BRPI0920155B1 - Desoxigenação de materiais de origem biológica - Google Patents
Desoxigenação de materiais de origem biológica Download PDFInfo
- Publication number
- BRPI0920155B1 BRPI0920155B1 BRPI0920155-6A BRPI0920155A BRPI0920155B1 BR PI0920155 B1 BRPI0920155 B1 BR PI0920155B1 BR PI0920155 A BRPI0920155 A BR PI0920155A BR PI0920155 B1 BRPI0920155 B1 BR PI0920155B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- metal
- fact
- catalyst
- deoxygenation
- hydrocarbons
- Prior art date
Links
- 238000006392 deoxygenation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 33
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 73
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 70
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 70
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 55
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 51
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 50
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 claims abstract description 10
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 18
- 239000003925 fat Substances 0.000 claims description 17
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 claims description 17
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 16
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 12
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- -1 halogen salt Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 claims description 9
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims description 8
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 6
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 claims description 6
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 5
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 claims description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 3
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 claims description 2
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 claims description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 2
- 229910001960 metal nitrate Chemical class 0.000 claims 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 abstract description 19
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 11
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 abstract description 5
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 abstract description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 54
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 51
- HPEUJPJOZXNMSJ-UHFFFAOYSA-N Methyl stearate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC HPEUJPJOZXNMSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 25
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 25
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 21
- CAMHHLOGFDZBBG-UHFFFAOYSA-N epoxidized methyl oleate Natural products CCCCCCCCC1OC1CCCCCCCC(=O)OC CAMHHLOGFDZBBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 21
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 21
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 20
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 18
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 15
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 15
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 13
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 13
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 10
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 9
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 9
- 235000021588 free fatty acids Nutrition 0.000 description 8
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 7
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 7
- NQZFAUXPNWSLBI-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide;ruthenium Chemical group [Ru].[Ru].[Ru].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-] NQZFAUXPNWSLBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 7
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N triformin Chemical compound O=COCC(OC=O)COC=O UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229940053200 antiepileptics fatty acid derivative Drugs 0.000 description 4
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 4
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 4
- 125000005457 triglyceride group Chemical group 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 3
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 3
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 description 3
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019387 fatty acid methyl ester Nutrition 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 3
- 239000010773 plant oil Substances 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerol Natural products OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 238000005899 aromatization reaction Methods 0.000 description 2
- OGBUMNBNEWYMNJ-UHFFFAOYSA-N batilol Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCCCCOCC(O)CO OGBUMNBNEWYMNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 2
- 235000021466 carotenoid Nutrition 0.000 description 2
- 150000001747 carotenoids Chemical class 0.000 description 2
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 2
- MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-N heptanoic acid Chemical compound CCCCCCC(O)=O MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002897 organic nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N para-ethylbenzaldehyde Natural products CCC1=CC=C(C=O)C=C1 QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000007363 ring formation reaction Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCC IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 0.000 description 1
- GVNVAWHJIKLAGL-UHFFFAOYSA-N 2-(cyclohexen-1-yl)cyclohexan-1-one Chemical compound O=C1CCCCC1C1=CCCCC1 GVNVAWHJIKLAGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019737 Animal fat Nutrition 0.000 description 1
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 description 1
- 235000011293 Brassica napus Nutrition 0.000 description 1
- 235000000540 Brassica rapa subsp rapa Nutrition 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150065749 Churc1 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910020632 Co Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000221089 Jatropha Species 0.000 description 1
- 229910003294 NiMo Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000019483 Peanut oil Nutrition 0.000 description 1
- 102100038239 Protein Churchill Human genes 0.000 description 1
- 229930182558 Sterol Natural products 0.000 description 1
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOJBYZNEUISWFT-UHFFFAOYSA-N allyl isothiocyanate Chemical compound C=CCN=C=S ZOJBYZNEUISWFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000012075 bio-oil Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 239000000828 canola oil Substances 0.000 description 1
- 235000019519 canola oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000006315 carbonylation Effects 0.000 description 1
- 238000005810 carbonylation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 1
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003060 catalysis inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 1
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 1
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 1
- 229940011182 cobalt acetate Drugs 0.000 description 1
- QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L cobalt(II) acetate Chemical compound [Co+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 1
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 description 1
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003635 deoxygenating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- MQIKJSYMMJWAMP-UHFFFAOYSA-N dicobalt octacarbonyl Chemical group [Co+2].[Co+2].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-] MQIKJSYMMJWAMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006280 diesel fuel additive Substances 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- QFEOTYVTTQCYAZ-UHFFFAOYSA-N dimanganese decacarbonyl Chemical group [Mn].[Mn].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-] QFEOTYVTTQCYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229910001657 ferrierite group Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940013317 fish oils Drugs 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 125000005456 glyceride group Chemical group 0.000 description 1
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000002815 homogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000000787 lecithin Substances 0.000 description 1
- 229940067606 lecithin Drugs 0.000 description 1
- 235000010445 lecithin Nutrition 0.000 description 1
- 239000000944 linseed oil Substances 0.000 description 1
- 235000021388 linseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 229940071125 manganese acetate Drugs 0.000 description 1
- UOGMEBQRZBEZQT-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);diacetate Chemical compound [Mn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O UOGMEBQRZBEZQT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 229910052680 mordenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008164 mustard oil Substances 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 1
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004831 organic oxygen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004043 oxo group Chemical group O=* 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 239000000312 peanut oil Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015843 photosynthesis, light reaction Effects 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 150000003432 sterols Chemical class 0.000 description 1
- 235000003702 sterols Nutrition 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 1
- 239000003760 tallow Substances 0.000 description 1
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 1
- 238000001149 thermolysis Methods 0.000 description 1
- 229930003799 tocopherol Natural products 0.000 description 1
- 239000011732 tocopherol Substances 0.000 description 1
- 235000019149 tocopherols Nutrition 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000010698 whale oil Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- QUEDXNHFTDJVIY-UHFFFAOYSA-N γ-tocopherol Chemical class OC1=C(C)C(C)=C2OC(CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1 QUEDXNHFTDJVIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/02—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
- C10G3/42—Catalytic treatment
- C10G3/44—Catalytic treatment characterised by the catalyst used
- C10G3/45—Catalytic treatment characterised by the catalyst used containing iron group metals or compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
- C10G3/42—Catalytic treatment
- C10G3/44—Catalytic treatment characterised by the catalyst used
- C10G3/47—Catalytic treatment characterised by the catalyst used containing platinum group metals or compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
- C10G3/42—Catalytic treatment
- C10G3/44—Catalytic treatment characterised by the catalyst used
- C10G3/48—Catalytic treatment characterised by the catalyst used further characterised by the catalyst support
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/58—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G65/00—Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only
- C10G65/02—Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only plural serial stages only
- C10G65/04—Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only plural serial stages only including only refining steps
- C10G65/043—Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only plural serial stages only including only refining steps at least one step being a change in the structural skeleton
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/06—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of zinc, cadmium or mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/24—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/28—Molybdenum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/32—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/34—Manganese
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/32—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/36—Rhenium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/42—Platinum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/44—Palladium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
- B01J23/462—Ruthenium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
- B01J23/464—Rhodium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
- B01J23/466—Osmium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
- B01J23/468—Iridium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/72—Copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/74—Iron group metals
- B01J23/75—Cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1011—Biomass
- C10G2300/1014—Biomass of vegetal origin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1011—Biomass
- C10G2300/1018—Biomass of animal origin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
- C10G2300/4037—In-situ processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/80—Additives
- C10G2300/805—Water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
- C10G2400/02—Gasoline
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
- C10G2400/04—Diesel oil
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
- C10G2400/08—Jet fuel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
- C10G2400/18—Solvents
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
- Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
- Y02T50/678—Aviation using fuels of non-fossil origin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
desoxigenação de materiais de origem biológica a presente invenção se refere a um método para a desoxigenação de materiais de origem biológica e particularmente à remoção de oxigênio a partir de compostos orgânicos derivados de biomassa com monóxido de carbono, para fornecer hidrocarbonetos lineares e ramificados apropriados corno biocombustíveis ou como componentes ou materiais de mistura para biocombustíveis, como gás, gasolina, combustível diesel e combustível de aviação, bem como solventes. o método compreende contatar um insumo com monóxido de carbono na presença de um catalisador compreendendo um metal selecionado de um grupo que consiste em rutênio, manganês, ródio, rênio, ósmio, irídio, molibdênio, cobre, zinco, paládio, platina e cobalto, na presença de água, sob condições alcalinas em urna temperatura de 150 a 350ºc e sob uma pressão de 0,1 a 150 par, para produzir hidrocarbonetos.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: DESOXIGENAÇÃO DE MATERIAIS DE ORIGEM BIOLÓGICA
Campo da Invenção
A presente invenção se refere a um método para a desoxigenação de materiais de origem biológica e particularmente à remoção de oxigênio a partir de compostos orgânicos derivados de biomassa com monóxido de carbono, para fornecer hidrocarbonetos lineares e ramificados apropriados como biocombustiveis ou como materiais de mistura ou componentes para biocombustiveis, como gás, gasolina, combustível diesêl e combustível de aviação, bem como solventes. A presente invenção também se refere a um método para a fabricação de hidrocarbonetos parafínicos a partir da matéria-prima de origem biológica. A invenção provê ainda um método alternativo para a fabricação de biocombustiveis de qualidade elevada ou materiais de mistura ou componentes para biocombustiveis baseados em matérias-primas biológicos.
Antecedentes da Invenção
Interesses ambientais e uma demanda crescente para biocombustiveis encorajam produtores de combustível a empregar fontes mais intensamente renováveis disponíveis para substituir alimentações à base de petróleo. Na fabricação de combustíveis diesel, o principal interesse se concentrou em óleos vegetais e gorduras animais compreendendo triglicerideos de ácidos graxos. Cadeias de hidrocarbonetos longos, retos e na maior parte saturadas de ácidos graxos correspondem quimicamente aos hidrocarbonetos presentes em combustíveis diesel. Entretanto, óleos vegetais puros apresentam propriedades inferiores, particularmente viscosidade elevada e estabilidade ruim, e, portanto seu uso em combustíveis de transporte é limitado.
Abordagens convencionais para converter óleos vegetais ou outros materiais naturais contendo ácidos graxos e derivados de ácido graxo em combustíveis líquidos compreendem processos como transesterificação, hidrotratamento catalítico, hidrocraqueamento, craqueamento catalítico sem hidrogênio e craqueamento térmico. Tipicamente triglicerideos, formando o componente principal em óleos vegetais, são convertidos nos ésteres correspondentes pela reação de transesterificação com um álcool na presença de catalisadores. O produto obtido é éster de alquila de ácido graxo, mais comumente éster de metila de ácido graxo (FAME). Entretanto, propriedades de temperatura baixa ruins de FAME, resultando da natureza de cadeia reta da molécula, limitam seu uso mais amplo em regiões com condições climáticas mais frias. Desse modo, ligações duplas são necessárias para criar propriedades de fluxo frio mesmo suportáveis. Ligações duplas de carbonocarbono e grupos de éster diminuem a estabilidade de ésteres de ácido graxo, que é uma desvantagem principal de tecnologia de transesterificação. Além disso, também é genericamente sabido que a presença de oxigênio em ésteres resulta em emissões indesejáveis e mais elevadas de NOX quando comparado com combustíveis diesel convencionais.
Muitos compostos orgânicos derivados de biomassa poderíam ser apropriados como combustíveis ou seus componentes, desde que seu teor de oxigênio seja reduzido. Isso é especialmente verdadeiro com ácidos graxos derivados de triglicerídeos de origem animal e planta. Oxigênio pode ser removido por reações hidrodesoxigenação, porém a necessidade de hidrogênio é frequentemente excessiva. A hidrodesoxigenação de óleos e gorduras derivadas de material biológico em hidrocarbonetos apropriados como componentes de combustível diesel é tipicamente realizada na presença de hidrogênio e um catalisador sob condições de hidroprocessamento controlado.
Durante hidrodesoxigenação oxogrupos são reagidos com hidrogênio e removidos através da formação de água. A ração de hidrodesoxigenação requer quantidades relativamente elevadas de hidrogênio. Devido a reações altamente exotérmicas o controle de calor de reação é extremamente importante. temperatura de reação desnecessariamente elevada, controle insuficiente de temperatura de reação e disponibilidade de hidrogênio desnecessariamente baixa na corrente de alimentação causam formação de produtos de reação secundários indesejáveis e coqueificação de catalisador. Reações secundárias, como craqueamento, polimerização, cetonização, ciclização e aromatização diminuem o rendimento e têm impacto negativo sobre as propriedades do produto, como a fração diesel. Alimentações insaturadas e ácidos graxos livres em óleos trigliceridicos e gorduras derivadas de materiais biológicos também podem promover a formação de compostos de peso molecular pesado.
A patente norte-americana US 5,705,722 descreve um processo para a produção de aditivos de combustível diesel por conversão de óleos e gorduras derivadas de material biológico em hidrocarbonetos saturados sob condições de hidroprocessamento. 0 processo opera em temperaturas elevadas e produz n-parafinas e outros hidrocarbonetos. O produto tem elevado número de cetano, porém propriedades de fluxo frio ruins, que limitam a quantidade de produto que pode ser misturado em combustível diesel convencional na época do verão e evitam seu uso durante a época do inverno.
Um processo em duas etapas é revelado na patente finlandesa FI 100248 para produzir destilados médios de óleos vegetais por hidrodesoxigenar ácidos graxos ou triglicerideos de origem de óleo vegetal utilizando catalisadores de remoção de enxofre comerciais para fornecer n-parafinas, seguido por isomerização das nparafinas utilizando peneiras de molécula contendo metal ou zeólitos para obter parafinas de cadeia ramificada. . O hidrotratamento é realizado em temperaturas de reação bem elevadas de 330-450°C. a hidrodesoxigenação de ácidos graxos naqueles temperaturas leva a vida encurtada do catalisador resultando de coqueificação e formação de produtos secundários.
O documento EP 1 396 531 descreve um processo alternativo contendo pelo menos duas etapas, a primeira sendo uma etapa de hidrodesoxigenação e a segunda sendo uma etapa de hidroisomerização utilizando princípio de fluxo de contracorrente. Matéria prima biológica contendo ácidos graxos e/ou ésteres de ácido graxo serve como o insumo. O processo também pode compreender etapas de pré-hidrogenação e extração opcional.
A descarboxilação de ácidos carboxílicos a hidrocarbonetos por contatar ácidos carboxílicos com catalisadores heterogêneos foi sugerida por Maier, W.F. e outros: Chemische Berichte (1982), 115(2), 808-12. Maier e outros testaram catalisadores Ni/Al2O3 e Pd/SiO2 para descarboxilação de vários ácidos carboxilicos. Durante a reação os vapores do reagente foram passados através de um leito catalítico juntamente com hidrogênio. Hexano representou o produto principal da descarboxilação do composto testado ácido heptanóico.
Matérias primas biológicas contêm freqüentemente várias impurezas, como compostos de metal, compostos contendo enxofre, fósforo ou nitrogênio orgânico os compostos sendo inibidores de catalisador conhecidos e venenos de catalisador inevitavelmente reduzindo a vida em serviço de catalisadores e necessitando regeneração ou substituição de catalisador mais frequente. Metais em óleos e gorduras derivadas de material biológico tendem a acumular em superficies de catalisador e mudam a atividade do catalisador. O bloqueio de sitios ativos de catalisadores por metais diminui tipicamente a atividade de
| catalisadores. Os | metais | podem promover | algumas | reações |
| secundárias também. | ||||
| A hidrólise | de | triglicerídeos | produz | também |
| diglicerídeos e | monoglicerídeos, que | são | produto | |
| parcialmente hidrolisados. | Diglicerídeos e | monoglicerídeos |
são compostos ativos superficiais, que podem formar emulsões e tornar mais difíceis as separações de líquido/líquido de água e óleo. Óleos e gorduras derivadas de material biológico podem conter também outras impurezas ativas superficiais semelhantes a glicerideo como fosfolipídios contendo fósforo em suas estruturas, como lecitina. Fosfolipídios são materiais semelhantes à goma, que podem ser prejudiciais a catalisadores. Óleos naturais e gorduras também contêm componentes não glicerideo. Esses estão entre outras ceras, esteróis, tocoferóis e carotenóides, alguns metais e compostos de enxofre orgânico bem como compostos de nitrogênio orgânico. Esses compostos podem ser prejudiciais a catalisadores ou apresentar outros problemas em processamento.
Óleos e gorduras derivadas de material biológico podem conter ácidos graxos livres, que são formados durante processamento de óleos e gorduras através de hidrólise de triglicerideos. Ácidos graxos livres são uma classe de componentes problemáticos em bio óleos e gorduras, seu teor típico sendo entre 0 e 30% em peso. Ácidos graxos livres são de natureza corrosiva, podem atacar os materiais de unidades de processo e catalisadores e, na presença de impurezas de metal podem promover reações secundárias como a formação de carboxilatos de metal. Devido aos ácidos graxos livres contidos em óleos e gorduras derivados de material biológico, a formação de compostos de peso molecular pesado durante processamento é significativamente aumentada quando comparada com insumo trigliceridico tendo somente baixas quantidades de ácidos graxos livres, tipicamente abaixo de 1% em peso.
A composição de ácido graxo e o tamanho e grau de saturação de ácidos graxos podem variar consideravelmente em alimentações de origem diferente. O ponto de fusão de óleos e gorduras derivados de material biológico é principalmente uma consequência de grau de saturação. Gorduras são mais saturadas do que óleos líquidos e nesse aspecto necessitam de menos hidrogênio para a hidrogenação de ligações duplas. Ligações duplas em cadeias de ácido graxo contribuem também para tipos diferentes de reações secundárias, como reações de oligomerização, polimerização, ciclização, aromatização e craqueamento, que desativam o catalisador, aumentam o consumo de hidrogênio e reduzem o rendimento de diesel.
A desoxigenação de óleos e gorduras de planta e óleos e gorduras de animais com hidrogênio requer bastante hidrogênio e ao mesmo tempo libera quantidades significativas de calor. Calor é produzido a partir de reações de desoxigenação e de hidrogenação de ligação dupla. Insumos diferentes produzem quantidades significativamente diferentes de calor de reação. A variação em , calor de reação produzida é principalmente dependente de hidrogenação de ligação dupla. A quantidade média de ligações duplas em uma molécula de triglicerideo pode variar de aproximadamente 1,5 a mais de 5 dependendo da fonte de óleo ou gordura.
Produtos Fischer-Tropsch predominantemente parafinicos ou olefinicos obtidos de gás de síntese derivado de biomassa contêm também quantidades variáveis de oxigenados, como álcoois, éteres, ácidos carboxílicos e ésteres de ácidos carboxílicos. A quantidade e natureza dos oxigenados dependem da faixa de número de carbono da fração de Fischer-Tropsch selecionada e do processo de FischerTropsch utilizado no processamento. Particularmente para aplicações de combustível é desejável reduzir as quantidades de oxigenados.
Monóxido de carbono foi utilizado para a redução de ferro e outros minérios por um longo tempo, e também no campo de reações de redução química orgânica com monóxido de carbono são conhecidas.
Na referência: Thomson, W.J. e Laine, R.M., Homogeneous catalytic reduction of benzaldehyde with carbon monooxide and water. Applications of the water gas shift reaction. ACS Symposium Series (1981) 152 (Catal. Act. Carbon Monoxide), 133-45, o uso de Rh6(CO)i6, Fe3(CO)i2 e Ru3(CO)i2 como catalisadores para estudar a cinética de reduções de benzaldeído com CO - H2O foi revelado.
De acordo com a literatura, monóxido de carbono reage com alcoóis, éteres e ésteres para fornecer ácidos carboxilicos. Catalisadores apropriados são catalisadores de ródio e cobalto na presença de iodo. Essa reação é, por exemplo, a base para a produção comercial de ácido acético, como apresentado na seguinte fórmula:
CH3OH + CO- > CH3COOH
Com base no acima pode ser visto que existe uma necessidade evidente para um método alternativo para a desoxigenação de materiais de origem biológica e também para um método para diminuir o consumo de hidrogênio ao converter insumo derivado de biomassa em hidrocarbonetos, apropriados como biocombustivel.
Objetivo da Invenção
Um objetivo da invenção é um método para a desoxigenação de materiais de origem biológica utilizando monóxido de carbono.
Um objetivo adicional da invenção é um método para a remoção de oxigênio a partir de materiais de origem biológica com monóxido de carbono, para fornecer hidrocarbonetos apropriados como biocombustiveis ou como materiais ou componentes de mistura para biocombustiveis ou como solventes.
Um objetivo adicional da invenção é um método para a fabricação de hidrocarbonetos parafinicos a partir de materiais de origem biológica.
Um objetivo adicional da invenção é um método alternativo para a .fabricação de biocombustiveis de alta qualidade ou materiais ou componentes de mistura para biocombustiveis, ou solventes.
Um objetivo adicional da invenção é um método alternativo para a fabricação de hidrocarbonetos de faixa diesel de alta qualidade a partir de óleos e gorduras de origem biológica com consumo diminuído de hidrogênio e elevado rendimento de diesel.
Aspectos característicos do método de acordo com a invenção são fornecidos nas reivindicações.
Definições
Biocombustível significa combustível derivado de materiais de origem biológica, como qualquer biomassa.
Aqui hidroprocessamento é entendido como processamento catalítico de material orgânico por todos os meios de hidrogênio molecular.
Aqui hidrotratamento é entendido como um processo catalítico por todos os meios de hidrogênio molecular, que remove oxigênio dos compostos de oxigênio orgânico como água (hidrodesoxigenação, HDO), enxofre de compostos de enxofre orgânico como sulfeto de diidrogênio (H2S) (Hidrodessulfurização, HDS), nitrogênio de compostos de nitrogênio orgânico como amônia (NH3 (hidrodenitrogenação, HDN) e halogênios, como cloreto de compostos de cloreto orgânico como ácido clorídrico (HC1) (hidrodescloração, HDC1), tipicamente sob a influência de um catalisador.
Aqui a desoxigenação com monóxido de carbono é entendida como significando remoção de oxigênio com o auxílio de monóxido de carbono (CO) a partir de moléculas orgânicas, como derivados de ácido graxo, alcoóis, cetonas, aldeídos ou éteres sem hidrogênio adicionado.
Aqui hidrodesoxigenação de triglicerideos ou outros derivados de ácido graxo ou ácidos graxos é entendida como significando a remoção de oxigênio de carboxila como água por intermédio de hidrogênio molecular sob a influência de um catalisador.
Aqui hidrocraqueamento é entendido como decomposição catalítica de materiais de hidrocarboneto orgânico utilizando hidrogênio molecular em pressões elevadas.
Aqui hidrogenação significa saturação de ligações duplas de carbono - carbono por intermédio de hidrogênio molecular sob a influência de um catalisador.
O processo Físcher-Tropsch se refere aqui à síntese e processamento para fornecer hidrocarbonetos a partir de gás de síntese compreendendo uma mistura de monóxido de carbono contendo gás e hidrogênio gerado pela gaseificação de material biológico contendo carbono.
Aqui n-parafinas significam alcanos normais ou alcanos lineares não contendo cadeias secundárias.
Aqui isoparafinas significam alcanos tendo uma ou mais cadeias secundárias de alquila Ci - C9, tipicamente cadeias secundárias de alquila Ci - C2, tipicamente mono-, di-, tri- ou tetrametil alcanos.
A alimentação (alimentação total) deve ser entendida como compreendendo alimentação nova e opcionalmente pelo menos um agente de diluição.
A faixa típica de ebulição de gás é de -162°C a 40°C e tipicamente gás compreende hidrocarbonetos C1-C5.
A faixa típica de ebulição de gasolina é de 40°C a 210°C e tipicamente gasolina compreende hidrocarbonetos C5C10.
Tipicamente combustível de aviação compreende hidrocarbonetos C8-Ci6, e tipicamente o ponto de ebulição inicial está na faixa de 130°C a 160°C e ponto de ebulição final na faixa de 220°C a 300°C.
A faixa típica de ebulição de combustível diesel é de 160°C a 360°C e tipicamente combustível diesel compreende hidrocarbonetos Cio _ C2814
Tipicamente solventes compreende hidrocarbonetos C6C12 ·
Temperaturas de ebulição se referem a temperaturas sob pressões atmosféricas normais a menos que de outro modo fornecido.
Sumário da invenção
A presente invenção é dirigida a um método para a desoxigenação de insumo compreendendo materiais de origem biológica, o método compreendendo contatar o insumo com monóxido de carbono na presença de um catalisador que compreende um metal, na presença de água sob condições alcalinas em uma temperatura de 150°C a 350°C e sob uma pressão de 0,1 a 150 bar, para produzir hidrocarbonetos. Os hidrocarbonetos resultantes são úteis como biocombustiveis de qualidade elevada e como materiais de mistura ou componentes para combustíveis de alta qualidade, bem como solventes. Particularmente componentes de hidrocarboneto úteis como combustível diesel são obtidos bem como componentes apropriados como gás, gasolina e combustível de aviação e como materiais de mistura para os combustíveis.
Opcionalmente, os hidrocarbonetos obtidos são isomerizados em condições suficientes para efetuar isomerização ou os hidrocarbonetos obtidos são opcionalmente hidroacabados em condições suficientes para efetuar hidroacabamento.
Descrição Detalhada da Invenção
Verificou-se surpreendentemente que monóxido de carbono pode ser utilizado para a desoxigenação de material de origem biológica, como insumo derivado de biomassa para fornecer hidrocarbonetos apropriados como biocombustiveis ou como materiais ou componentes de mistura para combustíveis de qualidade elevada ou como solventes. Monóxido de carbono atua como um agente de redução para remover oxigênio a partir de moléculas, resultando nos hidrocarbonetos desejados, particularmente hidrocarbonetos parafínicos.
A presente invenção se baseia em uma reação de deslocamento de gás-água simultânea (1) e reação de desoxigenação e pode também envolver a reação Boudouart (2). -As reações são descritas abaixo:
CO + H2O - H2 + C02 (1)
CO w C + O2 (2)
Reações possíveis referentes à redução com monóxido de carbono são apresentadas abaixo utilizando éster de metila de óleo de semente de colza como exemplo. Éster de metila de óleo de semente de colza é deixado reagir com monóxido de carbono pelo que oxigênio é subtraído do grupo de carbonila (3) , seguido por remoção do oxigênio a partir da ligação de éter (4):
r-ch2-ch2-cooch3 + CO -> R-CH2-CH=CHOCH3 + CO2 (3)
R-CH2-CH=CHOCH3 + CO -> R-CH2-CH=CHCH3 + CO2 (4)
Cálculos termodinâmicos com base nas reações (3) e (4) também confirmaram que quando essas reações são realizadas simultaneamente o equilíbrio está no lado do produto já em temperaturas moderadas sob pressão atmosférica.
A presente invenção provê meio para utilizar monóxido de carbono como um agente de redução em beneficiar material de origem biológica e particularmente insumos derivados de biomassa para biocombustíveis ou para componentes de combustíveis ou para solventes. Adequadamente o insumo é selecionado entre ácidos carboxílicos, ésteres de ácidos carboxílicos, alcoóis, aldeídos e éteres, tendo número de carbono entre C3 e C70, produtos e frações Fischer Tropsch, e quaisquer misturas dos mesmos, preferivelmente ácidos carboxílicos C3 - C40, ésteres de ácidos carboxílicos C3 C40, alcoóis C3 - C40, aldeídos C3 - C40 e éteres C3 - C40.
Monóxido de carbono é um agente de redução relativamente forte com várias aplicações industriais na indústria química. Em refinarias de petróleo está disponível, por exemplo, de processos de reformar vapor, onde metano e água são utilizados para produzir hidrogênio e CO, que é tipicamente adicionalmente reagido para CO2.
Monóxido de carbono também pode ser convenientemente obtido, por exemplo, como um produto secundário de processos que utilizam material de refugo de biomassa, de oxidação parcial de hidrocarbonetos e de processos de fabricação de hidrogênio.
O método de acordo com a presente invenção para a desoxigenação de materiais contendo insumo de origem biológica compreende as etapas onde o insumo é contatado com monóxido de carbono na presença de um catalisador que compreende um metal, na presença de água sob condições alcalinas em uma temperatura de 150 a 350 °C e sob uma pressão de 0.1 a 150 bar, para produzir hidrocarbonetos. 0 insumo derivado de biomassa é deixado reagir com monóxido de carbono sob condições suficientes para efetuar a desoxigenação para fornecer hidrocarbonetos, particularmente hidrocarbonetos parafinicos.
| Opcionalmente os hidrocarbonetos | são | isomerizados | ou |
| opcionalmente os hidrocarbonetos | são | submetidos | à |
| hidroacabamento. | |||
| Os hidrocarbonetos resultantes | são | separados | em |
frações ou componentes úteis como biocombustiveis de alta qualidade e como materiais ou componentes de mistura para combustíveis de alta qualidade, ou como solventes, particularmente como combustível diesel, gás, gasolina e combustível de aviação.
Matéria-prima
Materiais de origem biológica (materiais derivados de biomassa) como ácidos carboxílicos, ésteres de ácido carboxílico, álcoois, aldeídos e éteres, tendo número de carbono entre C3 e C70, produtos e frações Fischer Tropsch, e quaisquer misturas dos mesmos, preferivelmente ácidos carboxílicos C3 - C^o, ésteres de ácidos carboxílicos C3 C4o, alcoóis C3 - C40, aldeídos C3 - C40 e éteres C3 - C40 são adequadamente utilizados como o insumo no método de acordo com a invenção.
A matéria-prima pode compreender produtos ou frações Fischer-Tropsch obtidas do processamento de materiais de partida derivados de biomassa. Os produtos ou frações compreendem oxigenados além de compostos parafinicos e/ou olefínicos.
A matéria-prima pode compreender óleos e/ou gorduras que se originam de fontes biológicas e renováveis, por exemplo, gorduras e óleos que se originam de plantas e/ou animais e/ou peixes e/ou insetos e compostos derivados dos mesmos bem como óleos e gorduras e óleos obtidos de processos microbiológicos. Os óleos e gorduras compreendem tipicamente ácidos graxos C12 - C24, derivados dos mesmos, como ésteres de ácidos graxos bem como triglicerídeos de ácidos graxos ou combinações dos mesmos. Ácidos'graxos ou derivados de ácido graxo, como ésteres podem ser produzidos através de hidrólise dos óleos e gorduras ou por suas reações de fracionalização ou transesterificação de 5 triglicerideos ou por processos microbiológicos utilizando algas ou micróbios, como leveduras, fungos ou bactérias.
A unidade estrutural básica do óleo ou gordura é um triglicerideo, porém também tipicamente diglicerideos e ácidos graxos livres são compreendidos na mesma.
Triglicerideo é um triéster de glicerol com três moléculas de ácido graxo, tendo a estrutura apresentada na seguinte fórmula I:
Fórmula 1. Estrutura de triglicerideo
Na fórmula I Ri, R2 e R3 são cadeias de alquila. Ácidos graxos encontrados em triglicerideos naturais são quase unicamente ácidos graxos de número de carbono par. Portanto Ri, R2 e R3 são tipicamente grupos de alquila C5 - C23, principalmente grupos de alquila C11-C19 e mais tipicamente grupos de alquila Ci5 ou C17. Ri, R2 e R3 podem conter ligações duplas de carbono - carbono. Essas cadeias de alquila podem ser saturadas, insaturadas ou poliinsaturadas.
Óleos e gorduras apropriados são óleos e gorduras de plantas e vegetais, óleos e gorduras de animais, óleos de peixe, e gorduras e óleos obtidos por processos microbiológicos utilizando algas ou micróbios, como leveduras, fungos ou bactérias, e misturas dos mesmos. Os exemplos de gorduras e óleos baseados e madeira e outros baseados em plantas são óleo de semente de nabo silvestre, óleo de colza, óleo de canola, talóleo, óleo de girassol, óleo de semente de Jatropha, óleo de soja, óleo de semente de cânhamo, azeite, óleo de linhaça, óleo de mostarda, óleo de palma, óleo de amendoim, óleo de mamona, óleo de coco, bem como gorduras contidas em plantas criadas por intermédio de manipulação de gene. Os exemplos de óleos e gorduras animais são banha, sebo, óleo de baleia, e gorduras contidas em leite. Adicionalmente, óleo de algas bem como gorduras recicladas da indústria alimentícia e misturas dos acima podem ser mencionadas.
Em muitos casos a alimentação de óleo, como óleo de planta crua ou gordura animal crua não é apropriada como tal no processamento devido ao teor elevado de impureza. Desse modo, a alimentação é preferivelmente pré-tratada utilizando adequadamente um ou mais procedimentos de purificação convencionais antes de introduzir a mesma na etapa de desoxigenação. Os exemplos de alguns procedimentos convencionais são fornecidos abaixo.
A retirada de goma de óleos/gorduras de planta e olés/gordura de animais se refere ao meio para a remoção de compostos de fósforo, como fosfolipidios. Óleos vegetais extraídos por solvente contêm frequentemente quantidades significativas de gomas, que são na maior parte fosfolipidios.
A retirada de goma é tipicamente realizada por lavagem da alimentação em temperaturas e pressões elevadas com um ácido, base e água sem sais, seguido por separação das gomas formadas. Uma quantidade principal de componentes de metal, tipicamente na forma de complexos de metalfosfatide, também é removida do insumo durante o procedimento de retirada de goma.
Uma alimentação que é opcionalmente sem goma ou refinada em qualquer outro modo convencional, pode ser alvejada. No alvejamento a alimentação é aquecida e misturada com argila de alvejamento ativada por ácido ou natural. O alvejamento remove vários resíduos de impureza deixados de outras etapas de pré-tratamento, como clorofila, carotenóides, fosfolipídios, metais, sabões e produtos de oxidação.
Opcionalmente as ligações duplas das estruturas de triglicerídeo da alimentação podem ser pré-hidrogenadas em temperatura de reação de hidrogenação reduzida com NiMo ou outro catalisador apropriado, antes da desoxigenação para evitar polimerização de ligação dupla de triglicerídeos insaturados.
A seguir a etapa de desoxigenação e as etapas de isomerização e hidroacabamento opcionais são descritas em mais detalhe.
Desoxigenação
Na etapa de desoxigenação os componentes derivados de biomassa do insumo, como ácidos graxos, triglicerídeos e outros derivados de ácido graxo bem como produtos ou frações Fischer-Tropsch são desoxigenados com monóxido de carbono na presença de um catalisador de metal e água sob condições alcalinas para fornecer hidrocarbonetos, particularmente hidrocarbonetos parafínicos.
As condições de desoxigenação incluem uma temperatura de 150 a 350°C e uma pressão de 0,1 a 150 bar. Preferivelmente a temperatura é de 200 a 300°C. a pressão é preferivelmente de 1 a 100 bar. No caso do catalisador compreender um complexo de carbonila de metal a pressão varia preferivelmente de 2 a 100 bar. Quando o complexo de carbonila de metal é formato no local a pressão varia preferivelmente de 30 a 100 bar.
A quantidade molar de água utilizada é ± 25% mol com relação à quantidade molar de monóxido de carbono utilizado. monóxido de carbono é utilizado em uma quantidade que corresponde a pelo menos a quantidade estequiométriça calculada do teor de oxigênio do insumo.
A etapa de desoxigenação é realizada sob condições alcalinas e particularmente em um pH de 7 ou mais do que 7 (7-14) . O pH da mistura de reação é ajustado na faixa desejada com hidróxido de metal alcalino ou hidróxido de metal alcalino terroso ou uma solução aquosa contendo o mesmo, adequadamente NaOH é utilizado.
Vantajosamente as condições de reação na etapa de desoxigenação são selecionadas para serem apropriadas para manter o insumo e os produtos em fase líquida.
tempo de reação típico está tipicamente entre 1 e 30 horas.
Adequadamente reatores de leito fixo e reatores de tanque de mistura contínua podem, por exemplo, ser utilizados.
A desoxigenação dos compostos derivados de biomassa, como triglicerideos facilita a decomposição controlada da molécula de triglicerideo. Hidrocarbonetos leves e gases formados, como metano, etano, propano, butano e água e CO2 são separados do produto desoxigenado juntamente com qualquer monóxido de carbono não reagido.
Catalisador de desoxigenação
Catalisadores de desoxigenação apropriados são selecionados entre catalisadores homogêneos e heterogêneos que compreendem um metal selecionado do grupo que consiste em ferro, rutênio, manganês, ródio, rênio, ósmio, iridio, molibdênio, cobre, zinco, paládio, platina e cobalto, preferivelmente o metal é cobalto, molibdênio, rutênio ou manganês. O metal no catalisador tem a forma de um complexo de carbonila ou como metal elementar ou como óxido ou um sal de nitrato ou sal de halogênio e preferivelmente um complexo de carbonila de metal é utilizado. Um exemplo de um complexo de carbonila de metal apropriado é Ru3(CO)i2· O complexo de carbonila de metal também pode ser fabricado no local no reator.
Preferivelmente o catalisador de desoxigenação é suportado em um veículo selecionado entre carbono, alumina, sílica, alumina sílica mesoporosa, argilas, carbonato de cálcio, hidrocalcita de alumínio e hidrocalcita de magnésio, particularmente preferivelmente um catalisador compreendendo um complexo de carbonila de metal em veiculo de silica ou alumina ou alumina silica mesoporosa, ou um metal elementar em catalisador de carbono, que forma o complexo de carbonila no local, são utilizados.
O complexo de carbonila de metal pode ser preparado no local no reator a partir do metal elementar, sal de metal ou óxido de metal e monóxido de carbono antes da introdução dos reagentes. O complexo de carbonila de metal pode ser também formado durante a partida da reação.
Os complexos de carbonila de metal podem ser preparados em várias modos alternativos conhecidos na técnica e são também comercialmente disponíveis. Vias sintéticas incluem reação direta de monóxido de carbono com metal elementar ou sal de metal ou complexo de metal, carbonilação redutiva, rações de fotólise e termólise. Por exemplo, octacarbonila de dicobalto (Co2(CO)8) é obtenível da reação de acetato de cobalto com monóxido de carbono, e decacarbonila de dimanganês (Mn2 (CO) io) a partir de acetato de manganês com monóxido de carbono, utilizando trietil alumínio como agente de redução. Hexacarbonila de molibdênio (Mo(CO)g), dodecacarbonila de triferro (De3(CO)i2) e dodecacarbonila de trirrutênio (Ru3(CO)i2) são obteníveis a partir dos cloretos de metal correspondentes com monóxido de carbono sob pressão.
A quantidade do catalisador de metal utilizada é de 0,1 a 20% em peso calculado da quantidade da alimentação. Isomerização opcional
A etapa de desoxigenação pode ser opcionalmente seguida por uma etapa de isomerização onde os hidrocarbonetos como n-parafinas obtidas na etapa de desoxigenação são convertidas em produtos isomerizados, como isoparafinas. Simultaneamente ligações. duplas possivelmente restantes são hidrogenadas quando hidrogênio é utilizado na isomerização.
Na etapa de isomerização opcional o produto ou uma fração obtida da etapa de desoxigenação é isomerizada, opcionalmente na presença de hidrogênio, na presença de um catalisador de isomerização sob as condições de reação incluindo uma pressão entre 20 e 150 bar, preferivelmente entre 30 e 100 bar e uma temperatura entre 200 e 500°C, preferivelmente entre 280 e 400°C.
O catalisador de isomerização compreende um componente de hidrogenação e um suporte acidico com veículo. O componente de hidrogenação é um metal selecionado do Grupo VIII da Tabela periódica de elementos, preferivelmente níquel, platina ou paládio. O suporte acidico é adequadamente alumina, óxido de zircônio ou uma peneira molecular selecionada de zeólitos e silicoaluminofosfatos.
