[发明专利]通过植物油加氢处理制成的具有高乙烯、丙烯和聚合物收率的蒸汽裂化原料的生产

说明书

发明领域

石油产品的供应商缩减和价格提高引发对替代品的研究。在这种背景下，由生物质制成的产品尤其有吸引力。如今，生物质的应用主要指向两个方向：在掺入柴油池之前将植物油转化成甲酯的生物酯方向，和在掺入汽油池之前将糖和淀粉转化成乙醇或转化成ETBE(乙基叔丁基醚)的乙醇方向。目前，这些生物产品的生产成本比化石燃料高，仅由于显著的财政鼓励而在经济上有利。

此外，依据专家之见，可耕种土地的供应力无法生产当前燃料消耗量的10％以上。

相反，用于石油化学的轻质烯烃的生产所涉及的吨数比燃料所需的吨数低得多。因此，生物质在此可以为石油化学作出极大贡献，并且通过所提出的本发明，从长远来看，由可再生原料生产显著比例的“生物”聚合物(基本基于乙烯和丙烯)被认为可行。

本文描述的本发明处于这种背景下。其包括加氢处理获自可再生资源的原料，特别是氢化植物油以获得含有6至25个碳原子的直链烷烃。这些链烷烃随后送入蒸汽裂化装置(或根据英语定义，蒸汽裂化)，其尺寸适合处理石油馏分，但也可以将这些链烷烃转化成以明显更好的收率制成的乙烯和丙烯和聚合物。

本发明的目标因此是由获自原料加氢处理的链烷烃馏分以极高收率生产乙烯和丙烯，该原料获自可再生资源。

现有技术

专利US 4 620 050(ATOCHEM)描述了具有高纯度的乙烯或乙烯/一氧化碳混合物的生产方法，其可以通过脂族羧酸的某些乙酯在沸石催化剂存在下在150至300℃下的气相分解直接使用。

专利申请US 2007/0015947描述了由获自可再生资源的原料生产C2-C5烯烃的方法，其包括设计用来消除污染物如碱金属的原料的第一预处理阶段和在流化催化裂化(FCC)区中裂化纯化原料的第二阶段。

发明目的

现在已经发现获自可再生资源的原料的处理方法，所述方法包括下列阶段：

a)在两个阶段中加氢处理，其中由温和预氢化构成的所述第一处理阶段在50至300℃的温度下，在0.1至10MPa的氢分压下和在0.1h^-1至10h^-1的催化剂上每小时体积流速下运行，其中所述预氢化催化剂包含至少一种选自钯和铂的第VIII族贵金属或包含至少一种第VIII族非贵金属和/或至少一种第VIB族金属，由此第VIII族非贵金属选自镍和钴，且第VIB族金属选自钼和钨，由此所述预氢化催化剂是金属相催化剂，且其中所述第二处理阶段在200至450℃的温度下，在1MPa至10MPa的压力下，在0.1h^-1至10h^-1的催化剂上每小时体积流速下运行，且与原料混合的氢的总量使得氢/原料比率为50至1,000Nm³氢/m³原料，其中第二处理阶段的所述催化剂包含至少一种第VIII和/或VIB族非贵金属，由此第VIII族非贵金属选自镍和钴，由此第VIB族金属选自钼和钨，并且是硫化物相催化剂，

b)从获得阶段a)的加氢处理流出物中分离出氢、气体和至少一种由至少50重量％直链正链烷烃构成的液体烃流出物，

c)获自阶段b)的至少一部分液体烃流出物的蒸汽裂化。

起始原料获自可再生资源，如植物或动物来源的油和脂肪，或这类原料的混合物，含有甘油三酯和/或脂肪酸和/或酯。在可能的植物油中，它们可以是粗制或精制的，完全或部分的，并获自下列植物：菜籽、向日葵、大豆、棕榈、棕榈仁、橄榄、椰子，由此这一名单不是限制性的。在可能的脂肪中，可以列举所有动物脂肪，如猪油或由来自食品工业或获自公共饮食工业的废物构成的脂肪。

由此定义的原料含有甘油三酯和/或脂肪酸结构和它们的酯，它们的脂肪链含有6至25的碳原子数。

在起始原料的转化过程中制成的烃的特征在于：

a)如果机制是将羧基氢化成烷基的机制，则碳原子数等于起始脂肪酸链的碳原子数。

b)如果所涉及的机制是脱羧/脱羰机制，则烃链比起始脂肪酸链少具有1个碳原子。

机制a)的优点在于提供极好的链烷烃收率且碳数等于起始脂肪酸的碳数，但相反具有导致可高达3.6重量％氢的极大氢消耗的缺点。

机制b)具有按重量计收率略小的缺点，这与链的碳原子减1相关联，其例如对菜籽油而言从C18到C17，但相反能够将H2消耗限制为仅1.6重量％。

本发明的优点之一是在根据a)的氢化机制中优化氢的消耗，同时使根据b)的脱羧/脱羰机制最小化。

发明描述