EA044141B1 - METHOD FOR OBTAINING HYDROCARBON FRACTION SUITABLE FOR USE AS FUEL FOR JET ENGINES, AND TECHNOLOGICAL INSTALLATION - Google Patents
METHOD FOR OBTAINING HYDROCARBON FRACTION SUITABLE FOR USE AS FUEL FOR JET ENGINES, AND TECHNOLOGICAL INSTALLATION Download PDFInfo
- Publication number
- EA044141B1 EA044141B1 EA202190944 EA044141B1 EA 044141 B1 EA044141 B1 EA 044141B1 EA 202190944 EA202190944 EA 202190944 EA 044141 B1 EA044141 B1 EA 044141B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- hydrocracking
- hydrodeoxygenation
- catalytically active
- range
- boiling point
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 105
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 65
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims description 30
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims description 30
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims description 15
- 238000009434 installation Methods 0.000 title 1
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 claims description 105
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 68
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 65
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 59
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 claims description 51
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 28
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 27
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 23
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 23
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 23
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 21
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 21
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 21
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 20
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 19
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 19
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- WQOXQRCZOLPYPM-UHFFFAOYSA-N dimethyl disulfide Chemical compound CSSC WQOXQRCZOLPYPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 14
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 14
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 13
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 12
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 11
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 11
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 9
- -1 basic metals metals Chemical class 0.000 claims description 7
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 6
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 6
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012264 purified product Substances 0.000 claims description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052728 basic metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 claims description 2
- 239000012321 sodium triacetoxyborohydride Substances 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 17
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 16
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 14
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 10
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 7
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 5
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 5
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 5
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 239000008162 cooking oil Substances 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 3
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Chemical class 0.000 description 2
- 229920005989 resin Chemical class 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 235000019737 Animal fat Nutrition 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 239000011820 acidic refractory Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 238000011143 downstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000008157 edible vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000013502 plastic waste Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000005486 sulfidation Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Description
Конверсия возобновляемых энергоносителей в процессе гидроочистки до сих пор в основном применялась для производства дизельного топлива, поскольку парафины, соответствующие типичным жирным кислотам биологических материалов, таких как растительные масла и животные жиры (С14, С16 и С18), с характерной для них температурой кипения в диапазоне от 250 до 320°C, хорошо соответствуют температуре кипения дизельного топлива в диапазоне от 150 до 380°C. Для кипения реактивных топливных продуктов требуется температура в диапазоне от 120 до 300°C или 310°C. Это означает, что тяжелая часть парафинов из возобновляемого сырья должна быть преобразована в более легкие материалы для производства только реактивного топлива. Еще одним стимулом в производстве реактивного топлива из возобновляемых энергоносителей является открытие удивительно высокопродуктивного производства ароматических соединений при гидроочистке возобновляемого сырья. Настоящее раскрытие относится к способу, имеющему высокий выход возобновляемого реактивного топлива, отвечающего стандартным требованиям продукта, путем преобразования тяжелого материала в более легкий материал и ограничения количества ароматических соединений в продукте.The conversion of renewable energy carriers by hydrotreating has so far been mainly used for the production of diesel fuel, since paraffins corresponding to the typical fatty acids of biological materials such as vegetable oils and animal fats (C14, C16 and C18), with their characteristic boiling points in the range from 250 to 320°C, well correspond to the boiling point of diesel fuel in the range from 150 to 380°C. Jet fuel products require temperatures ranging from 120 to 300°C or 310°C to boil. This means that the heavy portion of renewable waxes must be converted into lighter materials to produce jet fuel only. Another boost to the production of jet fuel from renewable energy sources is the discovery of surprisingly high-yield aromatics production from the hydrotreating of renewable feedstocks. The present disclosure relates to a process having a high yield of renewable jet fuel meeting standard product requirements by converting a heavy material to a lighter material and limiting the amount of aromatic compounds in the product.
Известно, что топливо для реактивных двигателей получают из возобновляемого сырья путем совместного производства некоторого количества реактивного топлива в установке, предназначенной для производства дизельного топлива. Однако существует интерес к полной конверсии возобновляемого сырья с температурой кипения, в основном, в диапазоне кипения дизельного топлива, в реактивные топливные продукты, что требует значительного преобразования.It is known that jet fuel is produced from renewable feedstocks by co-producing some jet fuel in a plant designed to produce diesel fuel. However, there is interest in the complete conversion of renewable feedstocks with boiling points mainly in the diesel boiling range into jet fuel products, which requires significant conversion.
Стандартом, регулирующим качество реактивного топлива, получаемого из гидроочищенных кислородсодержащих соединений, таких как сложные эфиры и жирные кислоты, является ASTM D7566, А2.1, который, в частности, определяет кривую температуры кипения и состав. Большинство из требуемых свойств можно достичь путем гидроочистки и фракционирования. Однако необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы соответствовать требованиям в отношении температуры замерзания (FP) не более -40°C и общему содержанию ароматических соединений не более 0,5 вес.%. Кроме того, в соответствии с данным стандартом, требуется некоторое количество продукта с низкой температурой кипения, так как необходимо, чтобы Т10, то есть температуры, при которых 10% дистиллируется в соответствии со стандартом ASTM D86, были ниже 205°C. Конечная температура кипения (FBP) определяется как 300°C в соответствии с требованиями стандарта ASTM D86, что означает, что весь материал, дистиллируемый выше 300°C в соответствии с требованиями данного стандарта, должен быть преобразован в более легкие компоненты, чтобы попасть в диапазон температур реактивного топлива.The standard governing the quality of jet fuel produced from hydrotreated oxygenates such as esters and fatty acids is ASTM D7566, A2.1, which specifically specifies the boiling point curve and composition. Most of the required properties can be achieved by hydrotreating and fractionation. However, special care must be taken to meet the requirements for a freezing point (FP) of no more than -40°C and a total aromatic content of no more than 0.5 wt%. In addition, this standard requires some low boiling point product because the T10, which is the temperature at which 10% distills according to ASTM D86, is required to be below 205°C. The final boiling point (FBP) is defined as 300°C as required by ASTM D86, which means that all material distilled above 300°C as required by this standard must be converted to lighter components to fall within the range jet fuel temperatures.
Согласно настоящему раскрытию предлагается осуществлять производство топлива для реактивных двигателей в двухступенчатой обратной конфигурации, при которой сырье гидродеоксигенируется, и, в некоторых случаях, изомеризуется на первой стадии, а после удаления кислых газов продукт фракционируется и керосиновая фракция гидродеароматизируется и, в некоторых случаях, изомеризуется на второй стадии. Тяжелая фракция направляется на предварительную стадию конверсии над катализатором гидрокрекинга. Благодаря этому процессу потери выхода снижаются, так как с катализатором гидрокрекинга контактирует только поток тяжелее керосина. Изомеризацию для повышения температуры замерзания керосиновой фракции можно проводить на первой стадии, второй стадии или на обеих стадиях. В дальнейшем термин стадия используется для отрезка способа, который неразделим.The present disclosure proposes to produce jet fuel in a two-stage reverse configuration in which the feedstock is hydrodeoxygenated, and in some cases isomerized, in a first stage, and after acid gases are removed, the product is fractionated and the kerosene fraction is hydrodearomatized and, in some cases, isomerized to second stage. The heavy fraction is sent to the preliminary conversion stage over a hydrocracking catalyst. Thanks to this process, yield losses are reduced, since only a stream heavier than kerosene comes into contact with the hydrocracking catalyst. Isomerization to increase the freezing point of the kerosene fraction can be carried out at the first stage, the second stage or at both stages. In what follows, the term stage is used for a segment of a process that is indivisible.
В дальнейшем аббревиатура ppmmolar используется для обозначения атомных частей на миллион.In the following, the abbreviation ppm molar is used to denote atomic parts per million.
В дальнейшем аббревиатура ppmv используется для обозначения объемных частей на миллион, например молярной концентрации газа.In the following, the abbreviation ppm v is used to denote parts per million by volume, such as the molar concentration of a gas.
В дальнейшем для обозначения весового процентного содержания используется аббревиатура вес.%.In the following, the abbreviation wt.% is used to denote the percentage by weight.
В нижеследующем аббревиатура % об./об. используется для обозначения процентного объема газа.In the following, the abbreviation % v/v. used to indicate the percentage volume of gas.
Далее термин возобновляемое сырье или углеводород используется для обозначения сырья или углеводородов, происходящих из биологических источников или рецикла отходов. Переработанные отходы ископаемого происхождения, такие как пластик, также должны рассматриваться как возобновляемые энергоносители.In the following, the term renewable feedstock or hydrocarbon is used to refer to feedstock or hydrocarbons originating from biological sources or waste recycling. Recycled fossil waste such as plastic should also be considered as a renewable energy source.
В дальнейшем термин гидродеоксигенация используется для обозначения удаления кислорода из кислородсодержащих соединений путем образования воды в присутствии водорода, а также удаления кислорода из кислородсодержащих соединений путем образования оксидов углерода в присутствии водорода.In the following, the term hydrodeoxygenation is used to refer to the removal of oxygen from oxygen-containing compounds by the formation of water in the presence of hydrogen, as well as the removal of oxygen from oxygen-containing compounds by the formation of carbon oxides in the presence of hydrogen.
Далее термин топология молекулярного сита используется в том смысле, который описан в издании Atlas of Zeolite Framework Types, Sixth Revised Edition, Elsevier, 2007 (Атлас типов цеолитовых каркасов, шестое пересмотренное издание Elsevier, 2007 г.), и в соответствии с этим используются трехбуквенные коды типов каркасов.In the following, the term molecular sieve topology is used in the sense described in Atlas of Zeolite Framework Types, Sixth Revised Edition, Elsevier, 2007, and three-letter symbols are used accordingly. frame type codes.
