[发明专利]用热除磷进行原料预处理来转化得自可再生源的原料的方法

说明书

发明领域

在燃料需要明显快速增长的国际环境中，尤其是汽油，在欧共体，在寻找新的、可以整合到传统精炼和燃料生产流程中的可再生能源中，许多问题利害攸关。

在这方面，近年来，由于化石物质的成本增加，人们对将植物源的新产品(衍生自木质纤维素生物质的转化或衍生自植物油或动物脂肪的生产)整合到精炼过程中的兴趣非常浓厚。类似地，传统生物燃料(主要是乙醇或植物油的甲基酯)作为燃料储备中的油型燃料的补充已经进入了真正的状态。因此，这种生物资源的更好使用，例如将它们整合到燃料储备中，是肯定有利的。

结合主要的环境考虑，对汽油燃料的高需求增加了人们对使用由可再生源获得的原料的兴趣。可以列举的这种原料的例子是未精炼的或已经进行预先处理的植物油、动物脂肪，以及这种原料的混合物。所述原料包括甘油三酯类型或酯或脂肪酸类型化学结构，其烃链的结构和长度与汽油中存在的、可以合并到燃料储备中的碳氢化合物一致。

本发明使用的来源于可再生源的原料是定义为源自陆上、水中或动物的植物油的未精炼油。它们主要由80 - 98%重量的甘油三酯组成。微量化合物 (即存在数量为2至20%重量) 是游离脂肪酸、单和二甘油脂、油的降解作用产生的甘油酯氧化物、聚合物、蜡(存在于油中的天然烃类)、含有硫和/或氮的蛋白、磷脂、生育酚、甾醇、天然颜料以及挥发性或大或小的有味化合物。所述未精炼的油还含有作为微量化合物的物种，这些物种含有杂元素，例如磷、镁、钙、铁或锌，含量最高达2500 ppm，主要是磷脂和/或甾醇形式(在磷、镁和钙的情况下)，或以色素形式存在(在镁的特别情况下)，和甾醇和/或皂形式(在铁和/或锌的情况下)(Oils and Fats Manual: A comprehensive treatise, Volume 1 第90页, Karleskind A等人)。

本发明的一个目标是提供粗品油的预处理方法，以便除去包含在微量化合物中的杂元素，例如磷、镁、钙、铁和/或锌。

本发明的进一步目标是提供用未精炼的或半精炼的植物或动物油来制备馏出物基料(distillate bases)、汽油和/或煤油的方法，包括在加氢处理步骤上游的强化预处理步骤，是为了除去包含在微量化合物中的杂元素，例如磷、镁、钙、铁和/或锌，它们在加氢处理条件下不能溶解。

为了用作生物燃料源，目前必须将上文定义的未精炼油预先精炼，以便除去微量化合物，尤其是至少一部分磷脂和至少一部分游离脂肪酸。预精炼未精炼油通常包括∶

·除胶步骤，由以下步骤组成：在酸化水的存在下通过沉淀来除去至少一部分磷脂或胶；

·将除胶的油中和的步骤(在氢氧化钠溶液的存在下)，以便中和至少一部分存在于油中的游离脂肪酸。在该步骤期间形成的中和糊状物携带一部分包含在油中的杂质；和

·用水洗涤除去痕量钠盐的步骤；

·和真空干燥步骤。

在预精炼的最后得到的油被称为半精炼油，还称为DND油(除胶、中和和干燥)。为了获得食品质量的油，或“精炼油”，需要进行其它操作，例如脱色和除臭。然而，这种操作导致油产量损失。

由此，本发明的一个优点是：在制备本发明的馏出物基料的方法中，使用没有进行任何预处理的未精炼的植物或动物油，或上文所定义的半精炼的植物或动物油。

在制备本发明馏出物基料的方法的原料是未精炼的植物或动物油的情况下，处于加氢处理步骤上游的强化预处理步骤可以除去包含在微量化合物中的杂元素，例如，磷、镁、钙、铁和/或锌，同时使油产量的损失最小(与常规脱色和/或除臭方法相比较)，并不用加入外部溶剂。

在制备本发明馏出物基料的方法的原料是半精炼的植物或动物油的情况下，在所述预精炼的最后，所述半精炼油还包括最高达20 ppm磷脂形式的磷、钙、镁、铁和/或锌(Oils and Fats Manual: A comprehensive treatise, Volume 1 第90页, Karleskind A等人)。

在植物油加氢处理方法的温度条件下，这些物种转变为Ca_xMg_y(PO₄)_z类型的混合的磷酸钙和磷酸镁，其不溶于反应介质。然后这些固体物种沉积在催化床中，使得加氢处理反应器操作变得困难，同时反应器中的压降增大，由于堵塞孔隙而使催化剂失活。由于存在这些杂质而使循环时间减少。

由此，似乎需要能够控制和限制不能溶解的堵塞物种的数量，以便改善工业单元的可操作性。