[发明专利]一种氢气逆流方式的油脂加氢工艺及装置

说明书

本发明涉及可再生能源领域，具体公开了一种氢气逆流方式的油脂加氢工艺及装置。该工艺包含如下步骤：(1)生物可再生油脂在氢气存在下，与加氢处理催化剂接触进行一段加氢处理得精制油；(2)精制油在氢气存在下，与异构催化剂接触进行二段临氢异构降凝处理，再经蒸馏分离得生物质燃料；其特征在于，在二段临氢异构降凝处理阶段加入新氢气，二段临氢异构降凝处理后得到的富氢气体循环至一段加氢处理阶段，一段加氢处理阶段后得到的富氢气体经脱杂质处理后同新氢气一同进入二段临氢异构降凝处理阶段。本发明通过该工艺和装置克服了现有技术中装置运转周期缩短，需经常停工更换催化剂的问题；同时使得氢气用量及氢气回收能耗大大降低，降低了油脂加氢工艺的生产成本。

技术领域

本发明涉及可再生能源领域，具体涉及一种氢气逆流方式的油脂加氢工艺及装置。

背景技术

全球经济扩张正在迅速推动对能源的需求，石油资源日益枯竭，使用过程产生污染——在世界范围内，对于燃料的需求和减少温室气体排放的呼声持续走高。生物油脂作为可再生资源，它的综合利用得到世界范围的广泛重视。

通过酯交换生产的第一代生物柴油(脂肪酸甲酯)，技术成熟，但其品质受原料油限制；副产甘油分离提纯难；化学结构与石化柴油有着本质区别，氧含量高--低温流动性差、燃烧热值低、易结焦积碳，易氧化稳定性差，与石化油调和添加比例低，限制在5～7％。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。

通过对生物可再生油脂进行加氢脱氧、异构化反应，得到类似柴油的烷烃，形成了第二代生物柴油。第二代生物柴油化学结构与石化柴油完全相同，不含氧原子，真正的碳氢燃料；密度低，低温流动性好，稳定性好，十六烷值高；可在油箱中以任何比例使用，最高可达100％，用作直接的替代燃料而可无需改变燃料基础设施和车辆技术；相较来自于石油基燃料的柴油，温室气体排放量可降低85％，同时具有超低的硫排放和低NOx排放，成为重要的可持续燃料。

但是，现有技术油脂加氢反应过程中，一方面，一段加氢处理后的富氢气体中含有大量的硫、COx、水、低碳烃等，可导致床层积碳和二段临氢异构降凝处理过程中异构化催化剂的失活，引起运转周期缩短需经常停工更换催化剂而无法直接回，即使氢气能回收，但回收再利用能耗高；另一方面，一段加氢处理阶段以及二段临氢异构降凝处理均需要添加氢气，而氢气作为原料的昂贵组分，因此导致生产成本无法降低。因此，如何减少氢气的用量、氢气回收能耗以及保证催化剂活性稳定性好和装置长周期稳定运行成为本领域急需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种氢气逆流方式的油脂加氢工艺，该工艺能够降低氢气的用量以及氢气回收能耗。

本发明所要解决的上述技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种氢气逆流方式的油脂加氢工艺，包含如下步骤：(1)生物可再生油脂在氢气存在下，与加氢处理催化剂接触进行一段加氢处理得精制油；(2)精制油在氢气存在下，与异构催化剂接触进行二段临氢异构降凝处理，再经蒸馏分离得生物质燃料；其中，在二段临氢异构降凝处理阶段加入新氢气，二段临氢异构降凝处理后得到的富氢气体循环至一段加氢处理阶段，一段加氢处理阶段后得到的富氢气体经脱杂质处理后同新氢气一同进入二段临氢异构降凝处理阶段。

优选地，一段加氢处理阶段后得到的富氢气体经脱杂质处理中所述的脱杂质是指包括脱硫、脱碳氧化物、脱水以及脱低碳烃C1～C4中的一种或一种以上的混合。

进一步优选地，所述的脱杂质采用胺洗方法进行。

优选地，所述的生物可再生油脂为动植物油脂和/或餐饮废弃油脂。

进一步优选地，所述的生物可再生油脂为大豆油、菜籽油、棉籽油、玉米油、米糠油、向日葵油、花生油、蓖麻油、芝麻油、光皮树油、麻疯树油、棉子油、花椒籽油、茶油、椰子油；动物油脂：猪油，牛油、羊油、鱼油、鲸油、、地沟油、潲水油、酸化油、饲料油、脂肪酸中的一种或几种。