RU2674018C1 - Способ производства лёгкого масла путем сжижения биомассы - Google Patents
Способ производства лёгкого масла путем сжижения биомассы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2674018C1 RU2674018C1 RU2017140221A RU2017140221A RU2674018C1 RU 2674018 C1 RU2674018 C1 RU 2674018C1 RU 2017140221 A RU2017140221 A RU 2017140221A RU 2017140221 A RU2017140221 A RU 2017140221A RU 2674018 C1 RU2674018 C1 RU 2674018C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reaction
- biomass
- oil
- hydrogenation
- light
- Prior art date
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 162
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 136
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims abstract description 93
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims abstract description 61
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 59
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 49
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 166
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 claims description 158
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 35
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 31
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 20
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 19
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 19
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 17
- MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N O.O.O.[Al] Chemical group O.O.O.[Al] MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 10
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 claims description 5
- IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M iron(3+);oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Fe+3] IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 claims description 3
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 10
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 10
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 8
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 8
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 8
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 7
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 6
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 3
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 3
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 3
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- -1 timber Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 235000019737 Animal fat Nutrition 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- 239000010828 animal waste Substances 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000000852 hydrogen donor Substances 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/006—Combinations of processes provided in groups C10G1/02 - C10G1/08
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/06—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by destructive hydrogenation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/002—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal in combination with oil conversion- or refining processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/02—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/06—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by destructive hydrogenation
- C10G1/065—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by destructive hydrogenation in the presence of a solvent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/08—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal with moving catalysts
- C10G1/083—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal with moving catalysts in the presence of a solvent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/08—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal with moving catalysts
- C10G1/086—Characterised by the catalyst used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G65/00—Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only
- C10G65/02—Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only plural serial stages only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G7/00—Distillation of hydrocarbon oils
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G7/00—Distillation of hydrocarbon oils
- C10G7/06—Vacuum distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1011—Biomass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1011—Biomass
- C10G2300/1014—Biomass of vegetal origin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
- C10G2300/4006—Temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
- C10G2300/4012—Pressure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
- C10G2300/42—Hydrogen of special source or of special composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
- C10G2300/44—Solvents
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу производства легкого масла путем сжижения биомассы. Способ производства легкого масла осуществляют путем сжижения биомассы, при этом он включает следующие стадии: (1) смешивают биомассу, катализатор гидрирования и масло селективной очистки для приготовления суспензии биомассы; (2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и газообразным водородом для получения первого продукта реакции; (3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом для получения второго продукта реакции; (4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения для получения легкого компонента и тяжелого компонента; (5) проводят вакуумную перегонку тяжелого компонента для получения легкой фракции; (6) смешивают легкий компонент с легкой фракцией для образования смеси, проводят реакцию гидрирования смеси для получения продукта гидрирования; и (7) продукт гидрирования подвергают операции фракционирования для получения легкого масла. Технический результат – увеличение выхода легкого масла. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение относится к области техники сжижения биомассы, и в частности, к способу производства легкого масла посредством сжижения биомассы.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В широком смысле биомасса включает в себя все растения и микроорганизмы, а также животных, использующих растения и микроорганизмы в качестве продуктов питания, и отходы, произведенных животными; в узком смысле биомасса, в целом, означает такие вещества, как лигноцеллюлоза (коротко лигнин), например, стебли и деревья, за исключением сельскохозяйственных зерновых и фруктов и продукции лесохозяйственного производства, остатки переработки сельскохозяйственной продукции, отходы сельского хозяйства и лесного хозяйства, продукты жизнедеятельности домашнего скота и домашней птицы и отходы производственного процесса животноводства. В общем, представителями биомассы являются: сельскохозяйственные культуры, отходы земледелия, лесоматериалы, отходы лесоматериалов, продукты жизнедеятельности животных и т.д. Биомасса становится важным компонентом возобновляемых источников энергии благодаря таким свойствам как возобновляемость, низкий уровень загрязнения окружающей среды и широкая распространенность, так что эффективная разработка и использование энергии биомассы играет очень положительную роль в решении проблем, связанных с источниками энергии и экологической средой.
В данное время способы разработки и использования энергии биомассы проявляются, главным образом, в следующих нескольких аспектах: (1) прямое сжигание: биомассу непосредственно сжигают для использования тепла или последующего получения электроэнергии; (2) физико-химический процесс: биомассу подвергают физико-химической обработке, за которой следует компрессионная формовка для получения сформированного топливного материала; (3) биохимический процесс: биомассу подвергают гидролизу и ферментируют для получения этанола или обрабатывают посредством биогазовой технологии для получения биогаза; и (4) термохимический процесс: биомассу газифицируют для получения топливного газа биомассы или подвергают пиролизу для получения древесного угля или пиролитического масла из биомассы или непосредственно сжижают для получения сжиженной нефти и т.д., при этом в процессе непосредственного сжижения биомассы для получения сжиженной нефти биомасса напрямую вступает в реакцию с водородом, как правило, в условиях высокого давления в присутствии катализатора и превращается в жидкое топливо.
Например, способ непосредственного гидроожижения биомассы, включающий две стадии гидрообработки псевдоожиженного слоя, раскрыт в китайском патентном документе CN 102127462 А. Способ включает следующие стадии: а) стадию, в которой готовят суспензию из частиц биомассы в растворителе, предпочтительно, в растворителе доноре водорода; b) стадию, в которой суспензию подвергают первой гидрообработке в присутствии водорода по меньшей мере в одном реакторе, содержащем псевдоожиженный слой катализатора и осуществляющем работу в условиях температуры от 300 град. С до 440 град. С, общего давления от 15 МПа до 25 МПа, постоянный массовый расход составляет от 0,1/ч до 5/ч и коэффициент подачи водорода составляет от 0,1 нм3/кг до 2 нм3/кг; и с) по меньшей мере часть выходящего потока, полученного на стадии b) подвергают второй гидрообработке в присутствии водорода по меньшей мере в одном реакторе с кипящим слоем катализатора, при этом операцию выполняют в условиях температуры от 350 град. С до 470 град. С, общего давления от 15 МПа до 25 МПа, постоянный массовый расход составляет от 0,1/ч до 5/ч и коэффициент подачи водорода составляет от 0,1 нм3/кг до 2 нм3/кг. В упомянутой выше технологии сырьевую биомассу напрямую сжижают в жидкое вещество посредством первой стадии гидрообработки и второй стадии гидрообработки.
В упомянутой выше технологии жидкое вещество разделяют для получения газовой фазы, водной фазы, легкой фракции, содержащей по меньшей мере один углеводород, выбранный из группы, состоящей из: бензиновых, керосиновых и/или дизельных жидких углеводородов, а также для получения тяжелой углеводородной фракции вакуумного газойля, фракции вакуумного остатка и твердой фракции, которая может находиться в вакуумном остатке. В процессе разделения легкую фракцию можно смешивать с тяжелой углеводородной фракцией вакуумного газойля и с фракцией вакуумного остатка и, таким образом, выход легкой фракции снижается; тяжелую фракцию можно смешиваться с легкой фракцией в процессе разделения, и, таким образом, это также сказывается на выходе легкой фракции.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следовательно, в данное изобретение заключается в устранении недостатка, состоящего в том, что выход легкого масла, полученного посредством прямого сжижения биомассы, является низким, и предложен способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, дающий высокий выход легкого масла.