Alumina, alumina ativada por cloro, silica e óxido de zircônio são veículos apropriados. Preferivelmente o catalisador de isomerização contém SAPO-5, SAPO-11 ou SAPO41 ou ZSM-22 ou ZSM-23, mordenita ou ferrierita. Catalisadores de isomerização típicos são, por exemplo, Pt/SAPO-ll/Al2O3, Pt/ZSM-22/Al2O3, Pt/ZSM-23/Al2O3 e Pt/SAPOll/SiO2. Catalisadores de isomerização apropriados para parafinas no pool de gasolina são Pt/mordenita/Al203, Pt/Al2O3 ativado por Cl, e para parafinas na faixa média de destilado Pt/ZSM-22/Al2O3, Pt/ZSM-23/Al2O3, Pt/SAPO-ll/SiO2, Pt/SAPO-ll/Al2O3. A maioria desses catalisadores requer a presença de hidrogênio para reduzir a desativação de catalisador.
A etapa de isomerização fornece produtos com mais ramificação, desse modo tendo propriedades aperfeiçoadas, como propriedades aperfeiçoadas de fluxo frio, ponto de congelamento, número de cetano e número de octana, particularmente relevante para combustível de aviação, gasolina e combustível diesel de qualidade EN590.
Hidroacabamento opcional
Quando somente hidrocarbonetos parafínicos são desejados, hidroacabamento opcional do produto obtido a partir da etapa de desoxigenação pode ser necessário para a hidrogenação de ligações duplas restantes. O hidroacabamento pode ser realizado com quaisquer métodos de hidrogenação convencionais. Os catalisadores de hidrogenação utilizados para o hidroacabamento contêm tipicamente metal(is) selecionados de níquel, paládio, platina, ródio, cobalto, molibdênio, ou suas ligas ou misturas, e um veículo selecionado entre alumina, sílica, alumina sílica, argila ou zeólito. Os metais podem estar em forma reduzida ou sulfidizada no catalisador. As temperaturas de hidroacabamento estão na faixa de 50 400°C, preferivelmente na faixa de 80 - 360°C, e pressões estão na faixa de 10 - 150 bar.
Verificou-se . surpreendentemente que monóxido de carbono pode ser efetivamente utilizado para a desoxigenação de compostos orgânicos derivados de biomassa contendo oxigênio, desse modo substituindo o uso de hidrogênio. A reação é realizada em temperaturas de reação relativamente baixas, onde particularmente catalisadores baseados em complexos de carbonila de metal são apropriados. Os catalisadores são capazes de ativar a ligação de carbono-oxigênio, desse modo facilitando a remoção de oxigênio.
Temperaturas de reação significativamente mais baixas são utilizadas na etapa de desoxigenação realizada de acordo com a presente invenção do que em métodos de hidrodesoxigenação convencionais, resultando em menos craqueamento indesejado. Desse modo também ácidos graxos livres no insumo podem ser utilizados eficazmente no método.
0 método de acordo com a presente invenção oferece possibilidades de utilizar os fluxos de monóxido de carbono genericamente disponíveis em refinarias de petróleo. Também resulta em economia significativa em consumo de hidrogênio, bem como economia em investimentos e operações.
Adicionalmente, como nenhum hidrogênio adicional é necessário na etapa de desoxigenação as emissões de CO2 são evitadas porque hidrogênio é tipicamente produzido de gás natural em um modo convencional resultando em emissões significativas de CO2.
Os hidrocarbonetos líquidos resultantes, tipicamente hidrocarbonetos parafínicos, são úteis como biocombustíveis de qualidade elevada e como materiais ou componentes de mistura para combustíveis de qualidade elevada, particularmente como combustível diesel, gás, gasolina e combustíveis de aviação, e também como solventes.
O processo também fornece hidrocarbonetos isoparafínicos particularmente apropriados como combustíveis de qualidade elevada e componentes para biocombustíveis em um modo eficiente e econômico a partir de material biológico e renovável e de quaisquer misturas do mesmo.
A invenção é adicionalmente ilustrada com os seguintes exemplos, que, entretanto não pretendem limitar o escopo da invenção.
Exemplos
Nos exemplos os produtos liquidos/sólidos foram analisados por cromatografia de gás e espectrometria de massa. A amostra foi dissolvida em tolueno quente (CHROMASOLV Plus para HPLC, >99,9%, Sigma-Aldrich), filtrada e injetada à cromatografia de gás. A coluna de cromatografia de gás foi DB-WAX 30 m, I.D:0,25 mm, filme: 0,5pm.
Os valores em % de volume fornecidos nos exemplos são calculados da análise GC utilizando fatores de resposta calibrada.
A conversão foi calculada para simplificação da soma de ácido esteárico e estearato de metila. Médias de valores de conversão: 100 por cento de área de ácido esteárico (GC) - por cento de área de estearato de metila (GC).
Exemplo 1 Desoxigenação de ácido esteárico
Desoxigenação de ácido esteárico (pureza 95%) (reagente) foi realizado em um reator Parr com catalisador de carbonila de rutênio. Antes da reação, o reator foi carregado com 5,3 g de catalisador Ru3(CO)12, 24 g de ácido esteárico, e 4,5 g de água e 0,33 g de hidróxido de sódio, a razão molar de água para NaOH sendo 30. Após a carga do reagente, o reator foi pressurizado a 80 bar de nitrogênio para estudar a hermeticidade do sistema. Então o reator foi despressurizado e cheio de monóxido de carbono até uma pressão inicial de 30 bar, elevando para 70 bar na temperatura de reação de 250°C, o tempo de reação sendo 24 h. a conversão foi de 72%. Os resultados são apresentados a seguir como % por volume:
Parafinas n-C17 53,6%
Total de parafinas 61,6%
Total de hidrocarbonetos 69,9%
Total de ésteres 2,5%
Ácido esteárico 27,7%
Exemplo 2 Desoxigenação do óleo de palma
A desoxigenação de 5 g de óleo de palma (reagente) foi realizada em um reator Parr com 5,3 g de catalisador Ru3(CO)i2. Antes da reação, o reator foi carregado com o catalisador, reagente, 4,5 g de água e 0,33 g de hidróxido de sódio. Após a carga do reagente, o reator foi pressurizado a 80 bar de nitrogênio para estudar a hermeticidade do sistema. A seguir o reator foi despressurizado e cheio de monóxido de carbono a uma pressão desejada inicialmente de 30 bar, elevando para 70 bar na temperatura de reação de 250°C, o tempo de reação sendo 24 h. os resultados são apresentados a seguir como % por volume:
Parafinas n-C15 8,5%
Parafinas n-C17 16,9%
Total de parafinas 50,0%
Total de hidrocarbonetos 52,3%
Total de ésteres 1,2%
Ácido palmítico 19,0%
Ácido esteárico 18,6%
Exemplo 3 Desoxigenação de ácido esteárico
Desoxigenação de ácido esteárico (pureza 95%) (reagente) foi realizada em um reator Parr com catalisador de carbonila de rutênio. Antes da reação, o reator foi carregado com 5,3 g de catalisador Ru3(CO)i2, 4,8 g de ácido esteárico, 4,5 g de água e 0,33 g de hidróxido de sódio, a razão molar de água para NaOH sendo 30. Após a carga do reagente, o reator foi pressurizado a 80 bar de nitrogênio para estudar a hermeticidade do sistema. A seguir o reator foi despressurizado e cheio de monóxido de carbono a uma pressão inicial de 30 bar, elevando para 68 bar na temperatura de reação de 250°C, o tempo de reação sendo 24 h. os resultados são apresentados a seguir como % por volume:
Parafinas n-C17 41,3%
Total de parafinas 70,5%
Total de hidrocarbonetos 71,7%
Total de ésteres 11,7%
Ácido esteárico 0,3%
Exemplo 4 Desoxigenação de estearato de metila
Desoxigenação de estearato de metila (pureza 97%) foi executada em um reator Parr com catalisador de carbonila de rutênio. Antes da reação, o reator foi carregado com 5,3 g de catalisador Ru3(CO)i2, 5,0 g de estearato de metila, 4,5 g de água e 0,33 g de hidróxido de sódio, a razão molar de água para NaOH sendo 30. Após a carga do reagente, o reator foi pressurizado a 80 bar de nitrogênio para estudar a hermeticidade do sistema. A seguir o reator foi despressurizado e cheio com monóxido de carbono a uma pressão inicial de 30 bar, elevando para 83 bar na temperatura de reação de 250°C, o tempo de reação sendo 24 h. os resultados são apresentados a seguir como % por volume:
Parafinas n-C17 27,0%
Total de parafinas 49,2%
Total de hidrocarbonetos 50,3%
Estearato de metila 34,0%
Exemplo 5 Desoxigenação de estearato de metila
Desoxigenação de estearato de metila (pureza 97%) (reagente) foi realizada em um reator Parr com catalisador de carbonila de rutênio. Antes da reação, o reator foi carregado com 5,3 g de catalisador Ru3(CO)i2, 25,0 g de estearato de metila, 4,5 g de água e 0,33 g de hidróxido de sódio, a razão molar de água para NaOH sendo 30. Após a carga do reagente, o reator foi pressurizado a 80 bar de nitrogênio para estudar a hermeticidade do sistema. A seguir o reator foi despressurizado e cheio de monóxido de carbono a uma pressão inicial de 30 bar, elevando para 83 bar em temperatura de ração de 250°C, o tempo de reação sendo 24 h. os resultados são apresentados a seguir como % por volume:
Parafinas n-C17 28,4%
Total de parafinas 35,2%
Total de hidrocarbonetos 35,8%
Estearato de metila 1,4%
Ácido esteárico 58,3%
Exemplo 6 Desoxigenação de estearato de metila
Desoxigenação de estearato de metila (pureza 97%) (reagente) foi realizada em um reator Parr com catalisador de rutênio. Antes da reação, o reator foi carregado com 5,3g de Ru em carbono, 25,0 g de estearato de metila, 4,5 g de água e 0,33 g de hidróxido de sódio, a razão molar de água para NaOH sendo 30. Após a carga do reagente, o reator foi pressurizado a 80 bar de nitrogênio para estudar a hermeticidade do sistema. A seguir o reator foi despressurizado e cheio de monóxido de carbono a uma pressão inicial de 30 bar, elevando para 74 bar na temperatura de reação de 250°C, o tempo de reação sendo 24 h. a conversão foi 73,1%. Os resultados são apresentados a seguir como % por volume:
Parafinas n-C17 26,4%
Parafinas n-C18 2,1%
Estearato de metila 18,8%
Exemplo 7 Desoxigenação de estearato de metila
Desoxigenação de estearato de metila (pureza 97%) (reagente) foi realizada em um reator Parr com catalisador de carbonila de rutênio. Antes da reação, o reator foi carregado com 5,3 g de Ru3(CO)i2 em veículo de silica (S1O2) , 12,5 de estearato de metila, 4,5 g de água e 0,33 g de hidróxido de sódio, a razão molar de água para NaOH sendo 30. Após a carga pressurizado a 80 bar de hermeticidade do sistema, despressurizado e cheio de pressão inicial de 30 bar temperatura de reação de 250° do reagente, o reator foi nitrogênio para estudar a A seguir o reator foi monóxido de carbono a uma elevando para 83 bar em C, o tempo de reação sendo 24
h. a conversão foi de 72%. Os resultados são apresentado a seguir como % por volume:
Parafinas n-C17 23,4%
Total de parafinas 26,3%
Ácido esteárico 12,0%
Exemplo 9
Desoxigenação de estearato de metila
Desoxigenação de estearato de metila (pureza 97%) (reagente) foi realizada em um reator Parr com catalisador de carbonila de rutênio. Antes da reação, o reator foi carregado com 5,3 g de catalisador Ru3(C0)i2, 25 g de estearato de metila, 4,5 g de água e 0,33 g de hidróxido de sódio, a razão molar de água para NaOH sendo 30. Após a carga do reagente, o reator foi pressurizado a 80 bar de nitrogênio. A seguir o reator foi despressurizado e cheio de monóxido de carbono a uma pressão inicial de 30 bar, elevando para 70 bar na temperatura de reação de 300°C, o tempo de reação sendo 24 h. os resultados são apresentados a seguir como % por volume:
Parafinas n-C17 17,3%
Parafinas n-C18 0,8%
Total de parafinas 21,8%
Olefinas 12,9%
Total de hidrocarbonetos 37,2%
Estearato de metila 17,9%
Exemplo 10 Comparação de atividades de catalisadores
A comparação de atividades de catalisadores de carbonila de metal diferentes foi realizada na reação ao utilizar ácido esteárico como o reagente. A reação foi 15 realizada em um reator Parr. Antes da reação, o reator foi carregado com o catalisador, ácido esteárico, água e hidróxido de sódio. Após a carga do reagente, o reator foi
| pressurizado a | 80 | bar de | nitrogênio. Então o reator | foi |
| despressurizado | e | cheio | de monóxido de carbono a | uma |
| 20 pressão inicial | de | 40 bar, | elevando para 70 bar, o tempo | de |
| reação sendo | 5 | h em | cada caso. Os resultados | são |
apresentados na seguinte tabela 1.
Tabela 1
| Carbonila metal | Ru | Mo | Mo | Fe | Fe | Co | Co | Mn |
| T reação | 230 | 230 | 250 | 230 | 250 | 230 | 250 | 230 |
| (°C) | ||||||||
| Ácido | 30 | 84 | 19 | 50 | 55 | 6 | 35 | 2 |
| esteárico | ||||||||
| (% área) | ||||||||
| Conversão | 70 | 16 | 81 | 50 | 65 | 94 | 45 | 98 |
| (%) |
1/3
Claims (13)
- REIVINDICAÇÕES1. Método para a desoxigenação de insumo compreendendo materiais de origem biológica, o método sendo caracterizado pelo fato de compreender contatar o insumo com monóxido de carbono na presença de um catalisador que compreende um metal selecionado de um grupo que consiste em rutênio e manganês, na presença de água, sob condições alcalinas a uma temperatura de 150 a 350°C e sob uma pressão de 0,1 a 150 bar, para produzir hidrocarbonetos.
- 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a temperatura é de 2 00 a 300°C e a pressão é de 1 a 100 bar.
- 3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o catalisador compreende metal elementar ou um complexo de carbonila de metal ou um sal de halogênio de um metal ou um sal de nitrato de um metal.
- 4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o complexo de carbonila de metal é fabricado no local de monóxido de carbono e o metal elementar ou um sal do metal ou um óxido do metal.
- 5. Método, de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o metal é cobalto ou molibdênio ou rutênio ou manganês.
- 6. Método, de acordo as reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o catalisador é suportado em veículo selecionado de carbono, alumina, sílica, alumina sílica mesoporosa, argilas, carbonato de cálcio, hidrocalcita de alumínio e hidrocalcita de magnésio.Petição 870180013413, de 19/02/2018, pág. 28/302/3
7. Método, de acordo com as reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o catalisador é um catalisador de carbonila de metal. 8. Método, de acordo com as reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o insumo é selecionado do grupo que consiste em gorduras e óleos que se originam de plantas ou animais ou peixes ou insetos, gorduras e óleos obtidos de processos microbiológicos utilizando algas ou micróbios, gorduras e óleos contidos em plantas criadas por meio de manipulação de gene, gorduras recicladas de indústria alimentícia, biomassa que se originam de produtos e frações Fischer-Tropsch e misturas dos mesmos. - 9. Método, de acordo com as reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o insumo é selecionado do grupo que consiste em ácidos carboxílicos, ésteres de ácidos carboxílicos, alcoóis, aldeídos e éteres tendo número de carbono entre C3 e C70, e misturas dos mesmos, preferivelmente ácidos carboxílicos C3 - C40, ésteres de ácidos carboxílicos C3 - C40 ou alcoóis C3 - C40 ou aldeídos C3 - C40 e éteres C3 - C40, ou misturas dos mesmos.
- 10. Método, de acordo com as reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o produto ou uma fração obtida da etapa de desoxigenação é submetida à isomerização sob condições de isomerização.