В широком аспекте настоящее раскрытие относится к способу получения углеводородной фракции, пригодной для использования в качестве топлива для реактивных двигателей (86, 218), из обогащенного кислородом сырья (2, 202), включающему следующие стадии:In broad terms, the present disclosure relates to a process for producing a hydrocarbon fraction suitable for use as jet fuel (86, 218) from an oxygen-enriched feedstock (2, 202), comprising the following steps:
a. объединение исходного сырья (2, 202) с, по меньшей мере, частью промежуточного продуктаa. combining a starting material (2, 202) with at least a portion of an intermediate product
- 1 044141 гидрокрекинга (14, 206) с образованием комбинированного сырья (6, 204), направление комбинированного сырья (6, 204) для контактирования с материалом, каталитически активным в процессе гидродеоксигенирования (HDO), содержащим один или несколько сульфидированных основных металлов, выбранных из группы никеля, кобальта, вольфрама или молибдена, нанесенных на аморфную подложку, содержащую один или несколько огнеупорных оксидов, в условиях гидродеоксигенирования, для получения промежуточного продукта гидродеоксигенирования (22, 212);- 1 044141 hydrocracking (14, 206) to form a combined feed (6, 204), directing the combined feed (6, 204) to contact with a hydrodeoxygenation (HDO) catalytically active material containing one or more sulfided base metals selected from the group of nickel, cobalt, tungsten or molybdenum supported on an amorphous support containing one or more refractory oxides under hydrodeoxygenation conditions to obtain a hydrodeoxygenation intermediate (22, 212);
b. определение температуры кипения при фракционировании, фракционирование указанного промежуточного продукта гидродеоксигенирования (22, 212) по меньшей мере на две фракции, причем по меньшей мере 90% первой фракции (80, 224) имеет температуру кипения ниже указанной заданной температуры кипения при фракционировании, и по меньшей мере 90% второй фракции (72, 226) имеет температуру кипения выше указанной заданной температуры кипения при фракционировании;b. determining a fractionation boiling point, fractionating said hydrodeoxygenation intermediate (22, 212) into at least two fractions, wherein at least 90% of the first fraction (80, 224) has a boiling point below said target fractionation boiling point, and at least at least 90% of the second fraction (72, 226) has a boiling point above the specified target fractionation boiling point;
c. направление, по меньшей мере, части указанной второй фракции (72, 226) для контактирования с материалом, каталитически активным в процессе гидрокрекинга (HDC), содержащим один или несколько элементарных благородных металлов, выбранных из группы платины или палладия, или один или несколько сульфидированных основных металлов, таких как никель, кобальт, вольфрам и/или молибден, кислотную подложку и огнеупорную подложку, в условиях гидрокрекинга, для получения промежуточного продукта гидрокрекинга (14, 206);c. directing at least a portion of said second fraction (72, 226) to contact with a hydrocracking (HDC) catalytically active material containing one or more elemental noble metals selected from the group of platinum or palladium, or one or more sulfided basic metals metals such as nickel, cobalt, tungsten and/or molybdenum, acid support and refractory support under hydrocracking conditions to produce a hydrocracking intermediate (14, 206);
d. направление, по меньшей мере, части указанной первой фракции (80, 224) для контактирования с материалом, каталитически активным в процессе изомеризации (ISOM), содержащим один или несколько элементарных благородных металлов, молекулярное сито и аморфную огнеупорную подложку, в условиях изомеризации для получения углеводородной фракции, пригодной для использования в качестве топлива для реактивных двигателей (86, 218) с сопутствующим преимуществом такого способа, который хорошо подходит для эффективного преобразования более высокой температуры кипения обогащенного кислородом сырья, такого как возобновляемое сырье, в продукт с более низкой температурой кипения, такой как неископаемый керосин.d. directing at least a portion of said first fraction (80, 224) to contact with an isomerization catalytically active material (ISOM) containing one or more elemental noble metals, a molecular sieve, and an amorphous refractory support under isomerization conditions to produce a hydrocarbon fraction suitable for use as jet fuel (86, 218) with the attendant advantage that the process is well suited for efficiently converting higher boiling point oxygenated feedstocks such as renewable feedstocks into lower boiling point products such as like non-fossil kerosene.
В следующем воплощении стадия b включает разделение промежуточного продукта гидрокрекинга (22, 212) в соответствии с температурой кипения для получения промежуточного реактивного топливного продукта гидрокрекинга (80, 224), имеющего Т10 выше 205°C и конечную температуру кипения ниже 310°C в соответствии с требованиями стандарта ASTM D86, с соответствующим преимуществом продукта, получаемого таким способом, удовлетворяющим требованиям к температуре кипения спецификации возобновляемого топлива для реактивных двигателей стандарта ASTM D7566.In a further embodiment, step b comprises separating the hydrocracking intermediate (22, 212) according to boiling point to produce a hydrocracking intermediate jet fuel product (80, 224) having a T10 above 205°C and a final boiling point below 310°C according to requirements of ASTM D86, with the corresponding benefit of a product produced in this manner meeting the boiling point requirements of the renewable jet fuel specification of ASTM D7566.
В следующем воплощении общий объем сероводорода относительно объема молекулярного водорода в газовой фазе общего потока, направляемого для контактирования с материалом, каталитически активным в процессе гидродеоксигенирования, составляет по меньшей мере 50 ppmv, 100 ppmv или 200 ppmv, возможно, происходящего из добавленного потока, содержащего одно или несколько соединений серы, таких как диметилдисульфид или ископаемое топливо, с соответствующим преимуществом обеспечения стабильного действия материала, каталитически активного в процессе гидродеоксигенирования, содержащего сульфидированный основной металл, если исходное сырье содержит недостаточное количество серы.In a further embodiment, the total volume of hydrogen sulfide relative to the volume of molecular hydrogen in the gas phase of the total stream directed to contact the material catalytically active in the hydrodeoxygenation process is at least 50 ppm v , 100 ppm v or 200 ppm v , possibly originating from the added stream containing one or more sulfur compounds, such as dimethyl disulfide or fossil fuel, with the corresponding advantage of providing stable performance of the hydrodeoxygenation catalytic material containing the sulfided base metal if the feedstock contains an insufficient amount of sulfur.
В следующем воплощении упомянутое возобновляемое сырье содержит по меньшей мере 50 вес.% триглицеридов или жирных кислот, причем попутное преимущество использования такого сырья заключается в том, что оно очень подходит для получения топлива для реактивных двигателей с превосходными свойствами.In a further embodiment, said renewable feedstock contains at least 50 wt.% triglycerides or fatty acids, the incidental advantage of using such feedstock being that it is very suitable for producing jet fuel with excellent properties.
В следующем воплощении условия гидродеоксигенирования включают температуру в диапазоне 250-400°C, давление в диапазоне 30-150 бар и часовую объемную скорость жидкости (LHSV) в диапазоне от 0,1 до 2, причем материал, каталитически активный в процессе гидродеоксигенирования, содержит молибден или, возможно, вольфрам, необязательно в сочетании с никелем и/или кобальтом, нанесенный на носитель, содержащий один или несколько огнеупорных оксидов, таких как оксид алюминия, диоксид кремния или оксид титана, с сопутствующим преимуществом таких условий способа, который хорошо подходит для экономически эффективного удаления гетероатомов, особенно кислорода из возобновляемого сырья.In a further embodiment, the hydrodeoxygenation conditions include a temperature in the range of 250-400°C, a pressure in the range of 30-150 bar and a liquid hourly space velocity (LHSV) in the range of 0.1 to 2, wherein the material catalytically active in the hydrodeoxygenation process contains molybdenum or optionally tungsten, optionally in combination with nickel and/or cobalt, supported on a support containing one or more refractory oxides such as alumina, silica or titanium oxide, with the concomitant advantage of such process conditions being well suited to economic effective removal of heteroatoms, especially oxygen, from renewable feedstocks.
В следующем воплощении условия гидрокрекинга включают температуру в диапазоне 250-400°C, давление в диапазоне 30-150 бар и часовую объемную скорость жидкости (LHSV) в диапазоне от 0,5 до 4, при необходимости вместе с промежуточным охлаждением путем закаливания (резкого охлаждения) холодным водородом, сырьем или продуктом и при этом материал, каталитически активный при гидрокрекинге, содержит: (а) один или несколько активных металлов, выбранных из группы, включающей платину, палладий, никель, кобальт, вольфрам и молибден, (b) кислотную подложку, выбранную из группы молекулярного сита, проявляющую высокую крекирующую активность и имеющую такую топологию, как MFI, ВЕА и FAU, а также аморфные кислотные оксиды, такие как алюмосиликат, и (с) огнеупорную подложку, такую как оксид алюминия, диоксид кремния или оксид титана, или их комбинации, с сопутствующим преимуществом таких условий способа, который хорошо подходит для регулирования температуры кипения продукта в соответствии с диапазоном температур кипения керосина.In a further embodiment, hydrocracking conditions include a temperature in the range of 250-400°C, a pressure in the range of 30-150 bar and a liquid hourly space velocity (LHSV) in the range of 0.5 to 4, if necessary together with intercooling by quenching ) cold hydrogen, feed or product, and wherein the hydrocracking catalytically active material contains: (a) one or more active metals selected from the group consisting of platinum, palladium, nickel, cobalt, tungsten and molybdenum, (b) an acid support , selected from the group of molecular sieves exhibiting high cracking activity and having topologies such as MFI, BEA and FAU, as well as amorphous acid oxides such as aluminosilicate, and (c) a refractory support such as alumina, silica or titanium oxide , or a combination thereof, with the concomitant advantage of such process conditions being well suited to control the boiling point of the product according to the boiling point range of the kerosene.
- 2 044141- 2 044141
В следующем воплощении условия способа выбираются таким образом, чтобы конверсия, определяемая как разница между количеством материала с температурой кипения выше 310°C в указанном промежуточном продукте гидрокрекинга и количеством материала с температурой кипения выше 310°C в указанной второй фракции, относительно количества материала с температурой кипения выше 310°C в указанной второй фракции, была выше 20%, 50% или 80%, с сопутствующим преимуществом обеспечения способа в целом с полным или по существу полным преобразованием, исключая при этом избыточные условия и чрезмерные потери выхода.In a further embodiment, the process conditions are selected such that the conversion, defined as the difference between the amount of material with a boiling point above 310°C in said hydrocracking intermediate and the amount of material with a boiling point above 310°C in said second fraction, relative to the amount of material with a temperature the boiling point above 310° C. in said second fraction was greater than 20%, 50% or 80%, with the concomitant advantage of providing the overall process with complete or substantially complete conversion while eliminating redundant conditions and excessive yield losses.
В следующем воплощении, по меньшей мере, часть указанной первой фракции направляется для контактирования с материалом, каталитически активным в процессе гидродеароматизации в условиях гидродеароматизации, для получения гидродеароматизированного продукта, содержащего менее 1% вес./вес., 0,5% вес./вес. или 0,1% вес./вес., рассчитанных по общей массе ароматических молекул относительно всех углеводородов в потоке, с соответствующим преимуществом продукта такого способа, удовлетворяющего спецификации реактивного топлива стандарта ASTM D7566.In a further embodiment, at least a portion of said first fraction is contacted with a material catalytically active in the hydrodearomatization process under hydrodearomatization conditions to produce a hydrodearomatization product containing less than 1% w/w, 0.5% w/w . or 0.1% w/w, based on the total mass of aromatic molecules relative to all hydrocarbons in the stream, with the corresponding benefit of the product of such a process meeting the ASTM D7566 jet fuel specification.
В следующем воплощении условия гидродеароматизации включают температуру в диапазоне 200350°C, давление в диапазоне 20-100 бар и часовую объемную скорость жидкости (LHSV) в диапазоне от 0,5 до 8, причем указанный материал, каталитически активный в процессе гидродеароматизации, содержит активный металл, выбранный из группы, включающей платину, палладий, никель, кобальт, вольфрам и молибден, предпочтительно один или несколько элементарных благородных металлов, таких как платина или палладий, и огнеупорную подложку, предпочтительно аморфный алюмосиликат, оксид алюминия, диоксид кремния или оксид титана, или их комбинации, с сопутствующим преимуществом таких условий способа, подходящего для гидрирования ароматических соединений. Указанный материал, каталитически активный при гидродеароматизации в условиях гидродеароматизации, может быть материалом, каталитически активным при гидрокрекинге, или материалом, каталитически активным в процессе изомеризации, действующим при умеренных температурах, способствующих гидродеароматизации. Условия гидродеароматизации предпочтительно включают по меньшей мере 50% или 80% конверсии ароматических соединений.In a further embodiment, hydrodearomatization conditions include a temperature in the range of 200-350°C, a pressure in the range of 20-100 bar and a liquid hourly space velocity (LHSV) in the range of 0.5 to 8, wherein said material catalytically active in the hydrodearomatization process contains an active metal selected from the group consisting of platinum, palladium, nickel, cobalt, tungsten and molybdenum, preferably one or more elemental noble metals such as platinum or palladium, and a refractory support, preferably an amorphous aluminosilicate, alumina, silica or titanium oxide, or combinations thereof, with the concomitant advantage of such process conditions being suitable for the hydrogenation of aromatic compounds. Said hydrodearomatization catalytically active material under hydrodearomatization conditions may be a hydrocracking catalytically active material or an isomerization catalytically active material operating at moderate temperatures to promote hydrodearomatization. Hydrodearomatization conditions preferably include at least 50% or 80% conversion of aromatic compounds.