Для того, чтобы решить описанную выше задачу, техническое решение по данному изобретению заключается в следующем.
Способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, предложенный в данном изобретении, включает следующие стадии:
(1) смешивают биомассу, катализатор гидрирования и масло селективной очистки для приготовления суспензии биомассы;
(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и газообразным водородом для получения первого продукта реакции;
(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом для получения второго продукта реакции;
(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения для получения легкого компонента и тяжелого компонента;
(5) проводят вакуумную перегонку тяжелого компонента для получения легкой фракции;
(6) смешивают легкий компонент с легкой фракцией для образования смеси, проводят реакцию гидрирования смеси для получения продукта гидрирования; и
(7) продукт гидрирования подвергают операции фракционирования для получения легкого масла.
Предпочтительно, на стадии (1) массовое отношение биомассы к катализатору гидрирования составляет 100:(от 0,5 до 5).
Предпочтительно, на стадии (2) условия реакции для первой реакции сжижения следующие:
температура реакции от 280 град. С до 470 град. С;
давление реакции от 13 МПа до 27 МПа;
соотношение газ-жидкость составляет от 600 л/кг до 1400 л/кг; и
объемный расход суспензии биомассы составляет от 0,3/ч до 2/ч.
Также, на стадии (2) условия реакции для первой реакции сжижения следующие:
температура реакции от 450 град. С до 470 град. С;
давление реакции от 26 МПа до 27 МПа;
соотношение газ-жидкость составляет от 600 л/кг до 1400 л/кг; и
объемный расход суспензии биомассы составляет от 0,3/ч до 2/ч.
Предпочтительно, на стадии (3) условия реакции для второй реакции сжижения следующие:
температура реакции от 300 град. С до 490 град. С;
давление реакции от 12 МПа до 27 МПа;
соотношение газ-жидкость составляет от 700 л/кг до 1600 л/кг; и
объемный расход суспензии биомассы составляет от 0,3/ч до 2/ч.
Также, на стадии (3) условия реакции для второй реакции сжижения следующие:
температура реакции от 480 град. С до 490 град. С;
давление реакции от 26 МПа до 27 МПа;
соотношение газ-жидкость составляет от 700 л/кг до 1600 л/кг; и
объемный расход суспензии биомассы составляет от 0,3/ч до 2/ч.
Предпочтительно, на стадии (5) вакуумную перегонку проводят при температуре от 320 град. С до 400 град. С под давлением 5 кПа до 20 кПа, при этом давление является абсолютным.
Предпочтительно, на стадии (6) условия реакции для реакции гидрирования следующие:
температура реакции от 280 град. С до 440 град. С;
давление реакции от 10 МПа до 25 МПа;
объемное соотношение водород/масло составляет от 800 до 1500; и
объемный расход составляет от 0,5/ч до 2/ч.
Предпочтительно, на стадии (7) операцию фракционирования проводят при температуре от 340 град. С до 390 град. С.
Предпочтительно, способ дополнительно включает стадию сбора дистиллятного масла, полученного после стадии вакуумной перегонки, и сбора тяжелой фракции, полученной после стадии операции фракционирования для того, чтобы использовать дистиллятное масло и тяжелую фракцию в качестве масла селективной очистки.
Предпочтительно, перед тем, как подвергнуть продукт гидрирования операции фракционирования, продукт гидрирования подвергают операции второго разделения для получения газообразного водорода, газофазного легкого углеводорода и жидкой фазы, при этом газообразный водород циркулирует и его используют в первой реакции сжижения, второй реакции сжижения и в реакции гидрирования.
Предпочтительно, на стадии (1) содержание биомассы в суспензии биомассы составляет от 10% мас. до 50% мас. с размером частиц от 5 до 2000 микрон; и смешивание проводят при температуре от 25 град. С до 180 град. С.
Предпочтительно, катализатор гидрирования содержит по меньшей мере один катализатор, выбранный из группы, состоящей из следующих катализаторов:
1) аморфного оксида железа и/или аморфного оксида-гидроксида железа; и
2) аморфного оксида алюминия, несущего активный компонент, причем активный компонент содержит по меньшей мере один оксид, выбранный из оксидов металлов группы VIB, группы VIIB и группы VIII, при этом содержание активного компонента составляет от 10% мас. до 25% мас.
Масло селективной очистки содержит по меньшей мере одно масло, выбранное из группы, состоящей из: дистиллятного масла, полученного после стадии вакуумной перегонки, растительного масла, жидкого жира животного происхождения, каменноугольной смолы и отработанного суспензионного масла установки каталитического крекинга.
Биомасса представляет собой материал, полученный посредством сушки и измельчения, из растений и микроорганизмов, а также животных, использующих растения и микроорганизмы в качестве пищевых продуктов, и отходов, произведенных животными.
По сравнению с известным уровнем техники, способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, предложенный в данном изобретении, имеет следующие положительные эффекты:
1) согласно способу производства легкого масла посредством сжижения биомассы, предложенному в вариантах реализации данного изобретения, биомассу, катализатор гидрирования и масло селективной очистки смешивают для приготовления суспензии биомассы; затем суспензию биомассы и газообразный водород подвергают первой реакции сжижения, а вторую реакцию сжижения проводят для получения второго продукта реакции, таким образом, чтобы полностью превратить биомассу в жидкую фазу посредством двукратных реакций сжижения, при этом повышается выход жидкого масла; затем второй продукт реакции подвергают операции разделения для получения легкого компонента и тяжелого компонента; затем проводят вакуумную перегонку тяжелого компонента для получения легкой фракции; затем легкий компонент смешивают с легкой фракцией для образования смеси и проводят реакцию гидрирования смеси для получения продукта гидрирования; осуществляют отделение легкого компонента от тяжелого компонента в три непрерывные стадии, т.е. посредством операции разделения, вакуумной перегонки и реакции гидрирования; посредством вакуумной перегонки отделяют легкую фракцию, смешанную с тяжелым компонентом, и отделяют тяжелую фракцию, которая не подвержена гидроожижению, чтобы избежать ее влияния на последующее превращение легкого масла; затем легкую фракцию смешивают с легким компонентом для образования смеси и проводят реакцию гидрирования смеси таким образом, что некоторые тяжелые компоненты, подверженные превращению в легкую фракцию, смешанные с легким компонентом, посредством реакции гидрирования могут быть преобразованы в легкие компоненты, при этом выход легкого масла повышается, более конкретно, повышается выход масла с низкотемпературным диапазоном фракционирования, содержащегося в легком масле, например, бензиновой фракции; кроме того, масло из биомассы подвергают разделению и вакуумной перегонке в максимально возможной степени заранее, до скопления и спекания остатков в масле из биомассы; затем остатки удаляют из низа устройства для вакуумной перегонки, таким образом содержание остатков в последующем легком масле уменьшается; и, наконец, продукт гидрирования подвергают операции фракционирования для получения масел всех диапазонов фракционирования. Посредством испытаний доказано, что коэффициент сжижения биомассы достигает 95% мас. или более, при этом содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования 145 град. С или ниже составляет от 30% мас. до 40% мас, содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 145 град. С до 360 град. С составляет от 30% мас. до 50% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 360 град. С до 520 град. С составляет от 10% мас. до 15% мас., оставшаяся часть состоит из тяжелого масла с диапазоном фракционирования 520 град. С или выше и остатков, при этом содержание остатков составляет не более, чем 5% мас;
2) способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, предложенный в вариантах реализации данного изобретения, дополнительно включающий стадию сбора дистиллятного масла, полученного после стадии вакуумной перегонки, и тяжелой фракции, полученной после стадии операции фракционирования, для того, чтобы использовать дистиллятное масло и тяжелую фракцию в качестве масла селективной очистки; причем благодаря этой стадии стоимость масла селективной очистки может быть значительно снижена, при этом источник масла селективной очистки расширен и не ограничен режимом дополнительного добавления масла селективной очистки, например, тяжелого масла, и, следовательно, масло селективной очистки является универсальным для восполнения и обладает высокой эксплуатационной гибкостью; и
3) согласно способу производства легкого масла посредством сжижения биомассы, предложенному в вариантах реализации данного изобретения, перед тем, как подвергнуть продукт гидрирования операции фракционирования, продукт гидрирования дополнительно подвергают второй операции разделения для получения газообразного водорода, газофазного легкого углеводорода и жидкой фазы, причем газообразный водород может быть циркулирующим и его используют в первой реакции сжижения, второй реакции сжижения и в реакции гидрирования.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для того, чтобы более наглядно проиллюстрировать технологические решения, описанные в вариантах реализации данного изобретения или в известном уровне техники, ниже дано краткое описание сопроводительных чертежей, необходимых для описания вариантов реализации изобретения или известного уровня техники. Очевидно, что сопроводительные чертежи в представленном ниже описании представляют собой лишь некоторые из вариантов реализации данного изобретения, на основе которых специалистами в данной области техники без каких-либо творческих усилий могут быть получены другие чертежи.
На Фиг. 1 проиллюстрирована принципиальная технологическая схема способа производства легкого масла посредством сжижения биомассы, предложенного в данном изобретении.
Ссылочные позиции:
1-масло селективной очистки; 2 - биомасса; 3 - катализатор гидрирования; 4 - резервуар суспезии биомассы; 5 - реактор с суспендированным слоем; 6 - реактор с внутренней циркуляцией суспендированного слоя; 7 - продукт гидрирования из реактора с суспендированным слоем; 8 - горячий сепаратор высокого давления; 9 - легкий компонент; 10 - тяжелый компонент; 11 - предохранительный клапан перепада высокого давления; 12 - колонна вакуумной перегонки; 13 - масло верха колонны; 14 - линия отведения дистиллятного масла; 15 - реактор гидрирования с неподвижным слоем; 16 - продукт гидрирования из реактора с неподвижным слоем; 17 - сепаратор; 18 - газообразный водород; 19 - газофазный легкий углеводород; 20 - дистиллятное масло; 21 - ректификационная колонна; 22 - бензиновая фракция из биомассы; 23 - дизтопливо из биомассы; 24 - остатки масла из биомассы со дна колонны; 25 - остаток; и 26 - газообразный водород.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Чтобы сделать цели, технические решения и преимущества данного изобретения более наглядными, данное изобретение в сочетании с вариантами реализации изобретения дополнительно описано ниже. Следует понимать, что данное изобретение может быть осуществлено в различных формах, но не должно быть ограничено описанными вариантами реализации изобретения. Напротив, эти варианты реализации изобретения предложены таким образом, чтобы данное изобретение было исчерпывающим и полным, и концепции данного изобретения будут полностью переданы специалистам в данной области техники. Данное изобретение будет ограничено только прилагаемой формулой изобретения.
Кроме того, технические характеристики, связанные с различными вариантами реализации данного изобретения, описанными ниже, могут быть совместно объединены, если они не противоречат друг другу.
В каждом из следующих вариантов реализации изобретения и сравнительных примеров, расчетные формулы для коэффициента сжижения биомассы и содержания масла из биомассы каждого диапазона фракционирования в дистиллятном масле следующие:
коэффициент сжижения биомассы = (общая масса жидкости в продукте - масса катализатора гидрирования - масса масла селективной очистки) / общая масса биомассы;
содержание масла из биомассы каждого диапазона фракционирования в дистиллятном масле = (масса масла в каждом диапазоне фракционирования - масса масла селективной очистки в диапазоне фракционирования) / общая масса масла из биомассы; и
содержание остатка в дистиллятном масле = масса остатка / общая масса всех масел
Вариант реализации изобретения 1
В этом варианте реализации изобретения предложен способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, как проиллюстрировано на Фиг. 1, включающий следующие стадии:
(1) аморфный оксид алюминия (имеющий размер частиц от 5 до 50 микрон и количество несущих частиц 10% мас.), несущий оксид Мо и оксид Ni, частицы пшеничной соломы с размером частиц 10 микрон и серу равномерно смешивают в резервуаре 4 суспезии биомассы в соответствии с массовым соотношением 5:100:0,3 для получения смеси, смесь добавляют к каменноугольной смоле средней/низкой температуры и проводят равномерное перемешивание при температуре 100 град. С для образования суспензии биомассы с содержанием биомассы 25% мас;
(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и дополнительно добавленным газообразным водородом 26 в реакторе 5 с суспендированным слоем для получения первого продукта реакции, при этом параметры для первой реакции сжижения следующие: температура реакции 320 град. С, давление реакции 20 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1000 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 1/ч;
(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом в реакторе 6 с внутренней циркуляцией суспендированного слоя для получения второго продукта реакции, т.е. продукта гидрирования 7 из реактора с суспендированным слоем, при этом параметры для второй реакции сжижения следующие: температура реакции 400 град. С, давление реакции 20 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1100 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 1/ч;
(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения в горячем сепараторе 8 высокого давления под давлением 19 МПа для производства легкого компонента 9 и тяжелого компонента 10;
(5) тяжелый компонент 10 подвергают операции разгерметизации посредством предохранительного клапана 11 перепада высокого давления, позволяя тяжелому компоненту далее поступать в колонну 12 вакуумной перегонки и проводят вакуумную перегонку при температуре 360 град. С под давлением 10 кПа для получения легкой фракции, т.е. масла верха колонны 13, и дистиллятного масла 14, поступающего в линию отведения в колонне 12 вакуумной перегонки, возвращают дистиллятное масло 14 из линии отведения на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1, и отправляют остатки 25 из низа колонны 12 вакуумной перегонки на повторную переработку;
(6) смешивают легкий компонент 9 с маслом верха 13 колонны для образования смеси и проводят реакцию гидрирования смеси в реакторе 15 гидрирования с неподвижным слоем для получения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем, при этом условия для реакции гидрирования следующие: температура реакции 360 град. С, давление реакции 17 МПа, объемное соотношение водород-масло составляет 1100 и объемный расход составляет 1,2/ч;
(7) позволяют продукту гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем поступать в сепаратор 17, проводят вторую операцию разделения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем для получения газообразного водорода 18, газофазного легкого углеводорода 19 и жидкой фазы, т.е. дистиллятного масла 20, при этом газообразный водород 18 могут использовать в первой реакции сжижения, второй реакции сжижения и в реакции гидрирования, а газофазный легкий углеводород 19 используют повторно; и
(8) позволяют дистиллятному маслу 20 поступать в ректификационную колонну 21, проводят операцию фракционирования при температуре 360 град. С для выделения бензиновой фракции с верха колонны, для выделения дизтоплива из средней и верхней части колонны, и выгружают остатки масла на дне колонны 24, т.е. тяжелую фракцию, из низа колонны, возвращая тяжелую фракцию на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1.
