[发明专利]一种制备喷气燃料的加氢方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用动植物油脂经过加氢精制，加氢异构化等过程制备喷气燃料的方法。

背景技术

随着传统的化石能源供应趋紧，二氧化碳减排的压力日益增加，发展可再生、清洁的替代能源已成为全球共识。由于生物能源具有可再生性、绿色性，近年来特别受到重视，被认为是解决全球能源危机的最理想途径之一。

随着喷气燃料的需求不断增加，从可再生原料制备喷气燃料的技术越来越受到人们的重视。这些可再生原料包括但不局限如此，比如：植物油(大豆油、菜籽油、棕榈油、麻风树油、乌桕油)、动物脂肪(猪油、牛油、鱼油)、酸化油、各种脂肪酸以及酸化油等。

目前，研究较多的有，利用植物油和/或动物油脂，通过酯交换反应来制备脂肪酸甲酯。脂肪酸甲酯是一种清洁的可再生能源，是优质的石油柴油的替代产品，是目前使用最多的生物柴油产品。

也有通过加氢处理的方法，将植物油和/或动物油脂制备成柴油组分的研究。如US4992605A和US5705722A公开了用加氢的方法来制备高十六烷值的柴油组分，但这种方法制备的柴油组分主要由正构烷烃组成，其冷滤点较高，影响了其适用范围。

CN101233212A公开了一种两步法生产柴油的方法，第一步通过加氢脱氧生成正构烷烃，第二步通过异构反应来降低柴油的冷滤点。

此外，US2009/0158637A1公开了一种由可再生原料制备喷气燃料的方法。该方法先将植物油和/或动物油脂经过加氢脱氧得到碳原子数为8-24的正构烷烃，然后经过选择性裂化和异构反应，再经分馏得到满足要求的喷气燃料。然而该方法中喷气燃料的收率仍然较低，并且，该方法还存在裂化和异构化过程中生成部分烯烃，影响喷气燃料的颜色等问题。

CN1382526A公开了一种加氢脱蜡催化剂的制备方法，并且指出该制备方法制备得到的催化剂可以用于含蜡润滑油、含蜡喷气燃料、含蜡柴油的加氢脱蜡过程。

加氢异构化过程作为采用植物油和/或动物油脂制备喷气燃料的重要步骤对整个制备喷气燃料的过程起着至关重要的作用，其决定着制备得到的喷气燃料的性质和收率，但是，现有技术中存在喷气燃料收率低或冰点降低幅度小的技术问题。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上，解决现有技术中喷气燃料收率低、冰点降低幅度小的问题。

本发明提供的一种制备喷气燃料的加氢方法，包括：

(1)在加氢处理反应区，在加氢处理反应条件下，植物油和/或动物油脂与氢气的混合物依次与加氢脱氧催化剂和加氢异构催化剂接触进行反应，得到加氢处理反应生成物，所述加氢处理反应生成物为C₈-C₂₄烷烃，其正构烷烃和异构烷烃质量分数之和为100％，同时异构烷烃质量分数大于等于15％；

(2)在加氢异构降凝反应区，在加氢异构降凝反应条件下，步骤(1)所得加氢处理反应生成物和氢气一起与加氢异构降凝催化剂接触进行反应，得到加氢异构降凝反应生成物，所述加氢异构降凝反应区中设置串联的加氢异构降凝A区和加氢异构降凝B区，其中加氢异构降凝A区反应生成物的正构烷烃和异构烷烃质量分数之和为100％，同时异构烷烃质量分数大于等于50％；

(3)在加氢精制反应区，在加氢精制反应条件下，步骤(2)所得加氢异构降凝反应生成物和氢气一起与加氢精制催化剂接触进行反应，得到加氢精制反应生成物，再经分离、分馏后得到喷气燃料。

采用本发明的方法制备得到的喷气燃料全部由饱和烷烃组成，并且性质稳定，满足作为3号喷气燃料的要求。

本发明提供的方法中，所述的植物油和/或动物油脂为任何含有甘油酯和游离脂肪酸的原料，以及植物油和/或动物油脂经过酯交换方法制备的脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯。所述甘油酯包括甘油三酯、甘油二酯和甘油单酯。包括但不局限于，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、花椒籽油、茶油、椰子油、橄榄油、黄连木油、棕榈油、桐油、麻风树油、松脂油、乌桕油和藻类油中的一种或几种。所述动植物油脂还包括餐饮业废油。所述植物油和动物油脂可以以任意比例混合。此外，本发明所涉及的动植物油脂原料也包括动植物油脂经过酯交换方法制备的脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯。