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联合生产航空燃料和柴油的方法

文献发布时间:2023-06-19 11:11:32


联合生产航空燃料和柴油的方法

迄今为止,含氧化合物(如可再生物)在加氢处理中的转化一直集中在制造柴油上,因为石蜡对应于生物材料的典型脂肪酸,例如植物油和动物脂肪(C14、C16和C18),其通常的沸点为250℃至320℃,与通常的沸点为150℃至380℃的柴油产品很好地相对应。喷气燃料(jet fuel)产品要求的沸点范围为120℃至300℃,这意味着需要将来自可再生原料的石蜡的一定量的重质部分转化为更轻质的材料,以仅生产喷气燃料。本公开涉及通过选择性地将重质材料转化为更轻质的材料而具有满足通常产品要求的液体运输燃料(特别是可再生柴油和可再生喷气燃料)的混合物的高产率的方法。

在设计用于制造柴油的单元中对可再生原料进行加氢处理期间,经常还会产生一定量的喷气燃料。但是,人们的兴趣在于将主要在柴油范围内沸腾的可再生原料的中间产物灵活且良好受控地转化为喷气燃料产物,这需要大量转化。

控制源自加氢处理的酯和脂肪酸的喷气燃料的质量的标准是ASTM D7566,A2.1,其中特别规定了沸点曲线和组成。这些性质中的大多数都可以通过加氢处理和分馏而轻松实现。但是,要特别注意满足最高-40℃的凝固点(FP)要求以及最大为0.5%wt的总芳族化合物含量。此外,该标准通过要求T

现在,根据本公开,提出以两阶段设置进行柴油和喷气燃料的联合生产,其中进料在第一阶段被加氢脱氧,并且在除去酸性气体之后在贵金属异构化催化剂的存在下将产物异构化,并且在添加硫供体之后在硫化的基础金属异构化催化剂的存在下加氢裂化,最后进行分馏。通过这种方法,可以在选择性的贵金属催化剂上进行异构化,从而导致特定的凝固点降低,同时可以使用较便宜的基础金属催化剂对经异构化的产物进行加氢裂化,该基础金属催化剂也可以起加氢脱芳构化催化剂的作用。如果芳族化合物的量太高,则可以为此目的提供加氢脱芳构化催化剂。

在下文中,术语“阶段”应当用于方法中不进行任何分离的工段。

在下文中,缩写ppm

在下文中,缩写ppm

在下文中,缩写wt/wt%应当用于表示重量百分比。

在下文中,缩写vol/vol%应当用于表示气体的体积百分比。

在下文中,术语“可再生原料或烃”应当用于表示源自生物来源或废物再循环的原料或烃。化石来源的再循环的废物,例如塑料,也应被视为可再生的。

在下文中,术语“加氢脱氧”应当用于表示在氢的存在下通过形成水而从含氧化合物中除去氧,以及在氢的存在下通过形成碳氧化物而从含氧化合物中除去氧。

在下文中,术语“分子筛的拓扑结构”以“Atlas of Zeolite Framework Types”,第六修订版,Elsevier,2007中描述的含义使用,并且据此使用三个字母的骨架类型代码。

本公开的一个广泛方面涉及一种用于由作为含氧化合物原料的原料生产适合用作喷气燃料的烃馏分的方法,该方法包括以下步骤:将原料与一定量的液体稀释剂组合以形成组合的原料(104);引导所述组合的原料(104)与在加氢处理条件下在加氢脱氧中具有催化活性的材料接触,以提供经加氢脱氧的中间产物;将所述经加氢脱氧的中间产物分离成包括蒸汽馏分和液体馏分的至少两馏分;任选地提供至少一定量的所述液体馏分作为所述液体稀释剂;引导至少一定量的所述液体馏分与在异构化条件下在异构化中具有催化活性的材料接触,以提供经异构化的中间产物;引导至少一定量的所述经异构化的中间产物和含硫的流与在加氢裂化条件下在加氢裂化中具有催化活性的材料接触,以提供经加氢裂化的中间产物;以及将所述经加氢裂化的中间产物分馏,以至少提供所述适合用作喷气燃料的烃馏分,其相关的益处是,这样的方法非常适合于将较高沸点的可再生原料高效地转化为较低沸点的产物,例如非化石煤油。除了所述喷气燃料之外,还可以生产柴油和其他烃。

