用于使用预处理的脱氧物流生产生物燃料的方法
【专利说明】用于使用预处理的脱氧物流生产生物燃料的方法
[0001] 本发明领域
[0002] 本发明涉及由生物油物流和来源于经加氢处理生物油的进料物流生产可再生生 物燃料的方法。
[0003] 本发明背景
[0004] 可再生能源是对化石燃料的替代物并且提供了减少对石油依赖的方式。生物质常 规地用作原料，以生产可再生能源，例如生物燃料。
[0005] 已经开发了将生物质用作原料来生产有用的生物燃料的催化热分解 (thermolysis)工艺，例如热解（pyrolysis)。这样的工艺生产出自发地分离成水相和有机 相的液体产物。有机相通常称为生物油。尽管热分解工艺产生高收率的生物油，生产出的 大部分（如果不是全部）生物油是低品质的，这归因于生物油中存在的高氧量。
[0006] 生物油可以通过由加氢处理除去氧来稳定并且转化成常规烃流体。该方法涉及使 生物油与氢在压力和适度温度（通常小于750 °F )下，在固定床反应器上接触。加氢处理 生物油使得其与来源于石油的精炼厂物流相容。
[0007] 然而，在包含生物油的物流加氢处理时，生物油中的重质组分可以产生形成焦炭 的重质物质和固体，其可以填塞催化加氢处理床并且降低运转时间。
[0008] 因此需要可以从生物油中除去这样的不希望的组分以改进加氢处理工艺并且得 到有品质的产物的系统。
[0009] 本发明综述
[0010] 本发明涉及用于由包含生物油进料物流和经处理生物油进料的生物油混合物生 产可再生生物燃料的方法。经处理生物油进料通过如下获得：从生物油中分离不希望的重 质物质和固体，例如热解油中的酚类低聚物、羟醛缩合产物，和烯烃及衍生物、极性氮化合 物、焦炭和无机固体。在除去水和重质物质和固体之后，分离的物流在加氢处理器中经受脱 氧。所去除的不希望的重质物质和固体能够填塞催化加氢处理床。然后使部分的经加氢处 理产物循环并且与生物油进料物流混合以继续循环。该方法通常在68 °F或更高的温度下 进行。
[0011] 在实施方案中，可再生生物燃料可以通过以下由生物油产生：首先使生物油进料 物流与经加氢处理物流混合以得到生物油混合物。使生物油混合物在具有催化加氢处理床 的加氢处理器中脱氧。使一种或多种沸点小于约650 °F的轻质烃物流和沸点超过约650 °F 的烃从脱氧物流中分离。可以使部分的一种或多种沸点小于约650 °F的烃轻质物流循环并 且与生物油进料物流混合。可再生生物燃料由分离的烃物流的至少一种产生。该方法可以 是连续的，其中部分的轻质烃物流的一种或多种充当与生物油进料物流混合的经加氢处理 物流。在该连续方法过程中，在将生物油混合物进料至加氢处理器之前从生物油混合物中 除去能够填塞催化加氢处理床的物质。
[0012] 在实施方案中，沸点小于650 °F的两种或更多种烃级分可以在一个或多个分馏器 中从脱氧物流中分离。这些级分可以为沸点通常为约150 °F -约350 °F的石脑油物流和沸 点为约320 °F -约650 °F的烃馏出物。可以使部分的这些物流的一种或多种循环并且与生 物油进料物流混合以形成生物油混合物。
[0013] 在另一个实施方案中，部分地加氢处理的产物或中间产物可以从加氢处理器中移 出并且作为经加氢处理物流循环回去并且与生物油进料物流混合以形成生物油混合物。在 该实施方案中，可再生生物燃料可以通过以下由生物油进料物流生产：首先使至少部分地 脱氧的经加氢处理生物油物流与生物油进料物流混合以形成生物油混合物并且然后从生 物油混合物中除去至少部分的重质物质和固体以得到分离的生物油混合物。分离的生物油 混合物然后可以在具有催化加氢处理床的加氢处理器中至少部分地脱氧。脱氧产物然后可 以分离成烃物流，可以由其生产生物燃料。
