專利名稱：從含有甘油三酸酯和/或脂肪酸烷基酯的原料生產(chǎn)燃料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從包含脂類材料和礦物油的原料生產(chǎn)燃料組合物。更具體地，本發(fā)明涉及從包含礦物油和選自甘油三酸酯、脂肪酸烷基酯及其組合的脂類材料的原料生產(chǎn)至少一種運輸燃料組合物，其中所述生產(chǎn)包括至少一個加氫裂化步驟。
背景技術(shù)：
由于各種環(huán)境和能源考慮因素，對于在燃料產(chǎn)品、特別是運輸燃料的制造中促進生物材料的使用存在極大興趣。在燃料的制造中，一個感興趣的領(lǐng)域是通過含有脂肪酸甘油三酸酯的植物油和動物脂肪的處理生產(chǎn)適當(dāng)?shù)牟裼腿剂稀?br> 將植物油或其它脂肪酸衍生物轉(zhuǎn)變成燃料例如柴油類型燃料的標(biāo)準(zhǔn)方法已通過酯交換反應(yīng)得以實現(xiàn)。該反應(yīng)包括在催化劑例如氫氧化鈉存在下使植物油與甲醇接觸。產(chǎn)生的產(chǎn)物是脂肪酸甲酯，并且該產(chǎn)物可以直接用作柴油燃料或柴油燃料的摻混組分。
然而，從簡單的酯交換反應(yīng)過程形成的燃料產(chǎn)品伴有各種燃料質(zhì)量問題。這些問題中的一些包括冷流性差和氧化穩(wěn)定性低。
加氫處理是為了克服與從植物油類型的原料生產(chǎn)的燃料相關(guān)的一些問題而提出的一種處理類型。例如，美國專利申請公開2009/0166256公開了硫含量低并包含高達20 重量％生物組分原料的柴油沸程烴類的制造方法。所述方法包括使用分級共同加氫處理方法，從至少一種生物組分原料和至少一種礦物烴類原料制造柴油沸程烴類。
仍在尋找用于從生物材料生產(chǎn)高質(zhì)量燃料的其它方法。具體來說，尋找能夠生產(chǎn)各種運輸燃料，包括汽油、煤油、噴氣燃料和柴油的方法。此外，非常希望所述方法在進行時能夠合理控制不希望的副反應(yīng)。不希望的副反應(yīng)不僅能導(dǎo)致燃料質(zhì)量降低，而且對反應(yīng)過程中使用的催化劑也可能有不利影響。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于從生物材料例如脂類材料生產(chǎn)燃料、特別是運輸燃料的方法。 產(chǎn)品包括一種或多種高質(zhì)量運輸燃料，例如汽油、煤油、噴氣燃料和柴油燃料。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了生產(chǎn)運輸燃料的方法。所述方法包括生產(chǎn)或提供含有脂類材料和礦物油的原料。優(yōu)選地，所述脂類材料可以選自甘油三酸酯、脂肪酸烷基酯及其組合。所述原料可以被加氫裂化以產(chǎn)生運輸燃料。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了生產(chǎn)運輸燃料的方法，所述方法包括制備或提供原料的步驟，所述原料含有基于所述原料的總重量含量不超過99重量％的礦物油，以及選自甘油三酸酯、脂肪酸烷基酯及其組合的脂類材料。優(yōu)選地，所述原料可以具有至少100°C 的初沸點和/或不超過500°C的終沸點。所述原料可以被加氫裂化以產(chǎn)生運輸燃料。
具體實施方式
本發(fā)明提供了用于從包含生物材料例如脂類或脂類材料的原料生產(chǎn)一種或多種高質(zhì)量燃料，特別是至少一種運輸燃料的方法?？梢赃M行所述方法而不產(chǎn)生顯著量的不希望的副反應(yīng)例如裂化、聚合和芳構(gòu)化，其可能是大量反應(yīng)熱的結(jié)果。因此，本發(fā)明提供了高質(zhì)量產(chǎn)物的生產(chǎn)。此外，在所述方法中使用的催化劑不受任何顯著程度的不利影響。
