PL441706A1 - Sposób wytwarzania biokomponentu paliw płynnych - Google Patents

Sposób wytwarzania biokomponentu paliw płynnych Download PDF

Info

Publication number
PL441706A1
PL441706A1 PL441706A PL44170622A PL441706A1 PL 441706 A1 PL441706 A1 PL 441706A1 PL 441706 A PL441706 A PL 441706A PL 44170622 A PL44170622 A PL 44170622A PL 441706 A1 PL441706 A1 PL 441706A1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
reactor
hydrogen
oil
carried out
hydrocarbons
Prior art date
Application number
PL441706A
Other languages
English (en)
Other versions
PL246187B1 (pl
Inventor
Jan Wójcik
Marek Główka
Karolina Jaroszewska
Jerzy Garbaciak
Przemysław Boberski
Łukasz Kotyrba
Marek Lukosek
Kamila Torchała
Marcin Muszyński
Zbigniew Tomik
Janusz Waćkowski
Krystyna Zwierz
Joanna Bąk
Rafał Łużny
Original Assignee
Politechnika Wroclawska
Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Ciezkiej Syntezy Organicznej Blachownia
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Wroclawska, Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Ciezkiej Syntezy Organicznej Blachownia filed Critical Politechnika Wroclawska
Priority to PL441706A priority Critical patent/PL246187B1/pl
Publication of PL441706A1 publication Critical patent/PL441706A1/pl
Publication of PL246187B1 publication Critical patent/PL246187B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G3/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/42Catalytic treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74Iron group metals
    • B01J23/755Nickel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/82Phosphates
    • B01J29/84Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • B01J29/85Silicoaluminophosphates [SAPO compounds]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G3/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/50Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids in the presence of hydrogen, hydrogen donors or hydrogen generating compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/04Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10Feedstock materials
    • C10G2300/1003Waste materials
    • C10G2300/1007Used oils
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania biokomponentu paliw płynnych w procesie obejmującym hydroodtlenienie oleju pochodzenia roślinnego, a następnie hydroizomeryzację, a obydwa etapy są prowadzone w układzie szeregowym dwóch reaktorów przepływowych ze zraszanym stałym złożem katalitycznym. Najpierw olej roślinny łączy się ze strumieniem wodoru w stosunku od 50:1 do 1000:1 Nm<sup>3</sup>/m<sup>3</sup>, po czym podaje się od góry reaktora, przepuszcza przez stacjonarne złoże niklowego katalizatora i prowadzi się hydroodtlenianie w temperaturze z zakresu 250°C - 350°C, pod ciśnieniem wodoru 5 - 10 MPa i WHSV z zakresu 0,25 - 2 h<sup>-1</sup>. Otrzymane półprodukty odbiera się od dołu reaktora i kieruje do układu separatorów. Ciekłą frakcję n-parafin C<sub>9</sub>-C<sub>22</sub>, łączy się następnie ze strumieniem wodoru w stosunku od 1:50 do 1:1000 Nm<sup>3</sup>/m<sup>3</sup> i przepuszcza się przez stacjonarne złoże katalizatora, w którym fazę aktywną stanowi platyna umiejscowiona w ilości 0,1% - 2% na nośniku, składającym się z tlenowodorotlenku glinu i zeolitu o strukturze AEL, przy czym w trakcie wytwarzania nośnika, stosuje się dodatek polioli polieterowych, a hydroizomeryzację prowadzi się w temperaturze z zakresu 240°C - 340°C, pod ciśnieniem wodoru MPa, a WHSV wynosi 0,2 -2 h<sup>-1</sup>. Uzyskany produkt poddaje się destylacji i uzyskuje się frakcję o wysokiej zawartości izoalkanów.

Description

Sposób wytwarza n la biokomponentu paliw plynnych Przedmiotem wynalazku jest spo:;ób wytwarzania biokomponentu paliw plynnyLh do zastosowania jako dodatek do paliw lotniczych. Najbardziej powszechnym zródlem paliw iotmczych jest przeróbka ropy naftowej, i wykorzystaniem hydrokrakingu, hydrorafinacji,, destylacji lub polaczenia wszystklch trzech metod. Sa to procesy vvysokotonazowe, wysokoenergetyczne,, wykorzystujace nit!odnawiah1y surowiel., a przez to niekorzystnie wplywajace na srodowisko naturalne. Poszukuje sie wiec rozw1azan alternatywnych, do których naleza proceo:;y przeróbki biom;::i,y w dodatki do paliw.:1 lotniczego. W tym zakresie, zazwyczaj jakc pierwszy etap przetwórstwa, stosuje sie procesy: Fishera Tropscha, hydrorafinacji olejów, hydrodeok:.ydacji kwa::.ów tlus,etowych {proc1:s HDO). uy konwer~ji cukrów (proces SR.I). Sklad frdkcy1nv produktow pow:;,talych w tych proresach jest oczywiscie nóznicowany i 1alezny zarówno od stosowane.i procedury jak i od rodzaju zastosowanego surowca. W celach legalizacyjnych otrzymanego paliwa powstala dyrektywa europej::..ka RED !1/2009/28/WE, a na jej podstawie oprac.owano norme ASTM D-7566 okre~lajaca warunki zastosowania w bezpieczny sposób biododatków paliwowych w stosunku 50:50 wzgledem frakcji porhochenia petrochemicznego. Norma ta okre5la niezbedne parametry fizykochemiczne finalnej frakcji paliwowej wytworzonej z biomasy. Kh.iczo\N\fm parnmeirem, .zwla!zcza w przypadku paliw lotniczych, S niskotemperaturowe. Wedlug normy ASTM 0-7566 temperatura krzepniecia biododatku powinna wynosic maksymalnie -40°C. Paliwa plynne skladaja sie glównie z weglowodorów nasyconych lub weglow.odorów aromatycznych. Ich podstawowe parametry, czyti temperatura krzepniecia oraz zakres temperatur wrzenia, zaleza od skladu. W paliwach plynnych nie mozna · stosowac dodatków o duzej zawartosci tlenu, poniewaz PL 441706 A1 2/21podwyis:.rnja temperature krzepniecia, ro7puszczalnosc wody ornz pogarszaja wlasciwosci przeciwstukowe. Istotnym czynnikiem struktury frakcji paliwowej jest takie udzial w~glowodorów rozgalezionych. Wraz z jego wzrostem poprawiaj~ sie parametry temperaturowe. Weglowodory rozgalezione uzyskuje sie w wyniku hydro1zomeryzacji nasyconych weglowodorów liniowvch, St,td i10meryzacja to i,r;totny f't.1p procp,;u produkcji paliwa, a jf'j efektywnosc w znaczacym stopniu wplywa na parametry produktu. Spo~ób prLetwórstwa surow,a pochodzenia petrochemiunego opi~ano w US9819192B2. rwórcv proponuja sposób otrzymywania paiiw lotniczych poprzlc';, kilkuetapowy proce<:, który