Способ производства лёгкого масла путем сжижения биомассы

Изобретение относится к способу производства легкого масла путем сжижения биомассы. Способ производства легкого масла осуществляют путем сжижения биомассы, при этом он включает следующие стадии: (1) смешивают биомассу, катализатор гидрирования и масло селективной очистки для приготовления суспензии биомассы; (2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и газообразным водородом для получения первого продукта реакции; (3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом для получения второго продукта реакции; (4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения для получения легкого компонента и тяжелого компонента; (5) проводят вакуумную перегонку тяжелого компонента для получения легкой фракции; (6) смешивают легкий компонент с легкой фракцией для образования смеси, проводят реакцию гидрирования смеси для получения продукта гидрирования; и (7) продукт гидрирования подвергают операции фракционирования для получения легкого масла. Технический результат – увеличение выхода легкого масла. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данное изобретение относится к области техники сжижения биомассы, и в частности, к способу производства легкого масла посредством сжижения биомассы.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В широком смысле биомасса включает в себя все растения и микроорганизмы, а также животных, использующих растения и микроорганизмы в качестве продуктов питания, и отходы, произведенных животными; в узком смысле биомасса, в целом, означает такие вещества, как лигноцеллюлоза (коротко лигнин), например, стебли и деревья, за исключением сельскохозяйственных зерновых и фруктов и продукции лесохозяйственного производства, остатки переработки сельскохозяйственной продукции, отходы сельского хозяйства и лесного хозяйства, продукты жизнедеятельности домашнего скота и домашней птицы и отходы производственного процесса животноводства. В общем, представителями биомассы являются: сельскохозяйственные культуры, отходы земледелия, лесоматериалы, отходы лесоматериалов, продукты жизнедеятельности животных и т.д. Биомасса становится важным компонентом возобновляемых источников энергии благодаря таким свойствам как возобновляемость, низкий уровень загрязнения окружающей среды и широкая распространенность, так что эффективная разработка и использование энергии биомассы играет очень положительную роль в решении проблем, связанных с источниками энергии и экологической средой.

В данное время способы разработки и использования энергии биомассы проявляются, главным образом, в следующих нескольких аспектах: (1) прямое сжигание: биомассу непосредственно сжигают для использования тепла или последующего получения электроэнергии; (2) физико-химический процесс: биомассу подвергают физико-химической обработке, за которой следует компрессионная формовка для получения сформированного топливного материала; (3) биохимический процесс: биомассу подвергают гидролизу и ферментируют для получения этанола или обрабатывают посредством биогазовой технологии для получения биогаза; и (4) термохимический процесс: биомассу газифицируют для получения топливного газа биомассы или подвергают пиролизу для получения древесного угля или пиролитического масла из биомассы или непосредственно сжижают для получения сжиженной нефти и т.д., при этом в процессе непосредственного сжижения биомассы для получения сжиженной нефти биомасса напрямую вступает в реакцию с водородом, как правило, в условиях высокого давления в присутствии катализатора и превращается в жидкое топливо.

Например, способ непосредственного гидроожижения биомассы, включающий две стадии гидрообработки псевдоожиженного слоя, раскрыт в китайском патентном документе CN 102127462 А. Способ включает следующие стадии: а) стадию, в которой готовят суспензию из частиц биомассы в растворителе, предпочтительно, в растворителе доноре водорода; b) стадию, в которой суспензию подвергают первой гидрообработке в присутствии водорода по меньшей мере в одном реакторе, содержащем псевдоожиженный слой катализатора и осуществляющем работу в условиях температуры от 300 град. С до 440 град. С, общего давления от 15 МПа до 25 МПа, постоянный массовый расход составляет от 0,1/ч до 5/ч и коэффициент подачи водорода составляет от 0,1 нм3/кг до 2 нм3/кг; и с) по меньшей мере часть выходящего потока, полученного на стадии b) подвергают второй гидрообработке в присутствии водорода по меньшей мере в одном реакторе с кипящим слоем катализатора, при этом операцию выполняют в условиях температуры от 350 град. С до 470 град. С, общего давления от 15 МПа до 25 МПа, постоянный массовый расход составляет от 0,1/ч до 5/ч и коэффициент подачи водорода составляет от 0,1 нм3/кг до 2 нм3/кг. В упомянутой выше технологии сырьевую биомассу напрямую сжижают в жидкое вещество посредством первой стадии гидрообработки и второй стадии гидрообработки.