在本發(fā)明中使用的原料包含脂類材料和礦物油兩者。“礦物油”是指化石/礦物燃料來源例如原油，并不是商業(yè)化有機產(chǎn)品例如由Aldrich在CAS編號8020-83-5下銷售的有機產(chǎn)品。在一個實施方式中，在處理前將脂類材料和礦物油混合在一起。在另一實施方式中，將脂類材料和礦物油作為分開的料流提供到適合的處理裝置或容器中。
根據(jù)本發(fā)明使用的術(shù)語“脂類材料”是包含生物材料的組合物。一般地，這些生物材料包括植物脂肪/油、動物脂肪/油、魚油、裂解油和藻類脂類/油類，以及這些材料的組分。更具體地，所述脂類材料包括一種或多種類型的脂類化合物。脂類化合物通常為不溶于水但溶于非極性(或脂肪)溶劑的生物化合物。這樣的溶劑的非限制性實例包括醇、醚、 氯仿、乙酸烷基酯、苯及其組合。
脂類的主要類型包括但不必須限于脂肪酸、源于甘油的脂類(包括脂肪、油和磷脂)、源于鞘氨醇的脂類(包括神經(jīng)酰胺類、腦苷脂類、神經(jīng)節(jié)苷脂類和神經(jīng)鞘磷脂類)、甾類及其衍生物、萜烯及其衍生物、脂溶性維生素、某些芳族化合物以及長鏈醇和蠟。
在活生物體內(nèi)，脂類一般用作細胞膜的主成分和用作燃料儲存的形式。脂類也可以與蛋白質(zhì)或糖類偶聯(lián)存在，例如以脂蛋白和脂多糖的形式。
可用于本發(fā)明的植物油的實例包括但不限于菜籽(芥花籽)油、大豆油、椰子油、 葵花油、棕櫚油、棕櫚仁油、花生油、亞麻籽油、妥爾油、玉米油、蓖麻油、麻風(fēng)樹油、霍霍巴油、橄欖油、亞麻仁油、亞麻薺油、紅花油、巴西棕櫚仁油、牛脂油和米糠油。
此處提及的植物油也可以包括加工過的植物油材料。加工過的植物油材料的非限制性實例包括脂肪酸和脂肪酸烷基酯。烷基酯通常包括C1-C5烷基酯。優(yōu)選為甲基、乙基和丙基酯中的一種或多種。
可用于本發(fā)明的動物脂肪的實例包括但不限于牛脂肪(牛脂)、豬脂(豬油)、火雞脂肪、魚脂/油和雞脂。所述動物脂肪可以從任何適當(dāng)?shù)膩碓窗ú蛷d和肉類生產(chǎn)廠獲得。
此處提及的動物脂肪還包括加工過的動物脂肪材料。加工過的動物脂肪材料的非限制性實例包括脂肪酸和脂肪酸烷基酯。烷基酯通常包括C1-Qg基酯。優(yōu)選為甲基、乙基和丙基酯中的一種或多種。
藻油或脂類通常以膜組分、儲存產(chǎn)物和代謝物的形式包含在藻類中。某些藻類株、 特別是微藻例如硅藻和藍藻，含有高比例的脂類水平。用于藻油的藻類來源，基于其自身生物質(zhì)的總重量，可以含有不同量例如2重量％至40重量％的脂類。
用于藻油的藻類來源包括但不限于單細胞和多細胞藻類。這樣的藻類的實例包括紅藻門、綠藻門、不等長鞭毛門、tribophyte、灰胞藻門、絲足蟲門(chlorarachniophyte)、 裸藻、定鞭藻類、隱藻類、甲藻、浮游植物等及其組合。在一個實施方式中，藻類可以是綠藻綱和/或定鞭藻綱的藻類。具體物種可以包括但不限于富油新綠藻(Neochloris oleoabundans)、二形柵藻(Scenedesmus dimorphus)、纖細裸藻(Euglena gracilis)、 三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)、顆石藻(Pleurochrysis carterae)、小定鞭藻(Prymnesium parvum)、扁藻(Tetraselmis chui)禾口萊茵衣藻(Chlamydomonasreinhardtii)。
