[发明专利]氢化方法

说明书

本发明涉及氢化领域，更具体涉及加氢处理羧酸和/或羧酸酯，例如 生物衍生的脂肪酸和/或脂肪酸酯，来制备燃料。

燃料例如汽油、柴油和喷气发动机燃料通常通过原油的处理来制 备。在原油精炼中，通常通过将来自原油蒸馏装置的直馏馏分和源自来 自原油蒸馏装置的较重或较轻馏分的改质的精炼物流混合，来制备燃料 前体组合物。通常，这些组合物包含不希望的组分，比如芳香烃、烯烃 或含硫化合物，要求进一步处理来使它们适合用作燃料。实现此的一种 方式是使它们进行氢化过程比如加氢处理或加氢裂解，以便降低不希望 的组分的含量。通常，这类方法必须前体燃料组合物和氢气在升高的温 度和压力下，任选在催化剂存在下，进行接触，其中烯烃和芳香烃被氢 化成链烷烃，含硫化合物被转化成硫化氢，其可以采用闪蒸容器或分离 容器从燃料中去除。

随着对化石燃料衍生的二氧化碳及其对气候变化的潜在影响的日 益关注，对减少释放到大气中的二氧化碳净量的燃料的要求日益增加。 实现此的一种方式是使用生物质作为燃料源。生物质，无论是源自植物 还是源自动物的，最终都是通过大气二氧化碳通过光合作用的固定以及 相关的生物化学过程来制备。由于在生物质燃烧时释放的二氧化碳量等 同于为了生产它而从大气中汲取的二氧化碳量，所以生物质燃烧是有效 的CO₂平衡过程。但是，由于适用作燃料比如柴油或汽油的生物衍生材 料量通常并不足以满足要求，所以，生物衍生材料和现有矿物衍生燃料 的混合正越来越被考虑作为减少燃料对大气CO₂影响的有吸引力的选 项。

与生物衍生油(比如脂肪酸和/或脂肪酸酯)和现有燃料制剂的混合 相关的问题是内燃机可能需要进行修改从而以所述改变的燃料来高效 运转。避免需要改变发动机的一种方式是将生物油转变成可以和现有燃 料容易混合的烃。这种方法描述在例如US5702722中，其中，生物质原 料和氢气反应以生成烃的混合物，其中间蒸馏馏分适于和常规柴油燃料 混合。

Baldauf & Balfanz在VDE Reports No 1126(1994)pp153-168中描 述了另一种方法，该方法描述了对源自精炼的中间馏出物流和源自生物 的油进行共加氢处理以制备柴油燃料。

但是，与源自生物的油(包括脂肪酸和/或脂肪酸酯)和精炼中间馏 出物流的共加氢处理相关的问题是，对脂肪酸和/或脂肪酸酯的加氢处理 通常是比加氢处理中间馏出物燃料更放热性的和消耗更多的氢。另外， 通常制备更多气体副产物比如二氧化碳，这会导致处理装置的腐蚀速度 更高。

根据本发明，提出了用于制备燃料组合物的方法，所述燃料组合物 包含源自羧酸和/或羧酸酯的烃，所述方法包括如下步骤：

(a)将氢气和第一含烃过程物流送入第一反应器；

(b)在第一反应器内保持足以制备第一含烃产物物流的条件，所 述产物物流和第一含烃过程物流相比，具有减低浓度的含杂原子有机化 合物和/或烯烃；

(c)从第一反应器中去除第一含烃产物物流；

特征在于所述方法另外包含如下步骤：

(d)将氢气、羧酸和/或羧酸酯、和至少一部分第一含烃产物物流 进料至第二反应器；

(e)在第二反应器内保持足以将至少一些羧酸和/或羧酸酯转化成 一种或多种烃的条件；

(f)从第二反应器中去除第二含烃产物物流，其中至少一部分烃源 自羧酸和/或羧酸酯。

本发明包括两个氢化阶段，其中第一阶段包括将第一含烃过程物流 和氢气接触，以降低其中所含的烯烃和/或含杂原子有机化合物的水平， 从而制成第一含烃产物物流，第二步骤包括氢化羧酸和/或羧酸酯和至少 一部分第一含烃产物物流的组合。这种方法使得羧酸和/或羧酸酯能够以 能够很容易适应现有氢化方法(如同例如在原油精炼中进行的那样)的 方式进行氢化，这样使得在第二反应器的安装和起动过程中的任何中断 或停机时间变得最小。另外，第二反应器中的条件可以保持以使羧酸和 /或羧酸酯氢化成为烃的过程得到最优化，所述条件可能和第一反应器中 保持的条件不同。本发明特别适于制备其中源自羧酸和/或羧酸酯的组分 是少数量的燃料组合物，以使所述分开的氢化能够针对每种原料获得所 需燃料的最优产量。优选地，燃料包括0.1-49.9wt％的源自羧酸和/或羧 酸酯的组分，比如在2-15wt％范围内。