反应，其反应条件为：液体空速0.5～2h-1，氢油体积比500:1～2000:1，反应压力4～8MPa，反应温度320-380℃。
步骤f)所述的异构反应，其反应条件为：液体空速0.5～2h-1，氢油体积比500:1～2000:1，反应压力2～6MPa，反应温度300-380℃。
所述的废弃动植物油脂为餐饮废油、地沟油、泔水油、棕榈酸化油、椰子油、棕榈油中的一种或多种。
所述加氢催化剂由含量为1wt％-30wt％的活性组分和催化剂载体组成；所述活性组分为镍金属盐、钼金属盐、钴金属盐、钨金属盐中的两种或者三种；所述催化剂载体为改性分子筛——氧化铝。
所述改性分子筛——氧化铝，是分子筛改性的Al2O3；所述分子筛选自SAPO-34型分子筛、ZSM-22型分子筛、ZSM-23型分子筛、NaX型分子筛、MCM-41型分子筛、SAPO-11型分子筛、ZSM-35型分子筛中的一种或者多种，所述分子筛在载体中含量为0.1wt％～10wt％。
所述加氢异构催化剂由含量为0.2wt％-1.0wt％活性组分和催化剂载体组成；所述活性组分为铂金属盐或钯金属盐；所述催化剂载体为改性分子筛——氧化铝。所述改性分子筛——氧化铝，是由分子筛改性的Al2O3，分子筛选自SAPO-34型分子筛、ZSM-22型分子筛、ZSM-5型分子筛、MCM-41型分子筛、SAPO-11型分子筛、ZSM-35型分子筛中的一种或者多种；所述分子筛在改性分子筛——氧化铝中含量为10wt％～80wt％。
有益效果：采用此专利工艺，经脱硫后的产品油先进行常压分馏，除去沸点＜120℃的组分，同时获得沸点＞280℃成品组分，只将剩余的沸点120-280℃组分进行加氢异构化反应，可以有效降低加氢异构装置负荷，减少能量消耗，减少气体排放。
附图说明
图1是废弃动植物油脂加氢制生物航煤和可再生烷烃的处理流程图；
图中1.新氢压缩机，2.进料泵，3.循环氢压缩机，4.加氢反应器，5.高压分离器，6.低压分离器，7.汽提塔，8.分馏塔，9.加氢异构进料泵，10.异构新氢压缩机，11.异构循环氢压缩机，12.异构反应器，13.异构高压分离器，14.异构低压分离器，15.异构分离塔。
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。
所述的废弃动植物油脂加氢制生物航煤和可再生烷烃的方法，其具体步骤为：
a)废弃动植物油脂与可再生烷烃经进料泵2，混合均匀得混合物；其中，所述的可再生烷烃占废弃动植物油脂的10wt.％～90wt.％；
b)步骤a)所得混合物与经新氢压缩机1送入的氢气混合进入加氢反应器4，在加氢催化剂存在下进行加氢反应；其反应条件为：液体空速0.5～2h-1，氢油体积比500:1～2000:1，反应压力4～8MPa，反应温度320-380℃；
c)步骤b)所得物料进入高压分离器5，压力为4～8Mpa进行分离，分离得到气体，产品油和水；气体进入循环氢压缩机3，在反应装置内循环；
d)步骤c)所得产品油和水进入低压分离器6，压力为0.5～1.5MPa进行分离，分离所得产品油进入汽提塔7脱硫，分离出的水排入污水罐；
e)脱硫后的产品油进入常压分馏塔8分馏，分馏塔8顶得沸点小于120℃的组分为可再生轻烃，分馏侧线得沸点120-280℃组分，分馏塔8底得沸点＞280℃组分为可再生烷烃；
其中，沸点＞280℃组分部分回流与原料混合，剩余部分作为可再生烷烃产品产出；
所述常压分馏所得产物比例关系为：沸点小于120℃的组分占3～6wt％，沸点120-280℃组分占50～70wt％，剩余为沸点＞280℃组分；
f)步骤e)所得120-280℃组分经加氢异构进料泵9与异构新氢压缩机10送入的氢气混合，在加氢异构催化剂存在下，在异构反应器12内进行异构反应；其反应条件为：液体空速0.5～2h-1，氢油体积比500:1～2000:1，反应压力2～6MPa，反应温度300-380℃；
g)步骤f)异构反应所得物料进入异构高压分离器13，压力为2～6Mpa进行分离，分离出气体和产品油，气体经异构循环氢压缩机11在反应装置内循环；
h)产品油进入异构低压分离器14，压力为0.5～1.5MPa进行分离，分离出溶解气，溶解气去火炬，剩余产品油去异构分馏塔15，塔顶分馏出沸点小于120℃的可再生轻烃，塔底得生物航煤。
表1：实施例中废弃动植物油脂性质：
地沟油 大豆油 棕榈脂肪酸 泔水油
密度(20℃)/(g/cm<sup>3</sup>) 0.908 0.915 0.874 0.920
40℃粘度/(mm<sup>2</sup>/s) 22.2 36.4 20.1 30.0
总酸值/(mgKOH/g) 122.2 0.6 205.1 10.0
C1含量/％ 6.9 59.2 3.7 51.9
S含量/(μg/g) 24.5 23.3 22.8 16.6
表2：实施例1-3实验条件及生物航煤性能
Figure BDA0002634671660000061
Figure BDA0002634671660000071