在另一个实施方案中,根据ASTM D86,所述适合用作喷气燃料的烃馏分的最终沸点为小于300℃,其相关的益处是,所述方法的产物满足可再生喷气燃料规格ASTM D7566的沸点规范。

在另一个实施方案中,相对于被引导与在加氢脱氧中具有催化活性的材料接触的组合的原料的气相中的分子氢的体积,硫化氢的总体积为至少50ppm

在另一个实施方案中,任选地通过添加包含一种或多种硫化合物(例如二甲基二硫化物或化石燃料)的流,相对于被引导与在加氢裂化中具有催化活性的材料接触的总流的气相中的分子氢的体积,硫化氢的总体积为至少50ppm

在另一个实施方案中,所述原料包含至少50wt/wt%的甘油三酸酯或脂肪酸,其相关的益处是,这样的原料非常适合于提供具有优异性质的喷气燃料。

在另一个实施方案中,加氢脱氧条件包括250-400℃的温度、30-150巴的压力和0.1-2的液时空速(LHSV),并且其中在加氢脱氧中具有催化活性的材料包含负载在载体上的一种或多种选自镍、钴、钼或钨的金属,所述载体包含一种或多种耐热氧化物,例如氧化铝、二氧化硅或二氧化钛,其相关的益处是,这样的工艺条件非常适合以成本有效的方式从可再生原料中去除杂原子,尤其是氧。

在另一个实施方案中,加氢裂化条件包括250-425℃的温度、30-150巴的压力以及0.5-4的液时空速(LHSV),任选地同时通过用冷的氢、进料或产物进行骤冷来进行中间冷却,并且其中在加氢裂化中具有催化活性的材料包含:(a)一种或多种活性金属,其选自铂、钯、镍、钴、钨和钼;(b)酸性载体,其选自显示高裂化活性且具有例如MFI、BEA和FAU的拓扑结构的分子筛以及无定形酸性氧化物,例如二氧化硅-氧化铝;和(c)耐热载体,例如氧化铝、二氧化硅或二氧化钛,或其组合,其相关的益处是,这样的工艺条件非常适合于降低产物的沸点以匹配煤油的沸点范围。

在另一个实施方案中,与所述经异构化的中间产物相比,所述经加氢裂化的中间产物中沸点为300℃以上的物质的量减少了至少20%wt、50%wt或80%wt或更多,其相关的益处是,由于高的工艺严苛性,高转化率使沸点为300℃以上的产物最小化。

在另一个实施方案中,引导至少一定量的所述经异构化的中间产物或所述经加氢裂化的中间产物与在加氢脱芳构化条件下在加氢脱芳构化中具有催化活性的材料接触,以提供包含少于1wt/wt%、0.5wt/wt%或0.1wt/wt%芳族化合物的经加氢脱芳构化的产物,该百分数通过芳族分子的总质量相对于流中所有的烃来计算,其中在步骤(f)中被分馏的是所述经加氢脱芳构化的产物,而不是所述经加氢裂化的中间产物,其相关的益处是,这样的方法的产物满足喷气燃料规范ASTM D7566。所述在加氢脱芳构化条件下在加氢脱芳构化中具有催化活性的材料可以是在有利于加氢脱芳构化的中等温度下操作的在加氢裂化中具有催化活性的材料或在异构化中具有催化活性的材料。加氢脱芳构化条件优选地包括至少50%或80%的芳族化合物转化率。

在另一个实施方案中,加氢脱芳构化条件包括200-350℃的温度、30-150巴的压力以及0.5-8的液时空速(LHSV),其中所述在加氢脱芳构化中具有催化活性的材料包含:活性金属,其选自铂、钯、镍、钴、钨和钼,优选为一种或多种硫化的基础金属,该基础金属选自镍、钴、钨和钼;以及耐热载体,优选为无定形的二氧化硅-氧化铝、氧化铝、二氧化硅或二氧化钛,或其组合,其相关的益处是,这样的工艺条件适于芳族化合物的加氢。

