一种制备喷气燃料的加氢方法与流程

文档序号:11935615阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种制备喷气燃料的加氢方法,包括:

(1)在加氢处理反应区,在加氢处理反应条件下,植物油和/或动物油脂与氢气的混合物依次与加氢脱氧催化剂和加氢异构催化剂接触进行反应,得到加氢处理反应生成物,所述加氢处理反应生成物为C8-C24烷烃,其正构烷烃和异构烷烃质量分数之和为100%,同时异构烷烃质量分数大于等于15%;

(2)在加氢异构降凝反应区,在加氢异构降凝反应条件下,步骤(1)所得加氢处理反应生成物和氢气一起与加氢异构降凝催化剂接触进行反应,得到加氢异构降凝反应生成物,所述加氢异构降凝反应区中设置串联的加氢异构降凝A区和加氢异构降凝B区,其中加氢异构降凝A区反应生成物的正构烷烃和异构烷烃质量分数之和为100%,同时异构烷烃质量分数大于等于50%;

(3)在加氢精制反应区,在加氢精制反应条件下,步骤(2)所得加氢异构降凝反应生成物和氢气一起与加氢精制催化剂接触进行反应,得到加氢精制反应生成物,再经分离、分馏后得到喷气燃料。

2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,在加氢处理反应区,所述加氢脱氧催化剂和加氢异构催化剂按照反应物的流向进行依次分层装填,以体积计并以所述催化剂的总量为基准,加氢脱氧催化剂的含量为15%~85%,加氢异构催化剂的含量为15%~85%,其中,所述加氢脱氧催化剂为一种或几种含有选自氧化铝和/或氧化硅-氧化铝的载体,含或不含氟、硼和磷中的一种或几种助剂组分的催化剂,所述加氢异构催化剂为一种或几种选自含氟和/或分子筛的催化剂。

3.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述加氢脱氧催化剂含有选自氧化铝和/或氧化硅-氧化铝的载体,选自镍和/或钴、钼和/或钨的加氢活性金属组分,含或不含选自氟、硼和磷中一种或几种助剂组分以及含或不含有机添加物,以催化剂为基准,以氧化物计,镍和/或钴的含量为1~5重量%,钼和/或钨的含量为12~35重量%,以元素计的选自氟、硼和磷中一种或几种助剂组分的含量为0~9重量%,所述有机添加物与以氧化物计的加氢活性金属组分之和的摩尔比为0~2。

4.按照权利要求3所述的方法,其特征在于,所述加氢脱氧催化剂含有选自含氧或含氮的有机物中的一种或几种,所述有机物与以氧化物计的镍、钼和钨之和的摩尔比为0.03~2。

5.按照权利要求4所述的方法,其特征在于,所述含氧有机化合物选自有机醇、有机酸中的一种或几种,含氮有机化合物为有机胺,所述有机物与以氧化物计的镍、钼和钨之和的摩尔比为0.08~1.5。

6.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述加氢异构催化剂的载体为氧化铝和/或氧化硅-氧化铝,加氢活性金属组分选自镍、钴、钼、钨中的一种或几种,含有氟助剂组分,以及含或不含有机添加物,以催化剂为基准,以氧化物计的镍和/或钴的含量为1~5重量%,钼和/或钨的含量为12~35重量%,以元素计的氟助剂组分的含量为0.1~12重量%,所述有机添加物与以氧化物计的加氢活性金属组分之和的摩尔比为0~2。

7.按照权利要求6所述的方法,其特征在于,所述加氢异构催化剂含有选自含氧或含氮的有机物中的一种或几种,所述有机物与以氧化物计的加氢活性金属组分之和的摩尔比为0.03~2。

8.按照权利要求7所述的方法,其特征在于,所述含氧有机化合物选自有机醇、有机酸中的一种或几种,含氮有机化合物为有机胺,所述有机物与以氧化物计的加氢活性金属组分之和的摩尔比为0.08~1.5。

9.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述加氢异构催化剂的载体中含有分子筛,其余为氧化铝和/或氧化硅-氧化铝,加氢活性金属组分选自镍、钴、钼、钨中的一种或几种,含或不含选自氟、硼和磷中一种或几种助剂组分,以及含或不含有机添加物,以催化剂为基准,以氧化物计的镍和/或钴的含量为1~5重量%,钼和/或钨的含量为12~35重量%,以元素计的选自氟、硼和磷中一种或几种助剂组分的含量为0~9重量%,所述有机添加物与以氧化物计的加氢活性金属组分之和的摩尔比为0~2。