obejmuje oligomery:rncje,. dehydrogenacje i hydrokraking wydzielonej po syntezie weglowodorów frakcji parafin C':I c~. Pro1.:e::.y tt: prowadzi :,,ie w temperaturze 300-340"( pod cisnieniem 4 MPa z udzialem katalizatora, w ktorym na nosn1ku usytuowano metal z grupy Vill. Podczas hydroizomeryiacji jest 1 kolei <.tasowany katalizator z grup VI oraz vm tMadu okresowego n w temperatur Le 380420''(, pod cisnieniem wodoru do 7 MPa. Komponent paliwa lotniczego, o gestofo O,T75 g/crn3, uzy;.kuje sie z wydajnoscia okolo 60%, jednak dopiero po zmieszaniu lzejszych frakc1i 1 r.1escia frakcji zawierajacej struktury aromatycme. CN111589469A zawiera opis hydroizomeryzacji weglowodorów powstalych w wyniku pro1:ee:iu Fishera- fropsha, p1:.y czym jego celem jest uzyskanie dob1ej jakosci smarujacego oleju bazowego. Jako faze aktywna katalizatora izomeryzacji stosuje sie platyne wraz z promotorem: w postaci· metalu ziem rzadkich. (w i_losci :Q,01-2%) zas jako nosnik stosuje si~ zeolit syntetyczny typu SAPO i ZSM, z grupy SAP0-11, ·ZSM722 oraz ZSM~48 wraz z nieorganicznym spoiwem. Ilosc platynv w przeliczeniu na mase katalizatora wynosi od 0,03% do 1%. W pierwszej kolejnosci miesza sie zeolit ze sp PL

Claims (5)

Sposób wytwarza n la biokomponentu paliw plynnych Przedmiotem wynalazku jest spo:;ób wytwarzania biokomponentu paliw plynnyLh do zastosowania jako dodatek do paliw lotniczych. Najbardziej powszechnym zródlem paliw iotmczych jest przeróbka ropy naftowej, i wykorzystaniem hydrokrakingu, hydrorafinacji,, destylacji lub polaczenia wszystklch trzech metod. Sa to procesy vvysokotonazowe, wysokoenergetyczne,, wykorzystujace nit!odnawiah1y surowiel., a przez to niekorzystnie wplywajace na srodowisko naturalne. Poszukuje sie wiec rozw1azan alternatywnych, do których naleza proceo:;y przeróbki biom;::i,y w dodatki do paliw.:1 lotniczego. W tym zakresie, zazwyczaj jakc pierwszy etap przetwórstwa, stosuje sie procesy: Fishera Tropscha, hydrorafinacji olejów, hydrodeok:.ydacji kwa::.ów tlus,etowych {proc1:s HDO). uy konwer~ji cukrów (proces SR.I). Sklad frdkcy1nv produktow pow:;,talych w tych proresach jest oczywiscie nóznicowany i 1alezny zarówno od stosowane.i procedury jak i od rodzaju zastosowanego surowca. W celach legalizacyjnych otrzymanego paliwa powstala dyrektywa europej::..ka RED !1/2009/28/WE, a na jej podstawie oprac.owano norme ASTM D-7566 okre~lajaca warunki zastosowania w bezpieczny sposób biododatków paliwowych w stosunku 50:50 wzgledem frakcji porhochenia petrochemicznego. Norma ta okre5la niezbedne parametry fizykochemiczne finalnej frakcji paliwowej wytworzonej z biomasy. Kh.iczo\N\fm parnmeirem, .zwla!>zcza w przypadku paliw lotniczych, S niskotemperaturowe. Wedlug normy ASTM 0-7566 temperatura krzepniecia biododatku powinna wynosic maksymalnie -40°C. Paliwa plynne skladaja sie glównie z weglowodorów nasyconych lub weglow.odorów aromatycznych. Ich podstawowe parametry, czyti temperatura krzepniecia oraz zakres temperatur wrzenia, zaleza od skladu. W paliwach plynnych nie mozna · stosowac dodatków o duzej zawartosci tlenu, poniewaz PL 441706 A1 2/21podwyis:.rnja temperature krzepniecia, ro7puszczalnosc wody ornz pogarszaja wlasciwosci przeciwstukowe. Istotnym czynnikiem struktury frakcji paliwowej jest takie udzial w~glowodorów rozgalezionych. Wraz z jego wzrostem poprawiaj~ sie parametry temperaturowe. Weglowodory rozgalezione uzyskuje sie w wyniku hydro1zomeryzacji nasyconych weglowodorów liniowvch, St,td i10meryzacja to i,r;totny f't.1p procp,;u produkcji paliwa, a jf'j efektywnosc w znaczacym stopniu wplywa na parametry produktu. Spo~ób prLetwórstwa surow,a pochodzenia petrochemiunego opi~ano w US9819192B2. rwórcv proponuja sposób otrzymywania paiiw lotniczych poprzlc';, kilkuetapowy proce<:, który obejmuje oligomery:rncje,. dehydrogenacje i hydrokraking wydzielonej po syntezie weglowodorów frakcji parafin C':I c~. Pro1.:e::.y tt: prowadzi :,,ie w temperaturze 300-340"( pod cisnieniem 4 MPa z udzialem katalizatora, w ktorym na nosn1ku usytuowano metal z grupy Vill. Podczas hydroizomeryiacji jest 1 kolei <.tasowany katalizator z grup VI oraz vm tMadu okresowego n w temperatur Le 380420''(, pod cisnieniem wodoru do 7 MPa. Komponent paliwa lotniczego, o gestofo O,T75 g/crn3, uzy;.kuje sie z wydajnoscia okolo 60%, jednak dopiero po zmieszaniu lzejszych frakc1i 1 r.1escia frakcji zawierajacej struktury aromatycme. CN111589469A zawiera opis hydroizomeryzacji weglowodorów powstalych w wyniku pro1:ee:iu Fishera- fropsha, p1:.y czym jego celem jest uzyskanie dob1ej jakosci smarujacego oleju bazowego. Jako faze aktywna katalizatora izomeryzacji stosuje sie platyne wraz z promotorem: w postaci· metalu ziem rzadkich. (w i_losci :Q,01-2%) zas jako nosnik stosuje si~ zeolit syntetyczny typu SAPO i ZSM, z grupy SAP0-11, ·ZSM722 oraz ZSM~48 wraz z nieorganicznym spoiwem. Ilosc platynv w przeliczeniu na mase katalizatora wynosi od 0,03% do 1%. W pierwszej kolejnosci miesza sie zeolit ze sp<>iwem i roztworem kwasu, po czym formuje sie przez ugniatanie (np. wytlaczanie), suszy i wypraza uzyskujac nosnik, na który PL 441706 A1 3/21wprowad2a sie zwiazek platyr.y oraz zwiazek metalu 2iem rzadkich, ponownie 'il.!'il'f porldaje kalcynacji. Hydroizomery1acje <:yntrtycmego wosku z hydrokrakingu oleju resztkowego prowadzi sie w temperaturze 200-400-C, pod dsnieniem wodoru 2-10 MPa, WSVH=0,2-2 h ' i stosunku obJetosciowym wodoru do oleju 100-2000:1. W wyniku hydroiwmeryzacji wosku udzial frakcji wrzacej w zakresie 180-37o·c w produkcie stanowi ok. 33%m/m. Poza stosunkowo niewielka wydajnoscia, wykorzystanie do otrzymywania paliwa lotniczego procesu Fishera-Tropsha skutkuje znaczacym krakingiem I wytworzeniem macznej ilo~c1 strumieni ubocznych, juz w pierwszym etapie produkcji. Strumieni tych nie mozna wykorzystac do produkcji paliwa lotnic;,ego typu Bio-Jet, ze wzgledu na zbyt krótkie lancuchy weglowodorowe. Lep::.zyrn rozwiazaniem jest wykorzystanie w pierw::.zym etapie procesu hydrodeoksygenacji zwiazków zawierajacych reszty kwasowe, które wchodza w sklad tluszczów roslinnyrh, równiez przepracowanych/posmazalniczych. W jego efekcie mozna u1yskac weglowodory