[发明专利]脂肪酸组合物

说明书

背景

本发明涉及可再生油组合物领域并且特别涉及可再生油组合物用于生产烃组合物的用途，所述烃组合物可用于交通用燃料和其它溶液。具体地，本发明涉及可再生油组合物用于加氢处理过程(例如加氢脱氧)以产生直链链烷烃组合物(正链烷烃)的用途。

现今，液体燃料组分主要基于粗油。对相比于粗油基燃料具有更低CO₂排放的液体燃料的需求日益增长。各种可再生来源已经用作粗油燃料的替代物。一种最有希望和开发最多的方法是植物油(HVO)或动物脂肪的氢化以生产链烷烃，其可例如通过异构化反应进一步精炼成具有优异性质的可再生柴油。

可对植物油和动物基脂肪进行处理以分解酯和/或脂肪酸结构并使烃主链的双键饱和，由此获得相对于原料质量约80-85％的正链烷烃(n-paraffin)。该产物可直接用作中间馏出物燃料组分，或者可以在其中形成异链烷烃的异构化步骤中增强正链烷烃的冷流动性质。在公开EP1396531中呈现了从植物油和动物脂肪生产异链烷烃的方法。

植物油和动物脂肪(可再生油)主要由三酰甘油酯(或甘油三酯)和脂肪酸组成。甘油三酯具有甘油骨架，三个脂肪酸通过酯键连接到其上。天然脂肪酸的碳链长度典型地在C₄至C₂₂之间。通常，C₁₈是最普通的。此外，脂肪酸可具有至多20％的不饱和双键并且它们的位置可变化。在化学过程中、在天然油的处理过程中或自然地，甘油三酯可容易地水解成脂肪酸。因此，所有工业可用的天然油含有三-、二-、单甘油酯和游离脂肪酸的混合物。典型地，还存在少量的水。甘油三酯还可以酯交换以获得烷基酯，例如可用作生物柴油的脂肪酸甲酯(FAME)。所有天然存在的脂肪酸的共同之处是烃链，其可用于例如通过加氢脱氧过程生产烃。

非酯化的脂肪酸或所谓的游离脂肪酸几乎没有工业或食品应用。相反地，含有大量游离脂肪酸的流通常被认为是废物流。然而，游离脂肪酸的烃主链作为烃源与甘油三酯的烃链一样有用。因此，存在在可再生烃组合物的生产中增加含有游离脂肪酸的流的使用的动机，例如在交通用燃料应用中。特别地，出于可持续性和政治原因，可再生燃料的生产想要找到非食品生物来源。

然而，对含有大量游离脂肪酸的流的工业使用存在技术限制。相对于酯化的组分，游离脂肪酸更具腐蚀性，并且当使用包含甘油酯和游离脂肪酸两者的组合物时，对预处理或纯化过程也存在限制。本发明提供对使用主要包含甘油三酯和游离脂肪酸的组合物的限制的解决方案，特别是在加氢脱氧过程以生产烃组合物中。

发明内容

已经发现，超过10重量％的浓度的游离脂肪酸(FFA)和剩余主要是甘油三酯以差的可过滤性的形式在预处理中造成问题。不受理论的约束，在含有超过10重量％FFA并且剩余主要是甘油三酯的组合物中，形成堵塞过滤器的附聚物或颗粒。当所述组合物含有类似表面活性剂的杂质时，典型地存在这些问题。同样，已经发现水的存在促进颗粒和/或附聚物的形成。

因此，本发明涉及从可再生油原料生产烃的方法，其包括以下步骤

-使原料经受预处理过程，

-使所述经预处理的原料经受加氢处理过程，

-从所述加氢处理过程获得烃，

其中所述原料包含总原料重量的15重量％至80重量％的游离脂肪酸，并且剩余主要是甘油三酯。已出乎意料地发现，对于此类原料，可进行机械预处理过程避免由所述原料中形成的液晶和附聚物造成的问题。

优选地，由所述加氢处理过程获得的烃主要是直链链烷烃组合物(正链烷烃)，其中存在少量的副产物。所述链烷烃可被进一步处理，例如异构化。

本文中进行的实验显示随着脂肪酸的百分率增加至10重量％，粒径如何几乎线性地增长。出乎意料地发现，在甚至更高的FFA百分率时，关于附聚物的问题似乎消失，特别是如果FFA的浓度超过15重量％的话。因此，15重量％至80重量％的FFA浓度不具有液晶或附聚物相关的差的可过滤性的问题。两种实验设置都确认，当FFA百分率增加到20重量％以上时，大颗粒或附聚物的出现根本地减少，因此，20重量％至80重量％的FFA浓度在所有研究的条件下显示提供良好的可过滤性的特性。

FFA提高进料的腐蚀性，这可以用例如合适的材料选择来处理。然而，在直至50重量％的浓度下，FFA造成的腐蚀作用在正常的工艺条件下是可忍受的。因此，20重量％至50％的FFA浓度在其中需要考虑腐蚀的实施方式中是特别优选的。