В упомянутой выше технологии жидкое вещество разделяют для получения газовой фазы, водной фазы, легкой фракции, содержащей по меньшей мере один углеводород, выбранный из группы, состоящей из: бензиновых, керосиновых и/или дизельных жидких углеводородов, а также для получения тяжелой углеводородной фракции вакуумного газойля, фракции вакуумного остатка и твердой фракции, которая может находиться в вакуумном остатке. В процессе разделения легкую фракцию можно смешивать с тяжелой углеводородной фракцией вакуумного газойля и с фракцией вакуумного остатка и, таким образом, выход легкой фракции снижается; тяжелую фракцию можно смешиваться с легкой фракцией в процессе разделения, и, таким образом, это также сказывается на выходе легкой фракции.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Следовательно, в данное изобретение заключается в устранении недостатка, состоящего в том, что выход легкого масла, полученного посредством прямого сжижения биомассы, является низким, и предложен способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, дающий высокий выход легкого масла.

Для того, чтобы решить описанную выше задачу, техническое решение по данному изобретению заключается в следующем.

Способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, предложенный в данном изобретении, включает следующие стадии:

(1) смешивают биомассу, катализатор гидрирования и масло селективной очистки для приготовления суспензии биомассы;

(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и газообразным водородом для получения первого продукта реакции;

(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом для получения второго продукта реакции;

(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения для получения легкого компонента и тяжелого компонента;

(5) проводят вакуумную перегонку тяжелого компонента для получения легкой фракции;

(6) смешивают легкий компонент с легкой фракцией для образования смеси, проводят реакцию гидрирования смеси для получения продукта гидрирования; и

(7) продукт гидрирования подвергают операции фракционирования для получения легкого масла.

Предпочтительно, на стадии (1) массовое отношение биомассы к катализатору гидрирования составляет 100:(от 0,5 до 5).

Предпочтительно, на стадии (2) условия реакции для первой реакции сжижения следующие:

температура реакции от 280 град. С до 470 град. С;

давление реакции от 13 МПа до 27 МПа;

соотношение газ-жидкость составляет от 600 л/кг до 1400 л/кг; и

объемный расход суспензии биомассы составляет от 0,3/ч до 2/ч.

Также, на стадии (2) условия реакции для первой реакции сжижения следующие:

температура реакции от 450 град. С до 470 град. С;

давление реакции от 26 МПа до 27 МПа;

соотношение газ-жидкость составляет от 600 л/кг до 1400 л/кг; и

объемный расход суспензии биомассы составляет от 0,3/ч до 2/ч.

Предпочтительно, на стадии (3) условия реакции для второй реакции сжижения следующие:

температура реакции от 300 град. С до 490 град. С;

давление реакции от 12 МПа до 27 МПа;

соотношение газ-жидкость составляет от 700 л/кг до 1600 л/кг; и

объемный расход суспензии биомассы составляет от 0,3/ч до 2/ч.

Также, на стадии (3) условия реакции для второй реакции сжижения следующие:

температура реакции от 480 град. С до 490 град. С;

давление реакции от 26 МПа до 27 МПа;

соотношение газ-жидкость составляет от 700 л/кг до 1600 л/кг; и

объемный расход суспензии биомассы составляет от 0,3/ч до 2/ч.

Предпочтительно, на стадии (5) вакуумную перегонку проводят при температуре от 320 град. С до 400 град. С под давлением 5 кПа до 20 кПа, при этом давление является абсолютным.

Предпочтительно, на стадии (6) условия реакции для реакции гидрирования следующие:

температура реакции от 280 град. С до 440 град. С;

давление реакции от 10 МПа до 25 МПа;

объемное соотношение водород/масло составляет от 800 до 1500; и

объемный расход составляет от 0,5/ч до 2/ч.

Предпочтительно, на стадии (7) операцию фракционирования проводят при температуре от 340 град. С до 390 град. С.

Предпочтительно, способ дополнительно включает стадию сбора дистиллятного масла, полученного после стадии вакуумной перегонки, и сбора тяжелой фракции, полученной после стадии операции фракционирования для того, чтобы использовать дистиллятное масло и тяжелую фракцию в качестве масла селективной очистки.

Предпочтительно, перед тем, как подвергнуть продукт гидрирования операции фракционирования, продукт гидрирования подвергают операции второго разделения для получения газообразного водорода, газофазного легкого углеводорода и жидкой фазы, при этом газообразный водород циркулирует и его используют в первой реакции сжижения, второй реакции сжижения и в реакции гидрирования.

Предпочтительно, на стадии (1) содержание биомассы в суспензии биомассы составляет от 10% мас. до 50% мас. с размером частиц от 5 до 2000 микрон; и смешивание проводят при температуре от 25 град. С до 180 град. С.

Предпочтительно, катализатор гидрирования содержит по меньшей мере один катализатор, выбранный из группы, состоящей из следующих катализаторов:

1) аморфного оксида железа и/или аморфного оксида-гидроксида железа; и

2) аморфного оксида алюминия, несущего активный компонент, причем активный компонент содержит по меньшей мере один оксид, выбранный из оксидов металлов группы VIB, группы VIIB и группы VIII, при этом содержание активного компонента составляет от 10% мас. до 25% мас.

