[发明专利]一种加氢生产烃基生物燃料的方法及装置

说明书

本发明属于动、植物油脂精制技术领域，具体涉及一种加氢生产烃基生物燃料的方法及装置。本发明的技术人员经过研究发现，导致催化剂失活，催化剂床层压降上涨的主要原因不仅与加氢脱氧过程产生的水有关，还与原料油中的金属杂质和粘稠组分有关，因此，本发明提供的方法通过在加氢反应前对原料油脂进行过滤除杂，特定强度和孔径范围的过滤介质结合特定的处理温度，能够将原料中的金属杂质和粘稠组分预先通过吸附、过滤去除，后续仅通过一步加氢即可脱除原料中的氧和其它杂质，同时能够有效避免加氢反应步骤中催化剂结焦、孔道堵塞、失活等，减缓了催化剂床层的压降上涨，有利于系统保持长期稳定运行。

技术领域

本发明属于动、植物油脂精制技术领域，具体涉及一种加氢生产烃基生物燃料的方法及装置。

背景技术

烃基生物燃料是指以油料植物油脂、动物油脂、餐饮垃圾油等为原料通过酯交换工艺或加氢工艺制成的可代替石化燃料的再生性燃料。烃基生物燃料有优良的环保特性，具体表现为：烃基生物燃料含硫量低，可使二氧化硫和硫化物的排放减少约30%；烃基生物燃料不含对环境造成污染的芳香烃；烃基生物燃料具有环境友好的特点，作为可再生资源的烃基生物燃料，将承担能源行业减排的中坚力量。

与原油相比，生物燃料具有质品位不高，具有酸性强、粘度大、热值低和热稳定性差等缺点，极大限制了其进一步推广利用，对生物燃料进行脱氧提质已成为生物油高值化利用的一个重要方向。生物燃料加氢脱氧是指生物油在中温(290-500℃)、高压和有催化剂存在条件下，与H₂进行加氢反应，将生物油中的O以H₂O的形式脱除。但是，由于生物燃料的热不稳定性，在加氢脱氧过程中，催化剂表面极易结焦导致催化剂孔道堵塞、失活，反应器的压降会迅速上涨，对系统的长期稳定运行及过程的经济性均十分不利。

为解决上述技术问题，现有技术中公开了一种液态催化耦合异构降凝生产低凝生物柴油的方法，利用生物质原料与液态催化剂按比例混合后进入连续式加氢反应器进行液态催化加氢反应得到加氢产物的目标，该文献采用悬浮床-固定床两段式耦合加氢，为避免固定床反应床层催化剂堵塞，需要对悬浮床的加氢产物进行分离，沿长了加氢工艺流程，加工成本和投资成本上升。

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的生物燃料加氢脱氧过程中催化剂表面极易结焦导致催化剂孔道堵塞、失活，反应器的压降会迅速上涨、加氢工艺流程长、成本高等缺陷，从而提供一种加氢生产烃基生物燃料的方法及装置。

为此，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种加氢生产烃基生物燃料的方法，包括如下步骤：

S1，将生物原料油脂与氢气混合，在150-280℃下与过滤介质进行接触除杂，其中，所述过滤介质的孔容范围为0.5-1.5ml/g，径向抗压强度为90-300N/mm；

S2，将除杂后的生物原料油脂与加氢催化剂进行接触反应；

S3，加氢产物经分离得到烃基生物燃料。

可选的，所述过滤介质为分子筛、硅酸铝、氧化铝中的至少一种。具体地，可根据原料油脂和产品要求选择不同类型的过滤介质，对原料进行机械杂质吸附和去除。

可选的，步骤S2中加氢催化剂的活性沿物料流动方向相同、递增或递减；优选的，加氢催化剂的活性沿物料流动方向递增。

可选的，所述加氢催化剂包括载体和活性组分，其中，所述活性组分为活性金属Mo、Ni、W、Fe的氧化物中至少一种；所述载体为加氢催化剂中常用的载体，典型非限定性的可以为分子筛；

和/或，以元素计，所述活性金属组分占加氢催化剂总质量的3%-25%。

可选的，步骤S2中的反应温度为290-400℃，压力为3-20MPa，氢油体积比为（300-2000）：1。