Посредством испытаний доказано, что коэффициент сжижения биомассы достигает 98% мас., при этом содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования 145 град. С или ниже составляет 40% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 145 град. С до 360 град. С составляет 45% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 360 град. С до 520 град. С составляет 10% мас., содержание тяжелого масла с диапазоном фракционирования 520 град. С или выше составляет 4% мас., и содержание остатка составляет 1% мас.
Вариант реализации изобретения 2
В этом варианте реализации изобретения предложен способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, включающий следующие стадии:
(1) аморфный оксид алюминия (имеющий размер частиц от 100 до 150 микрон и количество несущих частиц 25%), несущий оксид W и оксид Ni, частицы соломы тростника с размером частиц 200 микрон и серу равномерно смешивают в резервуаре 4 суспезии биомассы в соответствии с массовым соотношением 1:100:0.4 для получения смеси, смесь добавляют в соевое масло, и проводят равномерное перемешивание при температуре 180 град. С для образования суспензии биомассы с содержанием биомассы 10% мас.;
(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и дополнительно добавленным газообразным водородом 26 в реакторе 5 с суспендированным слоем для получения первого продукта реакции, при этом параметры для первой реакции сжижения следующие: температура реакции 280 град. С, давление реакции 27 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 600 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 2/ч;
(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом в реакторе 6 с внутренней циркуляцией суспендированного слоя для получения второго продукта реакции, т.е. продукта гидрирования 7 из реактора с суспендированным слоем, при этом параметры для второй реакции сжижения следующие: температура реакции 490 град. С, давление реакции 12 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1600 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 0,3/ч;
(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения в горячем сепараторе 8 высокого давления под давлением 15 МПа для производства легкого компонента 9 и тяжелого компонента 10;
(5) тяжелый компонент 10 подвергают операции разгерметизации посредством предохранительного клапана 11 перепада высокого давления, позволяя тяжелому компоненту далее поступать в колонну 12 вакуумной перегонки и проводят вакуумную перегонку при температуре 400 град. С под давлением 5 кПа для получения легкой фракции, т.е. масла верха колонны 13, и дистиллятного масла 14, поступающего в линию отведения в колонне 12 вакуумной перегонки, возвращают дистиллятное масло 14 из линии отведения на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1, и отправляют остатки 25 из низа колонны 12 вакуумной перегонки на повторную переработку;
(6) смешивают легкий компонент 9 с маслом верха 13 колонны для образования смеси и проводят реакцию гидрирования смеси в реакторе 15 гидрирования с неподвижным слоем для получения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем, при этом условия для реакции гидрирования следующие: температура реакции 440 град. С, давление реакции 10 МПа, объемное соотношение водород-масло составляет 1500, и объемный расход составляет 0,5/ч;
(7) позволяют продукту гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем поступать в сепаратор 17, проводят вторую операцию разделения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем для получения газообразного водорода 18, газофазного легкого углеводорода 19 и жидкой фазы, т.е. дистиллятного масла 20, при этом газообразный водород 18 могут использовать в первой реакции сжижения, второй реакции сжижения и в реакции гидрирования, а газофазный легкий углеводород 19 используют повторно; и
(8) позволяют дистиллятному маслу 20 поступать в ректификационную колонну 21, проводят операцию фракционирования при температуре 360 град. С для выделения бензиновой фракции с верха колонны, для выделения дизтоплива из средней и верхней части колонны, и выгружают остатки масла на дне колонны 24, т.е. тяжелую фракцию, из низа колонны, возвращая тяжелую фракцию на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1.
Посредством испытаний доказано, что коэффициент сжижения биомассы достигает 96% мас., при этом содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования 145 град. С или ниже составляет 35% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 145 град. С до 360 град. С составляет 40% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 360 град. С до 520 град. С составляет 15% мас., содержание тяжелого масла с диапазоном фракционирования 520 град. С или выше составляет 6% мас., и содержание остатка составляет 4% мас.
Вариант реализации изобретения 3
В этом варианте реализации изобретения предложен способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, включающий следующие стадии:
(1) аморфный оксид алюминия (имеющий размер частиц от 100 до 150 микрон и количество несущих частиц 10%), несущий оксид Pd и оксид Ni, аморфный оксид железа, частицы соломы тростника с размером частиц 1000 микрон и серу равномерно смешивают в резервуаре 4 суспезии биомассы в соответствии с массовым соотношением 2:2:100:0.3 для получения смеси, смесь добавляют в соевое масло и проводят равномерное перемешивание при температуре 25 град. С для образования суспензии биомассы с содержанием биомассы 50% мас.;
(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и дополнительно добавленным газообразным водородом 26 в реакторе 5 с суспендированным слоем для получения первого продукта реакции, при этом параметры для первой реакции сжижения следующие: температура реакции 470 град. С, давление реакции 13 МПа, соотношение газ-жидкость составляет от 1400 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 0,3/ч;
(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом в реакторе 6 с внутренней циркуляцией суспендированного слоя для получения второго продукта реакции, т.е. продукта гидрирования 7 из реактора с суспендированным слоем, при этом параметры для второй реакции сжижения следующие: температура реакции 300 град. С, давление реакции 27 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 700 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 2/ч;
(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения в горячем сепараторе 8 высокого давления под давлением 15 МПа для производства легкого компонента 9 и тяжелого компонента 10;
(5) тяжелый компонент 10 подвергают операции разгерметизации посредством предохранительного клапана 11 перепада высокого давления, позволяя тяжелому компоненту далее поступать в колонну 12 вакуумной перегонки, и проводят вакуумную перегонку при температуре 320 град. С под давлением 20 кПа для получения легкой фракции, т.е. масла верха колонны 13, и дистиллятного масла 14, поступающего в линию отведения в колонне 12 вакуумной перегонки, возвращают дистиллятное масло 14 из линии отведения на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1, и отправляют остатки 25 из низа колонны 12 вакуумной перегонки на повторную переработку;
(6) смешивают легкий компонент 9 с маслом верха 13 колонны для образования смеси и проводят реакцию гидрирования смеси в реакторе 15 гидрирования с неподвижным слоем для получения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем, при этом условия для реакции гидрирования следующие: температура реакции 280 град. С, давление реакции 25 МПа, объемное соотношение водород-масло составляет 800 и объемный расход составляет 2/ч;
(7) позволяют продукту гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем поступать в сепаратор 17, проводят вторую операцию разделения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем для получения газообразного водорода 18, газофазного легкого углеводорода 19 и жидкой фазы, т.е. дистиллятного масла 20, при этом газообразный водород 18 могут использовать в первой реакции сжижения, второй реакции сжижения и в реакции гидрирования, а газофазный легкий углеводород 19 используют повторно; и
(8) позволяют дистиллятному маслу 20 поступать в ректификационную колонну 21, проводят операцию фракционирования при температуре 300 град. С для выделения бензиновой фракции с верха колонны, для выделения дизтоплива из средней и верхней части колонны, и выгружают остатки масла на дне колонны 24, т.е. тяжелую фракцию, из низа колонны, возвращая тяжелую фракцию на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1.
