[發明專利]以蓖麻油為原料催化加氫脫氧及異構化生產生物航煤方法

在審

• 申請號: 201710187450.X
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN106833716A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 葉鋒;李偉;崔曉瑩;吳自勝;劉思陽
• 申請（專利權）人: 天津南開大學蓖麻工程科技有限公司;天津蓖能科技有限公司
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00;C10G65/02
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司12108
• 代理人: 龐學欣

技術領域

本發明屬于化工產品制備方法技術領域，特別是涉及一種以蓖麻油為原料催化加氫脫氧及異構化生產生物航煤方法。

背景技術

生物航煤是以可再生資源為原料生產的航空煤油，原料主要包括蓖麻油、椰子油、棕櫚油、麻風子油、亞麻油、海藻油、餐飲廢油、動物脂肪等。與傳統石油基航空煤油相比，生物航煤可實現減排二氧化碳55％-92％，不僅可以再生，具有可持續性，而且無需對發動機進行改裝，具有很高的環保優勢。另外，其在全生命周期中具有很好的降低二氧化碳和顆粒污染物排放的作用，因此歐美主要國家從2008年起就陸續開展了生物航煤的研發和試驗飛行，并且2011年起已開始進行商業飛行。

中國石化行業正在積極拓展生物航油原料來源，開發餐飲廢油和海藻加工生產生物航油的技術。2013年4月24日已成功轉化為生物航煤的原料有廢棄動植物油脂(地溝油)、農林廢棄物、油藻等，從產品的前景說，未來可能還有很大的空間，主要原因是，比如歐洲要實行航空碳稅，實行這種碳稅以后，歐洲的飛機必須使用低碳燃料，而生物燃油是中低碳的燃料。

生物航煤的研發在全球尚屬剛剛起步階段，具有植物油黏度大、沸點高、雜質含量高、含氧高，在加氫精制過程中強放熱、易結膠，加工難度大等特點，因此需要依靠全新的轉化技術，所以處理成本較高。

高企的原料成本是生物航煤商業化應用的另一大阻礙。與傳統石化產品的價值鏈構成相似，生物航煤的原料成本占到總成本的85％，其他煉制過程只消耗15％的成本。由于原料來源不豐富，因此抬高了成本。比如，中石化研制的生物航煤中，小桐子精煉出的植物油是重要原料之一，其每噸采購價最少為8500元，高于當前市場上的航油價格。而正處于實驗室階段的微藻生物燃料技術，轉化為生物航煤的成本則為石油價格的十幾倍。此外，利用地溝油做原料也非易事。地溝油分布過于分散，收購渠道不暢，其集中收集難度很大。中國科學院和中國工程院院士、石油化工科學研究院高級顧問閔恩澤指出，發展生物航煤，原料成本的控制是關鍵。但高于傳統燃油兩三倍的原料成本，使生物航煤的價格遠高于傳統航煤，這無疑削弱了生物航煤的市場競爭力。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種以蓖麻油為原料催化加氫脫氧及異構化生產生物航煤方法。

為了達到上述目的。本發明提供的以蓖麻油為原料催化加氫脫氧及異構化生產生物航煤方法包括按順序進行的下列步驟：

1)原料配制：將原料蓖麻油和稀釋劑環己烷以5.5—6.5:3.5—4.5的比例混合均勻而制成混合液；

2)催化加氫脫氧：將上述蓖麻油和環己烷或C5—C8混合溶劑的混合液與氫氣一起進行加熱，之后進行加氫脫氧反應，經過冷凝后進行氣液分離，分離出的氣相為包括氫氣和一氧化碳、甲烷、乙烷、二氧化碳、丙烷在內的不凝氣，將氫氣與其它氣體進行分離，回收氫氣循環使用，其它氣體經加熱爐燃燒后尾氣排空；分離出的液相進行油水分離，分離出的油待下一步進行處理，分離出的水進入廢水處理設施進行處理，達標排放；

3)加氫異構化：將上述步驟2)分離出的油與氫氣一起進行加熱，然后進行加氫異構化反應，經過冷凝后進行氣液分離，分離出的氣相為包括氫氣和甲烷、乙烷、丙烷在內的不凝氣，將氫氣與其它氣體進行分離，回收氫氣循環使用，其它氣體經加熱爐燃燒后尾氣排空；分離出的液相待下一步進行處理；

4)粗品精餾：將上述步驟3)分離出的液相送入輕油精餾塔中進行分離，塔頂分離出的輕油冷凝后進入輕油接收罐，塔底的油送入航油精餾塔中進行精餾分離，塔頂分離出的生物航油冷凝后收集餾程150—280℃的餾分即為成品生物航油，塔底重油進入重油收集罐。

在步驟1)中，所述的原料蓖麻油和稀釋劑環己烷或C5—C8混合溶劑的比例為6:4。

在步驟2)中，所述的蓖麻油和環己烷或C5—C8混合溶劑的混合液與氫氣在加熱爐中進行加熱，氫氣的壓力為3.0—3.2MPa，加熱溫度為320—360℃；加氫脫氧反應是在加氫脫氧反應器中進行，反應溫度為320—360℃，壓力為3.0—3.2MPa。

在步驟3)中，所述的步驟2)分離出的油與氫氣在加熱爐中進行加熱，氫氣的壓力為3.0—3.2MPa，加熱溫度為320—350℃；加氫異構化反應是在加氫異構化反應器中進行，反應溫度為320—350℃，壓力2.8—3.2MPa。

在步驟4)中，所述的輕油精餾塔的塔釜溫度為150—160℃，塔頂溫度<145℃；航油精餾塔釜的溫度為300℃。