本發明涉及有機化合物的制備領域,尤其涉及一種廢油脂直接制備正異構烷烴的方法。
背景技術:
隨著全球化石能源日益短缺,市場需要生產大量的清潔燃料。生物油脂作為可再生資源,得到世界的廣泛重視。近年來,利用固體酸、堿催化劑催化生物油脂與甲醇或乙醇進行酯交換制備生物柴油的技術得到廣泛研究,但所得的生物柴油主要為脂肪酸甲酯或乙酯,其含氧量高、熱值低,無法直接用于內燃機。此外,酯交換過程中產生大量副產物甘油,增加了生產成本。因此,采用新的工藝,對生物油脂加氫脫氧、脫羧、脫羰等方式轉變為直接烷烴,獲得清潔的可再生汽柴油引起了廣泛的關注。
當今廢棄油脂重回餐桌等食品安全問題時刻困擾著人們。為了達到節約資源、保護生態環境的目的,減少乃至杜絕廢棄餐飲油脂重回餐桌的現象,利用我國產量豐富的可再生的生物質資源和廢棄餐飲油脂為原料制備無毒、節能環保和高性價比的烷烴具有重要的環境效益和經濟效益。
目前,由生物油脂生產清潔燃料主要使用加氫技術。例如,植物油的主要成分是直鏈高級脂肪酸和甘油生成的酯(甘油三酯),在催化劑的作用下主要發生加氫脫氧、加氫裂化和異構化反應:
現已有一些相關研究以及報道,例如:中國專利CN103289824A(油脂的轉化過程)以油脂為原料,在催化劑上使原料與氫氣接觸,經一步催化反應生成烴類化合物,所涉及的催化劑為擔載型金屬/載體催化劑M1-[Sup],其具有使油脂經一步反應轉化為烴類化合物的催化活性,催化劑的組成中,M1為活性金屬組分,[Sup]為酸性載體組分,可以用于以油脂為原料生產具有高十六烷值、低凝固點、主要組成為C11~C24異構烷烴的烴類化合物。所涉及的過程中,油脂轉化為C11~C24烷烴的收率大于70%,其中,異構烷烴的選擇性大于60%。中國專利CN101462915(一種C6-C12烷烴的制備方法)在加氫裂化條件下和在氫氣存在下,將加氫裂化反應原料與加氫裂化催化劑接觸,所述加氫裂化反應原料含有氫氣以及動物油脂和/或植物油脂。該發明提供的方法能夠高效制備C6-C12烷烴,而完全不同于現有技術中在加氫處理催化劑和加氫處理條件下由動物油脂和/或植物油脂制得的C15-C18烷烴。所得C6-C12烷烴可用作蒸汽裂解制烯烴的原料。該方法實現了由可再生的生物資源動物油脂和/或植物油脂替代逐步減少的石油資源制備C6-C12烷烴的目的,拓寬了基本有機化學品的原料范圍;C6-C12烷烴的收率高、組分集中。《催化學報》2014年第35卷第5期第748-756頁的一篇“Ni/SAPO-11催化劑上棕櫚油加氫脫氧制異構烴燃料”的文獻采用水熱法介成了小粒、具有介孔結構的SAPO-11分子篩,采用浸漬法制備了不同Ni負載量的Ni/SAPO-11催化劑,SAPO-11較大表面積和介孔結構可分散Ni,使得Ni粒子尺寸較小。在棕櫚油加氫脫氧制備液體烴類燃料反應中,Ni/SAPO-11催化劑的弱/中強酸性質及其匹配的金屬-酸雙功能可顯著抑制積炭反應,提高催化劑的壽命,液體烷烴收率高達70%,異構烷烴選擇性超過80%。《化工進展》2007年第26卷第10期第1391-1394頁的一篇“植物油加氫制備高十六烷值柴油組分研究進展”的文獻介紹了植物油加氫制備柴油的主要化學反應、工藝方法以及該項技術的工業化狀況,分析了植物油直接加氫、先加氫后異構、直接脫羧工藝以及植物油與礦物柴油摻煉工藝的特點。