Посредством испытаний доказано, что коэффициент сжижения биомассы достигает 97% мас., при этом содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования 145 град. С или ниже составляет 36% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 145 град. С до 360 град. С составляет 42% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 360 град. С до 520 град. С составляет 14% мас., содержание тяжелого масла с диапазоном фракционирования 520 град. С или выше составляет 6% мас., и содержание остатка составляет 2% мас.
Вариант реализации изобретения 4
В этом варианте реализации изобретения предложен способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, включающий следующие стадии:
(1) аморфный оксид алюминия (имеющий размер частиц от 150 до 200 микрон и количество несущих частиц 13%), несущий оксид Мо и оксид Со, частицы деревянной стружки с размером частиц 2000 микрон и серу равномерно смешивают в резервуаре 4 суспезии биомассы в соответствии с массовым соотношением 3:100:0.2 для получения смеси, смесь добавляют в жидкий жир животного происхождения низкой температуры и проводят равномерное перемешивание при температуре 80 град. С для образования суспензии биомассы с содержанием биомассы 20% мас.;
(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и дополнительно добавленным газообразным водородом 26 в реакторе 5 с суспендированным слоем для получения первого продукта реакции, при этом параметры для первой реакции сжижения следующие: температура реакции 320 град. С, давление реакции 18 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 800 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 1,5/ч;
(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом в реакторе 6 с внутренней циркуляцией суспендированного слоя для получения второго продукта реакции, т.е. продукта гидрирования 7 из реактора с суспендированным слоем, при этом параметры для второй реакции сжижения следующие: температура реакции 350 град. С, давление реакции 18 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1200 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 1,5/ч;
(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения в горячем сепараторе 8 высокого давления под давлением 22 МПа для производства легкого компонента 9 и тяжелого компонента 10;
(5) тяжелый компонент 10 подвергают операции разгерметизации посредством предохранительного клапана 11 перепада высокого давления, позволяя тяжелому компоненту далее поступать в колонну 12 вакуумной перегонки, и проводят вакуумную перегонку при температуре 380 град. С под давлением 8 кПа для получения легкой фракции, т.е. масла верха колонны 13, и дистиллятного масла 14, поступающего в линию отведения в колонне 12 вакуумной перегонки, и отправляют остатки 25 из низа колонны 12 вакуумной перегонки на повторную переработку;
(6) смешивают легкий компонент 9 с маслом верха 13 колонны для образования смеси и проводят реакцию гидрирования смеси в реакторе 15 гидрирования с неподвижным слоем для получения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем, при этом условия для реакции гидрирования следующие: температура реакции 400 град. С, давление реакции 18 МПа, объемное соотношение водород-масло составляет 1100, и объемный расход составляет 1,3/ч;
(7) позволяют продукту гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем поступать в сепаратор 17, проводят вторую операцию разделения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем для получения газообразного водорода 18, газофазного легкого углеводорода 19 и жидкой фазы, т.е. дистиллятного масла 20, при этом газообразный водород 18 могут использовать в первой реакции сжижения, второй реакции сжижения и в реакции гидрирования, а газофазный легкий углеводород 19 используют повторно; и
(8) позволяют дистиллятному маслу 20 поступать в ректификационную колонну 21, проводят операцию фракционирования при температуре 330 град. С для выделения бензиновой фракции с верха колонны, для выделения дизтоплива из средней и верхней части колонны, и выгружают остатки масла на дне колонны 24, т.е. тяжелую фракцию, из низа колонны.
Посредством испытаний доказано, что коэффициент сжижения биомассы достигает 95% мас., при этом содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования 145 град. С или ниже составляет 30% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 145 град. С до 360 град. С составляет 40% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 360 град. С до 520 град. С составляет 15% мас., содержание тяжелого масла с диапазоном фракционирования 520 град. С или выше составляет 10% мас., и содержание остатка составляет 5% мас.
Вариант реализации изобретения 5
В этом варианте реализации изобретения предложен способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, включающий следующие стадии:
(1) аморфный оксид алюминия (имеющий размер частиц от 250 до 350 микрон и количество несущих частиц 42% мас.), несущий оксид W и оксид Со, аморфный оксид-гидроксид железа, небольшие частицы деревянной стружки с размером частиц 5 микрон и серу равномерно смешивают в резервуаре 4 суспезии биомассы в соответствии с массовым соотношением 1:2:100:0.25 для получения смеси, смесь добавляют в растительное масло низкой температуры и проводят равномерное перемешивание при температуре 120 град. С для образования суспензии биомассы с содержанием биомассы 40% мас.;
(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и дополнительно добавленным газообразным водородом 26 в реакторе 5 с суспендированным слоем для получения первого продукта реакции, при этом параметры для первой реакции сжижения следующие: температура реакции 360 град. С, давление реакции 21 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1300 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 1,1/ч;
(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом в реакторе 6 с внутренней циркуляцией суспендированного слоя для получения второго продукта реакции, т.е. продукта гидрирования 7 из реактора с суспендированным слоем, при этом параметры для второй реакции сжижения следующие: температура реакции 330 град. С, давление реакции 24 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1000 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 1,6/ч;
(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения в горячем сепараторе 8 высокого давления под давлением 21 МПа для производства легкого компонента 9 и тяжелого компонента 10;
(5) тяжелый компонент 10 подвергают операции разгерметизации посредством предохранительного клапана 11 перепада высокого давления, позволяя тяжелому компоненту далее поступать в колонну 12 вакуумной перегонки, и проводят вакуумную перегонку при температуре 330 град. С под давлением 11 кПа для получения легкой фракции, т.е. масла верха колонны 13, и дистиллятного масла 14, поступающего в линию отведения в колонне 12 вакуумной перегонки, возвращают дистиллятное масло 14 из линии отведения на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1, и отправляют остатки 25 из низа колонны 12 вакуумной перегонки на повторную переработку;
(6) смешивают легкий компонент 9 с маслом верха 13 колонны для образования смеси и проводят реакцию гидрирования смеси в реакторе 15 гидрирования с неподвижным слоем для получения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем, при этом условия для реакции гидрирования следующие: температура реакции 360 град. С, давление реакции 20 МПа, объемное соотношение водород-масло составляет 1000, и объемный расход составляет 1/ч;
(7) позволяют продукту гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем поступать в сепаратор 17, проводят вторую операцию разделения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем для получения газообразного водорода 18, газофазного легкого углеводорода 19 и жидкой фазы, т.е. дистиллятного масла 20, при этом газообразный водород 18 могут использовать в первой реакции сжижения, второй реакции сжижения и в реакции гидрирования, а газофазный легкий углеводород 19 используют повторно; и
(8) позволяют дистиллятному маслу 20 поступать в ректификационную колонну 21, проводят операцию фракционирования при температуре 280 град. С для выделения бензиновой фракции с верха колонны, для выделения дизтоплива из средней и верхней части колонны, и выгружают остатки масла на дне колонны 24, т.е. тяжелую фракцию, из низа колонны, возвращая тяжелую фракцию на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1.
