[发明专利]一种植物油和含氧化合物共炼制取汽油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烃类催化转化制取汽油的方法，更具体地说，涉及一种植物油和含氧化合物和催化剂接触催化转化制取汽油的方法。

背景技术

当前世界对能源的需求量日益增加，石油资源短缺渐趋严重，且原油质量逐渐变差，石油产品燃烧排放的废气加剧了环境恶化。因此世界各国从环境保护和资源战略的角度出发，积极探索发展可再生资源。植物油因其绿色、可再生成为研究对象之一。

植物油的主要化学成分为甘油三酸脂，主要含有碳、氢、氧元素，硫、氮等元素含量很少，是一种绿色环保、可再生性资源，而且来源广泛，包括蓖麻油、菜籽油、棕榈油、大豆油、麻疯果油和餐饮废油等。目前对植物油作为石油替代资源的研究报道已经相当多，主要以生成液体燃料如生物柴油为目的。采用强酸、强碱或者脂肪酶为催化剂，与甲醇或其它低碳醇进行醇解和酯化反应后，再经分离、蒸馏和过滤得到生物柴油。但是生物柴油的缺点是黏度高、腐蚀性较强、生产过程中废液排放量大。已有文献报道采用植物油催化裂化生成汽油。植物油催化裂化生产烃的过程为吸热反应。植物油生产的汽油馏分由于含有较多的芳烃和环烷烃，而且硫含量极低，辛烷值较高。将植物油生产的汽油馏分作为调和组分不失为一条生产高品质汽油产品的可行途径。

为了开发替代能源，20世纪70年代，Mobil公司开发了甲醇制汽油(MTG)的工艺，其技术于1985年在新西兰得以工业应用，甲醇处理量为1870吨/天，生产的汽油组分主要是异构烷烃、芳烃和烯烃，辛烷值高，不含硫。甲醇转化为烃类总反应约为1400KJ/Kg甲醇，绝热温升可达600℃，大大超过甲醇分解为CO和H₂的温度，所以甲醇制汽油过程需要设法除去甲醇反应产生的热量。

含氧化合物转化为烃的过程为放热过程，有放热反应放出的过量热量会通过将温度升至过高而破坏反应器中最佳转化所需的条件。需要控制反应器内的温度来优化含氧化合物到汽油的转化和使副产物的产量最小。反应器的温度可以通过在转化期间持续去除反应器中的热量来控制。当催化剂接触含氧化合物例如甲醇生产汽油时，产生的焦炭沉积在催化剂上。焦炭的积累会干扰催化剂促进反应的能力，结果使催化剂失效。当催化剂沉积量增加时，催化剂丧失活性，需要烧焦恢复催化剂的活性。

US2007001594A1公开了一种利用可再生原料生产烯烃的方法。该法首先将原料如植物油进行预处理，通过与酸性离子树脂接触，脱去其中的碱金属等杂质。精制后的原料引入催化裂化提升管中与催化剂接触，在566-630℃，表压为138-240KPa，剂油比为5-20的条件下，转化生成C2-C5的烯烃、汽油等产品、

CN101314748A公开了一种植物油脂和动物油脂的催化转化方法，植物油和动物油原料在反应器内与催化剂接触进行催化裂解反应，然后将反应产物与待生剂分离，分理出的待生催化剂经过汽提、烧焦再生后返回反应器内循环使用，分理出的反应物经过分馏得到低碳烯烃和汽油、柴油、重油。

CN101113364A公开了一种利用催化裂化的方法加工动、植物油生产轻质油品及乙烯和丙烯的方法。根据生产目的的不同，分别使用了不同组分含量的HZSM-5/Al₂O₃/高岭土、Y/Al₂O₃/高岭土或USY/Al₂O₃/高岭土三种催化剂，并在提升管反应器-再生器组成的循环流化床催化裂化装置上加工动植物油，从而生产或有目的地多产汽油和柴油、丙烯和液化气。

US 4788369公开了一种在固定床反应器内催化转化甲醇制汽油的方法。催化剂采用ZSM-5分子筛催化剂，反应产物中的C3-C4烃经分离和甲醇循环进入反应器，以降低反应器床层温度。

US 5723401公开了一种低级脂肪族醇转化制汽油的催化剂。催化剂采用磷酸盐为载体负载过渡金属：Ti、Ni、Cu、Rh、Ag、Ir、碱金属、稀土、Al、Sn。金属含量为载体的0.1-30％，反应温度200-600℃，重时空速0.75-3.0h^-1。

US 5045287提出了一种多反应器催化转化C1-C4含氧化合物制汽柴的方法。首先采用流化床反应，装有分子筛催化剂，在中等苛刻度反应条件下将含氧化合物先转化为低碳烯烃。低碳烯烃和其它烃经换热进入第二流化床反应器，在低苛刻度反应条件，烯烃聚合转化为汽油，对反应得到的油气冷却，气态进行聚合生成柴油馏分；液态产物进分馏塔分离得到汽油重馏分，汽油轻馏分可部分循环，部分进行烯烃聚合生成柴油馏分。