10.按照权利要求9所述的方法,其特征在于,所述加氢异构催化剂含有选自含氧或含氮的有机物中的一种或几种,所述有机物与以氧化物计的加氢活性金属组分之和的摩尔比为0.03~2。

11.按照权利要求10所述的方法,其特征在于,所述含氧有机化合物选自有机醇、有机酸中的一种或几种,含氮有机化合物为有机胺,所述有机物与以氧化物计的加氢活性金属组分之和的摩尔比为0.08~1.5。

12.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,加氢处理反应条件为:氢分压1.0MPa~25MPa,反应温度为150℃~400℃,体积空速0.3h-1~8.0h-1,氢油体积比为100~3000。

13.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述加氢处理反应生成物中,异构烷烃质量分数为15%-50%。

14.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,以加氢异构降凝A区反应生成物为基准,异构烷烃质量分数为50%-80%,其中单支链烷烃的质量分数为45%以上。

15.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,以加氢异构降凝B区反应生成物为基准,异构烷烃的质量分数为95%-100%,其中多支链烷烃的质量分数为60%以上。

16.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,加氢异构降凝A区反应温度高于加氢异构降凝B区的反应温度,高30℃~100℃。

17.按照权利要求1或16所述的方法,其特征在于,加氢异构降凝A区的反应条件为:氢分压1.0MPa~20.0MPa,反应温度230℃~400℃,体积空速0.3h-1~4.0h-1,氢油体积比100~3000;

加氢异构降凝B区的反应条件为:氢分压1.0MPa~20MPa,反应温度为200℃~400℃,体积空速0.3h-1~4.0h-1,氢油体积比为100~3000。

18.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述加氢异构降凝催化剂含有金属活性成分和中孔分子筛,所述金属活性成分为选自镍、铂和钯中的至少一种,以单质计,并以催化剂总重量为基准,所述第VIII族金属组分的含量为0.01-10重量%,所述中孔分子筛选自ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-38、SAPO-11和SAPO-41中的一种或几种。

19.按照权利要求1或18所述的方法,其特征在于,所述加氢异构降凝A区和加氢异构降凝B区装填同一种催化剂,以体积计,加氢异构降凝A区催化剂与加氢异构降凝B区催化剂的装填比例为0.2~5。

20.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述加氢精制催化剂含有载体和负载在载体上的加氢活性成分,以所述加氢精制催化剂的总量为基准,所述加氢活性成分的含量为0.01~15重量%,所述载体的含量为85~99.99重量%,所述加氢活性成分选自贵金属或者贵金属与Mo、Co、Ni、W、V和Zn中的任一种或多种,所述贵金属为Pt和/或Pd。

21.按照权利要求20所述的方法,其特征在于,所述载体为多孔性氧化硅-氧化铝,且以多孔性氧化硅-氧化铝计,氧化硅的含量为1~40重量%,碱金属的含量小于1重量%,BET比表面积为150~350平方米/克,孔容为0.15~1.5立方米/克,k值为1~15,k=B/MSiO2,其中,k为单位摩尔氧化硅引入量对应氧化硅-氧化铝的B酸量,B为氧化硅-氧化铝的B酸量,MSiO2为氧化硅-氧化铝中氧化硅摩尔分数。

22.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述加氢精制反应条件为:氢分压1.0MPa~20MPa,反应温度为120℃~380℃,体积空速0.3h-1~3.0h-1,优选0.5h-1~1.5h-1,氢油体积比为100~3000。

23.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在加氢处理反应区,在所述加氢脱氧催化剂的上方,装填加氢保护催化剂,以体积计并以所述加氢脱氧催化剂为基准,加氢保护催化剂的含量为大于0至小于等于80%,所述加氢保护催化剂含有载体、选自镍和/或钴、钼和/或钨的加氢活 性金属组分,其中,所述加氢保护催化剂的加氢活性金属组分的含量为加氢脱氧催化剂的加氢活性金属组分的含量的10%~30%。

24.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的植物油和/或动物油脂为任何含有甘油酯和游离脂肪酸的原料,以及植物油和/或动物油脂经过酯交换方法制备的脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯。

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