Масло селективной очистки содержит по меньшей мере одно масло, выбранное из группы, состоящей из: дистиллятного масла, полученного после стадии вакуумной перегонки, растительного масла, жидкого жира животного происхождения, каменноугольной смолы и отработанного суспензионного масла установки каталитического крекинга.

Биомасса представляет собой материал, полученный посредством сушки и измельчения, из растений и микроорганизмов, а также животных, использующих растения и микроорганизмы в качестве пищевых продуктов, и отходов, произведенных животными.

По сравнению с известным уровнем техники, способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, предложенный в данном изобретении, имеет следующие положительные эффекты:

1) согласно способу производства легкого масла посредством сжижения биомассы, предложенному в вариантах реализации данного изобретения, биомассу, катализатор гидрирования и масло селективной очистки смешивают для приготовления суспензии биомассы; затем суспензию биомассы и газообразный водород подвергают первой реакции сжижения, а вторую реакцию сжижения проводят для получения второго продукта реакции, таким образом, чтобы полностью превратить биомассу в жидкую фазу посредством двукратных реакций сжижения, при этом повышается выход жидкого масла; затем второй продукт реакции подвергают операции разделения для получения легкого компонента и тяжелого компонента; затем проводят вакуумную перегонку тяжелого компонента для получения легкой фракции; затем легкий компонент смешивают с легкой фракцией для образования смеси и проводят реакцию гидрирования смеси для получения продукта гидрирования; осуществляют отделение легкого компонента от тяжелого компонента в три непрерывные стадии, т.е. посредством операции разделения, вакуумной перегонки и реакции гидрирования; посредством вакуумной перегонки отделяют легкую фракцию, смешанную с тяжелым компонентом, и отделяют тяжелую фракцию, которая не подвержена гидроожижению, чтобы избежать ее влияния на последующее превращение легкого масла; затем легкую фракцию смешивают с легким компонентом для образования смеси и проводят реакцию гидрирования смеси таким образом, что некоторые тяжелые компоненты, подверженные превращению в легкую фракцию, смешанные с легким компонентом, посредством реакции гидрирования могут быть преобразованы в легкие компоненты, при этом выход легкого масла повышается, более конкретно, повышается выход масла с низкотемпературным диапазоном фракционирования, содержащегося в легком масле, например, бензиновой фракции; кроме того, масло из биомассы подвергают разделению и вакуумной перегонке в максимально возможной степени заранее, до скопления и спекания остатков в масле из биомассы; затем остатки удаляют из низа устройства для вакуумной перегонки, таким образом содержание остатков в последующем легком масле уменьшается; и, наконец, продукт гидрирования подвергают операции фракционирования для получения масел всех диапазонов фракционирования. Посредством испытаний доказано, что коэффициент сжижения биомассы достигает 95% мас. или более, при этом содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования 145 град. С или ниже составляет от 30% мас. до 40% мас, содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 145 град. С до 360 град. С составляет от 30% мас. до 50% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 360 град. С до 520 град. С составляет от 10% мас. до 15% мас., оставшаяся часть состоит из тяжелого масла с диапазоном фракционирования 520 град. С или выше и остатков, при этом содержание остатков составляет не более, чем 5% мас;

2) способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, предложенный в вариантах реализации данного изобретения, дополнительно включающий стадию сбора дистиллятного масла, полученного после стадии вакуумной перегонки, и тяжелой фракции, полученной после стадии операции фракционирования, для того, чтобы использовать дистиллятное масло и тяжелую фракцию в качестве масла селективной очистки; причем благодаря этой стадии стоимость масла селективной очистки может быть значительно снижена, при этом источник масла селективной очистки расширен и не ограничен режимом дополнительного добавления масла селективной очистки, например, тяжелого масла, и, следовательно, масло селективной очистки является универсальным для восполнения и обладает высокой эксплуатационной гибкостью; и

3) согласно способу производства легкого масла посредством сжижения биомассы, предложенному в вариантах реализации данного изобретения, перед тем, как подвергнуть продукт гидрирования операции фракционирования, продукт гидрирования дополнительно подвергают второй операции разделения для получения газообразного водорода, газофазного легкого углеводорода и жидкой фазы, причем газообразный водород может быть циркулирующим и его используют в первой реакции сжижения, второй реакции сжижения и в реакции гидрирования.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для того, чтобы более наглядно проиллюстрировать технологические решения, описанные в вариантах реализации данного изобретения или в известном уровне техники, ниже дано краткое описание сопроводительных чертежей, необходимых для описания вариантов реализации изобретения или известного уровня техники. Очевидно, что сопроводительные чертежи в представленном ниже описании представляют собой лишь некоторые из вариантов реализации данного изобретения, на основе которых специалистами в данной области техники без каких-либо творческих усилий могут быть получены другие чертежи.