在另一个实施方案中,引导包含至少90vol/vol%氢的富氢流与在加氢脱芳构化中具有催化活性的材料接触,其相关的益处是,将总的工艺所要求的高纯度氢引导至加氢脱芳构化步骤,以有助于平衡向远离芳族化合物的方向移动。

在另一个实施方案中,异构化条件包括250-400℃的温度、30-150巴的压力以及0.5-8的液时空速(LHSV),并且其中在异构化中具有催化活性的材料包含:活性金属,其选自铂、钯、镍、钴、钨和钼,优选为一种或多种元素贵金属,例如铂或钯;酸性载体,优选为分子筛,更优选为具有选自MOR、FER、MRE、MWW、AEL、TON和MTT的拓扑结构;以及无定形耐热载体,其包含一种或多种选自氧化铝、二氧化硅、二氧化钛或其组合的氧化物,其相关的益处是,这样的条件和材料对于调节产物的冷流性质而言是成本有效和选择性的方法。

本公开的另一方面涉及一种用于由原料生产烃馏分的工艺设备,所述原料是可再生原料或含氧化合物原料,所述工艺设备包括加氢脱氧工段、分离工段、异构化工段、加氢裂化工段和分馏工段,所述工艺设备被配置用于将原料和液体稀释剂引导至加氢脱氧工段,以提供经加氢脱氧的中间产物;被配置用于在所述分离工段中将所述经加氢脱氧的中间产物分离成蒸汽馏分和液体馏分;被配置用于引导至少一定量的所述经加氢脱氧的中间产物与在异构化条件下在异构化中具有催化活性的材料接触,以提供经异构化的中间产物;以及被配置用于引导至少一定量的所述经异构化的中间产物和含硫的流与在加氢裂化条件下在加氢裂化中具有催化活性的材料接触,以提供经加氢裂化的中间产物;以及被配置用于在所述分馏工段中将所述经加氢裂化的中间产物分馏,以至少提供适合用作喷气燃料的烃馏分,其相关的益处是,这样的工艺设备适合于进行所公开的方法,以成本有效地和选择性地生产喷气燃料。

在另一个实施方案中,该工艺设备包括被配置用于提供一定量的所述液体的经加氢脱氧的产物作为液体稀释剂的再循环连接件,其相关的益处是,在不添加稀释剂例如化石原料的情况下,控制加氢脱氧反应器中的温度。

本公开中描述的方法接收可再生原料和/或含氧化合物原料,其包含一种或多种选自甘油三酸酯、脂肪酸、树脂酸、酮、醛、醇、酚和芳族羧酸的含氧化合物,其中所述含氧化合物源自一种或多种生物来源、气化过程、热解过程、Fischer-Tropsch合成、基于甲醇的合成或其他合成工艺,特别是得自可再生来源的原材料,例如源自植物、藻类、动物、鱼类、植物油的提炼、生活垃圾、废弃食用油(used cooking oil)、塑料废物、橡胶废物或工业有机废物,如妥尔油或黑液。这些原料中的一些可能含有芳族化合物;特别是通过热解或其他工艺从例如木质素和木材得到的产物或来自例如煎炸油的废品。取决于来源,含氧化合物原料可以包含1wt/wt%至40wt/wt%。生物来源通常将包含约10wt/wt%,并且衍生产物包含1wt/wt%至20wt/wt%或甚至40wt/wt%。

为了将可再生原料和/或含氧化合物原料转化为烃类运输燃料,引导原料与氢一起与在加氢处理(尤其是加氢脱氧)中具有催化活性的材料接触。尤其是在升高的温度下,催化加氢脱氧过程可能会发生副反应,例如从原料中的烯烃分子形成重质产物。为了缓和热量的释放,可以添加液态烃,例如液态再循环流或外部稀释进料。如果该方法被设计用于化石原料和可再生原料的共处理,则方便的是使用化石原料作为稀释剂,因为在化石原料的加工过程中释放的热量更少,因为释放更少的杂原子并且使更少的烯烃饱和。除了使温度缓和之外,再循环或稀释剂还具有降低烯烃物质聚合的可能性的作用。所得产物流将是经加氢脱氧的中间产物流,其包含烃(通常为正构石蜡)和酸性气体(例如CO、CO