[0014] 在另一个实施方案中，可再生生物燃料可以通过以下由生物油产生：首先，使生物 油进料物流与经加氢处理物流混合以得到生物油混合物。生物油混合物可以然后在具有催 化加氢处理床的加氢处理器中脱氧。沸点小于约650 °F的一种或多种轻质烃物流和沸点超 过约650 °F的烃通过分馏从脱氧物流中分离。可再生生物燃料由分离的烃物流的至少一种 产生。在分馏之前，可以使部分的经加氢处理物流循环并且作为经处理生物油进料与生物 油进料物流混合。该方法可以是连续的，其中部分的经处理生物油进料与生物油进料物流 混合。在该连续方法过程中，在将生物油混合物进料至加氢处理器之前，从生物油混合物中 除去能够填塞催化加氢处理床的物质。
[0015] 在另一个实施方案中，生物油物流可以包含生物石脑油。生物石脑油可以从外部 来源添加至生物油进料物流。替代地，生物石脑油可以在该方法过程中产生。例如，在使 混合物经受加氢处理器之前并且在从混合物中除去重质组分之后，该物流可以分馏以获得 生物石脑油。从分馏器中产生的生物石脑油可以然后引入至包含生物油进料物流的混合区 域。
[0016] 在又一个实施方案中，与生物油进料物流混合的经处理生物油进料可以为选自以 下的一种或多种物流：分离的预分馏的经加氢处理产物，部分的从加氢处理器中分离的沸 点小于650 °F的烃的一种或多种或部分地脱氧的中间体。此外，生物油进料物流可以包含 生物石脑油。
【附图说明】
[0017] 为了更完整地理解【具体实施方式】中涉及的附图，展示了各附图的简单说明，其 中；
[0018] 图1展示了本发明的方法，其中部分的经加氢处理石脑油物流用作经加氢处理生 物油进料用于与生物油进料物流混合。
[0019] 图2展示了本发明的方法，其中在经加氢处理产物的分馏之前生物油进料物流与 部分的经加氢处理产物混合。
[0020] 图3展示了本发明的方法，其中部分的沸点为约320 °F和650 °F的烃馏出物物流 用作经加氢处理生物油进料用于与生物油进料物流混合。
[0021] 图4展示了本发明的方法，其中在从生物油混合物中除去重质物质和固体之后， 用通过蒸馏生物油混合物获得的生物石脑油稀释生物油混合物。
[0022] 图5展示了本发明的方法，其展示了可以用作经处理生物油进料用于与生物油进 料物流混合的各种级分。
[0023] 图6和图7展示了经加氢处理石脑油或馏出物与生物油进料物流中的生物油的优 化比例为大约0.6-0. 7v/v。
[0024] 优选实施方案的详细说明
[0025] 可再生生物燃料可以由包含生物油进料物流和经处理生物油进料的生物油混合 物制备。生物油混合物在加氢处理器中经受脱氧以得到可接受的经处理生物油进料。在经 受脱氧之前，从生物油混合物中除去不希望的重质物质和固体物质。脱氧物流然后经受分 馏。可再生生物燃料是得自分馏的物流的一种或多种或分馏之前的部分的脱氧物流的产 物。可以循环得自脱氧的部分的产物以充当经处理生物油进料。因此，该方法可以是连续 的，所述经处理生物油进料是已经从其中除去重质物质和固体物质的物流。
[0026] 本文描述的方法有效地助于相分离，用于从生物油中去除有害于催化加氢处理床 的残留固体、水副产物和极性重质物质。此外，该方法提供了加氢处理器内更好的性能并且 提供了用于以较低成本获得加氢处理器较长服务的方式。
[0027] 生物油进料物流可以得自热分解、催化气化或水热热解或另一生物质转化方法。 生物油进料物流可以是纯化、部分纯化或未纯化的生物油。生物油进料物流也可以包含生 物石脑油。此外，其可以包含未经受如本文所述的重质物质和固体的去除的经加氢处理油。
[0028] 生物油进料物流可以已经在其中制备可再生生物燃料的相同工厂或设备内生产 或可以在远程位置生产。这样，本文描述的方法可以是较复杂的工程设计的一部分。替代 地，该方法可以限制至如本文定义地由生物油混合物生产可再生生物燃料。
[0029] 图1、2、3、4和5是展示了用于依据本文描述的方法生产可再生生物燃料的替代的 实施方案的流程图。在各图中，生物油进料物流10,在从气体级分中分离之后，显示为在混 合区域15中与经处理生物油进料混合。在混合区域中，生物油进料物流与部分的经处理生 物油进料混合（如本文中描述）以形成生物油混合物。通常，生物油进料物流和经处理生 物油进料在通常30°C _150°C的温度下在混合区域15中剧烈混合。这