[發(fā)明專利]脂肪酸組合物

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680009449.1
• 申請(qǐng)日: 2016-02-09
• 公開（公告）號(hào): CN107207970A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P.林德奎斯特;T.勒迪馬亞;V.斯波拉;O-P.勒廷恩;G.發(fā)艾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 耐斯特公司
• 主分類號(hào): C10G3/00
• 分類號(hào): C10G3/00;C11B1/02;C11C3/12;C11B3/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 段菊蘭,羅文鋒

背景

本發(fā)明涉及可再生油組合物領(lǐng)域并且特別涉及可再生油組合物用于生產(chǎn)烴組合物的用途，所述烴組合物可用于交通用燃料和其它溶液。具體地，本發(fā)明涉及可再生油組合物用于加氫處理過(guò)程(例如加氫脫氧)以產(chǎn)生直鏈鏈烷烴組合物(正鏈烷烴)的用途。

現(xiàn)今，液體燃料組分主要基于粗油。對(duì)相比于粗油基燃料具有更低CO₂排放的液體燃料的需求日益增長(zhǎng)。各種可再生來(lái)源已經(jīng)用作粗油燃料的替代物。一種最有希望和開發(fā)最多的方法是植物油(HVO)或動(dòng)物脂肪的氫化以生產(chǎn)鏈烷烴，其可例如通過(guò)異構(gòu)化反應(yīng)進(jìn)一步精煉成具有優(yōu)異性質(zhì)的可再生柴油。

可對(duì)植物油和動(dòng)物基脂肪進(jìn)行處理以分解酯和/或脂肪酸結(jié)構(gòu)并使烴主鏈的雙鍵飽和，由此獲得相對(duì)于原料質(zhì)量約80-85％的正鏈烷烴(n-paraffin)。該產(chǎn)物可直接用作中間餾出物燃料組分，或者可以在其中形成異鏈烷烴的異構(gòu)化步驟中增強(qiáng)正鏈烷烴的冷流動(dòng)性質(zhì)。在公開EP1396531中呈現(xiàn)了從植物油和動(dòng)物脂肪生產(chǎn)異鏈烷烴的方法。

植物油和動(dòng)物脂肪(可再生油)主要由三酰甘油酯(或甘油三酯)和脂肪酸組成。甘油三酯具有甘油骨架，三個(gè)脂肪酸通過(guò)酯鍵連接到其上。天然脂肪酸的碳鏈長(zhǎng)度典型地在C₄至C₂₂之間。通常，C₁₈是最普通的。此外，脂肪酸可具有至多20％的不飽和雙鍵并且它們的位置可變化。在化學(xué)過(guò)程中、在天然油的處理過(guò)程中或自然地，甘油三酯可容易地水解成脂肪酸。因此，所有工業(yè)可用的天然油含有三-、二-、單甘油酯和游離脂肪酸的混合物。典型地，還存在少量的水。甘油三酯還可以酯交換以獲得烷基酯，例如可用作生物柴油的脂肪酸甲酯(FAME)。所有天然存在的脂肪酸的共同之處是烴鏈，其可用于例如通過(guò)加氫脫氧過(guò)程生產(chǎn)烴。

非酯化的脂肪酸或所謂的游離脂肪酸幾乎沒有工業(yè)或食品應(yīng)用。相反地，含有大量游離脂肪酸的流通常被認(rèn)為是廢物流。然而，游離脂肪酸的烴主鏈作為烴源與甘油三酯的烴鏈一樣有用。因此，存在在可再生烴組合物的生產(chǎn)中增加含有游離脂肪酸的流的使用的動(dòng)機(jī)，例如在交通用燃料應(yīng)用中。特別地，出于可持續(xù)性和政治原因，可再生燃料的生產(chǎn)想要找到非食品生物來(lái)源。

然而，對(duì)含有大量游離脂肪酸的流的工業(yè)使用存在技術(shù)限制。相對(duì)于酯化的組分，游離脂肪酸更具腐蝕性，并且當(dāng)使用包含甘油酯和游離脂肪酸兩者的組合物時(shí)，對(duì)預(yù)處理或純化過(guò)程也存在限制。本發(fā)明提供對(duì)使用主要包含甘油三酯和游離脂肪酸的組合物的限制的解決方案，特別是在加氫脫氧過(guò)程以生產(chǎn)烴組合物中。

發(fā)明內(nèi)容

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，超過(guò)10重量％的濃度的游離脂肪酸(FFA)和剩余主要是甘油三酯以差的可過(guò)濾性的形式在預(yù)處理中造成問(wèn)題。不受理論的約束，在含有超過(guò)10重量％FFA并且剩余主要是甘油三酯的組合物中，形成堵塞過(guò)濾器的附聚物或顆粒。當(dāng)所述組合物含有類似表面活性劑的雜質(zhì)時(shí)，典型地存在這些問(wèn)題。同樣，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)水的存在促進(jìn)顆粒和/或附聚物的形成。

因此，本發(fā)明涉及從可再生油原料生產(chǎn)烴的方法，其包括以下步驟

-使原料經(jīng)受預(yù)處理過(guò)程，

-使所述經(jīng)預(yù)處理的原料經(jīng)受加氫處理過(guò)程，

-從所述加氫處理過(guò)程獲得烴，

其中所述原料包含總原料重量的15重量％至80重量％的游離脂肪酸，并且剩余主要是甘油三酯。已出乎意料地發(fā)現(xiàn)，對(duì)于此類原料，可進(jìn)行機(jī)械預(yù)處理過(guò)程避免由所述原料中形成的液晶和附聚物造成的問(wèn)題。

優(yōu)選地，由所述加氫處理過(guò)程獲得的烴主要是直鏈鏈烷烴組合物(正鏈烷烴)，其中存在少量的副產(chǎn)物。所述鏈烷烴可被進(jìn)一步處理，例如異構(gòu)化。

本文中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)顯示隨著脂肪酸的百分率增加至10重量％，粒徑如何幾乎線性地增長(zhǎng)。出乎意料地發(fā)現(xiàn)，在甚至更高的FFA百分率時(shí)，關(guān)于附聚物的問(wèn)題似乎消失，特別是如果FFA的濃度超過(guò)15重量％的話。因此，15重量％至80重量％的FFA濃度不具有液晶或附聚物相關(guān)的差的可過(guò)濾性的問(wèn)題。兩種實(shí)驗(yàn)設(shè)置都確認(rèn)，當(dāng)FFA百分率增加到20重量％以上時(shí)，大顆粒或附聚物的出現(xiàn)根本地減少，因此，20重量％至80重量％的FFA濃度在所有研究的條件下顯示提供良好的可過(guò)濾性的特性。

FFA提高進(jìn)料的腐蝕性，這可以用例如合適的材料選擇來(lái)處理。然而，在直至50重量％的濃度下，F(xiàn)FA造成的腐蝕作用在正常的工藝條件下是可忍受的。因此，20重量％至50％的FFA濃度在其中需要考慮腐蝕的實(shí)施方式中是特別優(yōu)選的。