通常,加氢脱氧包括引导原料与催化活性材料接触,该催化活性材料通常包含负载在载体上的一种或多种硫化的金属,所述金属选自镍、钴、钼或钨,所述载体包含一种或多种耐热氧化物,通常为氧化铝,但可能是二氧化硅或二氧化钛。载体通常是无定形的。催化活性材料可以包含其他组分,例如硼或磷。条件通常是250-400℃的温度、30-150巴的压力以及0.1-2的液时空速(LHSV)。加氢脱氧通常是放热的,并且在存在大量氧的情况下,该方法可以涉及中间冷却,例如用冷的氢气、原料或产物进行骤冷。原料可以优选地包含一定量的硫以确保金属的硫化,以便保持其活性。如果气相包含少于10、50或100ppm

经加氢脱氧的中间产物主要为类似于原料的直链烃,或者如果原料包含甘油三酯,则为正构石蜡,但是长度可能短于脂肪酸。通常,经加氢裂化的中间产物将主要是具有不适合用作喷气燃料的沸程(250℃至320℃)和凝固点(0℃至30℃)直链烷烃。如果不饱和脂肪酸聚合,则在加氢脱氧步骤中还可能形成一些重质组分和芳族化合物。

为了在实践中将经加氢脱氧的中间产物用作燃料,必须调节凝固点。通过引导经加氢脱氧的中间产物与在异构化中具有催化活性的材料接触从而将正构石蜡异构化为异构石蜡来调节凝固点。

在异构化中具有催化活性的材料通常包含:活性金属(根据本公开,其为一种或多种元素贵金属,例如铂和/或钯);酸性载体(通常是显示高形状选择性并且具有诸如MOR、FER、MRE、MWW、AEL、TON和MTT的拓扑结构的分子筛);和通常为无定形的耐热载体(例如氧化铝、二氧化硅或二氧化钛,或其组合)。催化活性材料可以包含其他组分,例如硼或磷。优选的异构化催化剂包含分子筛,例如EU-2、ZSM-48、β沸石以及β沸石和沸石Y的组合。

通常,异构化包括引导中间经加氢脱氧的原料与在异构化中具有催化活性的材料接触。条件通常是250-400℃的温度、30-150巴的压力以及0.5-8的液时空速(LHSV)。异构化基本上是热中性的,因此在加氢裂化副反应中仅消耗氢,所以在异构化反应器中仅添加中等量的氢气。由于在异构化中具有催化活性的最具选择性的材料上的活性金属是贵金属,因此经加氢脱氧的原料通常通过气/液分离进行纯化,以将潜在的催化剂毒物的含量减少至低水平,例如硫、氮和碳氧化物的水平至低于1-10ppm

为了将经异构化的中间产物流用作煤油馏分,必须调节沸程。如果在经异构化的中间产物中存在一定量的重质产物,也可能需要调节沸点。通过引导经加氢脱氧的中间产物与在加氢裂化中具有催化活性的材料接触从而将长链石蜡加氢裂化为短链石蜡来调节沸点。

加氢裂化包括引导经异构化的中间原料与在加氢裂化中具有催化活性的材料接触。在加氢裂化中具有催化活性的材料通常包含:活性金属(在本公开中,其为一种或多种硫化的基础金属,所述基础金属例如镍、钴、钨和/或钼);酸性载体(通常是显示高裂化活性并具有诸如MFI、BEA和FAU的拓扑结构的分子筛,但也可以使用无定形酸性氧化物,例如二氧化硅-氧化铝);和耐热载体(例如氧化铝、二氧化硅或二氧化钛,或其组合)。催化活性材料可以包含其他组分,例如硼或磷。优选的加氢裂化催化剂包含分子筛,例如ZSM-5、Y沸石或β沸石。

根据本公开,在加氢裂化中具有催化活性的材料是位于在加氢异构化中具有催化活性的材料下游的基础金属,因此需要添加硫供体以维持硫化的活性金属的硫化,从而保持其活性。

条件通常是250-400℃的温度、30-150巴的压力以及0.5-4的液时空速(LHSV)。由于加氢裂化是放热的,因此该方法可能涉及中间冷却,例如通过用冷的氢气、原料或产物进行骤冷。在加氢裂化中具有催化活性的材料上的一种或多种活性金属是基础金属,因此通常引导包含气相的中间经加氢异构化的原料与在加氢裂化中具有催化活性的材料接触,而不进行进一步纯化。气相混合物应当优选地含有至少50ppm

