[發明專利]一種將生物質原料轉化為潤滑油基礎油的系統及方法

有效

• 申請號: 201610961113.7
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN108003938B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 徐潤;牛傳峰;胡志海;夏國富;侯朝鵬;田鵬程;孫霞
• 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: C10J3/02
• 分類號: C10J3/02;C10G2/00;C10G67/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種將生物質原料轉化為潤滑油的系統及方法，所述系統包括生物質氣化單元、合成氣凈化單元、費托合成反應單元、加氫精制單元和異構降凝單元。本發明提供的系統具有工藝流程短、集成度高、能效高、經濟性好等優點。采用本發明提供的系統和方法，可以實現生物質的高效轉化利用。

技術領域

本發明涉及一種將生物質原料轉化為潤滑油基礎油的系統和方法。

背景技術

生物燃料作為一種新型的環境友好的替代燃料將是降低化石燃料依存度和緩解溫室氣體排放等問題的較好選擇。生物質可以通過生物化學轉化、熱解、費托合成和加氫脫氧等技術進行轉化，其中費托合成是目前看來較為成熟和經濟的技術路線。主要流程為生物質通過熱化學工藝轉化為含有氫氣和一氧化碳的合成氣，再通過費托合成反應生成烴類，烴類經過深加工可得到優質液體燃料。

中國專利CN101845319B公開一種以生物質為原料生產蠟以及燃料油的工藝，其特征是采用氧氣法氣化生物質，合成氣經過焦油重整合凈化后用于費托合成，采用三級固定床反應器串聯形式進行費托合成，但是工藝復雜、流程長，需要較多的設備，投資較大。中國專利CN102703107B公開了一種生物質生產液體烴的方法，其特征是生物質氣化得到的合成氣與氫氣混合，經過脫水和脫碳后進行費托合成，大部分尾氣循環，少量尾氣用于燃燒發電，該方法中氫氣和合成氣混合比例為1.1～1.7，需要匹配較大的制氫裝置，大量的尾氣循環能耗高。

費托合成反應傳質和傳熱過程優化一直是研究的重點內容。雖然固定床和漿態床反應器費托合成技術已經在工業上應用，但傳質和傳熱過程仍存在各種各樣的問題。微通道反應器技術為費托合成提供了新的技術平臺，可以實現高性能費托合成催化劑在等溫條件反應，既克服了固定床反應器傳熱差、不能應用小粒度催化劑的缺點，也解決了漿態床反應器液相傳質阻力和催化劑與產品分離的問題，使得微反應器費托合成技術在近些年來頗受關注。中國專利CN103418321B公開一種層疊型微通道反應器，反應器由上蓋板、第一反應板、第二反應板、下蓋板組成，兩塊反應板交替疊置可根據需要設置多組，并采用一個進口兩個出口的設計，具有較高的反應均勻性，反應效率高，流體壓力損失小的特點。但是流體的分布特別是多層反應板之間的流體分布沒有考慮，容易產生流體偏流。中國專利CN101460395B公開了一種微通道反應器系統，該系統具有在其中進行放熱反應的第一通道板組件和用于熱交換的第二通道板組件，該反應器應用于水煤氣變換反應，能有效的散去反應時產生的熱量，提高催化劑壽命和轉化率。中國專利CN100529020C公開了一種用于費托合成的微通道反應器，該反應器采用高度或寬度為10mm的處理微通道和熱交換通道組成，在含有催化劑的處理微通道中發生費托合成反應，將H₂和CO轉化為烴類，其中處理微通道和熱交換通道形成熱交換區，反應產生的熱量由在熱交換區由熱交換通道內的介質吸收，處理微通道中催化劑負載于鰭狀結構上。

發明內容

本發明的目的是在現有技術基礎上提供一種將生物質轉化為潤滑油基礎油的系統和相關的應用方法。

本發明所提供的系統，包括生物質氣化單元、合成氣凈化單元、費托合成反應單元、加氫精制單元和異構降凝單元，其中：

(1)生物質氣化單元內設置氣化爐，氣化爐具有生物質原料入口和粗合成氣抽出線，粗合成氣抽出線與合成氣凈化單元入口相連，合成氣凈化單元出口與凈化合成氣抽出線相連；

(2)費托合成反應單元內設置具有三維通道結構的費托合成反應器，凈化合成氣抽出線與費托合成反應器入口相連，費托合成反應器內具有費托合成催化劑，費托合成反應器的反應生成物抽出線與分離單元I入口相連，分離單元I具有重質烴抽出線和輕質烴抽出線；

(3)加氫精制單元內設置加氫精制反應器，輕質烴抽出線和重質烴抽出線相連后與加氫精制反應器入口相連，加氫精制反應器內具有加氫精制催化劑，加氫精制反應器的反應生成物抽出線與分離單元II入口相連，分離單元II具有石腦油抽出線、柴油抽出線和含蠟潤滑油抽出線；