В следующем воплощении обогащенный водородом поток, содержащий по меньшей мере 90% об./об. водорода, направляется для контактирования с материалом, каталитически активным в процессе гидродеароматизации, с сопутствующим преимуществом направления водорода высокой чистоты, необходимого для данного способа в целом, на стадию гидродеароматизации, способствуя смещению равновесия в сторону от ароматических соединений.In a further embodiment, a hydrogen-enriched stream containing at least 90% v/v. hydrogen is directed to contact the material catalytically active in the hydrodearomatization process, with the concomitant advantage of directing the high purity hydrogen required for the overall process to the hydrodearomatization step, helping to shift the equilibrium away from aromatic compounds.
В следующем воплощении, по меньшей мере, часть указанной первой фракции или указанного продукта гидродеароматизации направляется для контактирования с материалом, каталитически активным в процессе изомеризации в условиях изомеризации, с сопутствующим преимуществом такого способа, обеспечивающего получение продукта, соответствующего требованиям к свойствам холодного потока для реактивных топлив.In a further embodiment, at least a portion of said first fraction or said hydrodearomatization product is sent to contact with a material catalytically active in the isomerization process under isomerization conditions, with the attendant advantage of such a process providing a product that meets the cold flow property requirements for jet fuels .
В следующем воплощении условия изомеризации включают температуру в диапазоне 250-350°C, давление в диапазоне 30-150 бар и часовую объемную скорость жидкости (LHSV) в диапазоне от 0,5 до 8, и при этом материал, каталитически активный в процессе изомеризации, содержит активный металл, выбранный из группы, включающей платину, палладий, никель, кобальт, вольфрам и молибден, предпочтительно один или более элементарных благородных металлов, таких как платина или палладий, кислотную подложку, предпочтительно молекулярное сито, более предпочтительно имеющую топологию, выбранную из группы, включающей MOR, FER, MRE, MWW, AEL, TON и МТТ, и аморфную огнеупорную подложку, содержащую один или несколько оксидов, выбранных из группы, включающей оксид алюминия, диоксид кремния и оксид титана, с сопутствующим преимуществом таких условий и материалов, являющихся экономически эффективным и селективным способом регулирования свойств холодного потока продукта.In a further embodiment, the isomerization conditions include a temperature in the range of 250-350°C, a pressure in the range of 30-150 bar and a liquid hourly space velocity (LHSV) in the range of 0.5 to 8, and wherein the material catalytically active in the isomerization process is contains an active metal selected from the group consisting of platinum, palladium, nickel, cobalt, tungsten and molybdenum, preferably one or more elemental noble metals such as platinum or palladium, an acid support, preferably a molecular sieve, more preferably having a topology selected from the group including MOR, FER, MRE, MWW, AEL, TON and MTT, and an amorphous refractory support containing one or more oxides selected from the group consisting of alumina, silica and titanium oxide, with the concomitant advantage of such conditions and materials being a cost-effective and selective way to control the properties of a cold product stream.
В следующем воплощении очищенный продукт направляют в газожидкостный сепаратор для получения газовой фракции второй ступени и очищенного промежуточного продукта реактивного топлива, который направляют в дополнительное средство отделения, чтобы обеспечить получение указанной углеводородной фракции, подходящей для использования в качестве реактивного топлива, и отходящий газ очищенного продукта, с сопутствующим преимуществом такой стадии стабилизации, обеспечивающей получение продукта реактивного топлива в соответствии с требованием температуры вспышки реактивного топлива.In a further embodiment, the purified product is sent to a gas-liquid separator to obtain a second stage gas fraction and a purified jet fuel intermediate product, which is sent to additional separation means to provide said hydrocarbon fraction suitable for use as jet fuel and a purified product off-gas, with the concomitant advantage of such a stabilization step ensuring that the jet fuel product is produced in accordance with the jet fuel flash point requirement.
Еще один аспект настоящего раскрытия относится к технологической установке для получения углеводородной фракции (86, 218) из обогащенного кислородом сырья (2, 202), включающей секцию гидродеоксигенирования (HDO), содержащую материал, каталитически активный в процессе гидродеоксигенирования (HDO), содержащий один или несколько сульфидированных основных металлов, выбранных из группы никеля, кобальта, вольфрама или молибдена, нанесенных на аморфную подложку, содержащую один или несколько огнеупорных оксидов, причем указанная секция гидродеоксигенирования (HDO) выполнена с возможностью сообщения по потоку с секцией гидрокрекинга (HDC), содержащей материал, каталитически активный в процессе гидрокрекинга (HDC), содержащий один или несколькоAnother aspect of the present disclosure relates to a process plant for producing a hydrocarbon fraction (86, 218) from an oxygen-enriched feed (2, 202), including a hydrodeoxygenation (HDO) section containing a hydrodeoxygenation (HDO) catalytically active material containing one or a plurality of sulfided base metals selected from the group of nickel, cobalt, tungsten or molybdenum supported on an amorphous support containing one or more refractory oxides, said hydrodeoxygenation (HDO) section being in fluid communication with a hydrocracking (HDC) section containing the material , catalytically active in the hydrocracking (HDC) process, containing one or more
- 3 044141 элементарных благородных металлов, выбранных из группы платины или палладия, или один или несколько сульфидированных основных металлов, таких как никель, кобальт, вольфрам и/или молибден, кислотную подложку и огнеупорную подложку, причем указанная секция гидрокрекинга (HDC) выполнена с возможностью сообщения по потоку с секцией фракционирования (FRAC), выполненной с возможностью сообщения по потоку с указанной секцией гидрокрекинга (HDC) и секцией изомеризации (ISOM), содержащей материал, каталитически активный в процессе изомеризации (ISOM), содержащий один или несколько элементарных благородных металлов, молекулярное сито и аморфную огнеупорную подложку, при этом указанная технологическая установка выполнена с возможностью:- 3 044141 elemental noble metals selected from the group of platinum or palladium, or one or more sulfided base metals such as nickel, cobalt, tungsten and/or molybdenum, an acid support and a refractory support, wherein said hydrocracking (HDC) section is configured to in fluid communication with a fractionation section (FRAC) configured in fluid communication with said hydrocracking section (HDC) and isomerization section (ISOM) containing an isomerization catalytically active material (ISOM) containing one or more elemental noble metals, a molecular sieve and an amorphous refractory substrate, wherein said process unit is configured to:
a. направления исходного сырья (2, 202) и определенного количества промежуточного продукта гидрокрекинга (14, 206) в секцию гидродеоксигенирования (HDO) для получения промежуточного продукта гидродеоксигенирования (22, 212);a. sending the feedstock (2, 202) and a certain amount of the hydrocracking intermediate (14, 206) to a hydrodeoxygenation (HDO) section to produce a hydrodeoxygenation intermediate (22, 212);
b. разделения промежуточного продукта гидродеоксигенирования (22, 212) в указанной секции фракционирования (FRAC) для получения по меньшей мере двух фракций, включающих фракцию продукта с низкой температурой кипения (80, 224) и фракцию продукта с высокой температурой кипения (68, 226);b. separating the hydrodeoxygenation intermediate (22, 212) in said fractionation section (FRAC) to obtain at least two fractions including a low boiling point product fraction (80, 224) and a high boiling point product fraction (68, 226);
c. направления, по меньшей мере, части фракции продукта с высокой температурой кипения (68, 226) в секцию гидрокрекинга (HDC) для получения промежуточного продукта гидрокрекинга (14, 206);c. sending at least a portion of the high boiling point product fraction (68, 226) to a hydrocracking section (HDC) to produce a hydrocracking intermediate product (14, 206);
d. направления, по меньшей мере, части указанного промежуточного продукта гидрокрекинга (14, 206) в качестве указанного дополнительного сырья;d. sending at least a portion of said hydrocracking intermediate (14, 206) as said additional feedstock;
е. направления, по меньшей мере, части указанной фракции продукта с низкой температурой кипения (80, 224) для контактирования с материалом, каталитически активным в процессе изомеризации (ISOM), с соответствующим преимуществом такой технологической установки, подходящей для осуществления раскрытого способа экономически эффективного и селективного производства топлива для реактивных двигателей в соответствии со спецификацией стандарта ASTM D7566, А2.1.e. directing at least a portion of said low boiling point product fraction (80, 224) to contact with an isomerization catalytically active material (ISOM), with the corresponding advantage of such a process unit suitable for carrying out the disclosed process in a cost effective and efficient manner selective production of jet fuel in accordance with ASTM D7566, A2.1 specification.
Способами, описанными в настоящем раскрытии, получают возобновляемое сырье и/или обогащенное кислородом сырье, которое содержит один или несколько кислородсодержащих соединений, взятых из группы, состоящей из триглицеридов, жирных кислот, смоляных кислот, кетонов, альдегидов, спиртов, фенолов и ароматических карбоновых кислот, при этом указанные кислородсодержащие соединения происходят из одного или нескольких биологических источников, процесса газификации, процесса пиролиза, синтеза Фишера-Тропша, синтеза на основе метанола или другого процесса синтеза, особенно полученных из сырья возобновляемого происхождения, такого как полученное из растений, водорослей, животных, рыбы, переработки растительного масла, бытовых отходов, отработанного пищевого масла, пластиковых отходов, резиновых отходов или промышленных органических отходов, таких как талловое масло или черный щелок. Некоторые из этих видов сырья могут содержать ароматические соединения; особенно продукты, полученные пиролизом или другими процессами, например, из лигнина и древесины, или отходов, например, из масла для жарки. В зависимости от источника кислородсодержащее сырье может составлять от 1 до 40% вес./вес. Биологические источники обычно составляют около 10% вес./вес., а производные - от 1 до 20% вес./вес. или даже 40% вес./вес.The methods described in this disclosure produce renewable feedstocks and/or oxygenated feedstocks that contain one or more oxygen-containing compounds taken from the group consisting of triglycerides, fatty acids, resin acids, ketones, aldehydes, alcohols, phenols and aromatic carboxylic acids wherein said oxygen-containing compounds come from one or more biological sources, a gasification process, a pyrolysis process, Fischer-Tropsch synthesis, methanol-based synthesis or other synthesis process, especially those derived from raw materials of renewable origin, such as those derived from plants, algae, animals , fish, vegetable oil processing, household waste, waste cooking oil, plastic waste, rubber waste or industrial organic waste such as tall oil or black liquor. Some of these raw materials may contain aromatic compounds; especially products obtained by pyrolysis or other processes, such as lignin and wood, or waste products, such as cooking oil. Depending on the source, the oxygen-containing feedstock can range from 1 to 40% w/w. Biological sources typically account for about 10% w/w, and derivatives range from 1 to 20% w/w. or even 40% w/w.