不饱和脂肪酸的加氢脱氧可能会产生芳族化合物作为副反应。因此,即使对于包含少于1%的芳族化合物的含氧化合物原料,也可能进一步需要引导经异构化的产物与在加氢脱芳构化中具有催化活性的材料接触。现已发现,如果将加氢裂化催化剂置于异构化催化剂的下游,并在较低的温度(例如低于350℃)下操作,它也可以发挥这种作用。

在某些情况下,加氢脱芳构化可以在加氢异构化或加氢裂化中具有催化活性的材料存在下令人满意地进行,但是也可能需要有一个单独的反应器或反应器床,该反应器或反应器床具有在加氢脱芳构化中具有催化活性的材料。

这种在加氢脱芳构化中具有催化活性的材料通常包含:活性金属(优选为硫化基础金属,例如镍、钴、钨和/或钼,但可能在纯化后为贵金属,例如铂和/或钯)和耐热载体(例如无定形的二氧化硅-氧化铝、氧化铝、二氧化硅或二氧化钛,或其组合)。加氢脱芳构化是平衡控制的,其中高温有利于芳族化合物,因此优选贵金属作为活性金属,因为与基础金属相比,贵金属在较低的温度下具有活性。

通常,加氢脱芳构化涉及引导中间产物与在加氢脱芳构化中具有催化活性的材料接触。由于在升高的温度下,芳族化合物和饱和分子之间的平衡向芳族化合物方向移动,因此优选中等温度。条件通常是200-350℃的温度、30-150巴的压力以及0.5-8的液时空速(LHSV)。可以使用基础金属催化剂,并且在这种情况下,与中间经加氢异构化的原料相关的气相优选地含有至少50ppm

这种必须组合3或4种催化活性材料以将可再生原料转化为喷气燃料自然使工艺布局复杂化,并且必须仔细考虑材料的顺序。另外,再循环可以用于三个不同的目的:气体再循环以有效利用氢气、液体围绕着在加氢裂化中具有催化活性的材料再循环以使煤油馏分的产率最大化、液体围绕着在加氢脱氧中具有催化活性的材料再循环以限制由于放热的加氢脱氧反应引起的温度升高。

当使用包含贵金属的催化活性材料进行异构化时,在此反应之前去除“酸性气体”,包括硫化氢和氨气。也可以将一定量的经加氢裂化和/或经加氢脱芳构化的中间产物再循环至加氢脱氧反应器的入口。

使用异构化催化剂来改善喷气燃料的凝固点,可以增加喷气燃料的蒸馏终点,同时仍满足凝固点要求。最后,由于第二阶段将使芳族化合物饱和,因此不要求第一阶段满足任何芳族化合物要求,从而允许第一阶段处理重质和/或更多的芳族化合物、环烷烃(naphthenic)或不饱和原料以及诸如废弃食用油、热解产物或妥尔油沥青的原料(其含有芳族化合物或不饱和原料,其在通常的加氢处理条件下可能产生少量芳族化合物),因为这些芳族化合物将在第二阶段被饱和。

根据本公开的一个实施方案对应于以下方法,其中将包含含氧化合物的流和包含一定量硫的再循环的烃的流引导至加氢脱氧反应器,该加氢脱氧反应器含有催化活性材料,该催化活性材料包含一种或多种基础金属和具有低酸度的耐热载体。这样的材料在加氢脱氧和除去杂原子和双键的其他加氢处理反应中具有活性。再循环的烃起到散热剂(heat sink)的作用,吸收从加氢脱氧释放的反应热,从而在加氢脱氧反应器中保持中等的温度。该步骤提供了包含大量饱和直链烷烃以及一定量的水、CO、CO