所述原料的脂類材料部分可以包含甘油三酸酯、脂肪酸烷基酯或優(yōu)選其組合。在一個實施方式中，基于所提供的用于加工成燃料的原料的總重量，所述原料可以包含至少 0. 05重量％的脂類材料，優(yōu)選至少0. 5重量％、例如至少1重量％、至少2重量％或至少4 重量％的脂類材料。
此外或可選地，基于所述原料的總重量，所述原料可以包含不超過40重量％的脂類材料，優(yōu)選不超過30重量％、例如不超過20重量％或不超過10重量％的脂類材料。
在一個實施方式中，所述脂類材料包含甘油三酸酯。甘油三酸酯的類型可以根據(jù)它們的脂肪酸成分來確定?？梢允褂脷庀嗌V(GC)分析容易地測定所述脂肪酸成分。這種分析包括萃取脂肪或油，對脂肪或油進行皂化(水解)，制備皂化過的脂肪或油的烷基(例如甲基)酯，以及使用GC分析確定(甲基)酯的類型。在一個實施方式中，基于所述脂類材料中存在的總甘油三酸酯，所述脂類材料中存在的甘油三酸酯的大部分(即超過50% ) 可以由C8至C22脂肪酸成分構(gòu)成。為了清楚起見，當(dāng)脂肪酸或脂肪酸酯分子被稱為"Cxx”脂肪酸、脂肪酸成分或脂肪酸酯時，其意味著“XX”是在羧酸酯連鍵的碳一側(cè)上的碳數(shù)，即包括羧酸酯碳，而在脂肪酸酯中，酯碳不包括在"Cxx ”中并且是羧酸酯連鍵的氧一側(cè)上的碳，即終止于羧酸酯氧。此外，甘油三酸酯是與甘油和三個脂肪酸的反應(yīng)產(chǎn)物具有相同結(jié)構(gòu)的分子。 因此，盡管甘油三酸酯在本文中被描述成由脂肪酸構(gòu)成，但應(yīng)該理解，所述脂肪酸組分不必須含有羧酸氫。在本發(fā)明的方法中，基于所述脂類材料中存在的總甘油三酸酯，所述脂類材料中存在的大部分甘油三酸酯優(yōu)選可以由Cltl至C18、例如C12至C18脂肪酸成分構(gòu)成。
在特定實施方式中，所述脂類材料包含甘油三酸酯，其中至少20重量％、優(yōu)選至少30重量％、例如至少40重量％的甘油三酸酯由月桂酸(C 12:0)成分構(gòu)成。使用表示法 “C XX:yy”表示化合物在主鏈上、即羧酸酯基團的碳一側(cè)上包括羧酸酯碳具有“XX”個碳，并且在該主鏈上具有“yy”個雙鍵。此外或可選地，所述脂類材料包含甘油三酸酯，其中40重量％至60重量％、例如42重量％至58重量％或44重量％至55重量％的甘油三酸酯由月桂酸成分構(gòu)成。除非另外明確指明，否則本文中表述的百分?jǐn)?shù)是基于多種要素或成分的總量的百分?jǐn)?shù)。
此外或可選地，所述脂類材料包含甘油三酸酯，其中至少2重量％、優(yōu)選至少5重量％、例如至少10重量％的甘油三酸酯由肉豆蔻酸(C 14:0)成分構(gòu)成。此外或可選地，所述脂類材料包含甘油三酸酯，其中10重量％至28重量％、例如12重量％至沈重量％或14 重量％至對重量％的甘油三酸酯由肉豆蔻酸成分構(gòu)成。
此外或可選地，所述脂類材料包含甘油三酸酯，其中至少2重量％、優(yōu)選至少3重量％、例如至少5重量％的甘油三酸酯由棕櫚酸(C16:0)成分構(gòu)成。此外或可選地，所述脂類材料包含甘油三酸酯，其中2重量％至12重量％、例如3重量％至10重量％或5重量％ 至8重量％的甘油三酸酯由棕櫚酸成分構(gòu)成。
此外或可選地，所述脂類材料包含甘油三酸酯，其中至少0. 5重量％、優(yōu)選至少1 重量％、例如至少2重量％的甘油三酸酯由硬脂酸(C18:0)成分構(gòu)成。此外或可選地，所述脂類材料包含甘油三酸酯，其中0. 5重量％至60重量％、例如1重量％至55重量％或2重量％至50重量％的甘油三酸酯由硬脂酸成分構(gòu)成。