- 11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que as condições de isomerização incluem uma pressão entre 20 e 150 bar e uma temperatura entre 200 e 500°C e o catalisador de isomerização compreende um componente de hidrogenação e um suporte ácidoPetição 870180013413, de 19/02/2018, pág. 29/303/3 com veículo.
- 12. Método, de acordo com as reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o produto ou uma fração obtida da etapa de desoxigenação é submetido à hidroacabamento sob condições de hidroacabamento.
- 13. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que as condições de hidroacabamento incluem uma temperatura entre 50 e 400°C e uma pressão entre 10 e 150 bar e o catalisador de hidroacabamento compreende um metal em um veículo.
- 14. Método, de acordo com as reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que hidrocarbonetos úteis como combustível diesel, gás, gasolina e combustível de aviação e como solventes são obtidos.
- 15. Método, de acordo com as reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que hidrocarbonetos parafínicos são obtidos.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP08166739.6 | 2008-10-16 | ||
| EP08166739.6A EP2177587B1 (en) | 2008-10-16 | 2008-10-16 | Deoxygenation of materials of biological origin |
| PCT/FI2009/050823 WO2010043765A1 (en) | 2008-10-16 | 2009-10-13 | Deoxygenation of materials of biological origin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BRPI0920155A2 BRPI0920155A2 (pt) | 2015-12-22 |
| BRPI0920155B1 true BRPI0920155B1 (pt) | 2020-02-11 |
Family
ID=40409911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BRPI0920155-6A BRPI0920155B1 (pt) | 2008-10-16 | 2009-10-13 | Desoxigenação de materiais de origem biológica |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2177587B1 (pt) |
| BR (1) | BRPI0920155B1 (pt) |
| CA (1) | CA2740753C (pt) |
| ES (1) | ES2595057T3 (pt) |
| WO (1) | WO2010043765A1 (pt) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011115781A1 (en) * | 2010-03-17 | 2011-09-22 | The Regents Of The University Of California | Conversion of oxygenates to hydrocarbon fuels by deoxygenation |
| US8906236B2 (en) | 2010-07-26 | 2014-12-09 | Sapphire Energy, Inc. | Process for the recovery of oleaginous compounds and nutrients from biomass |
| BR112013002003A2 (pt) | 2010-07-26 | 2019-09-24 | Sapphire Energy Inc | processo para recuperação de compostos oleaginosos de biomassa |
| US9028696B2 (en) | 2010-07-26 | 2015-05-12 | Sapphire Energy, Inc. | Process for the recovery of oleaginous compounds from biomass |
| US8366907B2 (en) | 2010-08-02 | 2013-02-05 | Battelle Memorial Institute | Deoxygenation of fatty acids for preparation of hydrocarbons |
| BR112013004568B1 (pt) * | 2010-08-31 | 2019-01-15 | Chevron U.S.A. Inc. | processo para tratar uma alimentação de hidrocarboneto líquido e processo para refinar uma alimentação de óleo bruto de ácido baixo e de óleo bruto de ácido alto |
| US8389782B2 (en) * | 2010-08-31 | 2013-03-05 | Chevron U.S.A. Inc. | Biofuel production through catalytic deoxygenation |
| US8815085B2 (en) | 2010-09-24 | 2014-08-26 | Chevron U.S.A. Inc. | Process for reducing the total acid number of a hydrocarbon feed |
| US8785709B2 (en) | 2011-03-30 | 2014-07-22 | University Of Louisville Research Foundation, Inc. | Catalytic isomerisation of linear olefinic hydrocarbons |
| FI20110300A0 (fi) | 2011-09-11 | 2011-09-11 | Neste Oil Oyj | Bensiinikoostumukset ja menetelmä niiden valmistamiseksi |
| US20130108531A1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | Guild Associates, Inc. | Process For Natural Gas Purification |
| RU2496580C1 (ru) * | 2012-10-08 | 2013-10-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук | Способ приготовления катализатора гидрооблагораживания |
| RU2496577C1 (ru) * | 2012-10-08 | 2013-10-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук | Катализатор гидрооблагораживания |
| TW201602336A (zh) | 2014-06-09 | 2016-01-16 | Ｗ Ｒ 康格雷氏公司 | 天然油及脂之催化脫氧方法 |
| US9914883B2 (en) | 2015-04-02 | 2018-03-13 | Uop Llc | Processes for producing a transportation fuel from a renewable feedstock |
| PL233307B1 (pl) * | 2015-08-28 | 2019-09-30 | Inst Chemii Przemyslowej Im Prof Ignacego Moscickiego | Sposób otrzymywania biowęglowodorów ciekłych z olejów pochodzenia naturalnego |
| KR102079120B1 (ko) * | 2018-06-18 | 2020-02-19 | 한국과학기술연구원 | 칼슘염에 담지된 금속 촉매, 이의 제조방법 및 이를 이용한 함산소 화합물의 수첨탈산소 반응방법 |
| CN111978987B (zh) * | 2020-08-25 | 2022-02-15 | 西北大学 | 一种航空煤油及生物质油与煤焦油联合生产航空煤油的方法 |
| CN118165755A (zh) * | 2022-12-11 | 2024-06-11 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种航空燃料中溶解氧在线清除方法 |
| CN117282457B (zh) * | 2023-09-20 | 2025-11-25 | 天津大学 | 一种中空多级孔hs-1分子筛封装双金属催化剂、其制备方法及用途 |
| FI132030B1 (en) | 2024-01-18 | 2026-04-27 | Neste Oyj | An integrated method for producing sustainable aviation fuel |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB335543A (en) * | 1929-06-24 | 1930-09-24 | Bataafsche Petroleum | Improvements relating to the destructive hydrogenation of coal and other carbonaceous materials |
| JPS5344184B2 (pt) * | 1974-10-16 | 1978-11-27 | ||
| CA2149685C (en) | 1994-06-30 | 1999-09-14 | Jacques Monnier | Conversion of depitched tall oil to diesel fuel additive |
| EP1396531B2 (en) | 2002-09-06 | 2016-11-30 | Neste Oil Oyj | Process for producing a hydrocarbon component of biological origin |
| US7888542B2 (en) * | 2005-12-12 | 2011-02-15 | Neste Oil Oyj | Process for producing a saturated hydrocarbon component |
-
2008
- 2008-10-16 ES ES08166739.6T patent/ES2595057T3/es active Active
- 2008-10-16 EP EP08166739.6A patent/EP2177587B1/en active Active
-
2009
- 2009-10-13 CA CA2740753A patent/CA2740753C/en active Active
- 2009-10-13 WO PCT/FI2009/050823 patent/WO2010043765A1/en not_active Ceased
- 2009-10-13 BR BRPI0920155-6A patent/BRPI0920155B1/pt active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2177587A1 (en) | 2010-04-21 |
| ES2595057T3 (es) | 2016-12-27 |
| CA2740753C (en) | 2016-09-06 |
| EP2177587B1 (en) | 2016-07-06 |
| CA2740753A1 (en) | 2010-04-22 |
| WO2010043765A1 (en) | 2010-04-22 |
| BRPI0920155A2 (pt) | 2015-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8329970B2 (en) | Deoxygenation of materials of biological origin | |
| BRPI0920155B1 (pt) | Desoxigenação de materiais de origem biológica | |
| EP1741767B2 (en) | Process for the manufacture of diesel range hydrocarbons | |
| US8278492B2 (en) | Process for the manufacture of diesel range hydrocarbons | |
| US10550332B2 (en) | Process for the manufacture of diesel range hydrocarbons | |
| AU2006264900B2 (en) | Process for the manufacture of diesel range hydrocarbons | |
| AU2006264899B2 (en) | Process for the manufacture of diesel range hydrocarbons | |
| EP1741768B1 (en) | Process for the manufacture of diesel range hydrocarbons | |
| HK1119734B (en) | Process for the manufacture of diesel range hydrocarbons |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B09Y | Publication of grant cancelled [chapter 9.1.2 patent gazette] |
Free format text: ANULADA A PUBLICACAO CODIGO 9.1 NA RPI NO 2468 DE 24/04/2018 POR TER SIDO INDEVIDA. |
|
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 11/02/2020, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |
|
| B25D | Requested change of name of applicant approved |
Owner name: NESTE OYJ (FI) |