Посредством испытаний доказано, что коэффициент сжижения биомассы достигает 96% мас., при этом содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования 145 град. С или ниже составляет 33% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 145 град. С до 360 град. С составляет 43% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 360 град. С до 520 град. С составляет 15% мас., содержание тяжелого масла с диапазоном фракционирования 520 град. С или выше составляет 5% мас., и содержание остатка составляет 4% мас.
Вариант реализации изобретения 6
В этом варианте реализации изобретения предложен способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, включающий следующие стадии:
(1) аморфный оксид алюминия (имеющий размер частиц от 350 до 500 микрон и количество несущих частиц 40% мас.), несущий оксид Мо и оксид Ni, аморфный оксид железа, частицы пшеничной соломы с размером частиц 10 микрон и серу равномерно смешивают в резервуаре 4 суспезии биомассы в соответствии с массовым соотношением 1:1:100:0,1 для получения смеси, смесь добавляют к каменноугольной смоле средней/низкой температуры и проводят равномерное перемешивание при температуре 100 град. С для образования суспензии биомассы с содержанием биомассы 40% мас.;
(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и дополнительно добавленным газообразным водородом 26 в реакторе 5 с суспендированным слоем для получения первого продукта реакции, при этом параметры для первой реакции сжижения следующие: температура реакции 300 град. С, давление реакции 21 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1000 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 1,1/ч;
(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом в реакторе 6 с внутренней циркуляцией суспендированного слоя для получения второго продукта реакции, т.е. продукта гидрирования 7 из реактора с суспендированным слоем, при этом параметры для второй реакции сжижения следующие: температура реакции 330 град. С, давление реакции 24 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1000 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 2/ч;
(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения в горячем сепараторе 8 высокого давления под давлением 21 МПа для производства легкого компонента 9 и тяжелого компонента 10;
(5) тяжелый компонент 10 подвергают операции разгерметизации посредством предохранительного клапана 11 перепада высокого давления, позволяя тяжелому компоненту далее поступать в колонну 12 вакуумной перегонки, и проводят вакуумную перегонку при температуре 330 град. С под давлением 11 кПа для получения легкой фракции, т.е. масла верха колонны 13, и дистиллятного масла 14, поступающего в линию отведения в колонне 12 вакуумной перегонки, возвращают дистиллятное масло 14 из линии отведения на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1, и отправляют остатки 25 из низа колонны 12 вакуумной перегонки на повторную переработку;
(6) смешивают легкий компонент 9 с маслом верха 13 колонны для образования смеси и проводят реакцию гидрирования смеси в реакторе 15 гидрирования с неподвижным слоем для получения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем, при этом условия для реакции гидрирования следующие: температура реакции 360 град. С, давление реакции 20 МПа, объемное соотношение водород-масло составляет 1000, и объемный расход составляет 1/ч; и
(7) позволяют продукту гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем поступать в ректификационную колонну 21, проводят операцию фракционирования при температуре 280 град. С для выделения бензиновой фракции с верха колонны, для выделения дизтоплива из средней и верхней части колонны, и выгружают остатки масла на дне колонны 24, т.е. тяжелую фракцию, из низа колонны, возвращая тяжелую фракцию на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1.
Посредством испытаний доказано, что коэффициент сжижения биомассы достигает 96.5% мас., при этом содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования 145 град. С или ниже составляет 34% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 145 град. С до 360 град. С составляет 42,5% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 360 град. С до 520 град. С составляет 15% мас., содержание тяжелого масла с диапазоном фракционирования 520 град. С или выше составляет 4,5% мас., и содержание остатка составляет 4% мас.
Вариант реализации изобретения 7
В этом варианте реализации изобретения предложен способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, включающий следующие стадии:
(1) аморфный оксид алюминия (имеющий размер частиц от 100 до 150 микрон и количество несущих частиц 25%), несущий оксид W и оксид Ni, частицы соломы тростника с размером частиц 200 микрон и серу равномерно смешивают в резервуаре 4 суспезии биомассы в соответствии с массовым соотношением 1:100:0,4 для получения смеси, смесь добавляют в соевое масло и проводят равномерное перемешивание при температуре 180 град. С для образования суспензии биомассы с содержанием биомассы 10% мас.;
(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и дополнительно добавленным газообразным водородом 26 в реакторе 5 с суспендированным слоем для получения первого продукта реакции, при этом параметры для первой реакции сжижения следующие: температура реакции 450 град. С, давление реакции 26 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 600 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 2/ч;
(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом в реакторе 6 с внутренней циркуляцией суспендированного слоя для получения второго продукта реакции, т.е. продукта гидрирования 7 из реактора с суспендированным слоем, при этом параметры для второй реакции сжижения следующие: температура реакции 480 град. С, давление реакции 26 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1600 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 0,3/ч;
(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения в горячем сепараторе 8 высокого давления под давлением 15 МПа для производства легкого компонента 9 и тяжелого компонента 10;
(5) тяжелый компонент 10 подвергают операции разгерметизации посредством предохранительного клапана 11 перепада высокого давления, позволяя тяжелому компоненту далее поступать в колонну 12 вакуумной перегонки, и проводят вакуумную перегонку при температуре 400 град. С под давлением 5 кПа для получения легкой фракции, т.е. масла верха колонны 13, и дистиллятного масла 14, поступающего в линию отведения в колонне 12 вакуумной перегонки, возвращают дистиллятное масло 14 из линии отведения на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1, и отправляют остатки 25 из низа колонны 12 вакуумной перегонки на повторную переработку;
(6) смешивают легкий компонент 9 с маслом верха 13 колонны для образования смеси и проводят реакцию гидрирования смеси в реакторе 15 гидрирования с неподвижным слоем для получения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем, при этом условия для реакции гидрирования следующие: температура реакции 440 град. С, давление реакции 10 МПа, объемное соотношение водород-масло составляет 1500, и объемный расход составляет 0,5/ч;
(7) позволяют продукту гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем поступать в сепаратор 17, проводят вторую операцию разделения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем для получения газообразного водорода 18, газофазного легкого углеводорода 19 и жидкой фазы, т.е. дистиллятного масла 20, при этом газообразный водород 18 могут использовать в первой реакции сжижения, второй реакции сжижения и в реакции гидрирования, а газофазный легкий углеводород 19 используют повторно; и
(8) позволяют дистиллятному маслу 20 поступать в ректификационную колонну 21, проводят операцию фракционирования при температуре 390 град. С для выделения бензиновой фракции с верха колонны, для выделения дизтоплива из средней и верхней части колонны, и выгружают остатки масла на дне колонны 24, т.е. тяжелую фракцию, из низа колонны, возвращая тяжелую фракцию на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1.