此外或可選地，所述脂類材料包含甘油三酸酯，其中至少5重量％、優(yōu)選至少6重量％、例如至少7重量％的甘油三酸酯由油酸(C 18:1)成分構(gòu)成。此外或可選地，所述脂類材料包含甘油三酸酯，其中5重量％至30重量％、例如6重量％至25重量％或7重量％ 至20重量％的甘油三酸酯由油酸成分構(gòu)成。
此外或可選地，所述脂類材料包含甘油三酸酯，其中至少2重量％、優(yōu)選至少3重量％、例如至少4重量％的甘油三酸酯由芥子酸(C22:l)成分構(gòu)成。此外或可選地，所述脂類材料包含甘油三酸酯，其中2重量％至70重量％、例如3重量％至65重量％或4重量％ 至60重量％的甘油三酸酯由芥子酸成分構(gòu)成。
在一個實施方式中，所述脂類材料包含脂肪酸烷基酯。優(yōu)選地，所述脂肪酸烷基酯包含脂肪酸甲酯(FAME)、脂肪酸乙酯(FAEE)和/或脂肪酸丙酯。
在本發(fā)明的特定實施方案中，所述原料的脂類材料部分包含脂肪酸烷基酯，并且所述脂類材料中存在的大部分脂肪酸烷基酯優(yōu)選為FAME。
在本發(fā)明的另一實施方式中，基于所述脂類材料的總重量，所述原料中的脂類材料部分可以包含至少20重量％、優(yōu)選至少30重量％、例如至少40重量％的脂肪酸烷基酯，優(yōu)選FAME。優(yōu)選地，所述脂肪酸烷基酯、優(yōu)選FAME的大部分脂肪酸成分可以選自辛酸 (C 8:0)、癸酸(C 10:0)、月桂酸(C 12:0)、肉豆蔻酸(C 14:0)、棕櫚酸(C16:0)、棕櫚油酸(C 16:1)、硬脂酸(C 18:0)、油酸(C 18:1)、亞油酸(C 18:2)、亞麻酸(C 18:3)、芥子酸 (C22:l)及其組合。在特定實施方式中，基于所述脂類材料部分中存在的FAME的總量，所述脂類材料部分中存在的FAME的大部分脂肪酸成分可以選自月桂酸(C12:0)、肉豆蔻酸(C 14:0)、棕櫚酸(C 16:0)、棕櫚油酸(C 16:1)、硬脂酸(C 18:0)、油酸(C 18:1)及其組合。
本發(fā)明所提供的原料包含礦物油。礦物油的實例可以包括但不限于直餾(常壓) 瓦斯油、減壓瓦斯油、去金屬化油、焦化餾出油、催化裂化餾出油、重石腦油(任選但優(yōu)選至少部分脫氮和/或至少部分脫硫)、柴油沸程餾分(任選但優(yōu)選至少部分脫氮和/或至少部分脫硫)、噴氣燃料沸程餾分(任選但優(yōu)選至少部分脫氮和/或至少部分脫硫)、煤油沸程餾分(任選但優(yōu)選至少部分脫氮和/或至少部分脫硫)和煤漿。作為所述原料的一部分被包含的礦物油，可以包含適合于與所述脂類材料部分一起加氫裂化的這些示例料流中的任一種或其任何組合。優(yōu)選地，所述原料不含任何明顯的浙青烯。在一個實施方式中，可以將所述礦物油與所述脂類材料部分混合，然后進行加氫處理以形成加氫處理過的材料。在另一實施方式中，在與所述脂類材料部分混合之前，可以對所述礦物油進行加氫處理以降低氮和/或硫含量。
所述礦物油組分可以含有含氮化合物(簡稱“氮”)。例如，基于所述礦物油組分的總重量，所述礦物油可以含有至少5wppm的氮。優(yōu)選地，基于所述礦物油組分的總重量， 所述礦物油含有不超過1. 0重量％的氮。一般來說，至少大部分氮將為有機含氮化合物的形式。
所述礦物油通常含有含硫化合物(簡稱“硫”或“硫含量”)?；谒龅V物油的總重量，這樣的化合物通常以高于500wppm或通常高于0. 1重量％的硫含量存在于所述礦物油中。優(yōu)選地，基于所述礦物油的總重量，所述礦物油的硫含量不超過6重量％、優(yōu)選不超過4重量％。
在一個實施方式中，基于所述原料的總重量，所述原料可以包含不超過99重量％ 的礦物油。優(yōu)選地，基于所述原料的總重量，所述原料可以包含不超過98重量％，例如不超過95重量％、不超過90重量％、不超過85重量％或不超過80重量％的礦物油。