Для конверсии возобновляемого сырья и/или обогащенного кислородом сырья в углеводородные транспортные топлива, сырье вместе с водородом направляют для контактирования с материалом, каталитически активным в процессе гидроочистки, особенно гидродеоксигенирования. Главным образом при повышенных температурах в процессе каталитического гидродеоксигенирования могут наблюдаться побочные реакции, образующие тяжелый продукт, например, из олефиновых молекул в исходном сырье. Чтобы уменьшить выделение тепла, можно добавить жидкий углеводород, например, поток жидкого рецикла или подаваемый извне разбавитель. Если данный способ предназначен для совместной переработки ископаемого сырья и возобновляемого сырья, то удобно использовать ископаемое сырье в качестве разбавителя, так как при переработке ископаемого сырья выделяется меньше тепла, меньше гетероатомов и насыщается меньше олефинов. В дополнение к снижению температуры, рецикл или разбавитель также имеет эффект снижения способности олефинового материала к полимеризации, что ведет к образованию нежелательной тяжелой фракции в продукте. Полученный в результате поток продукта представляет собой поток промежуточного продукта гидродеоксигенирования, содержащий углеводороды, обычно н-парафины, и кислые газы, такие как СО, CO2, H2O, H2S, NH3, а также легкие углеводороды, в особенности C3 и метан. Особенно при повышенных температурах в процессе каталитического гидродеоксигенирования могут наблюдаться побочные реакции с образованием ароматических соединений. Если исходное сырье содержит азот, может образовываться аммиак, который, в свою очередь, может дезактивировать каталитически активный материал, что требует таких повышенных температур, с последующим образованием ароматических соединений в количествах, превышающих предел стандарта ASTM D7566, определяющего технические требования к топливу для реактивных двигателей.To convert renewable feedstocks and/or oxygenated feedstocks into hydrocarbon transport fuels, the feedstock, along with hydrogen, is brought into contact with a material that is catalytically active in the hydrotreating process, especially hydrodeoxygenation. Mainly at elevated temperatures during the catalytic hydrodeoxygenation process, side reactions can occur that form a heavy product, for example, from olefin molecules in the feedstock. To reduce heat generation, a liquid hydrocarbon, such as a liquid recycle stream or externally supplied diluent, can be added. If this method is intended for the joint processing of fossil raw materials and renewable raw materials, then it is convenient to use fossil raw materials as a diluent, since when processing fossil raw materials, less heat is released, fewer heteroatoms are saturated, and fewer olefins are saturated. In addition to lowering the temperature, the recycle or diluent also has the effect of reducing the ability of the olefinic material to polymerize, leading to the formation of an undesirable heavy fraction in the product. The resulting product stream is a hydrodeoxygenation intermediate stream containing hydrocarbons, typically n-paraffins, and acid gases such as CO, CO2 , H2O , H2S , NH3 , as well as light hydrocarbons, especially C3 and methane. Especially at elevated temperatures, side reactions with the formation of aromatic compounds can occur during catalytic hydrodeoxygenation. If the feedstock contains nitrogen, ammonia may be formed, which in turn may deactivate the catalytically active material that requires such elevated temperatures, resulting in the formation of aromatic compounds in quantities exceeding the limit of ASTM D7566 jet fuel specifications .
Материал, каталитически активный в процессе гидродеоксигенирования, обычно содержит активный металл (один или несколько сульфидированных основных металлов, таких как никель, кобальт, вольфрам или молибден, но, возможно, также элементарные благородные металлы, такие как платинаThe material catalytically active in the hydrodeoxygenation process typically contains an active metal (one or more sulfided base metals such as nickel, cobalt, tungsten or molybdenum, but possibly also elemental noble metals such as platinum
- 4 044141 и/или палладий) и огнеупорную подложку (такую как оксид алюминия, диоксид кремния или оксид титана или их комбинации).- 4 044141 and/or palladium) and a refractory support (such as alumina, silica or titanium oxide or combinations thereof).
Гидродеоксигенирование включает направление исходного сырья для контактирования с каталитически активным материалом, обычно содержащим один или несколько сульфидированных основных металлов, таких как никель, кобальт, вольфрам или молибден, но, возможно, также элементарные благородные металлы, такие как платина и/или палладий, нанесенные на подложку, содержащую один или несколько огнеупорных оксидов, обычно оксид алюминия, но, возможно, диоксид кремния или оксид титана. Подложка, как правило, аморфная. Каталитически активный материал может содержать дополнительные компоненты, такие как бор или фосфор. Условия - это обычно температура в диапазоне 250400°C, давление в диапазоне 30-150 бар и часовая объемная скорость жидкости (LHSV) в диапазоне от 0,1 до 2. Гидродеоксигенирование обычно экзотермический процесс, и в присутствии большого количества кислорода данный процесс может включать промежуточное охлаждение, например, путем закалки холодным водородом, сырьем или продуктом. Исходное сырье может предпочтительно содержать некоторое количество серы для обеспечения сульфидирования металлов с целью поддержания их активности. Если газовая фаза содержит менее 10, 50 или 100 ppmv серы, в сырье может быть добавлен донор сульфида, такой как диметилдисульфид (DMDS).Hydrodeoxygenation involves bringing the feedstock into contact with a catalytically active material, typically containing one or more sulfided base metals such as nickel, cobalt, tungsten or molybdenum, but possibly also elemental noble metals such as platinum and/or palladium, supported on a support containing one or more refractory oxides, usually aluminum oxide, but possibly silica or titanium oxide. The substrate is usually amorphous. The catalytically active material may contain additional components such as boron or phosphorus. The conditions are typically a temperature in the range of 250-150°C, a pressure in the range of 30-150 bar and a liquid hourly space velocity (LHSV) in the range of 0.1 to 2. Hydrodeoxygenation is usually an exothermic process, and in the presence of large amounts of oxygen the process may involve intermediate cooling, for example by quenching with cold hydrogen, raw material or product. The feedstock may preferably contain some sulfur to promote sulfidation of the metals to maintain their activity. If the gas phase contains less than 10, 50, or 100 ppm v sulfur, a sulfide donor such as dimethyl disulfide (DMDS) may be added to the feedstock.
Промежуточный продукт гидродеоксигенирования в основном имеет ту же структуру, что и углеродный скелет кислородсодержащих соединений исходного сырья, или если исходное сырье содержит триглицериды, н-парафины, но, возможно, меньшую длину, чем жирные кислоты. Как правило, в промежуточном продукте гидродеоксигенирования преобладают линейные алканы с температурой кипения в диапазоне (от 250 до 320°C) и температурой замерзания (от 0 до 30°C), непригодные для использования в качестве реактивного топлива. Некоторые тяжелые компоненты и ароматические соединения также могут образовываться на стадии гидродеоксигенирования, если ненасыщенные жирные кислоты полимеризуются и образуют ароматические структуры даже для кислородсодержащего сырья, содержащего менее 1% ароматических соединений.The hydrodeoxygenation intermediate has essentially the same structure as the carbon skeleton of the oxygen-containing compounds of the feedstock, or if the feedstock contains triglycerides, n-paraffins, but perhaps shorter in length than fatty acids. Typically, the hydrodeoxygenation intermediate is dominated by linear alkanes with boiling points in the range (250 to 320°C) and freezing points (0 to 30°C), unsuitable for use as jet fuel. Some heavy components and aromatics can also be formed during the hydrodeoxygenation step if unsaturated fatty acids polymerize and form aromatic structures, even for oxygenated feedstocks containing less than 1% aromatics.
Для использования промежуточного продукта гидродеоксигенирования в качестве топлива на практике необходимо регулировать температуру замерзания. Температура замерзания регулируется изомеризацией н-парафинов в изо-парафины направлением промежуточного продукта гидродеоксигенирования для контактирования с материалом, каталитически активным в процессе изомеризации.To use the hydrodeoxygenation intermediate as a fuel in practice, the freezing point must be controlled. The freezing point is controlled by the isomerization of n-paraffins into iso-paraffins by directing the hydrodeoxygenation intermediate to contact the material catalytically active in the isomerization process.
Материал, каталитически активный в процессе изомеризации, обычно содержит активный металл (либо элементарные благородные металлы, такие как платина и/или палладий, либо сульфидированные основные металлы, такие как никель, кобальт, вольфрам и/или молибден), кислотную подложку (обычно молекулярное сито, обладающее высокой селективностью по форме и имеющее топологию, такую как MOR, FER, MRE, MWW, AEL, TON и МТТ) и обычно аморфную огнеупорную подложку (такую как оксид алюминия, диоксид кремния или оксид титана или их комбинации). Каталитически активный материал может содержать дополнительные компоненты, такие как бор или фосфор. Предпочтительными катализаторами изомеризации являются молекулярные сита, такие как EU-2, ZSM-48, бета-цеолит и комбинированный бета-цеолит и цеолит Y.The material catalytically active in the isomerization process typically contains an active metal (either elemental noble metals such as platinum and/or palladium, or sulfided base metals such as nickel, cobalt, tungsten and/or molybdenum), an acid support (usually a molecular sieve highly shape-selective and having topologies such as MOR, FER, MRE, MWW, AEL, TON and MTT) and typically an amorphous refractory support (such as alumina, silica or titanium oxide or combinations thereof). The catalytically active material may contain additional components such as boron or phosphorus. Preferred isomerization catalysts are molecular sieves such as EU-2, ZSM-48, beta zeolite, and combined beta zeolite and Y zeolite.
Изомеризация включает в себя направление промежуточного сырья гидродеоксигенирования для контактирования с материалом, каталитически активным в процессе изомеризации. Условия - обычно это температура в диапазоне 250-350°C, давление в диапазоне 30-150 бар и часовая объемная скорость жидкости (LHSV) в диапазоне от 0,5 до 8. Изомеризация по существу является термически нейтральным процессом, в котором потребляется только водород в побочных реакциях гидрокрекинга, поэтому в секцию изомеризации добавляется только умеренное количество водорода. Когда активный металл на материале, каталитически активном в процессе изомеризации, является благородным металлом, гидродеоксигенированное сырье обычно очищают путем газожидкостного разделения, чтобы снизить содержание потенциальных ядов катализатора до низких уровней, таких как уровни оксидов серы, азота и углерода ниже 1-10 ppmmolar. В случае, когда активный металл является основным металлом, газовая фаза промежуточного продукта гидродеоксигенирования сырья предпочтительно содержит не менее 50 ppmv серы.Isomerization involves directing the hydrodeoxygenation intermediate feedstock to contact with a material that is catalytically active in the isomerization process. The conditions are typically a temperature in the range of 250-350°C, a pressure in the range of 30-150 bar and a liquid hourly space velocity (LHSV) in the range of 0.5 to 8. Isomerization is essentially a thermally neutral process that consumes only hydrogen in hydrocracking side reactions, so only a moderate amount of hydrogen is added to the isomerization section. When the active metal on the material catalytically active in the isomerization process is a noble metal, the hydrodeoxygenated feedstock is typically purified by gas-liquid separation to reduce potential catalyst poisons to low levels, such as sulfur, nitrogen, and carbon oxide levels below 1-10 ppm m ol ar . In the case where the active metal is the base metal, the gas phase of the feedstock hydrodeoxygenation intermediate preferably contains at least 50 ppm v sulfur.