Посредством испытаний доказано, что коэффициент сжижения биомассы достигает 96,8% мас., при этом содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования 145 град. С или ниже составляет 35,2% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 145 град. С до 360 град. С составляет 40,5% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 360 град. С до 520 град. С составляет 15% мас., содержание тяжелого масла с диапазоном фракционирования 520 град. С или выше составляет 5,3% мас., и содержание остатка составляет 4% мас.
Сравнительный пример 1
В этом сравнительном примере предложен способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, включающий следующие стадии:
(1) аморфный оксид алюминия (имеющий размер частиц от 5 до 50 микрон и количество несущих частиц 10% мас.), несущий оксид Мо и оксид Ni, частицы пшеничной соломы с размером частиц 10 микрон и серу равномерно смешивают в резервуаре 4 суспезии биомассы в соответствии с массовым соотношением 5:100:0,3 для получения смеси, смесь добавляют в каменноугольную смолу средней/низкой температуры и проводят равномерное перемешивание при температуре 100 град. С для образования суспензии биомассы с содержанием биомассы 25% мас.;
(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и дополнительно добавленным газообразным водородом 26 в реакторе 5 с суспендированным слоем для получения первого продукта реакции, при этом параметры для первой реакции сжижения следующие: температура реакции 320 град. С, давление реакции 20 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1000 л/кг и объемный расход суспензии биомассы составляет 1/ч;
(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом в реакторе 6 с внутренней циркуляцией суспендированного слоя для получения второго продукта реакции, т.е., суспендированного слоя продукта 7 гидрирования, при этом параметры для второй реакции сжижения следующие: температура реакции 400 град. С, давление реакции 20 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1100 л/кг и объемный расход суспензии биомассы составляет 1/ч; и
(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения в горячем сепараторе 8 высокого давления под давлением 19 МПа для производства легкого компонента 9 и тяжелого компонента 10.
Посредством испытаний доказано, что коэффициент сжижения биомассы достигает 98% мас., при этом содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования 145 град. С или ниже составляет 15% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 145 град. С до 360 град. С составляет 20% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 360 град. С до 520 град. С составляет 45% мас., содержание тяжелого масла с диапазоном фракционирования 520 град. С или выше составляет 12% мас., и содержание остатка составляет 8% мас.
Очевидно, что описанные выше варианты реализации изобретения являются всего лишь примерами для наглядности описания, но не ограничивают осуществление данного изобретения. Для специалистов в данной области техники будет понятно, что возможны различные вариации или изменения в разных формах на основании вышеприведенного описания. В контексте данного изобретения все варианты осуществления не должны и не могут быть исчерпывающими. Любые произведенные очевидные вариации или изменения все также находятся в пределах объема защиты данного изобретения.
Claims (34)
1. Способ производства легкого масла путем сжижения биомассы, включающий следующие стадии:
(1) смешивают биомассу, катализатор гидрирования и масло селективной очистки для приготовления суспензии биомассы;
(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и газообразным водородом для получения первого продукта реакции;
(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом для получения второго продукта реакции;
(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения для получения легкого компонента и тяжелого компонента;
(5) проводят вакуумную перегонку тяжелого компонента для получения легкой фракции;
(6) смешивают легкий компонент с легкой фракцией для образования смеси, проводят реакцию гидрирования смеси для получения продукта гидрирования; и
(7) продукт гидрирования подвергают операции фракционирования для получения легкого масла.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии (1) массовое соотношение биомассы к катализатору гидрирования составляет 100:(от 0,5 до 5).
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на стадии (2) условия реакции для первой реакции сжижения следующие:
температура реакции от 280°С до 470°С;
давление реакции от 13 МПа до 27 МПа;
соотношение газ-жидкость составляет от 600 л/кг до 1400 л/кг; и
объемный расход суспензии биомассы от 0,3/ч до 2/ч.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что на стадии (3) условия реакции для второй реакции сжижения следующие:
температура реакции от 300°С до 490°С;
давление реакции от 12 МПа до 27 МПа;
соотношение газ-жидкость составляет от 700 л/кг до 1600 л/кг; и
объемный расход суспензии биомассы составляет от 0,3/ч до 2/ч.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что на стадии (4) вакуумную перегонку проводят при температуре от 320°С до 400°С под давлением от 5 кПа до 20 кПа.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что на стадии (6) условия реакции для реакции гидрирования следующие:
температура реакции от 280°С до 440°С;
давление реакции от 10 МПа до 25 МПа;
объемное соотношение водород/масло составляет от 800 до 1500; и
объемный расход составляет от 0,5/ч до 2/ч.
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что на стадии (7) операцию фракционирования проводят при температуре от 340°С до 390°С.
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что дополнительно включает стадию сбора дистиллятного масла, полученного после стадии вакуумной перегонки, и сбора тяжелой фракции, полученной после стадии операции фракционирования, чтобы использовать дистиллятное масло и тяжелую фракцию в качестве масла селективной очистки.
9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что, перед тем, как подвергнуть продукт гидрирования операции фракционирования, продукт гидрирования подвергают операции второго разделения для получения газообразного водорода, газофазного легкого углеводорода и жидкой фазы, при этом газообразный водород циркулирует и его используют в первой реакции сжижения, второй реакции сжижения и в реакции гидрирования.
10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что на стадии (1) суспензия биомассы содержит биомассы от 10% мас. до 50% мас. с размером частиц от 5 до 2000 микрон; и
смешивание проводят при температуре от 25°С до 180°С.