此外或可選地，基于所述原料的總重量，所述原料可以包含至少50重量％的礦物油。優(yōu)選地，基于所述原料的總重量，所述原料可以包含至少60重量％，例如至少70重量％、至少75重量％或至少80重量％的礦物油。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，進行加氫裂化的原料可以具有至少100°C、優(yōu)選至少 150°C、例如至少180°C或至少200°C的初沸點。確定這些原料以及按照本發(fā)明生產(chǎn)的燃料組合物的沸點或沸程的基本試驗方法，可以按照“用于大氣壓下石油產(chǎn)品蒸餾的標(biāo)準(zhǔn)i式驗方法，，(Standard Test Method for Distillation of Petroleum Products at Atmospheric Pressure)ASTM D86_09el通過進行分批蒸餾來進行。
此外或可選地，所述原料可以具有不超過500°C、優(yōu)選不超過450°C、例如不超過 400°C的終沸點。
本發(fā)明的方法包括對所述原料進行加氫裂化以生產(chǎn)希望的燃料產(chǎn)品的步驟。加氫裂化是指將所提供的原料中的某些烴類分子分解成較簡單分子以生產(chǎn)燃料產(chǎn)品的過程。通常所述燃料產(chǎn)品可以包括一種或多種運輸燃料，例如汽油、煤油、噴氣燃料和/或柴油，并且這些個別的燃料通常可以通過分餾分離成其成分部分。
可以通過使所述原料在氫存在下任選但優(yōu)選與加氫裂化催化劑相接觸以形成產(chǎn)物，從而進行所述加氫裂化過程。氫的添加為過程的裂化方面提供益處，因為產(chǎn)生的燃料產(chǎn)品通常飽和度更高，并可以進一步減少不希望的雜原子例如氮、氧和硫，并且也可以有利地減少芳族化合物含量和/或不飽和度。
在一個實施方式中，在本發(fā)明的過程中使用的加氫裂化催化劑可以包含無定形基料或沸石基料以及一種或多種VIII族或VIB族金屬加氫組分。在另一實施方式中，所述加氫裂化催化劑可以包含結(jié)晶沸石裂化基料，其上沉積有至少一種VIII族或VIB族金屬加氫組分。適當(dāng)?shù)腣III族和VIB族金屬可以包括鈷、鎳、鐵、鉬、鎢及其組合。除了沸石和 /或無定形基料之外或可替代它們的適當(dāng)?shù)妮d體，可以包括相對高比表面積的金屬氧化物， 例如二氧化硅、二氧化硅-氧化鋁、氧化鋁和二氧化鈦。盡管一個優(yōu)選實施方式包括任選在載體上的包含VIB族金屬和VIII族金屬(例如以氧化物形式，或優(yōu)選在所述氧化物形式已在適合的硫化條件下被硫化之后)的催化劑，所述催化劑可以此外或可選地包含其它組分，例如其它過渡金屬(例如V族金屬例如鈮)、稀土金屬、有機配體(例如被添加的或作為氧化和/或硫化步驟后留下的前體)、磷化合物、硼化合物、含氟化合物、含硅化合物、 助催化劑、粘結(jié)劑、填充劑等試劑，或其組合。在本文中提及的族是指在《Hawley簡要化學(xué)字典》(Hawley' s Condensed Chemical Dictionary)第13版中的元素周期表中存在的 CAS版本的族。作為說明，適當(dāng)?shù)腣III/VIB族催化劑，描述在例如尤其是下列一個或多個專利和專利申請中美國專利 6，156，695,6, 162，350,6, 299，760,6, 582，590,6, 712，955、 6，783，663,6, 863，803,6, 929，738,7, 229，548,7, 288，182,7, 410，924 和 7，544，632，美國專利申請公開 2005/0277545、2006/0060502、2007/00847M 和 2008/013M07，以及國際公開 WO 04/007646, W02007/084437, WO 2007/084438, WO 2007/084439 和 WO 2007/084471。
