由生物来源的有机材料生产烃的制作方法

本发明涉及由生物来源的有机材料，特别是包含大量杂质如含氮、硅、氯化物和磷的化合物，以及金属的生物来源的有机材料生产烃的方法。本发明方法特别适合于挑战性原料，该挑战性原料通常不会引入到使用敏感性催化剂的加氢过程中。

背景技术：

1、各种油和脂肪已经用作用于生产适合作为燃料，尤其是用于柴油发动机燃料的中间馏出物组分的原料。在生产燃料组分中使用生物来源的可再生和再循环有机材料的目的主要是减少基于化石的原料的使用并且由此解决全球变暖和其他环境问题。氢化植物油(hvo)是基于化石的中间馏出物燃料的有前景的替代物。虽然hvo主要由植物油生产，但也可以使用其他来源如动物脂肪和藻类油。仍然需要可替代的基于非化石的来源和方法来生产尤其是中间馏出物燃料。

2、可以用于生产烃组分的许多有机材料来源含有大量杂质，例如含氮、硅、氯化物和磷的化合物和金属。这些和其他杂质弱化许多有机材料用作原料的可能性或降低产品的质量。

3、许多先前的方法已经提出了用于含有大量杂质的原料的各种预处理和纯化方法。还需要新的整体方法来处理具有大量杂质的原料以及其他原料。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的是提供特别适合通常含有大量杂质的挑战性原料的方法或工艺。挑战性原料在本文中是指含有例如磷和金属杂质的低质量原料，它难以通过常规预处理方法如脱胶或漂白除去，并且当用于随后的加氢处理过程时引起催化剂的问题如失活。此外，挑战性原料可以包括化学挑战性材料，像包括在例如粗制妥尔油中的树脂酸和不可皂化物质。低质量原料通常不引入到使用敏感性催化剂的加氢过程中。

2、通过特征在于独立权利要求中所述的方法或工艺来实现本发明的目的。本发明的优选实施方式在从属权利要求中公开。

技术特征：

1.一种用于由包括生物来源的有机材料的原料生产烃的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述包括生物来源的有机材料的原料包括：粗制妥尔油(cto)、妥尔油沥青(top)、妥尔油脂肪酸(tofa)、粗制脂肪酸(cfa)、蒸馏的妥尔油(dto)、酸性油如酸化皂脚(ask)、工业玉米油(tco)、来自十字花科植物的植物油(龙骨芥油)、棕榈污水污泥(pes)、用过的食用油(uco)、地沟油、棕色油脂(bg)或它们的任何组合。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述包括生物来源的有机材料的原料包括：粗制妥尔油(cto)和/或妥尔油沥青(top)。

4.根据权利要求1-3所述的方法，其中，所述包括生物来源的有机材料的原料包括基于所述原料的总重量的10wt.％至30wt.％的树脂酸。

5.根据权利要求1-4所述的方法，其中，所述包括生物来源的有机材料的原料包括下述的杂质水平：从大于30ppm、如至高达5000ppm的氮化合物；从大于1ppm或5ppm、至高达500ppm的硅化合物；从大于5ppm、至高达3500ppm的磷化合物；从大于1ppm或5ppm、至高达300ppm的氯化物和/或从大于10ppm或30ppm、至高达20000ppm的金属。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，步骤b)的所述预处理阶段包括：热处理(ht)，任选地随后是挥发物的蒸发；带吸附剂的热处理(hta)，任选地随后是蒸发；脱胶；漂白或它们的任何组合。

7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，步骤c)的所述预加氢处理在300℃至380℃的温度、40巴至100巴的压力、0.2 1/h至101/h的whsv下以及在加氢处理或加氢裂化催化剂的存在下进行，所述加氢处理或加氢裂化催化剂优选地选自载体如氧化铝上的ni、co、mo和/或w。

8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述预加氢处理包括：将所述部分加氢处理的进料流的一部分再循环回至所述预加氢处理。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，在预加氢处理步骤中，再循环的部分加氢处理的进料与新鲜的纯化原料的比率为1:1至15:1，优选地为1:1至10:1并且更优选地为1:1至5:1。

10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，步骤d)的所述部分加氢处理的进料流的加氢处理在300℃至380℃的温度、40巴至80巴的压力、0.25 1/h至1.5 1/h的whsv下以及在加氢处理和/或加氢裂化催化剂的存在下进行，所述加氢处理和/或加氢裂化催化剂优选地选自载体如氧化铝上的ni、co、mo和/或w。

11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述加氢处理不包括将所述烃流再循环回至所述加氢处理，或包括最多将10％的所述烃流再循环回至所述加氢处理。

12.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，进行步骤e)的所述烃流的蒸馏，使得至少90％的所述第一重底部馏分具有360℃或更高的沸点，并且至少90％的所述第二中间馏分具有180℃至360℃的沸点。

13.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，步骤f)的收集的所述中间馏分的异构化在300℃至360℃、优选310℃至345℃的温度、35巴至60巴的压力、1.0 1/h至1.5 1/h的whsv下以及在异构化催化剂的存在下进行，所述异构化催化剂选自负载型pt或pd催化剂、优选pt-sapo11催化剂。

14.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，进行所述预加氢处理使得从所述包括生物来源的有机材料的原料中除去至少80wt.％的氮和至少90wt.％的氧。

15.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述方法进一步包括汽提步骤以从所述方法的流中除去气态化合物，优选地，在预处理步骤b)之后、在预加氢处理步骤c)之后、在加氢处理步骤d)之后、在异构化步骤f)之后或在它们的任何组合之后进行所述汽提步骤。

16.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，进行预加氢处理步骤c)，使得含氮化合物的水平降低并且在加氢处理步骤d)之后能够降低至零。

技术总结
本发明提供了一种用于由包括生物来源的有机材料的原料生产烃的方法，包括：a)提供包括生物来源的有机材料的原料，b)在一个或多个预处理阶段中预处理原料以获得纯化原料，c)对所述纯化原料进行预加氢处理以获得部分加氢处理的进料流，d)对部分加氢处理的进料流进行加氢处理以获得烃流，e)对烃流进行蒸馏以获得至少两个馏分，第一重底部馏分和第二中间馏分，第一重底部馏分从方法中除去，第二中间馏分被收集用于进一步的加工，以及f)对收集的中间馏分进行异构化以获得异构化的烃流。

技术研发人员：梅里·霍维,瓦艾诺·西波拉,佩克卡·阿尔托,尤卡·米吕奥亚,凯萨·拉明帕埃,蒂纳·列科拉,安蒂·帕萨宁,彼得里·林德奎斯特,萨米·托皮宁,皮亚·基洛宁
受保护的技术使用者：耐思特公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/13