Figure BDA0002634671660000081

Claims (9)

1.废弃动植物油脂加氢制生物航煤和可再生烷烃的方法，其步骤包括：
a)废弃动植物油脂与可再生烷烃混合均匀得混合物；
b)步骤a)所得混合物与氢气混合在加氢催化剂存在下进行加氢反应；
c)步骤b)所得物料进行高压分离得到气体，产品油和水；气体在反应装置内循环；
d)产品油和水进行低压分离，低压分离出的产品油进行汽提脱硫；
e)脱硫后产品油进行常压分馏，分馏出沸点＜120℃的组分为可再生轻烃、沸点120-280℃组分、沸点＞280℃组分为可再生烷烃；
其中，沸点＞280℃组分部分回流与废弃动植物油脂原料混合，剩余部分作为可再生烷烃产品产出；
f)步骤e)所得沸点120-280℃组分与氢气混合，在加氢异构催化剂存在下，进行异构反应；
g)步骤f)异构反应所得物料经高压分离，分离出气体和产品油，气体在反应装置内循环；
h)高压分离所得产品油再进行低压分离，分离出其中的溶解气后，对产品油进行分馏，分馏出沸点＜120℃的组分，剩余组分为生物航煤。
2.根据权利要求1所述的废弃动植物油脂加氢制生物航煤和可再生烷烃的方法，其特征在于：其具体步骤包括：
a)废弃动植物油脂与可再生烷烃混合均匀得混合物；其中，所述的可再生烷烃占废弃动植物油脂的10wt.％～90wt.％；
b)步骤a)所得混合物与氢气混合，在加氢催化剂存在下进行加氢反应；
c)步骤b)所得物料，在压力为4～8Mpa条件下进行分离，分离得到气体，产品油和水；气体在反应装置内循环；
d)步骤c)所得产品油和水，在压力为0.5～1.5MPa条件下进行分离，分离所得产品油进入汽提塔脱硫，分离出的水排入污水罐；
e)脱硫后的产品油进行常压分馏，分馏塔顶得沸点＜120℃的组分为可再生轻烃，分馏侧线得沸点120-280℃组分，分馏塔底得沸点＞280℃组分为可再生烷烃；
其中，沸点＞280℃组分部分回流与原料混合，剩余部分作为可再生烷烃产品产出；
所述常压分馏所得产物比例关系为：沸点＜120℃的组分可再生轻烃占3～6wt％，120-280℃组分占50～70wt％，剩余为＞280℃组分可再生烷烃；
f)步骤e)所得120-280℃组分与氢气混合，在加氢异构催化剂存在下，进行异构反应；
g)步骤f)异构反应所得物料，在压力为2～6Mpa进行分离，分离出气体和产品油，气体经循环氢压缩机，在反应装置内循环；
h)步骤g)所得产品油，在压力为0.5～1.5MPa进行分离，分离出溶解气，溶解气去火炬，剩余产品油去异构分馏塔，塔顶分馏出沸点＜120℃的可再生轻烃，塔底得生物航煤。
3.根据权利要求1或2所述的废弃动植物油脂加氢制生物航煤和可再生烷烃的方法，其特征在于：步骤b)所述加氢反应，其反应条件为：液体空速0.5～2h-1，氢油体积比500:1～2000:1，反应压力4～8MPa，反应温度320-380℃。
4.根据权利要求1或2所述的废弃动植物油脂加氢制生物航煤和可再生烷烃的方法，其特征在于：步骤f)所述的异构反应，其反应条件为：液体空速0.5～2h-1，氢油体积比500:1～2000:1，反应压力2～6MPa，反应温度300-380℃。
5.根据权利要求1或2所述的废弃动植物油脂加氢制生物航煤和可再生烷烃的方法，其特征在于：所述的废弃动植物油脂为餐饮废油、地沟油、泔水油、棕榈酸化油、椰子油、棕榈油中的一种或多种。
6.根据权利要求1或2所述的废弃动植物油脂加氢制生物航煤和可再生烷烃的方法，其特征在于：所述加氢催化剂由含量为1wt％-30wt％的活性组分和催化剂载体组成；所述活性组分为镍金属盐、钼金属盐、钴金属盐、钨金属盐中的两种或者三种；所述催化剂载体为改性分子筛——氧化铝。
7.根据权利要求6所述的废弃动植物油脂加氢制生物航煤和可再生烷烃的方法，其特征在于：所述改性分子筛——氧化铝，是分子筛改性的Al2O3；所述分子筛选自SAPO-34型分子筛、ZSM-22型分子筛、ZSM-23型分子筛、NaX型分子筛、MCM-41型分子筛、SAPO-11型分子筛、ZSM-35型分子筛中的一种或者多种，所述分子筛在所述改性分子筛——氧化铝中含量为0.1wt％～10wt％。
8.根据权利要求1或2所述的废弃动植物油脂加氢制生物航煤和可再生烷烃的方法，其特征在于：所述加氢异构催化剂由含量为0.2wt％-1.0wt％活性组分和催化剂载体组成；所述活性组分为铂金属盐或钯金属盐；所述催化剂载体为改性分子筛——氧化铝。
9.根据权利要求8所述的废弃动植物油脂加氢制生物航煤和可再生烷烃的方法，其特征在于：所述加氢异构催化剂中的催化剂载体，是由分子筛改性的Al2O3载体，分子筛选自SAPO-34型分子筛、ZSM-22型分子筛、ZSM-5型分子筛、MCM-41型分子筛、SAPO-11型分子筛、ZSM-35型分子筛中的一种或者多种；所述分子筛在载体中含量为10wt％～80wt％。
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