[发明专利]降低生物组分进料加氢处理中的氢消耗量

说明书

技术领域

本发明提供了以降低的氢消耗量对生物组分进料进行加氢处理的方法。

背景技术

基于生物组分来源的燃料在未来可能变得越来越普遍。各国政府已提出了对于发动机燃料合并物(pool)中含有源自于生物组分来源例如基于植物、动物、鱼类或藻类的油或脂肪的燃料的最低百分比的要求。

对于柴油机燃料的生产来说，根据植物油的碳链长度，已经确定植物油例如芥花油、棕榈油或其它类似的油类可能是适合的。然而，已知生物组分原料在加氢处理期间通常具有高的氢消耗量。在炼油厂中提供来自于独立的外部来源的氢气，常常使成本升高至不经济的程度。因此，当在炼油厂中添加需要氢气的新过程时，该添加通常要求减小另一个过程的体积。因为与矿物进料相比生物组分进料可能具有相对高的单位体积氢消耗量，因此每增加一桶生物组分进料，可能不得不从设备中减少多桶矿物柴油生产。因此，需要降低处理生物组分进料所需的氢的方法。

美国公开专利申请2008/0154073描述了一种在低的氢压力下从生物组分分子除去氧的方法。在150-290psi(1034-1999kPa)的氢存在下，将进料暴露于负载的加氢催化剂例如Ni、NiMo、Pt或Pd。似乎没有公开氢处理气体与进料的比率。

美国公开专利申请2008/0161614描述了包括植物/动物油和矿物油两者的进料的两阶段共处理。第一阶段在较低苛刻度下操作，主要处理进料中的植物和/或动物油。然后将第一阶段的产物进行汽提，以除去气相杂质。然后将汽提过的产物在更苛刻的加氢处理阶段中进行加氢处理，以产生柴油机燃料。

美国公开专利申请2008/0173570描述了涉及两个催化剂床的加氢处理方法，其中生物组分进料被引入第二个床。公开了在从生物组分进料移除氧的过程中，降低温度和压力导致较低的氢消耗量。所有实施例似乎都涉及320Nl/l(1900scf/桶)的处理气体比。

国际公开WO/2008/040980描述了通过控制从生物组分进料除去氧的反应的产物来降低氢消耗量。提及使用较低的氢压力来帮助降低氢消耗量，但是还提及这样的压力也引起催化剂失活。实施例似乎涉及200Nl/l(1185scf/桶)的处理气体比。

欧洲公开EP 1719811描述了从生物质生产液体烃类的方法。该方法包括形成生物质和分层催化剂粒子例如黏土的水性浆液。将所述浆液加热到250至400℃之间的温度。可以任选加入高达10巴(1000kPa)的氢，尽管该公开宣称该方法优选在不添加氢气的情况下进行。

欧洲公开EP 1741767描述了从生物组分来源生产柴油机燃料的方法。EP 1741767宣称，该方法通过向生物组分进料添加含硫化合物而降低了所需的氢消耗量。

发明概述

在实施方式中，提供了在生物组分进料的脱氧过程中降低氢消耗量的方法。该方法包括确定生物组分进料的氢需要量。可以将所述生物组分进料在有效脱氧条件下进行加氢处理以产生脱氧流出物，所述条件包括氢需要量的约80％至120％之间的处理气体比。所述加氢处理可以在具有负载在载体上的一种或多种过渡金属的催化剂存在下进行，其中所述一种或多种过渡金属包括Co和/或Mo。

附图说明

图1示意性显示了用于进行本发明实施方式的方法的反应系统。

图2描述了来自于各个加氢处理实验的CO和CO₂生产水平。

具体实施方式

在各种实施方式中，提供了允许以降低的氢消耗量处理生物组分原料的方法。可以在催化剂例如CoMo催化剂的存在下，通过使用降低的处理气体比和低氢分压的组合来降低氢消耗量。通过使用降低的处理气体比，其中处理气体中的氢相对于原料的化学计算需要量的比接近于一比一，可以降低处理生物组分进料所需的氢的表观量。与在高处理气体比下将氢分压降低至给定值的方法相比，处理气体比的降低可以在相同氢分压下通过诱导经水煤气变换反应产生更多氢气来提供进一步的改进。在这样的实施方式中，这可以具有降低产生的一氧化碳和水的量的相应益处。

在各种其它实施方式中，在生物组分原料的处理(或共处理)期间，可以使用具有相对低加氢活性的加氢处理催化剂。在这样的实施方式中，使用加氢活性相对低的催化剂似乎进一步降低了一氧化碳的生产。加氢活性相对低的催化剂的实例可以包括但不限于CoMo催化剂和含有Mo但是不含VIII族金属的催化剂。