[發明專利]對生物源材料進行純化的方法和設備無效

申請號：	201180056720.4	申請日：	2011-11-25
公開（公告）號：	CN103370403A	公開（公告）日：	2013-10-23
發明（設計）人：	J·諾謝南;H·勞莫拉;A·利桑南;J·科托內瓦;M·里斯托萊南	申請（專利權）人：	芬歐匯川集團
主分類號：	C11B13/00	分類號：	C11B13/00
代理公司：	上海專利商標事務所有限公司 31100	代理人：	項丹
地址：	芬蘭赫***	國省代碼：	芬蘭;FI
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摘要：
搜索關鍵詞：	生物材料進行純化方法設備
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及出于生產生物燃料及其組分的目的對生物源進料進行純化的方法和設備。特別地，本發明涉及對萜烯材料和妥爾油材料的混合物進行純化的方法和設備。本發明還涉及通過加氫轉化工藝從生產生物燃料及其組分的工藝回收的經純化的餾分的用途。

背景技術

生物源的原材料是各種生物燃料和生物燃料組分的潛在來源。可以將此類原材料進料通過催化反應器同時與氫氣接觸，將原材料轉化成生物燃料。所得產物作為產物流從反應器排出，通過例如蒸餾對該產物流進一步分餾以形成生物燃料/生物燃料組分。

但是，從生物源的原材料生產生物燃料的過程涉及各種問題，例如生產過程中所使用的催化劑材料的中毒和堵塞。在生物源的原材料中存在雜質，例如金屬和固體，它們會導致催化劑材料失活或者催化劑的焦化，并阻礙其正常工作。為了防止催化劑失活并延長其壽命，在將原材料進料到加氫處理過程之前可以對其進行純化和/或預處理。對生物源的原材料進行純化以適合進料到催化工藝也是一個難題。現有技術對此描述了各種方法。但是，這些方法都存在問題，并且原材料的質量并不總是處于催化步驟能夠以最高效的方式運行所要求的水平。

對生物源的原材料（例如粗妥爾油（CTO））進行純化和/或預處理以進料到催化加氫處理工藝的一種可能性是與陽離子和/或陰離子交換樹脂進行離子交換。

另一種可能性是使用如下方法，例如吸附在合適的材料上，或者酸洗以去除堿金屬和堿土金屬（Na、K、Ca）。此類吸附材料可以是催化活性或者無催化活性的。還有一種可能性是使用脫膠來去除原料中的金屬。

當生物源的原材料含有妥爾油時，對粗妥爾油進行脫瀝青還可用于從妥爾油去除雜質。對粗妥爾油進行蒸發（例如用薄膜蒸發器進行蒸發），得到經過脫瀝青的妥爾油。美國專利文獻5,705,722描述了將不飽和脂肪酸（例如妥爾油脂肪酸）轉化成石腦油以及用于柴油燃料的十六烷改良劑。但是，該工藝具有如下缺點，例如：生物燃料或生物燃料組分（即石腦油和十六烷改良劑）的產率低。這是由于在脫瀝青中，大量用于加氫的有價值的原材料作為殘留物（即瀝青）發生損耗。根據該專利文獻，殘留物用作例如鍋爐的燃料。

基于萜烯的材料，例如粗松節油和松節油蒸餾殘留物也可用作生物精煉的進料。但是，在接收基于萜烯的材料（例如來自紙漿廠或者熱機械處理）時的純度可能并不總是適合作為催化轉化工藝中的進料。因此現如今而言，大多數沒有導入其他松節油轉化工藝的基于萜烯的材料被認為是廢料，最終在石灰窯或回收鍋爐或者任意其他鍋爐（例如使用輕質油或者重質油作為燃料的鍋爐）中燃料掉。

現有技術中，還沒有建議通過蒸發對基于萜烯的材料和基于妥爾油的材料的混合物進行純化，并使用純化回收的餾分作為隨后催化加氫處理的進料。

發明內容

因此，本發明的一個目的是提供方法和用于實現所述方法的設備，從而克服上述問題。通過獨立權利要求中所述的方法和設備實現了本發明的目的。從屬權利要求中還揭示了本發明優選的實施方式。

本發明涉及對萜烯材料和妥爾油材料的混合物進行純化的方法，該方法包括以下步驟：

(a)在第一蒸發步驟中對萜烯材料和妥爾油材料的混合物進行蒸發，以生產包含輕質烴類和水的第一餾分以及包含脂肪酸、樹脂酸、中性物質和殘留組分的第二餾分，

(b)在至少一個額外的蒸發步驟（G；F、G）中，對所述第二餾分進行蒸發，以生產包含脂肪酸、樹脂酸和輕質中性物質的第三餾分與殘留餾分，以及

(c)回收所述第一餾分、第三餾分和殘留餾分。

本發明還涉及對萜烯材料和妥爾油材料的混合物進行純化的設備，該設備包含：

－第一蒸發器，其設置成蒸發所述混合物，并生產包含輕質烴類和水的第一餾分以及包含脂肪酸、樹脂酸、中性物質和殘留組分的第二餾分，

－至少一個額外的蒸發器，其設置成蒸發所述第二餾分，并生產包含脂肪酸、樹脂酸和輕質中性物質的第三餾分與殘留餾分，

－第一連接件，其設置成將第二餾分進料到所述至少一個額外的蒸發器，以及

－位于所述額外蒸發器之間的一個或多個可任選的額外連接件。