pro•;tolancuchowe, bez marzacego ud1ialu nie~rzydatnych w da1szym procesie produktów uboc.mych. Te jednak charakteryzuja sie niekorzystana temperatura krzepniecia, dlatego tez niezbedne jest przeprowadzenie procesu hydroizomeryzacji w celu uzyskania zwiazków jedno·, dwu· i wielorozgalezionyc:h, które cechuje znacznie n ii sza temperatura krzepniecia, pi-zy temperaturze wrzenia zblizonej do wartosci notowanej dla izomerów nierozgalezionych. W dokumentach EP2228423B1, U585S.2.235B2 opisany jest proces •hydroodtleniania surowców naturalnych . . Glównym zalozeniem · jest wybór katalizatora i warunków wlasciwych dla selektywnej hydrodeoksydacji. Wskazany :katalizator zawiera jako. faze aktywna co najmniej jeden. pierwiastek z grupy VIB .i co najmniej jeden z grupy VUI ukladu okresowego, przy czym obydwa pierwiastki wystepuja w postaci siarczkowej. •Przed wlasciwym procesem hydroodtleniania/dekarboksylacji prowadzi sie hydroodJlenienie wstepne, po PL 441706 A1 4/21nym wstepnie oczyszczony surowiec jest poddawany odUPnianiu wlasciwemu .. Zalozono, ze przynajmniej czesc produktu, po oczyszczeniu z resztkowych zwiazków organicznych, zawierajacych azot, jest poddawa, .. 1a hydroizomeryzdcji do uzyskania bazy oleju napedowego. Proces 1zomeryzacJi prowadzi sie w zlozu <;talym na htali;,atorze. N;i nosnik krzemowy, gllnokrzem1,mowv lub zeoHt (korzy-.tnir 7SM-48, ZMB-30, !ZM-1) nanosi sie, metoda mieszania, impregnacji na :;ucho lub impregnacji przez wymiane, faze aktywna. Korzystnie stanowi ja co najmnieJ j~den metai z grupy VIII (np. Pt, Pd) i/lub w najmniej jeden metal z grupy V!B (np. molibden, wolfram) w polaczeniu z co na1mniej jednym metalem nies:dachetnym z grupy vrn {np. nikiel, kobalt) korzystnie w formie siarrzkowej.. Zawartoic metalu !':zlachetnego miesci sie w zakresie 0,01-5%m/m, a w najbardziej korzystnym wariancie 0,2-2%m/m w stosunku do masy gotowego kataliiatora. Wlasciwe jest równiez przeprowadzenie redukcji metalu szlachetnego dowolna metod.a redukcji ex situ. Hydroizomeryzacje prowadii ,;ie w temperaturze 200- 4500(, pod cisnieniem wodoru 2-10 MPa. przy przeplywie objetosciowym WHSV 0,2 do 7 h·'. Metoda sluzy z zalozenia wytworzeniu bazy oleju napedowego i paliwo lotnicze typu JE1-A1 uzyskuje sie w ilosci zaledwie okolo 15%. Dodatkowo w procesie stosuje sie katalizatory w postaci siarczkowej, co wymaga zastosowania dodatkowych procedur: rrnjpierw siarczkow~nia ~ nastepnie orzyszcunia pólproduktu z siarki. Wskazana jest równiez koniecznosc oczyszczania polproduktu z resztkowych zwiazków organicznych, zaw1erajc1cych azot. Opi~ .US9S4562182 p_rzedstawia sposab równoleglej, kilkuetapowej przemiany surowców naturalnych, do mieszaniny dwóch· frak~ji izoparafin: paliwowej i oleju bazowego, z których kazda obejmuje szeroki zakres homoli::igó,w; Jako :suro.wce ·stosuje sie oleje roslinne i tluszcze. Pierwszym etapem jest ketonizacja z jednoczesna hydrorafinacja,.po której prowadzi sie hydroodtlenienie ketonów do uzyskania n.;alkanów. Etap ten prowadzi sie z udzialem katalizatora, d_ualnego K20/TiO- !'UMo! Katalizator moze byc stosowany w formie siarczkowej. Kolejnym PL 441706 A1 5/21etapem jest hydroizomeryzacja z selektywnym hydrokrakingiem. Twórcy wc;kazuja, ze proces st;indardowo prowadzi sie 1. zastmowanlem dwuf1mkcyjnych katalizatorów z metalu !>zlachetnego, korzystnie typu Pt-SAPO . lub Pt-ZSM, w temperatun:e 300-400 /C pod c1snieni~m wodon.J 2-~ MPa, pr .::y obcia~eniu zloza WHSV 05-2 h 1 . Produktem jest mieszanina oleju bazowego i frakcji paliwowych, które nastepnie rozdzi~la sie na komponenty (:,4-Cn i Cs - Cn Twórcy wskazuja przy tyrn, ze w efekcie krakingu w~·zszych frakcji, prz.ebiegajaccgo podczas 1zomerylacji, uzyskuje sie wysokiej jakosci komponenty paliwa Diesel i Bio.let (o temperaturze krzepniecia ponizeJ -42' C). Opisany proces 1est wieloetapowy, a 1ego zaloieniem jest uzyskanie dwóch glównych frakcji produktowych, co zmniejs:,a selektywnosc procesu dla kazdej z nich. Pati::nt US 8039682 B2 opisuje technologie otrzymywani;, paliw plynnych l olejów roslinnych ornz tluszczów. zwierzecych. Wykorzystac mozna oczyszczone ole Je roslinne zarówno jadalne jak i niejadalne, oleje pnepracowane spot.ywcze oraz tlus:.-C?e zwier1ece. Procrs obejmuje kolrjno reakcje uwodornienia, hydroodtlenienia, izorneryzaLji i selektywnego hydrokrakowania, prowadzonych w obecno:.ci wielofunkcyjnego katalizatora lub ukladu katalizatorów o odpowiedniej funkcjonalnosci w jednej strefie reakcy,nej. Strumien parafin oddziela sie nastepnie od wody, tlenku wegla i gazowych lel Z kole; ze strumienia parafin wydziela sie frakcje o temperaturze wrzenia wlasciwej dla paliwa lotniczego, strurnier'I Lawierajacy nafte i dolny ~trumien zawierajacy skladniki wrzace l)O_wyzej zakresu t~mperatur ~nenia paliwa lotniczego. Ten ostatni zawracany jest do strefy reakcji. Produktem procesu sa korzystnie parafiny zawierajace od 6 do 24 atomów,wegla w czasteczce; Sugerowany przez twórc.ów ,katalizator procesu hydroizomeryzacji moze zawierac metal z grupy VIII ukladu okresowego, zwlaszcza pallad i platyne oraz nosnik skladajacy sie z tlenku glinu, :zeolitów lub amonicznych glinokrzemianów, wylc.azujacy wlasciwosci kwasowe. Wzgledny udzial frakcji paliwa lotniczego i typu diesel nie jest jednak duzy: PL 441706 A1 6/21wykazana wydajnosc dla frakcji wrzacej w zakresie temperatur 132. - 2 79·c wynosila ok, 55%. Podobnie jak w popr1ednim pr1yldadzie takze i tutaj konieczne jest wieloetapowe przetwórstwo ::urowca, a produkt, poza frakcja lekka i pa!lwowa zawierd takze frakcje ciezsze, w przeklada sie na nizsza wydajnosc procesu w kierunku frakcji paliwa lotniczego. Problemem wciaz nierozwiazanym w stanie techniki pozostaje wzglednie niska wydajnosc procesu \vytwammia frakcji paliwa lotniczego o odpowiedniej ternperaturze krzepniecia, przy jednoczesnym znaczacym udziale frakcji ubocznych, zwlaszcza nizej wrzacych. Sprawne przeprowadzenie procesu jest równiF'i czesto utrudnionP. ,e wzgledu na brak wyspt:!cjalirnwanyc:h katali1atorów, zarówno do procesu hydrodeok-syeenacji„ a w szczególnosci hydroizomeryzacji dlugolancuchowych weglowodorów na$yconych Celem wynalazku bylo zatem opracowanie