可以用作加氫裂化催化劑組分的沸石裂化基料，也可以被稱為分子篩。這些材料可以由二氧化硅、氧化鋁和一種或多種可交換陽離子例如鈉、鎂、鈣和一種或多種其它金屬例如過渡金屬和/或稀土金屬構(gòu)成。
在本發(fā)明的一個實施方式中，可以使用大孔結(jié)晶分子篩。優(yōu)選地，所述結(jié)晶分子篩具有小于2、例如不超過1的約束指數(shù)。測定約束指數(shù)的方法在美國專利4，016，218中充分描述，通過參考將其引入本文中。
此外或可選地，所述加氫裂化催化劑可以包含孔徑為至少7埃、優(yōu)選至少7. 4埃、 例如至少8埃的分子篩。特別優(yōu)選的是由孔徑不超過15埃的分子篩構(gòu)成的加氫裂化催化劑。
可用于所述加氫裂化催化劑中的沸石分子篩的實例包括但不限于β沸石、沸石 X、沸石 Y、八面沸石、超穩(wěn) Y(USY)、脫鋁 Y(Deal Y)、絲光沸石、ZSM_3、ZSM-4、ZSM-18、ZSM_20等，及其組合。
此外，優(yōu)選所述加氫裂化催化劑具有至少一些酸性。優(yōu)選地，所述加氫裂化催化劑具有大于1、更優(yōu)選大于5、例如大于10的α值。α值是沸石酸性官能性的度量，以及與標(biāo)準(zhǔn)催化劑相比催化劑的催化裂化活性的近似指示。α值測試給出了測試催化劑相對于 α值取為1的標(biāo)準(zhǔn)催化劑(速率常數(shù)=0. 016秒-1)的相對速率常數(shù)(每單位時間每單位體積催化劑的正己烷轉(zhuǎn)化速率)。α值測試描述在美國專利3，354，078和J. Catalysis 4,527(1965) ；6, 278 (1966)和61,395(1980)中的幾篇文章中，在此以其對所述測試的描述引為參考。用于測定α值的測試的實驗條件包括約538°C的恒定溫度和可變流速，正如在 J. Catalysis, 61, 395 (1980)中詳細描述的。α值在酸性沸石中的應(yīng)用更詳細描述在美國專利4，016，218和1966年的J. Catalysis雜志的文章中。
所述加氫裂化催化劑不必須具有高酸性，盡管可以使用高酸性催化劑。在一個實施方式中，所述加氫裂化催化劑可以具有不超過200、例如不超過100的α值。
加氫裂化可以在有效生產(chǎn)所希望燃料產(chǎn)品的條件下進行。在一個優(yōu)選實施方式中，所述加氫裂化可以在300° F(149°C )至900° F082°C )、優(yōu)選為550° FQ89°C )至 800° W427°C )的平均反應(yīng)溫度下進行。
此外或可選地，加氫裂化也可以在400psia(27atm或2. 8MPaa)至 3000psia(200atm 或 2IMPaa)、優(yōu)選為 500psia (34atm 或 3. 5MPaa)至 2000psia (140atm 或 14MPaa)的平均反應(yīng)壓力下進行。
此外或可選地，加氫裂化中的含氫處理氣體速率可以在300scf/桶(53Nm3/m3)至 5000scf/桶(890Nm3/m3)、例如 2000scf/桶(360Nm3/m3)至 4000scf/桶(7IONmVm3)的范圍內(nèi)。
當(dāng)在本說明書中提及時，處理氣體可以是純氫或含氫氣體，其含有至少足以用于所打算的反應(yīng)目的的量的氫，此外任選包含一般來說對反應(yīng)或產(chǎn)物沒有不利干擾或影響的一種或多種其它氣體(例如氮、輕質(zhì)烴類例如甲烷等，及其組合)。雜質(zhì)例如H2S和NH3通常不希望有的，并且通常在將所述處理氣體導(dǎo)入反應(yīng)器之前將雜質(zhì)從其中除去。引入到反應(yīng)階段中的處理氣體物流可以優(yōu)選含有至少約50體積％、例如至少約75體積％的氫。