Для использования потока промежуточного продукта гидродеоксигенирования в качестве керосиновой фракции необходимо отрегулировать диапазон температур кипения. Температура кипения регулируется гидрокрекингом длинных парафинов в более короткие парафины направлением промежуточного продукта гидродеоксигенирования для контактирования с материалом, каталитически активным в процессе гидрокрекинга.To use the hydrodeoxygenation intermediate product stream as a kerosene fraction, the boiling point range must be adjusted. The boiling point is controlled by hydrocracking long waxes into shorter waxes by directing the hydrodeoxygenation intermediate to contact a material catalytically active in the hydrocracking process.
Материал, каталитически активный в процессе гидрокрекинга, имеет природу, аналогичную природе материала, каталитически активного в процессе изомеризации, и он обычно содержит активный металл (либо элементарные благородные металлы, такие как платина и/или палладий, либо сульфидированные основные металлы, такие как никель, кобальт, вольфрам и/или молибден), кислотную подложку (обычно молекулярное сито, проявляющую высокую крекирующую активность и имеющую топологию, такую как MFI, ВЕА и FAU, но также могут использоваться аморфные кислотные оксиды, такие как алюмосиликат) и огнеупорную подложку (такую как оксид алюминия, диоксид кремния или оксид титана или их комбинации). Отличие от материала, каталитически активного в процессе изомеризации,The material catalytically active in the hydrocracking process is of a similar nature to the material catalytically active in the isomerization process, and it typically contains an active metal (either elemental noble metals such as platinum and/or palladium, or sulfided base metals such as nickel, cobalt, tungsten and/or molybdenum), an acid support (usually a highly cracking molecular sieve and topology such as MFI, BEA and FAU, but amorphous acid oxides such as aluminosilicate can also be used) and a refractory support (such as aluminum oxide, silicon dioxide or titanium oxide or combinations thereof). Difference from the material catalytically active in the isomerization process,
- 5 044141 обычно заключается в природе кислотной подложки, которая может иметь различную структуру (даже аморфный алюмосиликат) или иметь различную кислотность, например, из-за соотношения диоксид кремния:оксид алюминия. Каталитически активный материал может содержать дополнительные компоненты, такие как бор или фосфор. Предпочтительными катализаторами гидрокрекинга являются молекулярные сита, такие как ZSM-5, цеолит Y или бета-цеолит.- 5 044141 usually lies in the nature of the acidic support, which may have a different structure (even an amorphous aluminosilicate) or have a different acidity, for example, due to the silica:alumina ratio. The catalytically active material may contain additional components such as boron or phosphorus. Preferred hydrocracking catalysts are molecular sieves such as ZSM-5, zeolite Y or beta zeolite.
Гидрокрекинг включает в себя направление углеводородов для контактирования с материалом, каталитически активным в процессе гидрокрекинга. Условия - обычно это температура в диапазоне 250400°C, давление в диапазоне 30-150 бар и часовая объемная скорость жидкости (LHSV) в диапазоне от 0,5 до 4. Поскольку гидрокрекинг является экзотермическим процессом, данный способ может включать промежуточное охлаждение, например, путем закалки холодным водородом, сырьем или продуктом. Когда активный металл на материале, каталитически активном в процессе изомеризации, является благородным металлом, гидродеоксигенированное сырье обычно очищают путем газожидкостного разделения, чтобы снизить содержание потенциальных ядов катализатора до низких уровней, таких как уровни оксидов серы, азота и углерода ниже 1-10 ppmmolar. Когда активный металл является основным металлом, газовая фаза углеводородов предпочтительно содержит не менее 50 ppmv серы.Hydrocracking involves directing hydrocarbons to contact with a material that is catalytically active in the hydrocracking process. The conditions are typically a temperature in the range of 250-400°C, a pressure in the range of 30-150 bar and a liquid hourly space velocity (LHSV) in the range of 0.5 to 4. Since hydrocracking is an exothermic process, the process may include intercooling, e.g. by quenching with cold hydrogen, raw material or product. When the active metal on the material catalytically active in the isomerization process is a noble metal, the hydrodeoxygenated feedstock is typically purified by gas-liquid separation to reduce potential catalyst poisons to low levels, such as sulfur, nitrogen, and carbon oxide levels below 1-10 ppm m ol ar . When the active metal is the base metal, the hydrocarbon gas phase preferably contains at least 50 ppm v sulfur.
В процессе гидродеоксигенирования ненасыщенных жирных кислот и гидрокрекинга также могут образовываться ароматические соединения в качестве побочной реакции, особенно если температура и/или степень конверсии высокие. Поэтому, как правило, желательна низкая конверсия при гидрокрекинге, препятствующая полной конверсии в керосиновую фракцию. Одним из соображений увеличения конверсии является рециркуляция промежуточного продукта гидрокрекинга для дополнительного контактирования с материалом, каталитически активным в процессе гидрокрекинга, но даже это может привести к образованию большого количества ароматических соединений.Hydrodeoxygenation of unsaturated fatty acids and hydrocracking may also produce aromatic compounds as a side reaction, especially if the temperature and/or conversion are high. Therefore, low hydrocracking conversion is generally desirable to prevent complete conversion to the kerosene fraction. One consideration for increasing conversion is to recycle the hydrocracking intermediate for additional contact with material catalytically active in the hydrocracking process, but even this can result in the formation of large amounts of aromatic compounds.
Поэтому может возникнуть дальнейшая необходимость направить промежуточный продукт гидрокрекинга для контактирования с материалом, каталитически активным в процессе гидродеароматизации, что удивительно, поскольку возобновляемое сырье не содержит или содержит малое количество ароматических соединений.Therefore, there may be a further need to direct the hydrocracking intermediate to contact with a material that is catalytically active in the hydrodearomatization process, which is surprising since the renewable feedstock contains little or no aromatics.
В некоторых случаях гидродеароматизация может быть удовлетворительно проведена в присутствии материала, каталитически активного в процессе гидроизомеризации, но также возможно потребуется отдельный реактор или реакторный слой с материалом, каталитически активным в процессе гидродеароматизации.In some cases, hydrodearomatization can be carried out satisfactorily in the presence of a material catalytically active in the hydroisomerization process, but a separate reactor or reactor bed with material catalytically active in the hydrodearomatization process may also be required.
Материал, каталитически активный в процессе гидродеароматизации, обычно содержит активный металл (обычно элементарные благородные металлы, такие как платина и/или палладий, но, возможно, также сульфидированные основные металлы, такие как никель, кобальт, вольфрам и/или молибден) и огнеупорную подложку (такую как аморфный алюмосиликат, оксид алюминия, диоксид кремния или оксид титана или их комбинации). Гидродеароматизация контролируется равновесием, при высоких температурах предпочтительно образуются ароматические соединения, поэтому в качестве активного металла следует применять благородные металлы, поскольку они активны при более низких температурах по сравнению с неблагородными металлами.The material catalytically active in the hydrodearomatization process typically contains an active metal (usually elemental noble metals such as platinum and/or palladium, but possibly also sulfided base metals such as nickel, cobalt, tungsten and/or molybdenum) and a refractory support (such as amorphous aluminosilicate, alumina, silica or titanium oxide or combinations thereof). Hydrodearomatization is controlled by equilibrium, at high temperatures aromatic compounds are preferentially formed, so noble metals should be used as the active metal since they are active at lower temperatures compared to base metals.
Гидродеароматизация включает в себя направление промежуточного продукта для контактирования с материалом, каталитически активным в процессе гидродеароматизации. Предпочтительно, чтобы температура была умеренной, поскольку при повышенных температурах равновесие между ароматическими соединениями и молекулами насыщения смещается в сторону ароматических соединений. Условия обычно это температура в диапазоне 200-350°C, давление в диапазоне 30-150 бар и часовая объемная скорость жидкости (LHSV) в диапазоне от 0,5 до 8. Поскольку предпочтительным активным металлом на материале, каталитически активном при гидродеароматизации, является благородный металл, промежуточный продукт гидрокрекинга обычно очищается газожидкостным разделением для снижения содержания серы до уровня ниже 1-10 ppm.Hydrodearomatization involves bringing the intermediate into contact with a material that is catalytically active in the hydrodearomatization process. It is preferable that the temperature be moderate, since at elevated temperatures the equilibrium between aromatic compounds and saturating molecules shifts towards the aromatic compounds. The conditions are typically a temperature in the range of 200-350°C, a pressure in the range of 30-150 bar and a liquid hourly space velocity (LHSV) in the range of 0.5 to 8. Since the preferred active metal on the material catalytically active in hydrodearomatization is a noble The metal hydrocracking intermediate is typically purified by gas-liquid separation to reduce the sulfur content to below 1-10 ppm.
Это создает необходимость комбинирования 3 или 4 каталитически активных материалов для конверсии возобновляемого сырья в реактивное топливо, естественно, усложняет схему технологического процесса, и последовательность материалов должна быть тщательно продумана. Кроме того, рецикл может быть использован для трех различных целей: рецикл газа для эффективного использования водорода, рецикл жидкости вокруг материала, каталитически активного в процессе гидрокрекинга, чтобы максимизировать выход керосиновой фракции, и рецикл жидкости вокруг материала, каталитически активного в процессе гидродеоксигенирования, чтобы ограничить повышение температуры из-за экзотермических реакций гидродеоксигенирования.This creates the need to combine 3 or 4 catalytically active materials to convert renewable feedstocks into jet fuel, naturally complicating the process design, and the sequence of materials must be carefully considered. In addition, the recycle can be used for three different purposes: gas recycle to efficiently utilize hydrogen, liquid recycle around hydrocracking catalytically active material to maximize kerosene fraction yield, and liquid recycle around hydrodeoxygenation catalytically active material to limit temperature rise due to exothermic hydrodeoxygenation reactions.
В соответствии с настоящим описанием температура кипения данного продукта регулируется гидрокрекингом в так называемой схеме обратной стадийности (reverse staging layout). Здесь исходное сырье объединяют с углеводородом гидрокрекинга и направляют в реактор гидродеоксигенирования. Поток гидродеоксигенированного продукта разделяется в соответствии с температурой кипения, и, по меньшей мере, часть продукта с температурой кипения выше диапазона реактивного топлива рециркулируется в реактор гидрокрекинга, расположенный выше по ходу потока реактора гидродеоксигенирования. Коэффициент рециркуляции может быть максимизирован для обеспечения полной конверсии в продукт сIn accordance with the present description, the boiling point of this product is controlled by hydrocracking in the so-called reverse staging layout. Here the feedstock is combined with hydrocracking hydrocarbon and sent to a hydrodeoxygenation reactor. The hydrodeoxygenation product stream is separated according to boiling point, and at least a portion of the product with a boiling point above the jet fuel range is recycled to a hydrocracking reactor located upstream of the hydrodeoxygenation reactor. The recycling rate can be maximized to ensure complete conversion to product with
- 6 044141 температурой кипения в диапазоне реактивного топлива или может быть выбран более низкий коэффициент рециркуляции при продувке части продукта с температурой кипения выше диапазона реактивного топлива, например, для использования в качестве дизельного топлива.- 6 044141 boiling point in the jet fuel range or a lower recirculation ratio may be selected when purging a portion of the product with a boiling point above the jet fuel range, for example for use as diesel fuel.