wydajnej i mozliwie uproszczonej metody wytw<1rzania frakcji weglowodorowej (9-Cn 1 ~urowców odnawialnych, która cechuje sie popr.:iwiona, mozliwie wysoka konwersja i selektywnoscia pozwalajac na prace bez koniecznosci rozdenuania :surowca oraz na wytwarzanie biokomponentu paliwa lotniczego jET Al, który spelnia wymagania normy ASTM D-7566 Spo:;ób wytwarzania biokomponentu pa!iw plynnych w procesie obejmujacym dwa etapy: • chemiczna · konwersje reszt kwasów tluszczowych zawartych w olejach pochodzenia roslinnego do weglowodorów prostolancuchowych poprzez hydroodtlenienie z udzialem stacjonarnego katalizatora w obecnosci wodoru, a nastepnie: PL 441706 A1 7/21• przeksztalcenie weglowodorów prostolancuchowych do weglowodorów rozgalezionych w procesie hydroizomeryzacji z udzialem stacjonarnego katalizatora w obecnosci wodoru; a obydwa etapy prowadzone sa w ukladzie szeregowym dwóch reaktorów prleptywowych ze zrasz,mym stalym zlozem katalitycznym (Trickle Bed Reactor), z !-:tórych kazdy jest wyposazony w regulator przeplywu gazu, regulator przeplyv.ru ciec.:y; pomiar temperatury na zlofo k<1talitycznym oraz uklad sep,nJcji produktów ciektych od gazowych, z mozliwoscia rniedzystopniowego oddzielania wody, który to sposób polega na tym, ;,p najpierw pr1y pomocy pompy wysokoci~nieniowej dozujr: sie ciekly strumier\ olrju pochodzenia ro~linneeo, który to strumien, przed pierN:.zyrn reaktorem laczy sie ze strurnieniem wodoru tak, ze stosunek wodór : olej pochodzenia rosiinnego wynosi od 50:1 do 1000:1 Nrn 3 /m 3 , po czyn, podaje sie od gory reaktora. przepuszc1a przez stacjonarne zloze niklowego katalizatora prowad1ac hydroodtlenianie w tempe-raturze z zakreo;u 250-35fl 0 (, pod cisnieniem wodoru 5-10 MPa i WHSV z zakresu 0,25· 2 h·1, zas otrzymane pólproduktv odbiera sie od dolu reaktora i kieruje do ukladu separatorów, gdz.ic oddziela :s,ie polprodukty gazowe od polproduktów cieklych, które stanowi frakcja weglowodorów prostotancuchowych o dlugosci lancucha weglowego (9-( ,2, z której wydziela sie wode. Podczas hydrodeoksygenacji nastepujl" przemiana obecnych w oleju pochodzeni;i roslinnego zwiazków, zawierajacych reszty kwasowe, w n-alkany, d w ukladlie separacji oddziela sie Je od powstajacej równolegle wody, tlenku lub dwutlenku. wegla oraz propanu. Wskutek hydrodeoksygenacji, po oddzieleniu wody oraz produktó:w gazowych, otrzymuje sie bezwodna frakcje n-parafii) C9-C22 z minimalnie_ 85% wydajnoscia wagowa. Zastosowany surowiec .zawiera produkty o dlugosci lancucha (9-C22, co stanowi bardzo dobra baze dla ich konwersji.w parafiny stanowiace wlasciwa frakcje paliwa lotniczego. Zastosowanie procesu HDO w przetwórstwie oleju pochodzenia roslinnego, gwarantuje bardzo dobra e~onomie atomowa wegla i mala ilaftc PL 441706 A1 8/21strumieni pobocznyrh. Koleinym czynnikiem gwarantujacym wysoka wydajnosc okarnl sie k;citillirntor niklowy, midko wykorzystyv,1any w praktyce przemyslowej w proce:;ach hydrodeok::,ygenacji surowców naturalnego pod1odzenia. Uzyskana frakcja n-parafin stanowi idealny polprodukt do przetwórstwa w kierunku strumienia rozgalezionych parafin stanowiacych frakcje paliwa lotniczego. Nie ma koniecznosci jej oczyszczania pr;,ed ! W drugim etapie prowadzi :;ie hydroizomeryzacj'i prostolantuchowych weglowodorów w kierunku roz:galez:ionyc.h weglowodorów, w ten sposób, ze do drugiego reaktora dozuje sie ciekly strumien bezwodnej frakcji n-parafin (9-Cn, który przed drugim rec1ktorem laczy si~ ze strumieniem wodoru tak, ze stosunek wodór: strumien bezwodnej frakcji n-parafin (y C22 wynosi od 50:1 do 1000:l Nm 1 /10?, po czyrn pn:epu~zcza sie ów strumien pn:e2 stacjonarne zloze katalizatora, w którym faze akty'\'lff1a stanowi platyna umiejscow1orrn w ilosci 0,1- 2% na uformowanym wcrnsniej nosniku, sldadajarym sie 1 tlenowodmotlenku glinu i 1colitu o struktur;'.e AEL, przy czym w trakcie wytwarzania nosnika, w celu zwit:kszenia dost~pnosd centrów fazy altywncj, jest stosowany dodatek adjuwanta, w postaci polioli polieterowych. Etap hydroizomeryzacji prowadzi sie w tPmperaturze z zakresu 240-340"( 1 pod cisnieniem wodoru l-5 MPa, a WHSV wynosi 0,2-2 h 1 . Przeprnwadrnni1 w ten sposób hydmizomE'ryzacja pozwala uzyskac selektywnosc w kierunku izo· alkanów powyzej 85% z wydajnoscia powyzeJ 70%. Tak wysoka efektywnosl gwarantuje zastosowanie katalizatora o wlasc1wej strukturze, ,,dopasowanej" do skladu surowcowego, co gwarantuje jego stabilnie wysoka efektl(IIVnosc katalityczna w tym ukladzie 'reakcyjnvm, przy .wzglednie nieduzym udziale skladnika aktywnego. Produkt uzyskany w wyniku . - . ,izomeryzacji poddaje sie destylacji, oddzielajac skladniki o temperaturze wrzenia ponizej 1so·c, czyli weglowodory o dlugosci lancucha .weglowego ponizej Cg. 'Uzyskuje sie: frakcje, o wy~okiej zawartos~i !zoalkanów, wrzaca w zakresie :tempefat~r 150-3oo·c. Frakcja ta spelnia wymagani~ normy ASTM D~ 7566. PL 441706 A1 9/21Cechuje sie temperatura 1aplonu ;;:>38~( i bardzo dobrymi wlasciwofoami niskotemperaturowymi {temperatura krzepniecia ponizej -40°(). Ostatecmie zatem nastepuje przeksztalcenie olejów roslinnych do frakcji izo-parnfinowi!j, którd moze byc stosowana jako dodatek do paliw iotnic:.zych JET A-1 spelniajacych wymagania ASTM D-7566. Korzystnie, gdy jako olej pochodzenia roslinnego stosuje sie nieprzetworzony o!e.i roslinny. Pod pojeciem nieprzetworzonego oleju roslinnego nalezy rozumiec olej, który nit> jest olejem pouzytkowym, ani tez rie byl poddawany rafinarji, badz innej obróbce, w wyniku której nast~puje .zrniaria udzialu kwasów tluszczowych czy trójglicerydów. Równie dobrzt:, gdy jako olej pothodLenid roslinnego stosuje :.ie rafinowany olej roslinny. OleJe roslinne zawieraja naturalne estry kwasów tluszczowych i glicerolu, które ulegaja w pierwszym etapie hydrodeoksygenacji w kierunku weglowodorów pro~tolancuchowych. W procesie rafinai:::ji nastepuje on:ys,zczenie oleju przez usuniecie czastek stalych, oraz soli fosforu, chloru, az.otu i siarki. Kor;-ystnie, gdy jako o!ej pochodzenia roslinnego stosuje sie posrnazalnicz:y o!ej roslinny. Surowiec ten zawiera naturalne trójglicerydy i kwa1y tlusn:zc.we, a oprócz tego równiez: produkty czesciowej lub calkowitej hydrolizy, tj. monoglicerydy, diglicerydy lub produkty Cieo;c1owej lub calkowite.i transestryflkacji alkoholami pierwszorzedowymi, tj. e,;try metylowe kwasów tluszczowyrh. estry etylowe kwasów tluszczowych. Obecnosc tych skladników nie stanowi przeszkody do efektywnego wykorzystania surowca w procesie • hydrokonwersji wedlug wskazanej procedury. Hyd~odeoksygenacji podlegaja w tym ukladzie zarówno estry kwasów tluszczowych jak i kwasy tluszczowe: Lepiej, gdy jako olej pochodzenia roslinnego stosuje sie oczyszczony od czastek ·stalych olej posmazalniczy. PL 441706 A1 10/21Sklad sLirowcow'I, obok zasto,;owanych warunków przetwórstwa determinuje sklad frakcji produktu, z dominujaca frakcja paliwa lotniczego .. Surowier jak i sto!