其中植物油加氫脫氧得到直鏈烷烴再臨氫異構制備高十六烷值柴油組分的新工藝包括兩段,第一段為加氫脫氧段,采用氧化鋁或氧化硅負載的Co-Mo或Ni-Mo類催化劑,反應溫度200~500℃,壓力2~15MPa,氫氣與反應原料可并流也可逆流操作;第二段為加氫異構段,所用催化劑包含有金屬元素、分子篩和載體,金屬元素為Pd、Pt,分子篩為SAPO-11、SAPO-41、ZSM-22及ZSM-23,載體為Al2O3或SiO2,異構段中氫氣和反應原料采用逆流操作方式,反應溫度200~500℃,壓力2~15MPa。《催化學報》2013年第34卷第6期第1128-1138頁的一篇“反應條件對Pt/SAPO-11催化油脂一步加氫制異構烷烴的影響”的文獻以大豆油為模型原料,研究了反應溫度、壓力、氫油比和空速等條件對Pt/SAPO-11催化油脂一步加氫制異構烷烴反應的影響,并分析了反應中間產物、氣體產物(CO,CO2)及烷烴終產物的變化趨勢。認為高溫、低壓或低氫油比可抑制酯、羧酸和醛的氫解以及醇的生成,促進油脂脫氧選擇性地向脫羧和脫羰方向進行;異構烷烴收率隨溫度升高或空速減小而先增加后下降,但反應壓力和氫油比的影響不大。
上述研究和報道中由植物油生產正異構烷烴的過程主要依靠兩步法實現,兩步法工藝的第一步為油脂經加氫、脫氧生產正構烷烴、水和其他一些副產物;第二步為經過分離凈化后的正構烷烴通過加氫異構化反應或裂化反應生產異構烷烴和短支鏈烷烴。由于兩步法過程為多步集成,油脂加氫、脫氧過程和烷烴異構化過程分別在不同反應器和不同催化劑上進行,因此,整個過程需要多個反應器、多步操作工序,工藝復雜,氫耗和能耗高,對生產設備的投資大。
此外,除了固定床兩步法工藝之外,還有在高壓反應釜中一步法反應工藝的報道。例如,中國專利CN101899318A(一種植物油脂催化加氫脫氧制備柴油類烴的方法)采用植物油脂經催化加氫脫氧制得高熱值烷烴,采用一鍋法反應工藝制備,方法如下:在反應器中,加入碳化鉬催化劑,植物油脂和溶劑,充入氫氣,開啟攪拌和加熱,反應壓力為1-10MPa,反應溫度為250-350℃,反應3-10h后停止反應,待冷卻至室溫后,過濾分離出催化劑即可得到含高熱值烷烴的柴油類烴。中國專利CN101709225A(植物油脂催化加氫脫氧制備柴油組分的方法)以植物油脂經催化加氫脫氧制得高熱值烷烴,在反應器中,加入植物油脂,硫酸鋇負載鈀催化劑和正己烷、正庚烷、正辛烷或十二烷中的一種溶劑,充入氫氣,反應壓力1-10MPa,開啟攪拌和加熱,溫度為230-320℃,反應3-12h后停止反應,待冷卻至室溫后,催化劑和液相產物自動分離,無需離心、過濾等繁雜的后處理即可得到含高熱值烷烴的柴油組分。中國專利CN105218289A(一種不飽和脂肪酸原位加氫脫羧制備長鏈烷烴的方法)公開了一種不飽和脂肪酸原位加氫脫羧制備長鏈烷烴的方法,包括:1)在高溫高壓反應釜中加入不飽和脂肪酸、非貴金屬催化劑、供氫劑和水;2)加熱升溫至300~390℃脫羧反應1~6h;3)脫羧產物冷卻,過濾后得到液相產物和固相催化劑;4)液相產物靜置分層后分液得到有機相和水相,有機相用氣相色譜分析得到長鏈烷烴的收率,固體催化劑經清洗干燥后即可重復使用,非貴金屬催化劑優選為Cu-Ni雙活性金屬負載型催化劑。但是該反應工藝的氫耗較高,并且由于在反應過程中加入供氫劑,反而進一步增加了生產成本。
針對上述利用油脂生產烷烴的技術均存在一定的缺陷以及生產成本較高的問題,需要一種新的技術方案來解決上述問題。
技術實現要素:
發明目的:為了克服現有技術中存在的多步驟操作工藝復雜、氫耗能耗較高、生產設備成本投資大、成本較高的缺陷,本發明提出了一種工藝設備簡單、易操作、氫耗能耗低、投資小、收率高的廢油脂直接制備正異構烷烴的方法。
技術方案:為了解決上述技術問題,本發明所采用的技術方案為:
一種廢油脂直接制備正異構烷烴的方法,包括以下步驟:
(1)將體積比為50:1-100:1的廢油脂與含有CO的H2進行預混合,經過加熱爐預熱后進入位于漿態床反應器底部的分配器進行二次混合均勻形成混合物料;采用漿態床反應器,可以進行幾乎等溫操作,這對于加氫脫氧強放熱反應更加有利;
(2)混合物料向上流動與漿態床反應器中的催化劑進行接觸進行反應;
(3)反應生成的C1~C4烷烴、CO2、H2O以及未反應的H2的混合氣體通過位于漿態床反應器頂部的除沫器處理后進入分離系統,反應生成的C5~C22烷烴、溶解在C5~C22烷烴中的少量的C1~C4烷烴、CO2、H2O、H2的混合氣體、以及被C5~C22烷烴少量夾帶的催化劑顆粒共同流出漿態床反應器,經過濾器過濾后進入閃蒸塔,當過濾器被夾帶的催化劑顆粒堵塞產生壓差時,以閃蒸塔底部的C5~C22的烷烴作為反沖洗油,將催化劑顆粒反沖洗進入漿態床反應器中,直至壓差消失;
(4)從閃蒸塔頂部排出的少量的C1~C4烷烴、CO2、H2O、H2的混合氣體也進入分離系統進行處理,最終從閃蒸塔底得到所需C5~C22烷烴,包括正構烷烴和異構烷烴。
更為優選的,所述廢油脂為廢植物油脂、廢動物油脂、餐飲廢油中的一種或多種混合。
更進一步的,所述廢植物油脂選自菜籽油、花生油、大豆油、玉米油、稻米油、棕櫚油、麻風樹油、米糠油、蓖麻油、椰子油、妥爾油、橄欖油中的一種或者多種混合。
更進一步的,所述廢動物油脂選自豬油、牛油、羊油、雞油、魚油中的一種或者多種混合。
更為優選的,步驟(1)中所述含有CO的H2中CO的體積分數為5%-50%。
更進一步的,步驟(1)中所述含有CO的H2中CO的體積分數為10%-30%。
更為優選的,步驟(2)中所述催化劑由NiO、SiO2、Al2O3組成,以催化劑的質量計,NiO的質量含量為10~20%,SiO2的質量含量為40~60%,Al2O3的質量含量為20~50%。
更進一步的,所述催化劑的制備方法為將硅溶膠、鋁溶膠和硝酸鎳混合均勻,采用噴霧系統將所述混合物料噴向400~600℃的爐膛中,得顆粒直徑為50~100μm的NiO/SiO2-Al2O3催化劑,此粒徑下的催化劑傳質擴散阻力很小,且催化劑的酸性適中,有利于將正構烷烴轉化為異構烷烴,避免進一步裂化成低分子量的正構烷烴或異構烷烴。
更為優選的,步驟(2)中所述催化劑在漿態床反應器中的瞬時質量濃度為10%-30%。
更為優選的,步驟(2)反應條件為:溫度250-350℃,壓力2-4MPa,混合物料在漿態床反應器反應器中停留時間為0.5-2h。