11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что катализатор гидрирования содержит по меньшей мере один катализатор, выбранный из группы, состоящей из следующих катализаторов:
1) аморфный оксид железа и/или аморфный оксид-гидроксид железа; и
2) аморфный оксид алюминия, несущий активный компонент, причем активный компонент содержит по меньшей мере один оксид, выбранный из оксидов металлов группы VIB, группы VIIB и группы VIII, и содержание активного компонента составляет от 10% мас. до 25% мас.; при этом
масло селективной очистки содержит по меньшей мере одно масло, выбранное из группы, состоящей из: дистиллятного масла, полученного после стадии вакуумной перегонки, растительного масла, жидкого жира животного происхождения, каменноугольной смолы и отработанного суспензионного масла установки каталитического крекинга.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611041444.5A CN108085037B (zh) | 2016-11-21 | 2016-11-21 | 一种生物质液化生产轻质油的方法 |
CN201611041444.5 | 2016-11-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2674018C1 true RU2674018C1 (ru) | 2018-12-04 |
Family
ID=62144322
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017140221A RU2674018C1 (ru) | 2016-11-21 | 2017-11-20 | Способ производства лёгкого масла путем сжижения биомассы |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10208255B2 (ru) |
CN (1) | CN108085037B (ru) |
RU (1) | RU2674018C1 (ru) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2682663C1 (ru) | 2016-11-21 | 2019-03-20 | Бейджинг Хуаши Юнайтед Энерджи Технолоджи энд Девелопмент Ко., Лтд. | Способ сжижения биомассы, жидкое топливо и химическое сырьё, полученные данным способом |
CN116162481B (zh) * | 2023-01-09 | 2024-10-22 | 中国神华煤制油化工有限公司 | 一种煤直接液化循环供氢溶剂及其制备方法和应用 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102127462A (zh) * | 2010-01-12 | 2011-07-20 | Ifp新能源公司 | 包括两个沸腾床加氢转化步骤的用于生物质的直接加氢液化的方法 |
US20120036764A1 (en) * | 2010-07-20 | 2012-02-16 | IFP Energies Nouvelles | Carbon material conversion process comprising two liquefaction stages in a boiling bed in the presence of hydrogen generated by non-fossil sources |
US20130118059A1 (en) * | 2011-11-14 | 2013-05-16 | Shell Oil Company | Process for conversion of a cellulosic material |
WO2014055527A1 (en) * | 2012-10-04 | 2014-04-10 | Gas Technology Institute | Producing fractionated and upgraded fuels from biomass |
US20150065764A1 (en) * | 2012-03-12 | 2015-03-05 | IFP Energies Nouvelles | Optimized method for recycling bio-oils into hydrocarbon fuels |
RU2575707C2 (ru) * | 2010-04-07 | 2016-02-20 | Лайселла Пти Лтд. | Способы производства биотоплива |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59109588A (ja) * | 1982-12-15 | 1984-06-25 | Kobe Steel Ltd | 褐炭の液化方法 |
CN1114467C (zh) | 2000-12-15 | 2003-07-16 | 清华大学 | 一种循环悬浮床干法烟气脱硫工艺及其系统 |
CN201351763Y (zh) | 2009-02-23 | 2009-11-25 | 神华集团有限责任公司 | 一种高压差减压阀 |
CN101805629B (zh) * | 2010-03-22 | 2014-03-26 | 华东理工大学 | 生物质水热液化生产燃料油的方法 |
CN102310005A (zh) | 2010-07-07 | 2012-01-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种重油加氢处理催化剂的再生方法 |
US20140275299A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Algae Systems, LLC | Systems and Methods for Hydrothermal Conversion of Biomass |
CN103242871B (zh) | 2013-05-28 | 2015-05-13 | 中国石油大学(华东) | 一种重油-生物质加氢共液化处理工艺 |
CN104588079B (zh) | 2013-11-03 | 2017-02-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种渣油加氢处理催化剂及其制备方法 |
CN204051658U (zh) | 2014-09-01 | 2014-12-31 | 北京石油化工工程有限公司 | 一种加氢反应器 |
CN104388117B (zh) | 2014-11-10 | 2016-06-22 | 陕西延长石油(集团)有限责任公司 | 一种重油加氢裂化生产高品质燃料油的方法 |
CN204752627U (zh) | 2015-07-06 | 2015-11-11 | 北京石油化工工程有限公司 | 一种悬浮床加氢热高分至热低分的减压系统 |
-
2016
- 2016-11-21 CN CN201611041444.5A patent/CN108085037B/zh active Active
-
2017
- 2017-11-20 US US15/818,336 patent/US10208255B2/en active Active
- 2017-11-20 RU RU2017140221A patent/RU2674018C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102127462A (zh) * | 2010-01-12 | 2011-07-20 | Ifp新能源公司 | 包括两个沸腾床加氢转化步骤的用于生物质的直接加氢液化的方法 |
RU2575707C2 (ru) * | 2010-04-07 | 2016-02-20 | Лайселла Пти Лтд. | Способы производства биотоплива |
US20120036764A1 (en) * | 2010-07-20 | 2012-02-16 | IFP Energies Nouvelles | Carbon material conversion process comprising two liquefaction stages in a boiling bed in the presence of hydrogen generated by non-fossil sources |
US20130118059A1 (en) * | 2011-11-14 | 2013-05-16 | Shell Oil Company | Process for conversion of a cellulosic material |
US20150065764A1 (en) * | 2012-03-12 | 2015-03-05 | IFP Energies Nouvelles | Optimized method for recycling bio-oils into hydrocarbon fuels |
WO2014055527A1 (en) * | 2012-10-04 | 2014-04-10 | Gas Technology Institute | Producing fractionated and upgraded fuels from biomass |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10208255B2 (en) | 2019-02-19 |
CN108085037B (zh) | 2020-06-16 |
CN108085037A (zh) | 2018-05-29 |
US20180142161A1 (en) | 2018-05-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3645667B1 (en) | Enhancing co-process of pyrolysis oil derived from a renewable material by enhancing its compatibility with typical oil refinery hydrocarbon feed | |
CN106471099B (zh) | 固体生物质到液体烃材料的转化 | |
AU2016359795B2 (en) | Conversion of biomass into a liquid hydrocarbon material | |
US10774270B2 (en) | Conversion of biomass or residual waste materials to biofuels | |
CA2935925A1 (en) | Process for converting a biomass-derived pyrolysis oil, method for preparing a catalyst, and a catalyst | |
RU2674018C1 (ru) | Способ производства лёгкого масла путем сжижения биомассы | |
AU2016360766B2 (en) | Conversion of biomass into a liquid hydrocarbon material | |
CN118103487A (zh) | 具有改善的氧化稳定性和润滑性的生物燃料共混物 | |
RU2677911C1 (ru) | Способ прямого сжижения биомассы | |
Ratshoshi et al. | Hydrocracking of non‐edible vegetable oil and waste cooking oils for the production of light hydrocarbon fuels: A review | |
US20230120183A1 (en) | Biofuel blends | |
US11976244B2 (en) | System and methods for renewable fuels | |
RU2346027C2 (ru) | Способ получения дизельного топлива из растительных масел и установка для его осуществления | |
Bisen et al. | A Review on Bio-oil Upgradation by using Physico-chemical Methods | |
Von Wielligh | The production of renewable diesel from spent coffee grounds by means of continuous hydrothermal liquefaction and continuous hydrotreatment | |
CN118369401A (zh) | 用于由可再生来源生产液态烃的方法 |