>owana procedura hydroodtleniania implikuja mozliwosc wykorzystania polproduktu w kolejnym etapie hydroizomeryzacj1 bez koniecrnosci oczyszczan,a ze zwiazków azotu czy siarki. Poza woda i gazowa frakc_ja weglowodorów niskownacych w pierwszym etapie nie powstaja inne odpady W drugim etapie, lzej!:za frakcja weglowodorowa, stosowana jako paliwo do benzyn', powstaje tylko w niewidkiej i!o~ci. Stosowany surowiec, procedura oraz uzyte katalizatory sprawiaja, ze procesy hydrnkonwersji moga byc prowadzone 7 wyzsza selektywnoscia oraz wydajnoscla niz znane ze stanu techniki. Sposób wedlug wynalazku pozwala realizowac hydrodeoksygenacje z bardzo wysoka, ponad 90% seiektywnoscia i równie wysokim poziomem konwer'.>ji, natomiast selektywnosc hydroizumeryzacj1 w kierunku iw-parafin przekracza 85%. a uzyskana z duza wydajnoscia frakcja pr1liwa lotniczego moze byc be;,:pof;rednio ,;tasowana jako dodatek do paliw lotnic:cych klasyfikowanych jako JET A 1. Sposób wedlug wynalazku zilustrowano w ponizszych przykladach. Prn-klad) Prowad1i sie proces dwuetapowej hydmprzemiany trójglicerydów oleju rzepakowego w ukladzie szeregowo potarzonych dwóch trójfazowych reaktorów przep_tywowych. W pie,:wszym prowadzony jest proces hydrodeoksygenacji, z kolei w drugim hydroizomeryzacja. Do trójfazowego reaktora przeplywowego; o pojemnosci 200 ml i o wymiarach . ' . rury 24x450 mm, wypelnionego stalym zlozem katalizatorctniklowego o symbolu :Ni.sat 300 RS firmy Clariant, przy pomocy pompy wysokocisnieniowej, dozuje sie olej rzepakowy, Tuz. przed rea~torem olej laczy sie ze strumieniem wodoru i mieszanine reagentów podaje sie w stosunku wodór : olej. równym 1000:1 PL 441706 A1 11/21Nmjc/m 3 ort góry reaktora. Hydrodeok.:;yp;enacje prowacbi sie przez 200 godzin w spoc;ób ciagly bez widocznego spadku aktywnosci kataiitycznej, w temperaturze 30ff•c, przy cisnieniu wodoru 10 MPa i przy WHSV --'0,3 h .. Po przejsciu prze,z zloze stacjonarne reaktora od dolu reaktora odbiera sie pólprodukty i kieruJe je do ukladu separatorów, gdzie oddziela sie gazowe pólprodukty od pólproduktów cieklych, które stanowi miesz<'lninil weglowodorów prostolancuchowvch o dlugo~ci lancucha (9 C.i. Z pólproduktu wydziela sie wode. Uzyskuje sie selektywnosc przemiany skladników zawierajacych rer,zty kwasowe w kierunku n­ alkanow na poziomie 93,5% przy konwer5Ji na poziomie 99.9%. W nastepnf'j kolejnosci. ciekly pólprodukt dozuje sie przy pomocy pompy wysokocisnieniowej do drugiego przeplywowego reaktora trójfazowowego, o pojemnosti 30 ml i o wymiarach rury 207 x 16,5 mrn, wypelnionego stalym zlozem katalizatora Pt/~AP0·1l·Al.20:., którego nosnik sklada sie z tlenowodorotlenku glinu i zeolitu SAPO-1l. o strnkturze Afl, a ,wstal wytworzony przy udziale poliolu poi i eterowego o srednim ciezarze czasteczkowym 200 Oa jako adjuwanta, i jest dotowany Pt w ilo~d 1 %. Tuz przed reaktorem mieszanine prostolancuchowych weglowodorów laczy si«: ze strumien]em wodoru, Substraty te podaje sie od gory reaktora. lzomeryzaqe prowadzi sie w sposób ciagly przez 220 h"' przy temperaturze ;doza 300°C, przy sto-;unku objetosciowym wodór : n­ alkany "· 1000:1 Nm 3 /m3, przy cisnieniu 5 MPa oraz przeplywie WSVl!::-0,6 h· 1 . Mieszanine poreakcyjna odbier,:1 ~ie od dolu reaktorn i kieruje ja do ukladu separatorów, gdzie oddziela sie resztkowy wodór od frakcji weglowodorowej bogatej w izo-parafiny. Selektywnosc przemiany w kierunku rozgalezionych weglowodorów (9-C22 wynosi 92 %, przy konwersji 70%. Po prowadzonej destylacji odzyskuje sie 90% mieszaniny w zakresie wrzenia 150-300"C, a uzyskany produkt ma temperature krzepniecia -47°C i temperaturze zaplonu·52"C. PL 441706 A1 12/21przyklad 2 Prowadzi sie proces dwuetapowej hvdroprzemiany trójglicerydów rafinowaneeo oleju rzepakowego w ukladzie szeregowo polaczonych dwóch trójfazowych reaktorów przeplywovvych, W pierwslym prowadzony jest proces hydro.lPoksygenacji, z kolei w drugim hydroizomeryrncja. Do trójfazowego reaktora przeplywowego, o pojemnosci 200 ml i o wymiarach rury 24x450mm, wypelnionego !".talym zlozem katalizatora niklowegc o nazwie handlowej NiSAT 310 RS firmy CIMi,:rnt, przy pomocy pompy wysokotisnieniow~j, dozuje sie od góry rafinowany olej rzepakowy. Tuz przed reaktorem olej laczy sie ze strumieniem wodoru i mieszanin~ reagentów podaje sie w sto,;unku wodór : olej 1000:1. Proce~ hydrodeoksyeenacji prowadzi s:e w trybie ciaglym prz1:z 250 godzin w temperaturze 350°(, pn:y cisnieniu wodoru 10 MPa i przy WHSV:.c0,3 t; 1 . W trakcie trwania testu nie stwierdza sie spadku aktywnosd katalitycznej, Po przejsciu przez zloze <;t;:icjoname rPaktora od dolu reaktor.. odbiera sie pólprodukty i kieruje je do ukladu sep,uatorów, gdzie oddzie!a sie gazowe pólprodukty od pólproduktów dE:!dych, które stanowi mieszanina weglowodorów prostolancuchowych o dlugosci .lancucha (9-C22. Z produktu wydziela sie wode. LJ7yskuje sie selektywnosc przemiany skladników zawierajacych reszty kwasowe w kierunkLJ n -alkanów 9Q,5% przy konwersji 99,9% .. W nastepnej kolejnotci, ciekly pólprodukt dozuje sie przy pomocy pompy wysokocisnieniowej do drugiego przeplywowego reaktor„ trójfa1owowego, o pojemnosci 30· ml i o wymiarach rury 207 x 16,5 mm, wypelnionego stalym zlozem katalizatora Pt/SAPO-ll-Al.203, którego nosnik sklada sie z tlenowodorotlenku glinu i zeolitu SAPO~11 o strukturze AEL, a zostal wytworzony przy udziale poliolu polieterowego o srednim ciezarze