[发明专利]一种利用动植物油脂及其废弃油生产低碳烯烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，进一步地说，是涉及一种利用动植物油脂及其废弃油生产低碳烯烃的方法。

背景技术

乙烯、丙烯、丁二烯等低碳烯烃是化工生产的基础原料，工业裂解炉是石油化工的龙头生产装置，对烯烃生产企业的经济效益有着主要影响。由于国内油气资源较少，缺乏乙烷、丙烷等轻烃优质裂解原料，目前国内工业裂解炉的蒸汽裂解原料以炼厂油品为主，主要包括石脑油、加氢尾油、轻烃和柴油等，其乙烯和丙烯收率通常在为37-50％，乙烯和丙烯和丁二烯收率范围41-55％。近年来随着乙烯产能不断增大，加之我国的原油资源紧缺，2010年石油对外依存度已达到了54.81％，使得乙烯原料的供需矛盾突出，因而如何扩大乙烯原料来源、提高低碳烯烃变得尤为重要。裂解原料均来自化石原料，化石原料属于不可再生能源，如何利用可再生资源生产乙烯、丙烯、丁二烯等低碳烯烃，摆脱乙烯装置对石油资源的严重依赖，也是国内乙烯行业面临的问题。

生物油脂，主要成分是脂肪酸甘油三酯。其中的脂肪酸多为饱和长直链结构，碳数和柴油馏分接近，可作为化石原料的替代品，是潜在的乙烯原料。

能用于生物油脂生产的原料极其丰富，包括植物油、动物油和工业及餐饮废油等。在我国，木本油料资源丰富，2140多万公顷经济林中木本油料类4335万亩。能利用荒山、沙地等宜林地造林建立良种供应基地的油料植物在30种以上。另外，我国油菜总产量居世界第一。农科院培育的“中油-0361”油菜新品系，种籽含油量高达54.72％，亩产达180kg，产油量可达每亩98kg。同时，7亿吨的农作物秸杆经加工也能转化为1.17亿吨燃料油或1.67亿吨石油，数目可观。但动植物油的成本相对较高，地沟油作为废油脂，前身是天然动植物油脂，主要来源于煎炒后的食用油，经过简单的加热、脱水、去渣、沉淀等提取。我国年均消费食用油为2100万吨，产生废油约为400～800万吨，是最廉价的生物油脂。它在水体中经生物化学反应，产生醛、酸等恶臭物质，污染大气。同时消耗水体氧气，导致鱼虾等缺氧窒息，滋生害虫。地沟油的酸败指标远远超出国家规定，如进入食物链被长期摄入，将出现不同程度的身体病状，甚至会威胁到生命安全。因而为地沟油资源找到合理利用的出路具有经济、环保、卫生及食品安全上的重要意义。

目前对生物油脂的利用有3种主要方式。一是制备无磷洗衣粉。用双氧水氧化，辅以活性白土吸附精制除去地沟油中的有色物质，再经皂化可生成甘油及洗涤用的表面活性剂碱皂。二是进行水解等简单加工提纯，分离出各种脂肪酸，直接作为低档的工业油酸、硬脂酸和工业油脂等。油脂水解的方式大致分为常压下皂化分离和高压酸化分离这两种类型。混合脂肪酸的分离方式大致包括：冷冻压榨法、表面活性剂法、精馏法等。三是酯交换制取生物柴油(脂肪酸甲酯)。多数工艺是以地沟油与甲醇为底物，其不同的只是所采用的催化剂和反应条件各异。如硫酸催化法、磷酸催化法、包衣酶催化法、固定化脂肪酶法、1-甲基-3-丁基咪唑氢氧化物催化法、固酸、固碱两步非均相催化法等。

但目前的生物油脂利用技术的产业链短，能带来丰厚利润的下游产品研制严重不足。还不具备大规模再加工利用的条件，多是把脂肪酸甲酯作为溶剂等销售以增加利润，并未进行深加工。还需要加大对附加值高的下游化工产品的研发，提高产品竞争性。生物油脂中的长直链饱和烃组分是优质的乙烯原料，如加以利用将大大缓解裂解原料压力，并可实现生产乙烯等低碳烯烃资源的可循环利用和CO₂的减排。但因为生物油脂分子中含有大量的氧，作为裂解原料，不但烯烃收率低，且会生成大量的CO₂、CO，对后续的分离流程造成严重影响。因此需要开发适宜的加工路线及配套工艺，以去除其中的氧及不饱和键，获得高正构烷烃含量油品。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提供了一种利用动植物油脂及其废弃油生产低碳烯烃的方法，可以去除动植物油脂及其废弃油中的氧及不饱和键，获得高正构烷烃含量油品和丙烷。而将这种高正构烷烃含量的油品和丙烷，作为裂解原料，可明显提高乙烯、丙烯和丁二烯收率。

本发明的目的是提供一种利用动植物油脂及其废弃油生产低碳烯烃的方法。

所述方法包括：

对动植物油脂及其废弃油进行加氢脱氧和分离后作为裂解原料生产低碳烯烃。

动植物油脂及其废弃油先与C6-C16正构烷烃混合后再进行加氢脱氧，动植物油脂及其废弃油与C6-C16正构烷烃的混合比例优选为1∶1-1∶20；

所述加氢脱氧催化剂活性组分包括钴、钼、镍、钯、铂及其组合物，