以體積/體積/小時(V/V/Hr或Hr—1)表示的加氫裂化中的液時空速，通常在0. 1 至10、優(yōu)選為1至5的范圍內(nèi)。
盡管這些加氫裂化條件在分開的實施方式中提及，但設(shè)想了這些加氫裂化反應(yīng)可以進行本文公開的反應(yīng)的兩種或以上、或甚至所有的特征/條件的任何組合。
可以使用適合于加氫裂化的任何類型的反應(yīng)器來進行所述方法。這樣的反應(yīng)器的實例可以包括但不限于涓流床、沸騰床、移動床、流化床和漿料反應(yīng)器。
可以從加氫裂化過的產(chǎn)物中除去或回收一種或多種餾分作為本發(fā)明的燃料組合物。在一個實施方式中，可以將原料加氫裂化以生產(chǎn)運輸燃料。所述運輸燃料也可以被分餾成例如選自汽油、煤油、噴氣燃料、柴油及其組合的至少一種分餾組分。
在一個實施方式中，可以進行所述方法以生產(chǎn)或回收煤油類型或汽油類型的噴氣燃料。在一個實施方式中，可以進行所述方法以生產(chǎn)或回收ASTM D86 90%精餾點在250°C 至四01、優(yōu)選在2601至觀01范圍內(nèi)的煤油類型的噴氣燃料。可選地，可以進行所述方法以生產(chǎn)或回收ASTM D86 90%精餾點在2001至對01、優(yōu)選在210°C至230°C范圍內(nèi)的汽油類型的噴氣燃料。
在另一實施方式中，可以進行所述方法以生產(chǎn)或回收ASTM D8610%精餾點在 150°C至200°C、優(yōu)選在160°C至180°C范圍內(nèi)的煤油類型的噴氣燃料?？蛇x地，可以進行所述方法以生產(chǎn)或回收ASTM D86 10%精餾點在110°C至140°C、優(yōu)選在120°C至130°C范圍內(nèi)的汽油類型的噴氣燃料。
在另一實施方式中，可以進行所述方法以生產(chǎn)或回收例如ASTMD8690%精餾點在 260°C至350°C、優(yōu)選在280°C至340°C范圍內(nèi)的柴油燃料。可選地，可以進行所述方法以生產(chǎn)或回收ASTM D8610%精餾點在2001至對01、優(yōu)選在210°C至230°C范圍內(nèi)的柴油燃料。
此外或可選地，本發(fā)明包括如下實施方式。
實施方式1. 一種生產(chǎn)運輸燃料的方法，所述方法包括提供含有脂類材料和礦物油的原料，其中所述脂類材料選自甘油三酸酯、脂肪酸烷基酯及其組合；以及對所述原料進行加氫裂化以生產(chǎn)運輸燃料。
實施方式2.實施方式1的方法，其中所述礦物油包括直餾瓦斯油、減壓瓦斯油、去金屬化油、焦化餾出油、催化裂化餾出油、重石腦油、柴油沸程餾分、噴氣燃料沸程餾分、煤油沸程餾分、煤漿或其組合。
實施方式3.實施方式1或?qū)嵤┓绞?的方法，其中所述原料具有至少100°C的初沸點、不超過500°C的終沸點或兩者。
實施方式4.前述實施方式中任一項的方法，其中基于所述原料的總重量，所述原料包含至少0. 05重量％的脂類材料。
實施方式5.前述實施方式中任一項的方法，其中基于所述原料的總重量，所述原料包含不超過99重量％的礦物油。
實施方式6.前述實施方式中任一項的方法，其中所述原料的脂類材料部分包括甘油三酸酯，并且基于所述脂類材料中存在的總甘油三酸酯，所述脂類材料中存在的大部分甘油三酸酯由C8至C22脂肪酸成分構(gòu)成。
實施方式7.前述實施方式中任一項的方法，其中基于所述原料中脂類材料的總重量，所述原料的脂類材料部分包含至少20重量％的脂肪酸烷基酯。