czasteczkowym 200 Q,jj.1ko adjuwanta i jest dotowany Pt. w ilosci 0,5%. Tuz przed reaktorem mieszanine prostolancuchowych weglowodorów lacz.v sie ze strumieniem wodoru. Uzyskana • niiesz_anin~ podaje sie ód.góry reaktora.Jzomeryzacje prowadzi sie w sposób ci~gly PL 441706 A1 13/21przn·2:?0 godzin, w temperaturze 32o•c, pr:zy stosunku objetosciowym wodór: n­ alkany-=- 1000:l Nm 3 /m"\ przv cisnieniu 5 MPa i WHSV ee0.,3 h- 1 . W trakcie trwania testu nie stwierdza sie spadku aktywnosci katalitycznej. Mieszanine poreakcyjna odbiera sie od dolu reaktora i kieruje ja do ukladu separatorów, gdzie.oddzield ~ie resztkowy wodór od frakcji weglowodorowej bogatej w izo-parafiny. Uzyskuje sie <.elektywnosc przemiany weglowodorów nierozgalezionych w kierunku rozgalezionych weglowodorów 88% priy konwersji n-•parafin na poziomic 85%, a produkt rna temperature k;zepniecia _49ce, Po destylacji cieklej frakqi odzyskuje sie 88% m1eszanmy w zakresie temperatury wrzenia 1.50-300·c a uzyskany produkt ma temperature krzPpniecia -47'-'C. Pr?.Yk.la9 .~ Prov11ad2:i sie proces dwuetapowej hydroprzemiany trójglicerydów oleju palmowego w ukladzie szcrt>gowo polacwnvch dwóch trójfazowych reaktorów prz~plywowych. W pierwszym prowadzony jest' proces hydrodeoksygenacji, z kolei w drugim hydro1zomeryzac.ja. Do trojfarnwego reaktora przeplywowego, o pojemnosci :wo ml i o wymiarach rury 24x450mm, wypelnionego stalym zlotem katali1atora niklowegO' 0 na,wie handlowej NiSAT 300 RS firmy Clariant, przv pomocy pompy wysokocisnieniowej, dozuje sie od góry olej palmowy. Tuz przed rec:1ldorem olej laczy sie ie strnrnieniem wodoru i mieszanine reagentów podaje sie w stosunku wodór: olej 1000:1. Proces hydrodeoksygenacji prowadzi sie w trybie ciaglym przez 750 godzin, w-temperaturze 300°C, przy cisnieniu wodoru 6 MPa i przy WHSV =0,3 h· 1 . W .trakcie trwania testu nie stwierdza sie spadku aktywnosci katalitycznej. Po przejsciu .przez zloze• stacjonarne reaktora od dolu reaktora "odbiera sie pólprodukty i kieruje je do ukladu separatorów, gdzie oddziela isie gazowe pólprod.ukty_ od pólproduktów cieklych,,które st.anowi mie~zanin~ weglowodorów pr'ostolancuchowych o dlugosci lancucha Cs-C22- Z produktu wydziela sie wode. PL 441706 A1 14/21U1yskuje sie selektywnosc pnemiany skladników oleju palmowego zawierajacyrh rf><;zty kwasowe w kierunku n ••alkanów CJ0,5 % przy 91,9% konwersji W nastepnej kolejno~ci, ciekly pólprodukt do,uje sie prz 1 pomocy pompy wysokocisnitmiowej do drugiego przeplywowego reaktora trójfazowowego, o pojemnosci 30 ml i o wymiarach. rury 207 x 16,5 mm, wypelnionego stalym lloz~m katalizatora Pt/SAPO-J. l•Al.10:,, którego nosnik sklada ~ie z tlenowodorotlenku glinu i zeolitu SA?O-11 o strukturze AEL, a zostal wytworzony prly udziale polioh.i polieterowego o srednim ciezarze czasteczkowym 200 Da jako adjuwanta i jest dotowany Pt w ilosci 0,2%. Tuz przed reaktorem mieszanine pro~tolancuchowych weglowodorów laczy ~ie ze strumieniem wodoru Uzyskana mieszanine podaje sie od góry reaktora._!zomeryzacje prowadzi sie w sposób ciagly prze1 220 godziny w sposób ciagly, w temperaturze 320"(, prly stosunku objetosciowym wodór : n-alkany "' 1000:1 Nm~/m 3 , cisnieniu 2 MPa oraz WHSV=0,6 h- 1 W trakcie trwania testu nie stwierdzi'I sie spadku aktywnosci katalitycznej. Mieszanine pore;;kcyjna odbiera sie od dolu reaktor;i i kit•rnjf' ja do ukladu separatorów, gdzie oddziela !;ie resztkowy wodór od frakcji weglowodorowej bogatej w izo-parafiny. Uzyskuje sie se!ektywno~c przemiany weglowodorów nierozgaiezionych w kierunku rozgalezionych weglowodorów 85% przy konwersji 75~l. Po kolejno prow~dzonej dPc;tylacji odzyskujP sie 80% mieszaniny w zakresie wrzenia 1S0-300°C, a uzyskany produkt ma temperature luzepniecia -47"C. Przyklad 4 Prowadzi sit: proces • dwuetapowej, hydroprzemiany oczyszczonego z czastek stalych zuzytego oleju posmazalniczego w ukladzie szeregowo polaczonych dwóch trójfazowych reaktorów przeplywowych. W pierwszym prowadzony jest proces hytlrodeoksygenacji, z kolei w drugim hytlroizomeryzacja. Do tr:ojfazowego. reaktora przeplywowego,- o pojemnosci 200 ml i o wymia_rach_ rury 24x450mm, wypelniónego stalym zlozem katalizatora niklowego o nazwie PL 441706 A1 15/21handlowej NiSAT 300 RS firmy Clariant, przy pomocy pompy wysokocisnieniow~j, dozuje sie orl góry oczysic:r.ony, zuzyty o!ej posmazalniczy. Tuz przed reaktorem olej laczy sie ze :strumieniem wodoru i mieszanine reagentów podaje sie w stosunku wodór ; olej 1000:l. Proc.e::. hydrndeok.sygenacji prowadzi sie w trybie ciaglym przez 250 god2in w temperaturze 350°C, przy cisnieniu wodoru 10 MPa i przy WHSV ""0,7 lY 1 . W trakcie trwania testu nie stwierdza sie spadku aktywnosc.i katalitycznej. Po przejsciu przez zloze stacjonarne reaktora od dolu reaktora odbiera sie pólprodukty i kieruje je do ukladu separatorów, gdzie oddziela sie gazowe pólprodukty od pólproduktow cieklych, ktore stanowi mieszanina weglowodorów pro<:tolancuchowych o dlugosci lancucha (9-(.,2 7 pólroduktu wydziela sie wode. U:yskuje sie -;elektywnosc przemiany skladników zawierajacych reszty kwasowe w kierunku n . alkanów 99,0% przy 93,9% konwer~ji. W nastepnej kc,lejno~ci, dek.ty pólprodukt dozuje sie przy pomocy pompy wysokocisnieniowej do drugiego przeplywowego reaktora trójfazowowego, o pojemnosd 30 ml i n wymiarach rury 207 x 16,5 mm, wypelnionego stalym zlozem katalizatora Pt/SAPO- 11 Al.20-', którego nosnik sklada sie z tlenowodorotlenku glinu i zeolitu SAPO-ll o strukturze AEL, a wstal wytworzony przy udziale poliolu po!ieterowego o srednim ciezarze czasteczkowym 200 Da jako adjuwanta i jest dotowany Pt w ilnsd ?