[發明專利]一種由廢棄油脂生產航空燃料組分的方法

有效

• 申請號: 201610941393.5
• 申請日: 2016-10-25
• 公開（公告）號: CN107974265B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 渠紅亮;杜澤學;聶紅;王海京;黃衛國;陳艷鳳;王錦業;吳昊;王魯強
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00;C10G67/02;C11B3/00;C11B3/12;C11C3/10
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本發明涉及一種由廢棄油脂生產航空燃料組分的方法，包括：廢棄油脂甲酯化單元，加氫處理反應單元，加氫轉化反應單元和分離分餾單元，本發明以廢棄油脂為原料首先和甲醇反應，置換出甘油并脫除原料中的氯、金屬以及降低原料的酸值，然后經過加氫脫氧和選擇性裂化反應生產出符合產品要求的航空燃料組分，可實現廢棄油脂資源的有效利用。

技術領域

本發明屬于一種生物燃料的生產方法，更具體地說，是一種由廢棄油脂生產航空燃料組分的方法和系統。

背景技術

隨著傳統的化石能源供應趨緊，二氧化碳減排的壓力日益增加，發展可再生、清潔的替代能源已成為全球共識。

液體燃料，例如汽油、柴油和航空燃料，是大氣中二氧化碳排放的主要來源。這些液體多來自石油、天然氣和煤。相對于化石燃料，源自生物質的燃料在生長過程中吸收二氧化碳，與化石燃料相比，可有效減少二氧化碳的排放量。因此生物燃料被認為是交通運輸業減少二氧化碳排放的最理想途徑之一。

在制備生物燃料的原料中，動植物油脂是主要的一類原料。然而在發展生物燃料時必須遵循不與人爭糧、不與糧爭地的原則。因此利于不可食用的、廢棄油脂是發展生物燃料的必然選擇。

廢棄油脂是指天然油脂(植物油和動物脂肪)在加工和食用消費過程中產生的、失去食用價值的油脂廢棄物，包括油料生產食用油過程中產生的下腳料，居民家庭、賓館、餐飲行業以及食品生產企業使用食用油中產生的煎炸余油、廚余油，肉類生產和加工中副產的動物脂肪，還有超過保質期的食用油等。保守估計，中國每年產出的廢棄油脂超過1000萬噸。

廢棄油脂處置不當將成為嚴重的污染源，污染土地、水體和大氣。廢棄油脂曾經當作動物飼料添加劑或用來生產洗滌劑產品，但后來發現這種使用將延續其對人類的危害，只能以污染物進行無害化處理，但處理難度大，費用高。

將油脂轉化為液體燃料的傳統工藝為酯交換方法，采用甲醇和油脂進行酯交換可以將油脂轉化為脂肪酸甲酯和甘油，產品通常為脂肪酸甲酯(也被稱為第一代生物柴油)。酯交換方法主要包括：酸催化、堿催化、酶催化和超臨界技術等。然而酸、堿催化進行的反應對原料的要求較高，不能直接處理廢棄油脂，超臨界技術可以直接處理廢棄油脂。

然而采用廢棄油脂生產生物柴油時，生物柴油的酸值往往不能滿足產品質量標準的要求，如歐美標準和我國即將發布的新修訂國標對產品酸值有更高的要求，即不大于0.5mgKOH/g。為了降低產品酸值還需要進行進一步的處理，增加了裝置的投資和操作費用。而且，脂肪酸甲酯差的低溫流動性限制了其在更冷環境條件下的使用，同時碳碳雙鍵的存在降低了脂肪酸甲酯的穩定性。由于脂肪酸甲酯中氧原子的存在，在燃燒過程中會導致更高的NOx的排放。脂肪酸甲酯在使用過程中需要和傳統的柴油混合使用，其混合比例一般不超過10％。

將油脂轉化為液體燃料的另一種方法是加氫方法，通過加氫脫氧將油脂轉化為碳氫燃料，與第一代生物柴油相比，不含氧元素，十六烷值高達70～100，有較好的儲存安定性，而且與傳統的石油基柴油可以任意比例調和。此外，航空業面對二氧化碳減排及碳稅的雙重壓力，對源自生物質的航空燃料寄予厚望，認為生物燃料是實現二氧化碳減排目標的唯一選擇。