Для протекания процесса гидродеароматизации требуются обычно условия отсутствия активных соединений серы, поскольку катализатор обычно содержит благородный металл, который действует при более низких температурах, таким образом, используя тот факт, что равновесие реакции гидродеароматизации смещается в сторону от ароматических соединений при низких температурах. В виду этого, перед гидродеароматизацией может быть проведено разделение газов, а также, при необходимости, разделение промежуточного продукта гидрокрекинга по температуре кипения, таким образом, что только промежуточный продукт гидрокрекинга с температурой кипения в диапазоне керосина контактирует с материалом, каталитически активным при гидродеароматизации. Изомеризация может осуществляться либо в связи с гидрокрекингом, либо в связи с гидродеароматизацией. В обоих случаях материал, каталитически активный в процессе изомеризации, может быть расположен выше либо ниже по потоку материала, каталитически активного при гидрокрекинге или гидродеароматизации, соответственно.The hydrodearomatization process generally requires conditions in the absence of active sulfur compounds, since the catalyst typically contains a noble metal that operates at lower temperatures, thus taking advantage of the fact that the equilibrium of the hydrodearomatization reaction shifts away from aromatic compounds at low temperatures. In view of this, gas separation can be carried out prior to hydrodearomatization, and also, if necessary, a boiling point separation of the hydrocracking intermediate product, such that only the hydrocracking intermediate product with a boiling point in the kerosene range is in contact with the material catalytically active in the hydrodearomatization. Isomerization can be carried out either in connection with hydrocracking or in connection with hydrodearomatization. In both cases, the material catalytically active in the isomerization process may be located upstream or downstream of the material catalytically active in hydrocracking or hydrodearomatization, respectively.
Использование материала, каталитически активного в гидрокрекинге с рециклом, позволяет осуществлять полную конверсию при умеренных температурах, сохраняя при этом высокий выход керосина и сводя к минимуму чрезмерный крекинг до нафты и более легкого соединения. Использование катализатора изомеризации для улучшения температуры замерзания реактивного топлива позволяет увеличить конечную точку дистилляции реактивного топлива при сохранении требований к температуре замерзания. Наконец, поскольку на второй стадии происходит насыщение ароматических соединений, не требуется, чтобы к первой стадии применялись какие-либо требования в отношении ароматических соединений, что позволяет на первой стадии обрабатывать более тяжелое и/или более ароматическое, нафтеновое или ненасыщенное сырье, а также сырье, такое как отработанное пищевое масло, продукты пиролиза или талловый пек (смола таллового масла), которые, как известно, образуют ароматические соединения в небольших количествах в стандартных условиях гидроочистки, затем эти ароматические соединения насыщаются на второй стадии.The use of a material that is catalytically active in recycle hydrocracking allows complete conversion to occur at moderate temperatures while maintaining high kerosene yields and minimizing excessive cracking to naphtha and lighter compounds. Using an isomerization catalyst to improve the freezing point of jet fuel allows the distillation end point of jet fuel to be increased while maintaining freezing point requirements. Finally, since the second stage saturates the aromatics, no aromatic requirements are required for the first stage, allowing the first stage to process heavier and/or more aromatic, naphthenic or unsaturated feedstocks, as well as , such as waste cooking oil, pyrolysis products or tall oil pitch (tall oil resin), which are known to form aromatic compounds in small quantities under standard hydrotreating conditions, these aromatic compounds are then saturated in the second stage.
Одно воплощение согласно настоящему раскрытию соответствует процессу, в котором поток, содержащий кислородсодержащие соединения и рециркулированные углеводороды гидрокрекинга, а также содержащий некоторое количество серы, направляется в реактор гидродеоксигенирования, содержащий каталитически активный материал, в состав которого входит один или несколько основных металлов и огнеупорная подложка с низкой кислотностью. Такой материал действует в процессе гидродеоксигенирования и других реакциях гидроочистки, удаляя гетероатомы и двойные связи. Некоторое количество сульфида должно присутствовать в сырьевом потоке в реакторе гидродеоксигенирования либо в составе рециклированных углеводородов гидрокрекинга, либо в виде сульфида, добавляемого в сырьевой поток, поступающий в реактор гидродеоксигенирования. Рециклированные углеводороды гидрокрекинга участвуют в реакции в качестве теплопоглотителей, поглощая выделяющуюся теплоту реакции от гидродеоксигенирования, тем самым поддерживая умеренную температуру в реакторе гидродеоксигенирования. Эта стадия обеспечивает поток, содержащий большое количество насыщенных линейных алканов в сочетании с определенным количеством воды, сероводорода и аммиака.One embodiment according to the present disclosure corresponds to a process in which a stream containing oxygenates and recycled hydrocracking hydrocarbons, and also containing some sulfur, is sent to a hydrodeoxygenation reactor containing a catalytically active material that includes one or more base metals and a refractory support with low acidity. Such material acts in hydrodeoxygenation and other hydrotreating reactions to remove heteroatoms and double bonds. Some sulfide must be present in the hydrodeoxygenation reactor feed stream, either as recycled hydrocarbons from the hydrocracker or as sulfide added to the hydrodeoxygenation reactor feed stream. Recycled hydrocracking hydrocarbons participate in the reaction as heat sinks, absorbing the generated heat of reaction from hydrodeoxygenation, thereby maintaining a moderate temperature in the hydrodeoxygenation reactor. This stage provides a stream containing a large amount of saturated linear alkanes in combination with a certain amount of water, hydrogen sulfide and ammonia.
Гидроочищенный поток направляют в ректификатор (установку фракционирования) (после соответствующего удаления газовой фазы в цепочке последовательно соединенных сепараторов) и отводят по меньшей мере газовую фракцию, промежуточную фракцию и донную фракцию гидроочищенного потока. Все потоки, выходящие из ректификатора, имеют очень низкий уровень содержания воды, сероводорода и аммиака. Донная фракция, слишком тяжелая для использования в качестве продукта реактивного топлива, направляется на повторную переработку.The hydrotreated stream is sent to a rectifier (fractionation unit) (after appropriate removal of the gas phase in a chain of sequentially connected separators) and at least the gas fraction, intermediate fraction and bottom fraction of the hydrotreated stream are removed. All streams leaving the rectifier have very low levels of water, hydrogen sulfide and ammonia. The bottom fraction, too heavy to be used as a jet fuel product, is sent for recycling.
Донная фракция гидроочищенного потока направляется в реактор гидрокрекинга, содержащий каталитически активный материал, содержащий один или несколько основных металлов, либо один или несколько благородных металлов и огнеупорную подложку с высокой кислотностью. Такой материал активен в гидрокрекинге, и эта стадия обеспечивает поток, в котором углеводороды с более высокой температурой кипения превращаются в углеводороды с более низкой температурой кипения.The bottom fraction of the hydrotreated stream is sent to a hydrocracking reactor containing a catalytically active material containing one or more base metals or one or more noble metals and a highly acidic refractory support. Such material is active in hydrocracking, and this step provides a stream in which higher boiling point hydrocarbons are converted to lower boiling point hydrocarbons.
По соображениям стоимости предпочтительным может быть материал основного металла, и в этом случае на входе реактора гидрокрекинга требуется добавление некоторого количества серы, например в виде диметилдисульфида (DMDS). В качестве альтернативы может быть предпочтительно использован более дорогой и более селективный материал из благородных металлов; в этом случае добавление серы не требуется. Жесткость процесса гидрокрекинга определяет характеристики температуры кипения продукта, и данный процесс, как правило, выполняется с полной конверсией фракции, кипящей выше диапазона дизельного топлива. Если степень гидрокрекинга выбрана для полной конверсии фракции с температурой кипения выше диапазона реактивного топлива, то потери выхода для газов и нафты обычно будут выше.For cost reasons, the base metal material may be preferred, in which case some sulfur, for example in the form of dimethyl disulfide (DMDS), must be added at the inlet of the hydrocracking reactor. Alternatively, a more expensive and more selective noble metal material may be preferably used; in this case, the addition of sulfur is not required. The severity of the hydrocracking process determines the boiling point characteristics of the product, and the process is typically performed with full conversion of the fraction boiling above the diesel fuel range. If the degree of hydrocracking is selected to fully convert the fraction with a boiling point above the jet fuel range, then yield losses for gases and naphtha will generally be higher.
Если материал, каталитически активный в процессе гидрокрекинга, содержит благородные металлы, то перед реактором гидродеоксигенирования необходимо добавить сульфид в виде сероводорода или диметилдисульфида (DMDS).If the material catalytically active in the hydrocracking process contains noble metals, then sulfide in the form of hydrogen sulfide or dimethyl disulfide (DMDS) must be added upstream of the hydrodeoxygenation reactor.
- 7 044141- 7 044141
Промежуточная гидроочищенная фракция имеет диапазон кипения, который подходит для использования в качестве реактивного топлива, но содержание ароматических веществ и температура замерзания не соответствуют спецификации. Поэтому эту фракцию направляют в реактор изомеризации, содержащий материал, каталитически активный в процессе изомеризации, и материал, каталитически активный в процессе гидродеароматизации. Оба материала представляют собой катализатор из благородных металлов, таких как платина, палладий или их комбинации, в комбинации с кислотной подложкой. Для обеспечения селективной изомеризации, перегруппировки линейных алканов в разветвленные алканы с минимальным образованием более легких углеводородов, кислотная подложка предпочтительно должна быть селективной по форме, например цеолитом. В отношении гидродеароматизации кислотная подложка также участвует в реакции, и, кроме того, поскольку активность благородных металлов выше, чем активность основных металлов, данная реакция будет протекать при более низких температурах. Поскольку равновесие между ароматическими и неароматическими соединениями смещается в сторону от ароматических соединений при низких температурах, благородные металлы обеспечивают то преимущество, что более низкая температура соответствует данному равновесию. Гидродеароматизация может даже происходить на материале, каталитически активном в процессе изомеризации, который часто обладает некоторой гидродеароматизирующей активностью. В реакторе изомеризации может происходить также гидрокрекинг, и поэтому может быть предпочтительно, чтобы поток гидрокрекинга был немного тяжелее, чем характеристики реактивного топлива.The intermediate hydrotreated fraction has a boiling range that is suitable for use as jet fuel, but the aromatic content and freezing point are not within specification. Therefore, this fraction is sent to an isomerization reactor containing a material catalytically active in the isomerization process and a material catalytically active in the hydrodearomatization process. Both materials are a noble metal catalyst such as platinum, palladium or combinations thereof, combined with an acid support. To achieve selective isomerization, the rearrangement of linear alkanes into branched alkanes with minimal formation of lighter hydrocarbons, the acid support should preferably be shape selective, such as a zeolite. In relation to hydrodearomatization, the acid support also participates in the reaction, and in addition, since the activity of the noble metals is higher than that of the base metals, the reaction will occur at lower temperatures. Since the equilibrium between aromatics and non-aromatics shifts away from aromatics at low temperatures, noble metals provide the advantage that the lower temperature corresponds to this equilibrium. Hydrodearomatization can even occur on a material catalytically active in the isomerization process, which often has some hydrodearomatization activity. Hydrocracking may also occur in the isomerization reactor, and therefore it may be preferable for the hydrocracking stream to be slightly heavier than the jet fuel characteristics.