%. Tui pr1ed reaktorem miPsz;mine prostolancuchowych weglowodorów laczy sie ze strumieniem wodoru. Uzyskana mie'.)zanine podaje sie od góry reaktora._lzomeryl.acje prowadzi sie w ~posób ciagly przez 220 godzin, w temperaturze 3!)0"C, pn:y stosunku obJetosciowym wodór : n-alkany"' 1000:1 Nm 3 /m 3 , przy cisnie_niu 5 MPa, WHSV= 0,6 h· 1 . W trakcie trwania testu nie stwierdzono spadku aktywnosci katalitycznej. Mieszanine poreakcyjna :odbiera sie od dolu reaktora i kieruje ja do ukladu separatorów, gdzie oddziela sie resztkowy wodór od frakcji weglowodorowej bogatej w izo-parafiny. Uzyskuje sie selektywnosc przemiany weglowodorów nierozgalezionych w kierunku rozgaleziony.eh weglówoaórów 85% przy konwersji na poziomie 90%. Nastepnie, PL 441706 A1 16/21po destyl.Kji odzyskuje sie 75% mieszanim,' w zakresie wrzenia 150-300T, a uzysk,rny produkt ma temperature krzepniecia ·47°C. Prz~ klad ~ Prowadzi sie proces dwuetapowej hydroprzemiany kwa'.:;u oleinowego w ukladzie 5teregowo polc1c.zon-ych dwóc.h trójfazowych reaktorów przeplywowych. W pierwszym prowadzony jest proce:. hydrodeoksygenaCJi, z kolei w drugim hydroizomeryiacja. Do trójfazowego reaktora przeplywowego, o pojemnoki 200 ml i o wymiarach rury 24x450mm, wyp~lnionego ',talyrr, zlozem katalizatora niklowego o nazwie handlowe; NiSAT 300 RS firmy Clariant, przy pomocy pompy wysokocisnieniowej, dozuje sie od góry wstepnie podgrzam/ kwas oleinowy. Tuz przed reaktorem olej laciy sie ze strumieniem wodoru i mieszanine reagentów podaje sie w stosunku wodór : olej 1000:1. Proces hydrodcoksygcnacji prowadzi sie w trybie ciaglym przez 250 godzin w temperaturze 350"C, przy d$nieniu wodom 10 MPa i przy WHSV ::c:0,7 h 1 • W trakcie tnvania testu nie stwierdza sie spadku aktywnosci katrllitycznej. Po przejsriu prze1 ;doze stacjonarne reaktora od dolu reaktora odbiera sie pólprodukty i kieruje je do ukladu separatorów, gdzie oddziela sie gazowe pólprodukty od pólproduktów ciektych.. które stanowi mieszanina weglowodorów prostolancuchowych o dlugosci lancucha (9-C.22. Z pólroduktu wydzielana jest woda U1yskuje sie c;elektywnosc przemiany skladników zawierajacych reszty kwasowe w kirrunkli n -alkanów 94.,0% przy 9] ,5% konwerr;ji W nastepnej kolejnosci, ciekly pólpródukt dozuje sie przy pomocy pompy - ' ~. • < ' • ' ' • ' . . • wysokocisnieniowej do drugiego przeplywowego reaktora trójfazowowego, o pojemnosci 30 ml i o wymiarach rury 207 x 16,5 mm, wypelnionego stalym zlozem katalizatora Pt/SAPO-ll~Al.203, którego nosnik sklada sie z tlenowodorotlenku glinu i zeolitu SAP0-11 o strukturze AEL, a zostal.wytworzony przy udziale poliolu polieterowego o srednim Ciezarze czasteqkowym 4509 Dil jako adjuwanta i jest dotowany Pt w ilosci 0,5%. Tuz przed reaktorem mieszanine PL 441706 A1 17/21prnstolancuchowych weglowodorów laczy sie ze strumieniem wodoru. Uzyskana mieszanine podaje sie Od góry reaktora. lzomeryzacjeprowadzi sie w sposób ciacly prrnz 220 godzin, w temperaturze 350"C, przy stosunku objetosciowym wodór : n-alkany"" 1000:1 Nm 3 /m 3, przy cisnieniu 5 MPa, WHSV= 0,6 . W trakcie trwania testu nie stwierdza sie spadku aktywnosci katalitycznej. Mieszanine poreakcyjna odbiera sie od dolu reaktora i kieruje ja do ukladu separatorów, gdzie odcb:iela resztkowy wodór od frakcji weglowodorowej bogatej w lzo-parafiny. Uzyskuje selektywnosc przemiany weglowodorów nierozgale.donych w kierunku weglowodorów 89% przy konwersji na poziomie 88%. Nastepnie, po destylacji odzyskuje 75% mieszaniny w zakresie temperatury wrwnia 150- a uzyskany produkt ma temperature krzepniecia PL 441706 A1 18/21zastrzezenia patentowe
1. Sposób wytwarzania biokomponentu paliw plynnych w procesie obejmujacym dwa etapy: • chemiczna konwersje reszt kwasow tluszczowych zawartych w olejach pochodzenia roslinnego do wer,lowodorów prmtolanwchowych popr1.e1. hydroodtlenienie z ud::ialem stacjonarnego katalizatora w obecnosci wodoru, a nastepnie: • przeksztalcenie weglowodorów prostolancuchowych do weglowodorów rozgalezionych w procesie hydroizomeryzacji z udzialem ,;;tarJonarner,o katalizatora oraz wodoru; a obydwa etapy sa prowadzone w ukladzie szeregowyrn dwóch reaktorów przeplywowych ze zraszanym stalym zlozem katalitycrnym, z których kazdy jest wyposazony w regulator przeplywu gazu, regulator przeplywu cieczy, pomiar temperatury na ;,lozu katalitycznym oraz uklad separacji produktów cieklych od gazowych, który posiada moillwosc miedzystopniowego oddzielenia wody, mamienny tym, ze najpierw przy pomocy pompy wysokod5nieniowej duzuje ~ie ciekly strumie n oleju pochodzenia roslinnego, który to strumlen, przed pierwszym reaktorem laczy sie ze strumieniem wodoru tale te stosunek wodór : olej pochodzenia roslinnego wynosi od 50:1 do 1000:1 Nm 3 /m 3 , po czym podaje sie od góry reaktora, prlepusu;ia przez stacjonarne zloze niklowego katalizatora prowadzac hydroodtlenlanie w temperaturze L zakresu 250-350"(, pod cisnieniem .wodoru 5·10 MPa i WHSV z zakresu 0,25-2 h 1 , zas otrzymane polproduk1y odbiera sie od dolu reaktora i kieruje do ukladu separatorów, gdzie oddziela sie pólprodukty gazowe od pólproduktów .. cieklych, które stanowi frakcja w~glowodorów prostolancuchowych o dlugosci lancucha weglowego Cg~Q2, z której wydziela sie wode po czym, w drugim etapie prowadzi sie hydroizomeryzacje prostolancuchowych weglowodorów w, kierunku rozgalezionych weglowodorów, w ten sposób, ze do_ drugiego reaktora.dozuje sie PL 441706 A1 19/21ciekly strumien bezwodnej frakcji n-parafin Co-C22, który przed drugim reaktorem laczy sie ze strumieniem wodoru tak, ZE' ~tosunPk wodór: strumien bezwodnej frakcji n parafin C 9 C~i wynosi od 50:1 do 1000:1 Nm 3 /m~, po czym przepuszcza :;ie przt:z stacjonarne zloze kdtalizatorn, w którym fale aktywna stanowi platyna umiejscowiona w ilosc1 O,l-2% na uformowanym wczesniej nosniku, skladajacym sie z tlPnowodorotlenku glinu i zeolitu o strukturze AEL, pn:y czym w trakcie wytwarzania nosnika jest '.:losowany dodatek adjuwanta, w postaci polioli polieterowych, a hydroizomi=ryzacje prowadzi sie w temperaturze l. zakresu 240- 3400(, pod cisnieniem wodoru 1·5 MPa, a WHSV wynosi 0,2-2 h 1 , po czym uzrkany produkt podda.ie sie· destylarji, oddziela skladniki o temperaturze wrzenia ponizl?.j 150"( i ury,;kuje sie frakcje o wysokiej iawartosci izoalkanów, wrzaca w zakresie temperatur 1S0-300'C
2. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze jako olej pochodzenia roslinnego stosuje sie nieprzetworzony olej roslinny.
3 Sposób wPdlug zastrz 1 znamienny tym, ze jako olej pochod1enia roslinnego stosuje sie rafinowany olej rosiinny.
4. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, i:e jai...o olej pochodzenia roslinnego stosuJe sie posmazalniczv olej roslinny.