将经加氢脱氧的烃流引导至分离工段,抽出水、硫化氢和氨,并提供一种无酸的(sweet)烃流。将一定量的无酸的烃流作为再循环的烃进行再循环,并将一定量作为进料引导至异构化反应器中,该异构化反应器含有在异构化中具有催化活性的材料和任选的在加氢脱芳构化中具有催化活性的材料。这两种材料均基于贵金属催化剂(例如铂、钯或其组合)与酸性载体的组合。对于异构化,酸性载体优选为形状选择性的,以提供选择性的异构化,将直链烷烃重排为支链烷烃,同时使更轻质烃的产生最小化。对于加氢脱芳构化,酸性载体也有助于反应,此外,由于贵金属的活性高于基础金属,因此反应将在较低的温度下进行。由于芳族化合物和非芳族化合物之间的平衡在低温下会朝远离芳族化合物的方向移动,因此贵金属提供了与平衡相匹配的较低温度的优势。加氢脱芳构化甚至可能在在异构化中具有催化活性的材料(其经常会具有一定的加氢脱芳构化活性)上发生。

由于无酸的烃流不含有硫化氢或氨,因此在异构化中具有催化活性的材料的贵金属功能和酸功能均不受干扰,并且以高选择性生产了支链烃流。

然后将经异构化的流引导至加氢裂化反应器,与包含一种或多种基础金属和具有高酸度的耐热载体的催化活性材料接触,该催化活性材料在加氢裂化中具有催化活性。当该催化活性材料包含基础金属时,需要存在硫,因此提供了硫源。由于该材料在加氢裂化中具有活性,因此该步骤提供了经加氢裂化的流,其中较高沸点的烃被转化为较低沸点的烃。加氢裂化过程的严苛性将决定产物的沸点特征,并且通常会在沸点高于柴油范围的馏分的完全转化下运行。如果选择加氢裂化的严苛性以使沸点高于喷气燃料范围的馏分完全转化,则转化成气体和石脑油的产率损失通常会很高。

将经加氢裂化的流引导至分馏器(在分离器列中适当除去气相之后),并抽出至少气体馏分、中间馏分和底部馏分。

该布局提供了原料向柴油、喷气燃料范围或更轻质产物的转化,因为一些或甚至所有重质的经加氢脱氧的烃都可以被加氢裂化,以产生更轻质的产物。喷气燃料/柴油联合生产或仅柴油生产是可能的,并且沸点的转化主要在仅采用价廉的基础金属催化剂的加氢脱氧工段和加氢裂化工段中进行。此外,与加氢裂化条件无关,通过在贵金属催化剂上进行异构化来选择性地调节凝固点。

如果希望只生产柴油而不生产喷气燃料,则不需要加氢裂化。在这种情况下,可以优选绕过加氢裂化反应器,或者,在该反应器之前冷却产物,以使其不再具有活性。可以将工艺设备配置为允许在短时间内进行这样的配置,例如通过设置适当的设备和在控制室中进行控制。

附图简要说明

图1示出了根据本公开的方法的简化图。

图2示出了根据现有技术的方法的简化图。

图3示出了根据现有技术的方法的简化图。

图1是示出根据本公开的布局的简化图,出于简化,省略了气态流的供应和分离的细节。将可再生原料(102)与再循环的稀释剂流(128)组合,并作为经加氢脱氧的进料流(104)与一定量的富氢流(未示出)一起引导至加氢脱氧反应器(HDO),在此与在加氢处理条件下在加氢反应中具有催化活性的材料接触。这提供了经加氢脱氧的中间产物(106)。将经加氢脱氧的中间产物(106)引导至分离工段(SEP)(出于简化,将其示出为单个单元),将经加氢脱氧的中间产物分离为可用于再循环或用于其他目的的气体流和液体的中间产物流(108)。将液体的中间产物料流(108)分流成再循环的稀释剂流(128)和异构化反应器进料流(110),将该异构化反应器进料流(110)与基本上无硫的氢流(未示出)一起作为进料引导至异构化反应器(ISOM),在此与在异构化条件下在异构化中具有催化活性的材料接触,提供中间经异构化的产物流(112),将该经异构化的产物流(112)作为加氢裂化器进料引导至在加氢裂化条件下操作且任选地在添加的硫供体(114)存在下的加氢裂化反应器(HDC),提供经加氢裂化的中间产物(118),将该经加氢裂化的中间产物(118)引导至分馏工段(FRAC)(出于简化,将其仅示出为单个单元),将经异构化的产物分离为轻质顶部流(120)、石脑油产物(122)、喷气燃料产物(124)和底部柴油馏分(126)。

