[發明專利]一種液態催化耦合異構降凝生產低凝生物柴油的方法

在審

• 申請號: 202011074136.9
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112592737A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 陳松;王康縣;李廣慈;李學兵;范芮堃;宋彥超;王忠
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: C10G67/02
• 分類號: C10G67/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種生產第二代生物柴油的方法，包括如下步驟：生物質原料與液態催化劑按比例混合后進入連續式加氫反應器進行加氫脫氧反應，脫氧產物進入分離系統分離出油相產物后進入異構降凝反應器在臨氫條件下進行異構化反應，最后異構化產物經過分離獲得高品質低凝生物柴油。和傳統的串聯式固定床加氫工藝相比，采用懸浮床?固定床耦合加氫過程消除了補硫劑和水產生的負面影響，顯著提高對廢棄油脂原料的處理能力，同時極大的降低固定床加氫催化劑的失活速率。本發明的方法催化劑用量少，操作成本較低，條件溫和，原料利用率高，產品凝點低、收率高，適合產業化推廣。

技術領域

本發明涉及一種液態催化耦合異構降凝生產低凝生物柴油的方法，屬于生 物質能源領域。

背景技術

生物柴油是以動植物油脂及餐飲廢油料等為原料制成的一種內燃機燃油， 碳數主要集中在C₁₆～C₂₀范圍內，具有十六烷值高、無毒、低硫、可降解、無 芳烴等特點，可直接替代或與化石柴油調合使用，有效改善低硫柴油潤滑性， 有利于降低柴油發動機尾氣顆粒物、一氧化碳、碳氫化合物、硫化物等污染物 排放。據統計，我國每年產生的包括地溝油在內的廢棄油脂約2000萬噸，利用 這部分資源生產生物燃料還可以減少環境污染、保障食品安全。因此，開發油 脂高效轉化技術生產生物柴油燃料產品，對于推進國家可再生能源領域的發展， 減少溫室氣體排放具有重要意義。

目前，第二代生物柴油的主要生產工藝是固定床催化加氫工藝，使用負載 型硫化態加氫脫氧催化劑為主，以動植物油脂等可再生資源為原料，在氫氣存 在下將油脂分子中絕大部分的氧原子以水的形式脫除，進而獲得熱值高、穩定 性好的長鏈烷烴。最典型的工藝包括芬蘭Neste石油公司開發的NExBTL工藝 (US Patent:7232935)和美國UOP公司與意大利ENI公司聯合開發的Econfining 工藝(US Patent:20060264684)。盡管如此，常規的加氫脫氧過程得到的柴油組 分以直鏈烷烴為主，凝點高，低溫性能差，需要對其進行異構化處理以降低凝 點。

專利CN201210130670.6公開了一種生產低凝點柴油的方法，生物油脂首先 進入加氫處理反應區進行加氫脫氧，之后進入加氫精制區進一步脫除雜原子， 最后進入加氫改質區對柴油組分進行異構化，以獲得低凝柴油產品。三個過程 中采用的活性組分均為過渡金屬硫化物。專利201711193065.2公開一種制取低 凝點生物柴油的方法，過程與其他報道類似，以生物油脂為原料經過加氫脫氧、 加氫異構兩步法獲得低凝柴油。使用的異構化催化劑為非硫化型的 Pd-Ni₂P/SAPO-31催化劑。

盡管現有的加氫工藝能夠生產出低凝第二代生物柴油，然而現有的加氫脫 氧催化劑均為硫化型，為了維持活性需要補硫，不僅增加了操作成本，還會產 生二次污染。同時，脫氧過程產生的水會破壞催化劑活性組分和載體的結構， 導致催化活性很難長期穩定。

發明內容

鑒于現存技術的不足，本發明目的在于公開一種液態催化耦合異構降凝生 產低凝生物柴油的方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是采用包括動植物油脂在內的可 再生油脂為原料通過液態催化加氫脫氧-臨氫異構化耦合過程生產低溫性能良好 的第二代生物柴油產品，具體步驟如下：

一種液態催化耦合異構降凝生產低凝生物柴油的方法，其特征是：包括以 下步驟：(1)生物質原料與液態催化劑按比例混合后進入連續式加氫反應器進 行液態催化加氫反應得到加氫產物；(2)前述加氫產物進入分離系統分離出生 物質加氫尾渣和液態催化加氫產物；(3)加氫尾渣自分離系統排出裝置，脫渣 液相產物進入異構降凝反應器在降凝條件下得到降凝產物；(4)前述降凝產物 進入產品分離系統得到改善凝點的生物柴油和生物質輕溶劑油。

所述的一種液態催化耦合異構降凝生產低凝生物柴油的方法，其特征是： 所述液態催化劑是包含VB、VIB和VIII元素組分的呈液態的人工合成催化劑， 液態催化劑添加量在0.01～1wt.％，。