[发明专利]一种利用生物原料油生产生物柴油的工艺

说明书

本发明属于生物柴油制备技术领域，具体涉及一种利用生物原料油生产生物柴油的工艺。该工艺通过利用悬浮床反应器的浅度裂化和固定床反应器选择性异构叠加降凝的特性，可以制备得到符合标准的生物柴油；经初步裂化后，可以由氧含量为10‑15％生物原料油得到氧含量为0.5‑1.5％的加氢油品，避免了高含氧原料油直接进入固定床造成床层出现热点和飞温的问题；同时，初步裂化可以脱除原料中的磷、钠、钙等杂质，避免了后续固定床层的增大；该制备方法不需要大量循环油对原料进行稀释就可以控制反应过程的温度，降低了能耗，提高收率，可使反应装置长周期运行。

技术领域

本发明属于生物柴油制备技术领域，具体涉及一种利用生物原料油生产生物柴油的工艺。

背景技术

生物柴油作为当前备受关注的可再生能源，是石化柴油最有潜力的替代燃料。通过酯交换反应得到的脂肪酸酯类化合物属于第一代生物柴油。第二代生物柴油是指在一定条件下经过加氢脱氧等工艺技术将动植物油脂转化为具有类似柴油组分的链烷烃类化合物。与石化柴油相比，第二代生物柴油原料来源更丰富，原料中的硫含量更低，燃烧后对环境污染小，油品具有较低的密度和运动粘度，较高的十六烷值。目前二代生物柴油主要采用固定床加氢技术。

由于油料粮食农作物成本太高，目前加工第二代生物柴油主要采用廉价原料植物油和动物油等废油。但是原料植物油和动物油等废油的酸值高、水分高、含氧量高、热值低、性能不稳定。由于原料植物油和动物油等废油的氧含量高、氯含量高，脱氧加氢反应热效应大，反应产生的水蒸气容易导致催化剂粉化和水热失活，且动植物油中不饱和物质在高温下容易结焦。原料中可能含有相对较多的磷、钠、钙等杂质，会使固定床催化剂床层压降增大，加快催化剂失活。中国专利文献CN103937544A，公开了一种生物质油催化加氢制备十六烷值柴油组分的方法，包括，原料油经换热后，与硫化剂、氢气混合，然后进行多个加氢反应，经换热、气液分离后得到柴油，但是由于加氢反应的热效应大，产生的水蒸气易导致催化剂粉化和水热失活。

常规固定床加氢反应过程中常出现“热点”的问题，“热点”一旦出现，将会造成热点区的催化剂结焦速度加快，使得该区域的床层压力降增大，又反过来使流经该热点床层区的气相物流流量更少，反应热量不能及时带走，使得该点温度更高，形成恶性循环，影响装置的操作安全，缩短装置的操作周期；因此，常常需要用大量的循环油对原料进行稀释，以降低反应床层温升，防止催化剂床层出现“热点”，发生“飞温”现象；采用大量的循环油易导致装置能耗增加，降低了装置处理规模和处理量。同时二代生物柴油固定床加氢技术由于原料中高含氯、含氧，催化剂易失活，脱氧、脱氯效果差，装置很难长周期运行。目前亟需开发一种可长周期运行的生产二代生物柴油的新工艺。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中采用固定床反应器生产二代生物柴油的过程中，加氢反应热效应大，需要用大量的循环油对原料进行稀释，导致装置的能耗增加、运行周期变短等缺陷，从而提供了一种利用生物原料油生产生物柴油的工艺。

为此，本发明提供了以下技术方案。

本发明提供了一种利用生物原料油生产生物柴油的工艺，原料油在进入固定床反应器前先进行初步裂化的步骤，包括，

生物原料油、第一催化剂和氢气在280-450℃、5-25MPa、氢油体积比为800-1500、液时空速为0.5-1.5h^-1的条件下反应得到加氢油品；

所述加氢油品热高分分离得到第一气相和第一液相，所述第一气相冷高分分离得到第二液相，所述第一液相热低分分离得到第二气相和第三液相；

所述第二气相与所述第二液相经冷低分分离得到的液相产物再进行常压分离得到生物轻油和第一预处理油A；经冷低分分离后还得到了主要成分为氢气、甲烷等轻烃气体的富氢干气气相产品；

所述第三液相经减压分离后得到第一预处理油B；