[发明专利]可再生原料的加氢转化

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求美国专利申请13/315,611号、13/315,774号、13/315,575号、13/315,729号、13/315,650号和13/315,683号的优先权，这些专利申请的提交日期都是2011年12月9日。本申请要求上述专利申请的优先权且受益于上述专利申请，这些专利申请的公开内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本申请通常涉及通过使可再生原料与至少一种多金属催化剂在加氢处理条件下接触而使所述可再生原料转化成诸如脂肪醇、酯和正链烷烃的油脂化学品的方法。

背景

化石燃料是由腐败的植物和动物形成的有限的不可再生资源，其暴露于地壳的热和压力经过数亿年而转化成原油、煤炭、天然气或重油。然而，因为世界石油资源伴随着其不断增加的价格而贫化，所以全世界许多工业正在寻找可再生/能持久的原料(“生物资源”)来替代在他们的制造工艺中的基于石油的材料。

工业油脂化学品可用于制造表面活性剂、润滑剂、燃料、塑料等。油脂化学品包括但不限于脂肪醇、酯和链烷烃。将非常需要提供将可再生材料直接转化成所述产物的有效方法。

将诸如脂质(例如，植物油、动物脂肪等)的生物资源转化成诸如喷气/柴油燃料(链烷烃)的高价值产物的一种现有技术方法是在存在醇下经由碱催化反应产生诸如长链烷基酯或脂肪酸甲酯(FAME)的酯。加氢处理是将生物资源转化成有用产物的另一方法。然而，在美国专利申请2009/0166256号中，公开了在例如典型地含有甘油三酯和脂肪酸的植物油和动物脂肪的生物组分原料的情况下，在生物组分原料中的大甘油三酯和脂肪酸分子可竞争性地吸附在加氢处理催化剂的活性部位上并阻断加氢处理催化剂的活性部位。需要使可再生原料以高产率转化成高价值产物的具有适当形态、结构和最佳催化活性的催化剂。

基础油通常用于制造在汽车、工业应用等中使用的工艺用油、白油、金属加工油和润滑剂。越来越难以由常规矿物油制造符合在汽车工业中的某些标准的润滑剂。需要利用可再生原料作为起始来源来制造润滑剂和光亮油的改善方法。

发明概述

一方面，提供催化转化方法，其包括使可再生原料在加氢处理条件下与至少一种自负载型催化剂或负载型催化剂接触以形成流出物和从所述流出物中回收包含正链烷烃的烃馏分，其中所述加氢处理条件包括446℉-752℉(230℃-400℃)的温度和50-3000psig(0.35-20.7MPa表压)的总反应压力。

另一方面，提供催化转化方法，其包括使可再生原料在加氢处理条件下与至少一种自负载型催化剂或负载型催化剂接触以形成流出物和从所述流出物中回收脂族单酯馏分，其中所述加氢处理条件包括302℉-554℉(150℃-290℃)的温度和50-3000psig(0.35-20.7MPa表压)的总反应压力。

又一方面，提供烃转化方法，其包括使可再生原料在加氢处理条件下与至少一种自负载型催化剂或负载型催化剂接触以形成流出物和从所述流出物中回收脂肪醇馏分，其中所述加氢处理条件包括302℉-554℉(150℃-290℃)的温度和50-3000psig(0.35-20.7MPa表压)的总反应压力。在一个实施方案中，将所述脂族醇部分进一步加工以形成格尔贝特(Guerbet)醇。

又一方面，提供催化转化方法，其中使可再生原料至少与至少一种自负载型催化剂或负载型催化剂接触以形成含有脂肪醇的流出物，其中将所述脂肪醇回收且随后在脱水区中在脱水条件下脱水以形成α-烯烃产物。

在一个实施方案中，使所形成的α-烯烃产物在低聚区中在低聚条件下低聚以形成低聚物。在又一实施方案中，使所形成的低聚物在包括302℉-752℉(150℃-400℃)的温度和50-3000psig(0.35-20.7MPa表压)的总反应压力的加氢处理条件下氢化以形成基础油。

在本发明中，所述促进的自负载型催化剂或所述促进的负载型催化剂包含选自钼和钨的至少一种VIB族金属、选自钴和镍的至少一种VIII族金属，促进剂选自具有空间构型且具有以下结构的羟基-(二)-羧酸：

其中x为1或0，y为1或0，且R⁶或R⁷为饱和、不饱和、环状、非环状、芳族、醇、分支或未分支的烃基，其中R⁶或R⁷为(CH)_2m(CH₂)_n，其中m和n为≥0的整数。

附图简述