5. Sposób wedlug z.?st,1. 4 znamienny tym. ie jako olej pochodienia roslinnego stosuje siq posmazalniczy olej roslinny oczyszczony z cz.-,stek stalych. PL 441706 A1 20/21ai. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr. poczt 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOL Ti:J POLSKIEJ tel.: [+48) 22 579 05 55 I fax: [+48) 22 579 00 01 e-rnail: kontakt@uprp.gov.pl I www.uprp.gov.pl SPRA WOZDANTE O STANIE TECHNIKI DO ZGLOSZENIA NR P.-1-41706 Klasyfikacja zgloszenia: ClOG 3;00_ CHlL 1/04. B0I.T 21/ 7 55_ B0IJ 29/85 Podklasy w których prowadzono poszukiwania: CIOG ClOL B0I.T Bazy komputero1\e w których prowadzono posznkiwania: EPODOC. WPT. XFULL (NPL). bal.) UPRP. google Kategoria dokumentu Dokumenty - z podana identyfikacja Odniesienie do zastrz. A US20102-l-0942 Al (lNST FRANCAlS DU PETROLE) 23-09-2010 1-5 A US20I20I6I67 Al (HANKS PATRICK L: EXXONMOBIL RES & ENGCO) 19- 1-5 01-2012 A WO2009039000 A2 (UOP LLC. MARKER TERRY L: KOKA YEFF PETER: 1-5 ABDO SUHEIL F: KALNES TOM N) 26-03-2009 A WO2008035 l 55 A2 (NIV BEN GURION: HERSKOWTTZ MORDECHA Y) 27- 1-5 03-2008 D Dalszy ciag wvkazu dokumentów na nastepnej stronie A-do.h..umcnl oh.rcsla1ac~ ogólu~ sl<-Ul tcdrnilu. h.tury nic JCSl Uv\i.t~any Li.t posiadajo:tl) '.,Li,;Lcgólnc Lltai.;Lcuic. E -dol-11111c11t st:1110\1 iac) \\'C/.c~uicjs'/.C 1.gfosfcnic lub patent. ale Llj)llblil-.m1 :Ili) w lt1b po ct1cic '/.glos'/.Clli:1, L - do~·urncnt kt0ry 11107c p0dckn:vac w writphwosc n1"tr7cgm1c picrws7cnstwo{ -·wn I. h1h pr7.ytoc7ony w ccl11 ust3lc11i3 clnty pHblik3c_li mncgo cyto,vn11c_~o doknmc11tu lllb 7. inne,s:o S7.Czególne_Q:o powodu. O - dokument odnoszacy sie do uJmrnienia ustnego przez zastosowame, wysta" ieme lub umwmenie w urny sposób. P-ctohumcnl opubliho¼<-Ul)- pucd dala Lgluszenia. ak pllLnicJ 1LiL zaslfLcgana dala picrwsLcl1sl½a. T - doLumcnt pÓ';:nic_is"t:). opt1bliku\\ an: po ch.:ic 1.glus"t:c11ia lub \\· ci.leic picrn•::,/.ci"Lst,., a i 11icbccl;1,.:y \\ konnihcic /,C t:gl()S/.cnicm, ,tle cy (O\\·any \\ celu ·/.rozumienia :r.:is;id lub t:-oni lc7.qc:-c1111 podst:1w ,vy11:1fo7_k11 X -doh1rnent o P.czególnym z1wc7enin: z:i<:tT7egany 1 -.vymla7ek nie mo7.e b>·c uwa7.an>· za nowy lub nie mo7e b>·c uwa7.an>· 7.3 posiad:ii~c}· poziom wymtla7czy. _le7eli ten dokument brany Jest pod uwage samodZlelme, Y - du.Lument o 1:Lczególnym znaczeniu; zastrLegauy '-.vy .11.alazek nie moLe byc uwaLan: za po~iadc1jacy puzium n ynalaLczy jeLeli ten doh.Ltment LOSLarne pulacLon: z _1cch1ym lub l"-ill"-oma Lego typu dul-,.untenlam1, a tal-..1c pulacLClllC bcdz1c ucLywisLc dlu zlia\\1..)', &. -d0l11mc11t 11alc/.;!CY clo tej s;rn1cj rocl/.in: 1x1tc1110,., ::j. Sprawozdanie wykonali-a: Agnieszka Ucinska Ekspert Koordynator Data: 28.04.2023 Uwagi do zgloszenia Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o zastrz. z dnia 11.07.2022 r. Podpis: /podpisano kwalifikowanym podpisem elektronicznym/ Pismo wydane w fomiie dokumentu elektronicznego PL 441706 A1 21/21
PL441706A 2022-07-11 2022-07-11 Sposób wytwarzania biokomponentu paliw płynnych PL246187B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441706A PL246187B1 (pl) 2022-07-11 2022-07-11 Sposób wytwarzania biokomponentu paliw płynnych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441706A PL246187B1 (pl) 2022-07-11 2022-07-11 Sposób wytwarzania biokomponentu paliw płynnych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL441706A1 true PL441706A1 (pl) 2024-01-15
PL246187B1 PL246187B1 (pl) 2024-12-16

Family

ID=89543745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL441706A PL246187B1 (pl) 2022-07-11 2022-07-11 Sposób wytwarzania biokomponentu paliw płynnych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL246187B1 (pl)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008035155A2 (en) * 2006-09-19 2008-03-27 Ben-Gurion University Of The Negev Research & Development Authority Reaction system for production of diesel fuel from vegetable and animal oils
WO2009039000A2 (en) * 2007-09-20 2009-03-26 Uop Llc Production of diesel fuel from biorenewable feedstocks
US20100240942A1 (en) * 2009-03-10 2010-09-23 Ifp Process for hydrodeoxygenation of feeds derived from renewable sources with limited decarboxylation conversion using a catalyst based on nickel and molybdenum
US20120016167A1 (en) * 2010-07-15 2012-01-19 Exxonmobil Research And Engineering Company Hydroprocessing of biocomponent feeds with low pressure hydrogen-containing streams

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008035155A2 (en) * 2006-09-19 2008-03-27 Ben-Gurion University Of The Negev Research & Development Authority Reaction system for production of diesel fuel from vegetable and animal oils
WO2009039000A2 (en) * 2007-09-20 2009-03-26 Uop Llc Production of diesel fuel from biorenewable feedstocks
US20100240942A1 (en) * 2009-03-10 2010-09-23 Ifp Process for hydrodeoxygenation of feeds derived from renewable sources with limited decarboxylation conversion using a catalyst based on nickel and molybdenum
US20120016167A1 (en) * 2010-07-15 2012-01-19 Exxonmobil Research And Engineering Company Hydroprocessing of biocomponent feeds with low pressure hydrogen-containing streams

Also Published As

Publication number Publication date
PL246187B1 (pl) 2024-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2009333684B2 (en) Controlling cold flow properties of transportation fuels from renewable feedstocks
RU2650190C1 (ru) Способ гидрообработки продукта низкотемпературного синтеза фишера-тропша
US9109168B2 (en) Production of paraffinic fuels from renewable materials using a continuous hydrotreatment process
US20150057477A1 (en) Systems and methods for producing fuel from a renewable feedstock
EP1741767A1 (en) Process for the manufacture of diesel range hydrocarbons
JP6501898B2 (ja) フィッシャー・トロプシュ合成油を使用するディーゼル燃料およびジェット燃料製造システムおよび方法
KR20120083340A (ko) 연료유 기재 및 이를 함유하는 항공 연료 조성물
AU2009258035A1 (en) Production of aviation fuel from renewable feedstocks
SG192401A1 (en) Biorenewable naphtha
JP6014460B2 (ja) 前処理工程を含む連続的水素化処理による、再生可能な材料を用いるパラフィン燃料の製造
JP2011052077A (ja) 航空燃料油基材の製造方法及び航空燃料油組成物
US12421458B2 (en) Production of sustainable aviation fuel from CO2 and low-carbon hydrogen
KR20120073237A (ko) 항공 연료유 조성물
US20250026994A1 (en) Production of fuels form hydroprocessed esters and fatty acids, low carbon hydrogen, and carbon dioxide in an integrated hefa and efuels plant
CN100389181C (zh) 一种从费托合成油多产中间馏分油的方法
CA3158966A1 (en) Flexible integrated production plant system and method
CN107033954A (zh) 一种费托合成油加氢提质的方法
PL441706A1 (pl) Sposób wytwarzania biokomponentu paliw płynnych
RU2376062C1 (ru) Способ приготовления катализатора и способ получения дизельного топлива с использованием этого катализатора
US20230049829A1 (en) Process for the integrated production of h2 and aviation kerosene from a renewable raw material
CN106350110A (zh) 一种由费托合成油生产中间馏分油的方法
WO2025250455A1 (en) Renewable paraffinic base oil
WO2026006320A2 (en) Coprocessing of bio-olefins
WO2025153772A1 (en) An integrated method for producing sustainable aviation fuel
CN119317691A (zh) 一种用于生产液体运输燃料组分的方法