實施方式8.前述實施方式中任一項的方法，其中所述運輸燃料作為選自汽油、煤油、噴氣燃料和柴油的至少一種分餾組分回收。
實施方式9.前述實施方式中任一項的方法，其還包括將所述運輸燃料分餾成選自汽油、煤油、噴氣燃料和柴油燃料的至少一種分餾燃料組分的步驟。
在上面已經(jīng)參考各種示例性和優(yōu)選實施方式對本發(fā)明的原理和運行方式進行了描述。正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解的，整個發(fā)明，正如權(quán)利要求書所定義的，涵蓋了在本文中沒有具體列舉的其它優(yōu)選實施方式。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)運輸燃料的方法，所述方法包括提供含有脂類材料和礦物油的原料，其中所述脂類材料選自甘油三酸酯、脂肪酸烷基酯及其組合；以及對所述原料進行加氫裂化以生產(chǎn)運輸燃料。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述礦物油包括直餾瓦斯油、減壓瓦斯油、去金屬化油、焦化餾出油、催化裂化餾出油、重石腦油、柴油沸程餾分、噴氣燃料沸程餾分、煤油沸程餾分、 煤漿或其組合。
3.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中所述原料具有至少100°C的初沸點、不超過 500°C的終沸點或兩者。
4.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中基于所述原料的總重量，所述原料包含至少 0. 05重量％的脂類材料。
5.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中基于所述原料的總重量，所述原料包含不超過 99重量％的礦物油。
6.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所述原料的脂類材料部分包括甘油三酸酯，并且基于所述脂類材料中存在的總甘油三酸酯，所述脂類材料中存在的大部分甘油三酸酯由 C8至C22脂肪酸成分構(gòu)成。
7.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中基于所述原料中脂類材料的總重量，所述原料的脂類材料部分包含至少20重量％的脂肪酸烷基酯。
8.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所述運輸燃料作為選自汽油、煤油、噴氣燃料和柴油的至少一種分餾組分回收。
9.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其還包括將所述運輸燃料分餾成選自汽油、煤油、噴氣燃料和柴油燃料的至少一種分餾燃料組分的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及從包含脂類材料(例如生物材料)和礦物油的原料生產(chǎn)燃料組合物的方法?？梢赃M行所述方法而不產(chǎn)生顯著量的不希望的副反應(yīng)例如裂化、聚合和芳構(gòu)化，其可能是大量反應(yīng)熱的不希望的結(jié)果。因此，本發(fā)明提供了質(zhì)量相對高的產(chǎn)物的生產(chǎn)，并且在所述方法中使用的催化劑不受任何顯著程度的不利影響。
文檔編號C10G3/00GK102510893SQ201080042052
公開日2012年6月20日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者威廉姆·J·諾瓦克, 帕特里克·L·漢克斯 申請人:埃克森美孚研究工程公司