经加氢裂化的中间产物(118)可以任选地与在加氢脱芳构化条件下在加氢脱芳构化中具有催化活性的另一种材料(未示出)接触,以提供经异构化的产物。

图2以类似于图1的详细程度示出了现有技术的示例,为简化起见,省略了气态流的供应和分离的细节。将可再生原料(202)与再循环的稀释剂流(228)组合,并作为加氢脱氧进料流(204)与一定量的富氢流(未显示)一起引导至加氢脱氧反应器(HDO),在此与在加氢处理条件下在氢化反应中具有催化活性的材料接触。这提供了经加氢脱氧的中间产物(214),其被引导至加氢异构化反应器(ISOM),在此与在异构化条件下在异构化中具有催化活性的材料接触,提供脱蜡的中间产物(216)。将脱蜡的中间产物(216)引导至分馏工段(FRAC)(为简化起见,将其作为单个单元显示),将经加氢裂化的产物分离为轻质顶部流(220)、石脑油流(222)、喷气燃料产物(224)和底部柴油馏分,该底部柴油馏分被分流成再循环的稀释剂流(228)和柴油产物流(226)。

图3示出了现有技术的另一示例,为简化起见,省略了气态流的供应和分离的细节。将可再生原料(302)与再循环的稀释剂流(328)组合,并作为经加氢脱氧的进料流(304)与一定量的富氢流(未示出)一起引导至加氢脱氧反应器(HDO),其在此与在加氢处理条件下在加氢化反应中具有催化活性的材料接触。这提供了经加氢脱氧的中间产物(306),其被引导至分离器(SEP),从中回收经纯化的经加氢脱氧的中间产物(308),将该中间产物(308)分流成再循环的稀释剂流(328)和异构化进料流(310),将异构化进料流(310)与无硫的氢流(未示出)组合并引导至加氢异构化反应器(ISOM)。在该反应器中,使组合的进料流与基于贵金属的在异构化条件下在异构化中具有催化活性的材料接触,提供脱蜡的中间产物(312)。将脱蜡的中间产物(312)引导至分馏工段(FRAC)(为简化起见,将其显示为单个单元),将经加氢裂化的产物分离为轻质顶部流(320)、石脑油流(322)、喷气燃料产物(324)和底部柴油馏分(326)。

实施例

比较了图1和图3所示的工艺布局的性能。

表1示出了可再生原料的特征,该可再生原料是动物脂肪和食用油以及加氢处理后的中间产物的组合。中间产物以C16和C18烷烃为主,具有高凝固点(24℃),并包含大于1.5wt/wt%的芳族化合物。将原料分别按照图1和图3的两个方法进行处理,该处理的结果示于表2,其中“实施例1”对应于图1,“实施例2”对应于图2。“净喷气燃料量”的值通过下式被计算为方法中产生的喷气燃料的量减去原料中已经存在的喷气燃料的量:

净喷气燃料量=[总喷气燃料产物]-[进料中存在的原有喷气燃料]。

产率在该表中表示为进入该单元的进料的wt/wt%。例如,51wt/wt%的喷气燃料产率表明在该单元中每处理100kg进料,就会产生51kg的喷气燃料。

这两个实施例的结果均显示具有优异性质、低凝固点(-40℃)和低芳族化合物含量(<0.5%wt)的喷气燃料的生产。假定喷气和柴油之间的分馏界限为300℃,根据本公开的实施例1具有51wt/wt%的喷气燃料产率,而实施例2具有43wt/wt%的喷气燃料产率。在喷气燃料价值更高的假设下进行的工艺优化中,这种差异显然是实施例1极具吸引力的益处。

这两种情况下性能之间的关键差异在于,实施例1的喷气燃料产率为51wt/wt%,而实施例2的产率则低得多,为43wt/wt%。这是由于在加氢裂化反应器中高沸点柴油转化为喷气燃料。

表1

相关技术
  • 联合生产航空燃料和柴油的方法
  • 联合生产航空燃料和柴油的方法
技术分类

06120112831479