有益效果:本發明提供的一種廢油脂直接制備正異構烷烴的方法,利用廢油脂加氫過程中產生的大量水,在進料H2中添加CO,將CO和水進行反應生成CO2和H2,為油脂加氫提供“原位”氫,大大降低反應過程的氫耗。本發明采用漿態床反應器,可以進乎等溫操作,采用的催化劑是顆粒直徑為50~100μm的NiO/SiO2-Al2O3催化劑,傳質擴散阻力很小,酸性適中,有利于將正構烷烴轉化為異構烷烴,避免進一步裂化成低分子量的正構烷烴或異構烷烴。且本發明的廢油脂可完全轉化為正異構烷烴,正異構烷烴的收率>80%,反應過程的氫耗最高不超過1%,大大降低了生產成本。
附圖說明
圖1為本發明具體實施方式的反應示意圖。
其中:1為加熱爐,2為漿態床反應器,21為分配器,22為除沫器,3為過濾器,4為閃蒸塔。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明:
本發明利用油脂加氫過程中產生的大量水,在進料H2中添加CO,利用水氣變換反應,將CO和水進行反應生成CO2和H2,為油脂加氫提供“原位”氫,大大降低反應過程的氫耗。所述的水氣變換反應,其表示用于CO和水反應生成CO2和H2的過程,其反應方程式為:CO+H2O→CO2+H2。
實施例1:
請參照圖1,一種廢油脂直接制備正異構烷烴的方法,包括以下步驟:
(1)催化劑的制備:將硅溶膠、鋁溶膠和硝酸鎳混合均勻,采用噴霧系統將所述混合物料噴向400℃的爐膛中,得顆粒直徑為50μm的NiO/SiO2-Al2O3催化劑,以催化劑的質量計,NiO的質量含量為10%,SiO2的質量含量為40%,Al2O3的質量含量為50%,制備過程中,硅溶膠、鋁溶膠和硝酸鎳的添加量可根據最終催化劑的構成推算得到。
(2)將體積比為100:1的廢植物油脂與含有5%CO的H2進行預混合,經過加熱爐1預熱后進入位于漿態床反應器2底部的分配器21進行二次混合均勻形成混合物料;
(3)在溫度為250℃,壓力4MPa的反應條件下,混合物料向上流動與漿態床反應器2中的NiO/SiO2-Al2O3催化劑進行接觸進行反應2h,所述催化劑在漿態床反應器2內的瞬時質量濃度為30%,所述NiO/SiO2-Al2O3催化劑可被H2同步還原為金屬Ni/SiO2-Al2O3催化劑;
(4)反應生成的C1~C4烷烴、CO2、H2O以及未反應的H2的混合氣體通過位于漿態床反應器2頂部的除沫器22處理后進入分離系統,反應生成的C5~C22烷烴、溶解在C5~C22烷烴中的少量的C1~C4烷烴、CO2、H2O、H2的混合氣體、以及被C5~C22烷烴少量夾帶的催化劑顆粒共同流出漿態床反應器2,經過濾器3過濾后進入閃蒸塔4,當過濾器3被夾帶的催化劑顆粒堵塞產生壓差時,以閃蒸塔4底部的C5~C22的烷烴作為反沖洗油,將催化劑顆粒反沖洗進入漿態床反應器2中,直至壓差消失;
(5)從閃蒸塔4頂部排出的少量的C1~C4烷烴、CO2、H2O、H2的混合氣體也進入分離系統進行處理,最終從閃蒸塔4底得到所需C5~C22烷烴,包括正構烷烴和異構烷烴。
(6)分析結果:廢植物油脂的轉化率、C5~C22烷烴的收率、正異構烷烴的含量、以及反應過程的氫耗見表1。
實施例2:
請參照圖1,一種廢油脂直接制備正異構烷烴的方法,包括以下步驟:
(1)催化劑的制備:將硅溶膠、鋁溶膠和硝酸鎳混合均勻,采用噴霧系統將所述混合物料噴向600℃的爐膛中,得顆粒直徑為100μm的NiO/SiO2-Al2O3催化劑,以催化劑的質量計,NiO的質量含量為20%,SiO2的質量含量為60%,Al2O3的質量含量為20%,制備過程中,硅溶膠、鋁溶膠和硝酸鎳的添加量可根據最終催化劑的構成推算得到。
