[发明专利]制备生物燃料和/或生物化学品的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备生物燃料和/或生物化学品的方法。另外，本发明提供由热解油生产一种或多种裂化产品的方法。

背景技术

随着矿物原油供给的减少，对于燃料和化学品的生产来说使用可再生能源变得日益重要。这些来自可再生能源的燃料和化学品常被分别称为生物燃料和生物化学品。使用可再生能源的好处之一是与矿物来源的常规原料相比CO₂平衡更好。

优选由不可食用的可再生能源如木质纤维素材料获得的生物燃料和/或生物化学品，这是因为它们不会与食品生产竞争。这些生物燃料和/或生物化学品也被称为第二代生物燃料和/或生物化学品。

木质纤维素材料如木材可经热解获得热解油。不过，目前据信无法以简单、直接或经济有利的方式将这种热解油转化为生物燃料和/或生物化学品。

Ardiyanti等人在他们于2009年4月首次发表在AICHE2009春季会议上的文章“Process-product studies on pyrolysis oil upgrading by hydrotreatment with Ru/C catalysts”中提到，热解油不适合于向现有炼厂共同进料的目的，无论是在加氢处理中还是在FCC装置中，这是因为该油不与烃原料混溶，并且显示出高的结焦倾向从而堵塞进料管线和反应器。作为替代，提出了一种温和的加氢处理方法。该文章描述了对通过快速热解林业残留物获得的热解油进行的两步加氢处理。在产品中形成了两相，即黑油漂在澄清的水层上。通过加氢脱氧，该油的氧含量分别降至12.3wt%和11.5wt%。在结论和展望部分，其中提到正在进行使用低渣油产品作为共进料的FCC实验，以证实该产品是否确实适合于作为炼油装置的原料。

M.C.Samolada等人在他们首次出版于Fuel，第77卷，第14期，1667-1675页，1998年的文章“Production of a bio-gasoline by upgrading biomass flash pyrolysis liquids via hydrogen processing and catalytic cracking”中描述了由于结焦程度高(8-25wt%)和获得燃料的质量低(约20wt%的酚类)，生物质急速热解液体的流化催化裂化(FCC)的结果不令人满意。他们还注意到，在催化裂化之前将生物质急速热解液体与石油原料共混的努力是不成功的，这是因为生物质急速热解液体与烃的混溶性差。因此，该文章中提出两步方法，包括对生物质急速热解液体的热加氢处理和随后的催化裂化。据称热加氢处理用作生物质衍生原料到FCC的稳定步骤。

F.de Miguel Mercader等人在他们发表于Journal of Applied Catalysis B:Environmental，第96卷，2010年，57-66页的文章“Production of advanced biofuels:Co-processing of upgraded pyrolysis oil in standard refinery units中描述了在标准炼油装置中直接共处理热解油本身存在问题。

A.Oasmaa等人在他们首次出版于Energy&Fuels，第17卷，第1期，2003年，1-12页的文章“Fast pyrolysis of Forestry Residue1.Effect of extractives on phase separation of pyrolysis liquids”中描述了通过林业残留物快速热解过程获得两相产品。该文章称，顶部相与底部相不同，包含大量的烃溶性萃取物和少量的水溶性极性化合物。该文章还指出，顶部相的热值明显高于底部相。

如果基本上未通过加氢处理或加氢脱氧进行预处理或提质的热解油可以用于生产生物燃料和/或生物化学品，将是本领域的一项进步。

如果可以提供一种方法允许基本上未通过加氢处理或加氢脱氧进行预处理或提质的热解油在FCC装置中进行直接处理，也将是本领域的一项进步。

发明内容

现在已经令人惊奇地发现了这样的方法。

因此，本发明提供了一种由热解油制备生物燃料和/或生物化学品的方法，其中热解油基本上未经加氢处理和/或加氢脱氧进行预处理或提质，该方法包括如下步骤：

i)在等于或高于400℃的温度下，在烃共进料存在下，使热解油与催化裂化催化剂接触以产生一种或多种裂化产品；

ii)分馏一种或多种裂化产品以产生一个或多个产品馏分；