[發明專利]將柴油燃料與植物油共加工產生低濁點混合柴油生物燃料

無效

• 申請號: 200980145606.1
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN102216431A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: S·J·米勒
• 申請（專利權）人: 雪佛龍美國公司
• 主分類號: C10G67/02
• 分類號: C10G67/02;C10G45/06;C10L1/08;C10L1/30;B01F3/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 孫愛

發明領域

本發明總體上涉及柴油燃料，具體涉及通過將石油柴油與植物或作物油的調合物共加工有效制備低硫混合(hybrid)柴油生物燃料的方法和系統。

背景技術

生物燃料逐漸受到關注的許多原因包括：(1)它們是可再生資源，(2)它們的制備較少依賴于地緣政治考慮，(3)它們提供了直接取代現有車輛中的石油基燃料的可能性，和(4)通過生物燃料前體吸收CO₂而很大地減少凈溫室氣體排放，特別是對于纖維素原料。參見Pearce，“Fuels?Gold，”New?Scientist，9月23日，36-41頁，2006。

可易于獲得的生物燃料是植物油，其主要包含甘油三酯和一些游離脂肪酸。然而，植物油的性質通常使其不適于用作車輛發動機中石油柴油(petroleum?diesel)的直接取代物，這是因為植物油的粘度通常過高并且不足夠清潔地燃燒，從而在發動機上留下損害性的碳沉積物。另外，植物油在較低溫度下傾向于膠凝，從而阻礙它們在較冷的氣候中使用。當植物油與石油燃料調合時這些問題得以緩解，但是對于在柴油發動機中長期使用仍存在障礙。參見Pearce，2006；Huber等，“Synthesis?of?Transportation?Fuels?from?Biomass：Chemistry，Catalysts，and?Engineering，”Chem.Rev.，vol.106，4044-4098頁，2006。

酯交換是目前用于使植物油轉化成可在常規柴油發動機中燃燒的柴油相容性燃料(即常規生物柴油)的方法。然而，仍存在與常規生物柴油燃料類似的冷流問題。引起該問題的原因至少部分是在較低溫度下例如在接近凝固(大約0℃)時常規生物柴油通常變稠并且不易于流動。因此以這種方式制備生物柴油的局限性是其通常具有使其在一些氣候、特別是較冷氣候中不能使用的較高濁點(和傾點)。

上述酯交換的如本文所描述的替代方式是將植物油(例如低芥酸菜籽油(canola?oil))與常規柴油混合形成混合物，然后將該混合物加氫處理以獲得混合柴油生物燃料。通常，該混合物中存在的植物油的量小于常規柴油中的量。取決于實施方案，植物油通常占該混合物的小于約10％重量。

當將植物油加入到去往加氫處理器的柴油中時，通常提高了濁點，從而致使柴油“不符合規格”。這需要重新調節柴油分餾點(cut?point)，從而降低收率。雖然現有技術教導了異構化脫蠟催化劑來降低濁點，但是這些催化劑要么需要在脫蠟反應器之前從加氫處理器流出物除去H₂S和NH₃，要么必須在脫蠟催化劑壽命短的高溫下操作。因此，在加氫處理的柴油燃料的制備中可經濟地利用生物質并同時仍維持相對低的濁點的方法仍是非常需要的并且會是高度有益的。

發明簡述

在一些實施方案中，本發明涉及將植物油和石油柴油進行共加工以獲得包含生物質衍生組分的混合柴油產物的方法(即工藝)和系統。通常，這樣的方法和系統起到的作用是提供得益于(部分)生物質衍生組分、但是不具有常規酯系生物柴油的差的低溫性能的混合柴油產物。

為了解決生物燃料和/或它們的加工的至少一些上述局限性和/或所認可的需要，在一些實施方案中本發明涉及這樣的方法，按照該方法，首先將植物油和石油柴油的混合物進行加氫處理以獲得硫減少的混合中間體，并然后在異構化單元中將該混合中間體進行處理以獲得部分衍生自生物質的低濁點混合(生物)柴油產物。該低濁點混合柴油產物理想地具有在(或至少接近)標準柴油范圍內的濁點。通常，這樣的實施方案使用耐硫和/或氮的異構化催化劑使得在異構化之前通常不從混合中間體料流除去H₂S和NH₃。通過摒棄H₂S和NH₃的級間去除，這樣的耐硫和/或氮的異構化催化劑可使能夠獲得這樣的方法/系統的有利經濟性。這樣的異構化催化劑描述于2008年7月29日提交的Miller的美國專利申請序列No.12/181,652中，通過引用將其并入本文。