(2)將體積比為50:1的餐飲廢油與含有50%CO的H2進行預混合,經過加熱爐1預熱后進入位于漿態床反應器2底部的分配器21進行二次混合均勻形成混合物料;
(3)在溫度為350℃,壓力2MPa的反應條件下,混合物料向上流動與漿態床反應器2中的NiO/SiO2-Al2O3催化劑進行接觸進行反應0.5h,所述催化劑在漿態床反應器2內的瞬時質量濃度為10%,所述NiO/SiO2-Al2O3催化劑可被H2同步還原為金屬Ni/SiO2-Al2O3催化劑;
(4)反應生成的C1~C4烷烴、CO2、H2O以及未反應的H2的混合氣體通過位于漿態床反應器2頂部的除沫器22處理后進入分離系統,反應生成的C5~C22烷烴、溶解在C5~C22烷烴中的少量的C1~C4烷烴、CO2、H2O、H2的混合氣體、以及被C5~C22烷烴少量夾帶的催化劑顆粒共同流出漿態床反應器2,經過濾器3過濾后進入閃蒸塔4,當過濾器3被夾帶的催化劑顆粒堵塞產生壓差時,以閃蒸塔4底部的C5~C22的烷烴作為反沖洗油,將催化劑顆粒反沖洗進入漿態床反應器2中,直至壓差消失;
(5)從閃蒸塔4頂部排出的少量的C1~C4烷烴、CO2、H2O、H2的混合氣體也進入分離系統進行處理,最終從閃蒸塔4底得到所需C5~C22烷烴,包括正構烷烴和異構烷烴。
(6)分析結果:餐飲廢油的轉化率、C5~C22烷烴的收率、正異構烷烴的含量、以及反應過程的氫耗見表1。
實施例3:
請參照圖1,一種廢油脂直接制備正異構烷烴的方法,包括以下步驟:
(1)催化劑的制備:將硅溶膠、鋁溶膠和硝酸鎳混合均勻,采用噴霧系統將所述混合物料噴向500℃的爐膛中,得顆粒直徑為70μm的NiO/SiO2-Al2O3催化劑,以催化劑的質量計,NiO的質量含量為15%,SiO2的質量含量為50%,Al2O3的質量含量為35%,制備過程中,硅溶膠、鋁溶膠和硝酸鎳的添加量可根據最終催化劑的構成推算得到。
(2)將體積比為70:1的餐飲廢油與含有10%CO的H2進行預混合,經過加熱爐1預熱后進入位于漿態床反應器2底部的分配器21進行二次混合均勻形成混合物料;
(3)在溫度為300℃,壓力3MPa的反應條件下,混合物料向上流動與漿態床反應器2中的NiO/SiO2-Al2O3催化劑進行接觸進行反應1h,所述催化劑在漿態床反應器2內的瞬時質量濃度為15%,所述NiO/SiO2-Al2O3催化劑可被H2同步還原為金屬Ni/SiO2-Al2O3催化劑;
(4)反應生成的C1~C4烷烴、CO2、H2O以及未反應的H2的混合氣體通過位于漿態床反應器2頂部的除沫器22處理后進入分離系統,反應生成的C5~C22烷烴、溶解在C5~C22烷烴中的少量的C1~C4烷烴、CO2、H2O、H2的混合氣體、以及被C5~C22烷烴少量夾帶的催化劑顆粒共同流出漿態床反應器2,經過濾器3過濾后進入閃蒸塔4,當過濾器3被夾帶的催化劑顆粒堵塞產生壓差時,以閃蒸塔4底部的C5~C22的烷烴作為反沖洗油,將催化劑顆粒反沖洗進入漿態床反應器2中,直至壓差消失;
(5)從閃蒸塔4頂部排出的少量的C1~C4烷烴、CO2、H2O、H2的混合氣體也進入分離系統進行處理,最終從閃蒸塔4底得到所需C5~C22烷烴,包括正構烷烴和異構烷烴。
