[发明专利]一种生产低凝点柴油的加氢方法

说明书

技术领域

本发明属可再生能源的加工方法，涉及一种加氢方法，特别是一种以生物油脂和柴油馏分为原料油，直接生产优质低凝点柴油的加氢方法。

背景技术

目前全球范围内的能源主要来源于化石能源，主要包括煤和石油，而车用马达燃料主要来源于石油。化石能源属于不可再生能源，资源日益枯竭，而石油更有重质化和劣质化程度加剧的趋势。随着世界的经济持续发展、环保法规日益严格，排放标准越来越高，各国对轻质清洁燃料的需求非常旺盛，这些都要求石油公司和科研单位对现有的炼油技术进行完善和改进的同时不断寻找新的石油替代品，并以最低的成本生产出符合要求的产品，尤其是可对再生资源的开发和利用。

生物油、脂是可再生资源，它的综合利用也因此得到世界范围的广泛重视，全力致力于以其为原料生产清洁产品的研究。通过利用酯交换的方法来生产生物柴油（一般为脂肪酸甲酯）的第一代生物柴油已经是成熟的技术。但是由于这类生物柴油中氧含量高，尽管许多国家和地区陆续出台了生物柴油的标准，但是并不能适用于所有的内燃机。若将生物油、脂通过深度加氢的方法生产马达燃料，即将氧全部除去或者大部分除去生产符合马达燃料标准的产品，这种方法可以直接满足现有市场的要求。

现有的生物油、脂加氢法生产马达燃料的加工技术，US20060186020、EP1693432、CN101321847A、CN200710012090.6、CN200680045053.9、CN200710065393.4、CN200780035038.0、CN200710012208.5、CN200780028314.0和CN101029245A等公开了植物油加氢转化工艺，采用焦化汽油馏分、柴油馏分（直馏柴油、LCO和焦化瓦斯油）、蜡油馏分或渣油馏分等石油烃类馏分与生物油、脂直接混合进入加氢反应区，在氢气的作用下通过催化剂床层，生产柴油产品或者蒸汽裂解制乙烯的原料等。US5705722公开了含不饱和脂肪酸、脂等植物油和动物油混合后加氢生产柴油馏分范围的柴油调和组分。

EP1741767和EP1741768公开了一种以动植物油脂生产柴油馏分的方法，主要为动植物油脂首先经过加氢处理，然后通过异构化催化剂床层，得到低凝点柴油组分，但是由于加氢处理过程中生成水，对异构化催化剂造成非常不利的影响，装置不能长周期稳定运行。

包括上述方法的生物油脂加氢过程中，遇到的主要问题之一是床层积碳引起压降上升使运转周期缩短，需要经常停工更换催化剂。特别是单独以生物油、脂为原料或生物油脂混合比例较高时，加氢催化剂的运转周期更受到明显的影响。按照本领域常识进行常规的原料加氢预处理（如常规的加氢饱和或浅度加氢精制等），虽然运转周期有所延长（一般可以达到500小时），但仍不能解决长周期稳定运转问题。生物油脂中含有多种不同的有机官能团，这些有机官能团在加氢过程中的反应较为复杂，不同的反应之间相互影响，影响生物油脂原料加氢过程稳定性的主要原因仍不明确，因此提高运转稳定性是本领域需要解决的重要问题。同时在生产低凝点柴油馏分时也因催化剂活性受到影响导致的运转周期短等缺点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种生产低凝点柴油的加氢方法，以生物油脂和柴油馏分为原料油，在加氢的条件下直接生产超低硫、低凝点的柴油产品，具有加氢工艺过程稳定，运转周期长等特点。

本发明一种生产低凝点柴油的加氢方法，其特征在于包括如下内容：

（a）生物油脂中的一种或几种为第一种原料油，直馏柴油或者二次加工柴油馏分的一种或几种为第二种原料油；

（b）在加氢处理操作条件下，第一种原料油在加氢条件下通过包含至少两个加氢活性组分含量依次升高的加氢催化剂床层的第一反应区，原料油和氢气首先通过加氢活性组分含量低的催化剂床层，然后通过加氢活性组分含量高的催化剂床层，在反应状态下，加氢活性组分为还原态的W、Mo、Ni和Co中一种或几种，第一反应区加氢流出物分离为气相和液相，气相脱水处理后循环使用；

（c）在加氢精制操作条件下，步骤（b）分离得到液体与第二种原料油在加氢条件下通过装填加氢精制催化剂的第二反应区，然后在加氢异构条件下继续进入至少包含加氢异构催化剂的第三反应区；

（d）第三反应区反应流出物的气相循环使用，第三反应区反应流出物的液相进行蒸馏分离得到石脑油和优质超低硫、低凝点柴油产品馏分。