[发明专利]用于生产航空燃料的方法

说明书

本发明涉及一种用于从含氧化合物原料生产适合用作喷气燃料的烃馏分的工艺设备和方法，所述含氧化合物原料可以是作为可再生原料的原料，该方法包括以下步骤：a.将原料与稀释烃流合并以形成加氢处理进料流，以与在加氢处理条件下在加氢处理中具有催化活性的材料接触，以提供经加氢处理的中间产物；b.引导至少一定量的所述经加氢处理的中间产物与在加氢裂化条件下在加氢裂化中具有催化活性的材料接触，以提供经加氢裂化的中间产物；c.将经加氢裂化的中间产物分离为经加氢裂化的中间液态馏分和气态馏分；d.引导至少一定量的所述经加氢裂化的中间液态馏分与在加氢脱芳构化条件下在加氢脱芳构化中具有催化活性的材料接触，以提供包含适合用作喷气燃料的烃馏分的经处理的产物，其相关的益处是以高产率从含氧化合物原料中生产适合用作喷气燃料的烃馏分。

迄今为止，加氢处理中可再生物的转化一直集中在制造柴油上，因为石蜡对应于生物材料的典型脂肪酸，例如植物油和动物脂肪(C14、C16和C18)的典型沸点为250℃至320℃，很好地对应于沸点为150℃至380℃的典型的柴油产品。喷气燃料产品要求的沸点范围为120℃至300℃或310℃，这意味着来自可再生原料的石蜡的重质部分需要被转化为较轻质的材料，才能仅生产喷气燃料。由可再生物生产喷气燃料的另一个挑战是，在可再生原料的加氢处理过程中发现了令人惊讶的高产量的芳族化合物。本发明涉及一种具有高产率的可再生喷气燃料的方法，其通过将重质材料转化为较轻质材料并限制产物中芳族化合物的量来满足典型的产物要求。

已知通过在设计用于制造柴油的单元中共同生产一些喷气燃料来从可再生原料生产喷气燃料。但是，有兴趣将主要在柴油沸程内的可再生原料完全转换为喷气燃料产品，这需要显著的转换。

控制源自加氢处理的含氧化合物(如酯和脂肪酸)的喷气燃料的质量的标准是ASTM D7566，A2.1，其中特别规定了沸点曲线和组成。通过加氢处理和分馏可以很容易地满足这些性质中的大多数。但是，需要特别注意以满足最高-40℃的凝固点(FP)要求和最高0.5wt％的芳族化合物总含量。此外，该标准通过要求T₁₀(即根据ASTM D86已蒸馏10％的温度)为205℃以下而要求一定量的低沸点产物。根据ASTM D86，最终沸点(FBP)被指定为300℃，这意味着根据ASTM D86在300℃以上蒸馏的所有物质都必须被转化为更轻质的成分，才能落入喷气燃料范围。

现在根据本发明，提出以两阶段构造进行喷气燃料生产，其中在第一阶段中对进料进行加氢处理、加氢裂化和任选的异构化，并且在去除酸性气体之后，在第二阶段中进行加氢脱芳构化和任选的异构化。在这两个阶段之间，可以使用全分馏工段以分离出用于第二阶段的煤油原料，并产生比煤油重的流，该流在第一阶段中再循环至不复存在。提高喷气燃料的凝固点的异构化可以在第一阶段、第二阶段或这两个阶段中完成。

在下文中，术语阶段应当用于过程的不执行任何分离的工段。

在下文中，缩写ppm_摩尔应当用于表示每百万份的原子份数。

在下文中，缩写ppmw应当用于表示每百万份重量的份数，即mg/kg。

在下文中，缩写wt/wt％应当用于表示重量百分比。

在下文中，缩写vol/vol％应当用于表示气体的体积百分比。

在下文中，以“Atlas of Zeolite Framework Types”，第六修订版，Elsevier，2007中描述的意义使用术语分子筛的拓扑结构，并据此使用三个字母的骨架类型代码。

在下文中，术语可再生原料或烃应当用于表示源自生物来源或废物回收的原料或烃。化石来源的再循环废物，例如塑料，也应当被视为可再生的。

在下文中，术语加氢脱氧用于表示通过在氢的存在下形成水而从含氧化合物中除去氧，以及通过在氢的存在下形成碳氧化物而从含氧化合物中除去氧。