[发明专利]用于加氢处理可再生原料的方法和系统

说明书

本发明提供了一种用于从包含甘油三酯、游离脂肪酸或它们的组合的可再生原料生产一种或多种烃产物的方法。所述方法可以包括以下步骤：将可再生原料与稀释剂混合，以形成经稀释的原料；向经稀释的原料供应或提供氢气，使得氢气可以溶解在经稀释的原料中，以形成富集溶解氢的经稀释的原料；和在预定条件下将富集溶解氢的经稀释的原料进料至至少一个反应器，所述反应器具有至少一个包括至少一个催化剂床的反应区，从而产生反应流出物，所述反应流出物可以被进一步加工(例如，通过使用一个或多个蒸馏单元和一个或多个吸附单元)，以形成一种或多种烃产物。

技术领域

本发明涉及一种用于加氢处理(hydrotreat)可再生原料(feedstock)的方法和系统，所述可再生原料特别是包含甘油三酯、游离脂肪酸或它们的组合的可再生原料。

背景技术

以下关于本发明背景的讨论是为了便于对本发明的理解。然而，应当理解的是，该讨论并不意味着认可或承认所提及的任何材料在本申请的优先权日在任何司法管辖区已经发表、已知或成为公知常识的一部分。

加氢加工(hydroprocess)通常是指两个分开的过程，即加氢处理和加氢裂化。加氢处理是使用氢气或含氢气体和适当的一种或多种催化剂以将复杂的油分子分解成较小的烃分子的过程。一般来说，加氢处理方法是在滴流床反应器中进行的三相方法，所述滴流床反应器经配置，使得选定的可再生原料(诸如动物油、动物脂肪或植物油)与反应器中填充的适合的一种或多种催化剂在升温升压下以及在氢气(在反应器中连续地流动)存在下接触。

在反应器中，当氢气与可再生原料接触时，在一定条件(例如在约200℃至约400℃的温度、约20巴至约50巴的压力下)下氢气将溶解在可再生原料中，然后才能发生任何反应。然而，氢气在可再生原料中的低溶解度限制了加氢处理过程，这就造成了与可再生原料反应的氢的量不足的情况。

为了缓解上述限制，传统的加氢处理方法需要进料大量过量的氢气，这也导致了大量未使用的氢气与产物流一起离开反应器。虽然未使用的氢气可以通过再注入反应器进行回收和再利用，但需要通过使用压缩机压缩，将其压力提高到至少相当于该反应器压力的值，从而增加了加氢处理方法的运行成本。

鉴于上述情况，需要开发一种加氢处理方法，其克服了上述缺点中的至少一个。还需要开发一种用于加氢处理可再生原料以生产所需烃产物的方法，所述烃产物包括生物石脑油、工业溶剂、和具有高纯度正构链烃(n-paraffin)的相变材料。

发明内容

本发明的一个方面是生产一种可以被进一步加工以生产适合用于发动机、汽车部件、建筑物以及其他应用的烃产物的经加氢处理的油。

本发明的另一个方面是在不使用石化来源作为起始材料或原材料的情况下，由加氢处理方法生产经加氢处理的油。

本发明的又一个方面是生产具有高纯度的经加氢处理的油，或者是生产可以被进一步加工以生产具有高纯度的烃产物的经加氢处理的油。

本发明的再一个方面是提供一种在不需要存在大量过量的氢气的情况下，加氢处理包含甘油三酯、游离脂肪酸或它们的组合的原料的方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于从包含甘油三酯、游离脂肪酸或它们的组合的可再生原料生产一种或多种烃产物的方法，所述方法包括以下步骤：用稀释剂稀释可再生原料，以形成经稀释的原料；使经稀释的原料与氢气和硫化剂接触，使得氢气溶解在经稀释的原料中，以形成富集(enrich)溶解氢的经稀释的原料；将富集溶解氢的经稀释的原料进料至包括催化剂床的反应器中，以形成富集溶解氢的反应流出物；使反应流出物与氢气和硫化剂进一步接触，使得氢气溶解在反应流出物中，以形成富集溶解氢的反应流出物；将富集溶解氢的反应流出物进一步进料至至少一个包括催化剂床的另外的反应器中，从而产生再反应流出物(further-reaction effluent)，所述再反应流出物可以被进一步加工，以形成一种或多种烃产物；并且其中反应器中未溶解氢的气体体积分数为不超过0.1至0.25。