Таким образом, данная схема обеспечивает полную конверсию исходного сырья в диапазон реактивного топлива или более легкий продукт, так как весь тяжелый продукт перерабатывается и подвергается гидрокрекингу. Выход диапазона реактивного топлива выше, чем в схеме, где все углеводороды подвергаются гидрокрекингу, поскольку фракция гидродеоксигенированного потока диапазона реактивного топлива не рециклируется в установку гидрокрекинга, а рециклируется только донная фракция из установки фракционирования.Thus, this scheme ensures complete conversion of the feedstock into a range of jet fuel or a lighter product, since all the heavy product is processed and hydrocracked. The yield of the jet fuel range is higher than in a scheme where all hydrocarbons are hydrocracked because the hydrodeoxygenated fraction of the jet fuel range stream is not recycled to the hydrocracker and only the bottom fraction from the fractionator is recycled.
Кроме того, регулирование температуры замерзания осуществляется избирательно путем изомеризации на катализаторе из благородных металлов, независимо от условий гидрокрекинга, и, наконец, гидродеароматизация может быть эффективно проведена при умеренных температурах в том же реакторе и, возможно, даже с тем же каталитически активном материалом, что и изомеризация.In addition, freezing point control is accomplished selectively by isomerization over a noble metal catalyst, regardless of hydrocracking conditions, and finally, hydrodearomatization can be effectively carried out at moderate temperatures in the same reactor and perhaps even with the same catalytically active material as and isomerization.
Если требуется производить дизельное топливо, а не реактивное, гидрокрекинг нежелателен. В этом случае может быть предпочтительно либо обойти реактор гидрокрекинга, либо альтернативно охладить продукт перед этим реактором таким образом, чтобы он был неактивен. Технологическая установка может быть сконфигурирована таким образом, чтобы позволить такую схему компоновки в кратчайшие сроки, например, путем установки соответствующего оборудования и управления из диспетчерской.If you want to produce diesel fuel rather than jet fuel, hydrocracking is not desirable. In this case, it may be preferable to either bypass the hydrocracking reactor or alternatively cool the product before the reactor so that it is inactive. The process plant can be configured to allow such a layout in the shortest possible time, for example by installing appropriate equipment and controlling it from a control room.
Фигуры чертежейDrawing figures
На фиг. 1 показан процесс, соответствующий настоящему раскрытию.In fig. 1 illustrates a process consistent with the present disclosure.
На фиг. 2 показана упрощенная иллюстрация процесса в соответствии с настоящим описанием.In fig. 2 shows a simplified illustration of the process in accordance with the present disclosure.
На фиг. 3 показана упрощенная иллюстрация процесса в соответствии с предшествующим уровнем техники.In fig. 3 shows a simplified illustration of the process in accordance with the prior art.
На фиг. 1 показана технологическая схема процесса получения углеводородов, пригодных для использования в качестве реактивного топлива (98), из возобновляемого сырья (2), в которой возобновляемое сырье (2) объединяют с промежуточным продуктом гидрокрекинга (14) и направляют в качестве исходного потока гидродеоксигенирования (6) вместе с некоторым количеством обогащенного водородом потока (12) в секцию гидродеоксигенирования (HDO), где данная смесь контактирует с материалом, каталитически активным в процессе гидродеоксигенирования в условиях гидродеоксигенирования. Это обеспечивает получение промежуточного продукта гидродеоксигенирования (22). Промежуточный продукт гидродеоксигенирования (22) направляется в газожидкостный сепаратор (SEP1), где он разделяется на газообразную фракцию (26) и жидкий промежуточный продукт гидрокрекинга (34). Газообразная фракция (26) разделяется на дополнительную продувку (28) и газ рециркуляции (30), который сжимается под давлением в компрессоре (СМ1) и направляется для обеспечения водородом (12) в секцию гидродеоксигенирования (HDO) и секцию гидрокрекинга (HDC). Жидкий промежуточный продукт гидрокрекинга (34) направляется в отпарную колонну (стриппинг-колонна, колонна для отгонки лёгких фракций) (STR), в которую также подают отпаривающую среду (38) и, возможно, рецикл отогнанного растворителя (40). Из отпарной колонны газообразный продукт отпарной колонны (42) направляется в газожидкостный сепаратор (SEP2), из которого отводится парофазный продукт (46) и легкая фракция нафты (48). Некоторое количество легкой нафты отводится в виде продукта (50), некоторое количество (52) может быть при необходимости направлено в качестве сырья (90) в колонну для стабилизации керосина (STAB), а некоторое количество направляется в качестве рецикла отогнанного продукта (40) в отпарную колонну (STR). Жидкий продукт отпарной колонны (54) направляется в установку фракционирования (FRAC), из которой поток легкого верхнего продукта колонны (погон) (58) направляется в колонну верхнего продукта колонны (погона) (OV), из которой извлекается тяжелая нафта (62). Некоторое количество тяжелой нафты (64) отводится в качестве продукта, а оставшееся количество (66) направляется в качестIn fig. 1 shows a process flow diagram for producing hydrocarbons suitable for use as jet fuel (98) from a renewable feedstock (2), in which the renewable feedstock (2) is combined with a hydrocracking intermediate (14) and sent as a hydrodeoxygenation feed stream (6 ) along with some of the hydrogen-enriched stream (12) to a hydrodeoxygenation (HDO) section where the mixture is contacted with material catalytically active in the hydrodeoxygenation process under hydrodeoxygenation conditions. This provides the hydrodeoxygenation intermediate (22). The hydrodeoxygenation intermediate (22) is sent to a gas-liquid separator (SEP1) where it is separated into a gaseous fraction (26) and a liquid hydrocracking intermediate (34). The gaseous fraction (26) is divided into additional purge (28) and recycle gas (30), which is compressed under pressure in the compressor (CM1) and sent to provide hydrogen (12) to the hydrodeoxygenation section (HDO) and hydrocracking section (HDC). The liquid hydrocracking intermediate (34) is sent to a stripping column (STR), which also receives stripping medium (38) and possibly distilled solvent recycle (40). From the stripper, the gaseous product of the stripper (42) is sent to a gas-liquid separator (SEP2), from which the vapor phase product (46) and the light naphtha fraction (48) are removed. Some light naphtha is recovered as product (50), some (52) may optionally be sent as feed (90) to the kerosene stabilization tower (STAB), and some is sent as distillate recycle (40) to stripping column (STR). The stripper liquid (54) is sent to a fractionator (FRAC), from which a light overhead stream (58) is sent to a overhead (OV) column from which heavy naphtha is recovered (62). Some heavy naphtha (64) is withdrawn as product and the remaining amount (66) is sent as
- 8 044141 ве рецикла установки фракционирования (66). Фракция продукта с высокой температурой кипения (68) разделяется на поток рецикла (72) и поток ребойлера (74). Поток рецикла (72) объединяют с газовой фракцией (78) и направляют в качестве сырьевого потока установки гидрокрекинга (4) в секцию гидрокрекинга (HDC), функционирующую в условиях гидрокрекинга. Из боковой колонны (SC) промежуточный продукт гидродеоксигенирования реактивного топлива (80) отводится и объединяется с обогащенным водородом потоком (84) и направляется в качестве сырья (82) в секцию последующей обработки (РТ), где он контактирует с материалом, каталитически активным в процессе изомеризации (ISOM) в условиях изомеризации, и материалом, каталитически активным в процессе гидродеароматизации (HDA) в условиях гидродеароматизации, при необходимости получая дополнительный водород, тем самым, получая очищенный продукт (86), который направляется в газожидкостный сепаратор продукта (SEP4), из которого вторую газообразную фракцию (78) отводят и объединяют с потоком рецикла (72) и подают в качестве подпиточного водорода в сырьевой поток в секцию гидрокрекинга (HDC). Промежуточный продукт реактивного топлива (88) извлекается из газожидкостного сепаратора продукта (SEP4) и направляется на дальнейшее средство разделения (STAB), такое как колонна для стабилизации керосина, из которой жидкий продукт (94) отводится и разделяется на углеводородную фракцию, пригодную для использования в качестве реактивного топлива (98), и жидкость ребойлера (96). Газообразный погон (верхний продукт колонны) из колонны для стабилизации керосина (92) объединяется с газообразным продуктом отпарной колонны (42) и направляется в газожидкостный сепаратор (SEP2).- 8 044141 recycle fractionation unit (66). The high boiling point product fraction (68) is separated into a recycle stream (72) and a reboiler stream (74). The recycle stream (72) is combined with the gas fraction (78) and sent as a feed stream to the hydrocracking unit (4) to a hydrocracking section (HDC) operating under hydrocracking conditions. From the side column (SC), the jet fuel hydrodeoxygenation intermediate (80) is withdrawn and combined with the hydrogen-enriched stream (84) and sent as feed (82) to the after-treatment (PT) section where it is contacted with the material catalytically active in the process isomerization (ISOM) under isomerization conditions, and a material catalytically active in the hydrodearomatization (HDA) process under hydrodearomatization conditions, if necessary, producing additional hydrogen, thereby obtaining a purified product (86), which is sent to the gas-liquid product separator (SEP4), from in which the second gaseous fraction (78) is withdrawn and combined with the recycle stream (72) and supplied as make-up hydrogen to the feed stream in the hydrocracking section (HDC). The jet fuel intermediate product (88) is recovered from the gas-liquid product separator (SEP4) and sent to a further separation facility (STAB), such as a kerosene stabilization tower, from which the liquid product (94) is withdrawn and separated into a hydrocarbon fraction suitable for use in as jet fuel (98), and reboiler fluid (96). The overhead gas (column overhead) from the kerosene stabilization column (92) is combined with the stripper gas (42) and sent to the gas-liquid separator (SEP2).
В следующем воплощении (не показано) вторая газообразная фракция (78) не направляется в качестве подпиточного газа в секцию гидродеоксигенирования, а вместо этого направляется в секцию последующей обработки (РТ), для чего требуется дополнительный компрессор, но что также обеспечивает дополнительное упрощение процесса. В этом случае подпиточный водород затем добавляется отдельно в секцию гидродеоксигенирования.In a further embodiment (not shown), the second gaseous fraction (78) is not sent as make-up gas to the hydrodeoxygenation section, but is instead sent to the post-processing (PT) section, which requires an additional compressor, but also provides further simplification of the process. In this case, makeup hydrogen is then added separately to the hydrodeoxygenation section.
В следующем воплощении газообразный верхний продукт (погон) из установки стабилизации керосина (92) может обрабатываться в отдельном цикле для верхнего продукта, что дает преимущество упрощения процесса и автономности, но за счет дополнительных элементов оборудования для охлаждения, разделения и рефлюксных насосов.In a further embodiment, the gaseous overhead from the kerosene stabilization unit (92) can be processed in a separate overhead cycle, which has the advantage of process simplification and autonomy, but at the cost of additional equipment for cooling, separation and reflux pumps.
В следующем воплощении секции сепаратора, фракционирования и извлечения легких фракций могут быть сконфигурированы несколькими способами, которые известны специалистам в данной области. Если легкие материалы, такие как сжиженный газ или пропан, являются ценными, их извлечение может быть улучшено с помощью системы поглощения адсорбционного масла, например, с использованием тяжелой нафты из верхнего продукта устройства фракционирования в качестве отбензиненного абсорбционного масла и возвращением обогащенного адсорбционного масла в отпарную колонну.In a further embodiment, the separator, fractionation and light ends recovery sections can be configured in several ways that are known to those skilled in the art. If light materials such as LPG or propane are valuable, their recovery can be improved by using an adsorption oil absorption system, for example using heavy naphtha from the fractionator overhead as stripped absorption oil and returning the enriched adsorption oil to the stripper .