(6)分析結果:餐飲廢油的轉化率、C5~C22烷烴的收率、正異構烷烴的含量、以及反應過程的氫耗見表1。
實施例4:
請參照圖1,一種廢油脂直接制備正異構烷烴的方法,包括以下步驟:
(1)催化劑的制備:同實施例3;
(2)將體積比為60:1的餐飲廢油與含有30%CO的H2進行預混合,經過加熱爐1預熱后進入位于漿態床反應器2底部的分配器21進行二次混合均勻形成混合物料;
(3)在溫度為280℃,壓力3MPa的反應條件下,混合物料向上流動與漿態床反應器2中的NiO/SiO2-Al2O3催化劑進行接觸進行反應1.5h,所述催化劑在漿態床反應器2內的瞬時質量濃度為25%,所述NiO/SiO2-Al2O3催化劑可被H2同步還原為金屬Ni/SiO2-Al2O3催化劑;
(4)反應生成的C1~C4烷烴、CO2、H2O以及未反應的H2的混合氣體通過位于漿態床反應器2頂部的除沫器22處理后進入分離系統,反應生成的C5~C22烷烴、溶解在C5~C22烷烴中的少量的C1~C4烷烴、CO2、H2O、H2的混合氣體、以及被C5~C22烷烴少量夾帶的催化劑顆粒共同流出漿態床反應器2,經過濾器3過濾后進入閃蒸塔4,當過濾器3被夾帶的催化劑顆粒堵塞產生壓差時,以閃蒸塔4底部的C5~C22的烷烴作為反沖洗油,將催化劑顆粒反沖洗進入漿態床反應器2中,直至壓差消失;
(5)從閃蒸塔4頂部排出的少量的C1~C4烷烴、CO2、H2O、H2的混合氣體也進入分離系統進行處理,最終從閃蒸塔4底得到所需C5~C22烷烴,包括正構烷烴和異構烷烴。
(6)分析結果:餐飲廢油的轉化率、C5~C22烷烴的收率、正異構烷烴的含量、以及反應過程的氫耗見表1。
實施例5:
請參照圖1,一種廢油脂直接制備正異構烷烴的方法,包括以下步驟:
(1)催化劑的制備:同實施例3。
(2)將體積比為80:1的餐飲廢油與含有20%CO的H2進行預混合,經過加熱爐1預熱后進入位于漿態床反應器2底部的分配器21進行二次混合均勻形成混合物料;
(3)在溫度為320℃,壓力3MPa的反應條件下,混合物料向上流動與漿態床反應器2中的NiO/SiO2-Al2O3催化劑進行接觸進行反應1h,所述催化劑在漿態床反應器2內的瞬時質量濃度為20%,所述NiO/SiO2-Al2O3催化劑可被H2同步還原為金屬Ni/SiO2-Al2O3催化劑;
(4)反應生成的C1~C4烷烴、CO2、H2O以及未反應的H2的混合氣體通過位于漿態床反應器2頂部的除沫器22處理后進入分離系統,反應生成的C5~C22烷烴、溶解在C5~C22烷烴中的少量的C1~C4烷烴、CO2、H2O、H2的混合氣體、以及被C5~C22烷烴少量夾帶的催化劑顆粒共同流出漿態床反應器2,經過濾器3過濾后進入閃蒸塔4,當過濾器3被夾帶的催化劑顆粒堵塞產生壓差時,以閃蒸塔4底部的C5~C22的烷烴作為反沖洗油,將催化劑顆粒反沖洗進入漿態床反應器2中,直至壓差消失;
(5)從閃蒸塔4頂部排出的少量的C1~C4烷烴、CO2、H2O、H2的混合氣體也進入分離系統進行處理,最終從閃蒸塔4底得到所需C5~C22烷烴,包括正構烷烴和異構烷烴。
(6)分析結果:餐飲廢油的轉化率、C5~C22烷烴的收率、正異構烷烴的含量、以及反應過程的氫耗見表1。