Фиг. 2 - упрощенное изображение схемы, аналогичной схеме на фиг. 1, на котором для упрощения газообразные сырьевые потоки и подробности процесса отделения не указаны. Возобновляемое сырье (202) объединяют с промежуточным продуктом гидрокрекинга (206) и направляют в качестве сырьевого потока гидродеоксигенирования (204) вместе с определенным количеством обогащенного водородом потока (не показано) в секцию гидродеоксигенирования (HDO), где данная смесь контактирует с материалом, каталитически активным в процессе гидродеоксигенирования в условиях гидродеоксигенирования. Это обеспечивает получение промежуточного продукта гидродеоксигенирования (212). Промежуточный продукт гидродеоксигенирования (212) направляют в секцию фракционирования (FRAC), показанную для упрощения в виде единого блока, разделяя промежуточный продукт гидродеоксигенирования на поток легкого верхнего продукта (220), поток нафты (222), промежуточный продукт гидродеоксигенирования реактивного топлива (224) и фракцию продукта с высокой температурой кипения (226). Фракция продукта с высокой температурой кипения (226) направляется в качестве потока рецикла в секцию гидрокрекинга (HDC), функционирующую в условиях гидрокрекинга с получением промежуточного продукта гидрокрекинга (206), который, как уже упоминалось, объединяется с возобновляемым сырьем (202). Промежуточный продукт реактивного топлива гидродеоксигенирования (224) направляется в качестве сырья в секцию последующей обработки (РТ), где он контактирует с материалом, каталитически активным в процессе изомеризации (ISOM), и материалом, каталитически активным в процессе гидродеароматизации (HDA) в условиях гидродеароматизации, с получением очищенного продукта реактивного топлива (218).Fig. 2 is a simplified representation of a circuit similar to the circuit in FIG. 1, in which, for simplicity, gaseous feed streams and separation process details are not indicated. The renewable feedstock (202) is combined with the hydrocracking intermediate (206) and sent as a hydrodeoxygenation feed stream (204) along with a certain amount of a hydrogen-enriched stream (not shown) to a hydrodeoxygenation (HDO) section where the mixture is contacted with the catalytically active material in the hydrodeoxygenation process under hydrodeoxygenation conditions. This provides the hydrodeoxygenation intermediate (212). The hydrodeoxygenation intermediate (212) is sent to a fractionation section (FRAC), shown as a single unit for simplicity, separating the hydrodeoxygenation intermediate into a light overhead stream (220), a naphtha stream (222), a jet fuel hydrodeoxygenation intermediate (224), and high boiling point product fraction (226). The high boiling point product fraction (226) is sent as a recycle stream to a hydrocracking section (HDC) operating under hydrocracking conditions to produce a hydrocracking intermediate product (206) which, as mentioned, is combined with the renewable feedstock (202). The hydrodeoxygenation jet fuel intermediate (224) is sent as feedstock to the downstream processing (PT) section where it is contacted with isomerization catalytically active material (ISOM) and hydrodearomatization catalytically active material (HDA) under hydrodearomatization conditions, to obtain a purified jet fuel product (218).
На фиг. 3 показан пример предшествующего уровня техники на уровне детализации, аналогичном фиг. 2, без указания газообразных сырьевых потоков и подробностей процесса отделения для упрощения. Возобновляемое сырье (302) объединяют с потоком разбавителя рецикла (310) и направляют в качестве сырьевого потока гидродеоксигенирования (304) вместе с определенным количеством обогащенного водородом потока (не показано) в секцию гидродеоксигенирования (HDO), где данная смесь контактирует с материалом, каталитически активным в процессе гидродеоксигенирования в условиях гидродеоксигенирования. Это обеспечивает получение промежуточного продукта гидродеоксигенирования (306), от которого отделяются газы, например, в отпарной колонне (SEP) с получением не содержащего активных соединений серы промежуточного продукта гидродеоксигенирования (308), который разделяется на указанный поток разбавителя рецикла (310) и сырье изомеризации (312), которое направляется в секциюIn fig. 3 shows an example of prior art at a level of detail similar to FIG. 2, excluding gaseous feed streams and separation process details for simplicity. The renewable feed (302) is combined with a recycle diluent stream (310) and sent as a hydrodeoxygenation feed stream (304) along with a certain amount of a hydrogen-enriched stream (not shown) to a hydrodeoxygenation (HDO) section where the mixture is contacted with the catalytically active material in the hydrodeoxygenation process under hydrodeoxygenation conditions. This produces a hydrodeoxygenation intermediate (306) from which the gases are separated, for example in a stripper (SEP) to produce a sulfur-free hydrodeoxygenation intermediate (308) which is separated into said recycle diluent stream (310) and an isomerization feed (312), which is sent to the section
- 9 044141 гидроизомеризации (ISOM), где контактирует с материалом, каталитически активным в процессе изомеризации в условиях изомеризации, с получением депарафинизированного промежуточного продукта (314). Данный депарафинизированный промежуточный продукт (314) направляется в секцию гидрокрекинга (HDC), где он контактирует с материалом, каталитически активным в процессе гидрокрекинга в условиях гидрокрекинга, с получением продукта гидрокрекинга (316). Продукт гидрокрекинга (316) направляется в секцию фракционирования (FRAC), показанную для упрощения в виде единого блока, в которой продукт гидрокрекинга разделяется на поток легкого верхнего продукта (320), поток нафты (322), продукт реактивного топлива (324) и нижнюю дизельную фракцию (326).- 9 044141 hydroisomerization (ISOM), where it is contacted with a material catalytically active in the isomerization process under isomerization conditions to obtain a dewaxed intermediate product (314). This dewaxed intermediate (314) is sent to a hydrocracking (HDC) section where it is contacted with hydrocracking catalytically active material under hydrocracking conditions to produce a hydrocracking product (316). The hydrocracking product (316) is sent to a fractionator section (FRAC), shown as a single unit for simplicity, in which the hydrocracking product is separated into a light overhead stream (320), a naphtha stream (322), a jet fuel product (324), and a diesel bottoms stream. fraction (326).
ПримерыExamples
Проведено сравнение функциональных характеристик технологических схем, показанных на фиг. 2 и 3, на основе двух аналогичных сырьевых материалов и технологических условий, оптимизированных для достижения максимального выхода реактивного топлива.A comparison was made of the functional characteristics of the technological schemes shown in Fig. 2 and 3, based on two similar raw materials and process conditions optimized to achieve maximum jet fuel yield.
В табл. 1 приведены характеристики возобновляемого сырья, представляющего собой смесь 50% отработанного пищевого масла и 50% животного жира. Исходное сырье содержит 6% ароматических веществ и 80% кипит при температуре выше 500°C; главным образом из-за присутствия триглицеридов с высокой температурой кипения.In table Table 1 shows the characteristics of renewable raw materials, which are a mixture of 50% waste edible oil and 50% animal fat. The feedstock contains 6% aromatics and 80% boils at temperatures above 500°C; mainly due to the presence of high boiling point triglycerides.
Сырье А подвергали очистке в процессе в соответствии с фиг. 2 и 3, результаты этой очистки приведены в табл. 2.Feedstock A was purified in the process according to FIG. 2 and 3, the results of this purification are given in table. 2.
При гидроочистке наблюдается значительное изменение температуры кипения за счет превращения триглицеридов в алканы. Кроме того, некоторое количество конверсии наблюдается в реакторе гидрокрекинга и реакторе изомеризации. Однако истинная конверсия за проход довольно низкая, так как ко личество рециклов велико.During hydrotreating, a significant change in boiling point is observed due to the conversion of triglycerides to alkanes. In addition, some conversion is observed in the hydrocracking reactor and isomerization reactor. However, the true conversion per pass is quite low, since the number of recycles is large.
Результаты обоих примеров показывают получение реактивного топлива с превосходными свойствами, низкой температурой замерзания (-40°C) и низким содержанием ароматических соединений (<0,5 вес.%). В данном примере согласно настоящему раскрытию (фиг. 2) выход реактивного топлива составляет 67% вес./вес., тогда как в примере согласно известному уровню техники (фиг. 3) выход реактивного топлива составляет 58% вес./вес., принимая во внимание, что производится 11% вес./вес. дизельного топлива. Кроме того, нафта производится в обоих сценариях. В процессе, предназначенном для производства реактивного топлива, разница в выходе в 9%, конечно, очень важна.The results of both examples show the production of jet fuel with excellent properties, low freezing point (-40°C) and low aromatic content (<0.5 wt.%). In this example according to the present disclosure (Fig. 2), the jet fuel yield is 67% w/w, while in the prior art example (Fig. 3) the jet fuel yield is 58% w/w, taking into account Please note that 11% w/w is produced. diesel fuel. Additionally, naphtha is produced in both scenarios. In a process designed to produce jet fuel, a 9% difference in yield is of course very important.
Конфигурация на фиг. 2, при которой продукт гидродеоксигенирования разделяется на легкую и тяжелую фракции и тяжелая фракция рециркулируется в реактор гидрокрекинга перед гидродеоксигенированием, приводит к полному превращению тяжелого сырья в продукт реактивного топлива, избегая при этом направления легких углеводородов в секцию гидрокрекинга, и, таким образом, более высокому выходу продукта реактивного топлива по сравнению со схемой компоновки на фиг. 3.The configuration in Fig. 2, in which the hydrodeoxygenation product is separated into light and heavy fractions and the heavy fraction is recycled to the hydrocracking reactor before hydrodeoxygenation, results in complete conversion of the heavy feedstock into a jet fuel product, while avoiding the diversion of light hydrocarbons to the hydrocracking section, and thus higher jet fuel product yield compared to the layout diagram in FIG. 3.
--
Claims (13)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DKPA201800767 | 2018-10-24 | ||
| DKPA201900852 | 2019-07-09 | ||
| DKPA201900851 | 2019-07-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA044141B1 true EA044141B1 (en) | 2023-07-26 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112912472B (en) | Method for producing aviation fuel | |
| AU2021295570A1 (en) | Method for selective decarboxylation of oxygenates | |
| EA044141B1 (en) | METHOD FOR OBTAINING HYDROCARBON FRACTION SUITABLE FOR USE AS FUEL FOR JET ENGINES, AND TECHNOLOGICAL INSTALLATION | |
| CN115427539A (en) | Selective production of light synthetic gasoline | |
| EA042103B1 (en) | METHOD OF JOINT PRODUCTION OF AVIATION AND DIESEL FUEL | |
| EA043450B1 (en) | METHOD FOR JOINT PRODUCTION OF AVIATION AND DIESEL FUEL | |
| EA044039B1 (en) | METHOD FOR PRODUCING AVIATION FUEL | |
| DK201800550A1 (en) | 2 stage process with conversion of light ends product | |
| US20240067890A1 (en) | Process for upgrading an oxygenate feedstook into hydrocarbon fractions and other applications | |
| WO2023099658A1 (en) | Method for production of a transportation fuel | |
| DK202101149A1 (en) | Method for production of a transportation fuel |