實施例6:
請參照圖1,一種廢油脂直接制備正異構烷烴的方法,包括以下步驟:
(1)催化劑的制備:同實施例3。
(2)將質量比為1:1:1的廢植物油脂、廢動物油脂和餐飲廢油調和成所需廢油脂,將體積比為90:1的廢油脂與含有25%CO的H2進行預混合,經過加熱爐1預熱后進入位于漿態床反應器2底部的分配器21進行二次混合均勻形成混合物料;
(3)在溫度為300℃,壓力3MPa的反應條件下,混合物料向上流動與漿態床反應器2中的NiO/SiO2-Al2O3催化劑進行接觸進行反應1h,所述催化劑在漿態床反應器2內的瞬時質量濃度為20%,所述NiO/SiO2-Al2O3催化劑可被H2同步還原為金屬Ni/SiO2-Al2O3催化劑;
(4)反應生成的C1~C4烷烴、CO2、H2O以及未反應的H2的混合氣體通過位于漿態床反應器2頂部的除沫器22處理后進入分離系統,反應生成的C5~C22烷烴、溶解在C5~C22烷烴中的少量的C1~C4烷烴、CO2、H2O、H2的混合氣體、以及被C5~C22烷烴少量夾帶的催化劑顆粒共同流出漿態床反應器2,經過濾器3過濾后進入閃蒸塔4,當過濾器3被夾帶的催化劑顆粒堵塞產生壓差時,以閃蒸塔4底部的C5~C22的烷烴作為反沖洗油,將催化劑顆粒反沖洗進入漿態床反應器2中,直至壓差消失;
(5)從閃蒸塔4頂部排出的少量的C1~C4烷烴、CO2、H2O、H2的混合氣體也進入分離系統進行處理,最終從閃蒸塔4底得到所需C5~C22烷烴,包括正構烷烴和異構烷烴。
(6)分析結果:廢油脂的轉化率、C5~C22烷烴的收率、正異構烷烴的含量、以及反應過程的氫耗見表1。
對比例1:
按照中國專利CN103289824A(油脂的轉化過程)所描述的方法,以油脂為原料,在催化劑上使原料與氫氣接觸,經一步催化反應生成烴類化合物。采用的催化劑為擔載型金屬/載體催化劑Pt/SAPO-11,其具有使油脂經一步反應轉化為烴類化合物的催化活性,催化劑的組成中,Pt為活性金屬組分,SAPO-11為酸性載體組分。生產的產品是具有高十六烷值、低凝固點、主要組成為C11~C24異構烷烴的烴類化合物,該烴類化合物可作為柴油和/或航空煤油使用。比較例的油脂的轉化率為100%,C11~C24烷烴的收率80%左右,其中,異構烷烴的選擇性大于60%,反應過程的氫耗2.5%。
實施例1-6以及對比例1的分析結果見表1:
表1:實施例與對比例轉化率、收率以及氫耗對比
其中,油脂的轉化率(%)=1-未轉化的油脂的量÷油脂原料的量×100%
C5~C22正異構烷烴的收率(%)=C5~C22正異構烷烴的量÷已轉化的油脂的量×100%
氫耗(%)=(反應前的H2量-反應后的H2量)÷廢油脂的進料量×100%
由表1的對比數據來看,本發明方法的廢油脂可以完全轉化為正異構烷烴,C5~C22烷烴的收率>80%,在較優的反應條件下,異構烷烴的含量>90%,反應過程的氫耗最大不超過1%,遠低于比較例的氫耗,可大大降低生產成本,具有廣闊的應用前景。
應當指出,以上具體實施方式僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍,在閱讀了本發明之后,本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。