На Фиг. 1 проиллюстрирована принципиальная технологическая схема способа производства легкого масла посредством сжижения биомассы, предложенного в данном изобретении.

Ссылочные позиции:

1-масло селективной очистки; 2 - биомасса; 3 - катализатор гидрирования; 4 - резервуар суспезии биомассы; 5 - реактор с суспендированным слоем; 6 - реактор с внутренней циркуляцией суспендированного слоя; 7 - продукт гидрирования из реактора с суспендированным слоем; 8 - горячий сепаратор высокого давления; 9 - легкий компонент; 10 - тяжелый компонент; 11 - предохранительный клапан перепада высокого давления; 12 - колонна вакуумной перегонки; 13 - масло верха колонны; 14 - линия отведения дистиллятного масла; 15 - реактор гидрирования с неподвижным слоем; 16 - продукт гидрирования из реактора с неподвижным слоем; 17 - сепаратор; 18 - газообразный водород; 19 - газофазный легкий углеводород; 20 - дистиллятное масло; 21 - ректификационная колонна; 22 - бензиновая фракция из биомассы; 23 - дизтопливо из биомассы; 24 - остатки масла из биомассы со дна колонны; 25 - остаток; и 26 - газообразный водород.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Чтобы сделать цели, технические решения и преимущества данного изобретения более наглядными, данное изобретение в сочетании с вариантами реализации изобретения дополнительно описано ниже. Следует понимать, что данное изобретение может быть осуществлено в различных формах, но не должно быть ограничено описанными вариантами реализации изобретения. Напротив, эти варианты реализации изобретения предложены таким образом, чтобы данное изобретение было исчерпывающим и полным, и концепции данного изобретения будут полностью переданы специалистам в данной области техники. Данное изобретение будет ограничено только прилагаемой формулой изобретения.

Кроме того, технические характеристики, связанные с различными вариантами реализации данного изобретения, описанными ниже, могут быть совместно объединены, если они не противоречат друг другу.

В каждом из следующих вариантов реализации изобретения и сравнительных примеров, расчетные формулы для коэффициента сжижения биомассы и содержания масла из биомассы каждого диапазона фракционирования в дистиллятном масле следующие:

коэффициент сжижения биомассы = (общая масса жидкости в продукте - масса катализатора гидрирования - масса масла селективной очистки) / общая масса биомассы;

содержание масла из биомассы каждого диапазона фракционирования в дистиллятном масле = (масса масла в каждом диапазоне фракционирования - масса масла селективной очистки в диапазоне фракционирования) / общая масса масла из биомассы; и

содержание остатка в дистиллятном масле = масса остатка / общая масса всех масел

Вариант реализации изобретения 1

В этом варианте реализации изобретения предложен способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, как проиллюстрировано на Фиг. 1, включающий следующие стадии:

(1) аморфный оксид алюминия (имеющий размер частиц от 5 до 50 микрон и количество несущих частиц 10% мас.), несущий оксид Мо и оксид Ni, частицы пшеничной соломы с размером частиц 10 микрон и серу равномерно смешивают в резервуаре 4 суспезии биомассы в соответствии с массовым соотношением 5:100:0,3 для получения смеси, смесь добавляют к каменноугольной смоле средней/низкой температуры и проводят равномерное перемешивание при температуре 100 град. С для образования суспензии биомассы с содержанием биомассы 25% мас;

(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и дополнительно добавленным газообразным водородом 26 в реакторе 5 с суспендированным слоем для получения первого продукта реакции, при этом параметры для первой реакции сжижения следующие: температура реакции 320 град. С, давление реакции 20 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1000 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 1/ч;

(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом в реакторе 6 с внутренней циркуляцией суспендированного слоя для получения второго продукта реакции, т.е. продукта гидрирования 7 из реактора с суспендированным слоем, при этом параметры для второй реакции сжижения следующие: температура реакции 400 град. С, давление реакции 20 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1100 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 1/ч;

(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения в горячем сепараторе 8 высокого давления под давлением 19 МПа для производства легкого компонента 9 и тяжелого компонента 10;

(5) тяжелый компонент 10 подвергают операции разгерметизации посредством предохранительного клапана 11 перепада высокого давления, позволяя тяжелому компоненту далее поступать в колонну 12 вакуумной перегонки и проводят вакуумную перегонку при температуре 360 град. С под давлением 10 кПа для получения легкой фракции, т.е. масла верха колонны 13, и дистиллятного масла 14, поступающего в линию отведения в колонне 12 вакуумной перегонки, возвращают дистиллятное масло 14 из линии отведения на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1, и отправляют остатки 25 из низа колонны 12 вакуумной перегонки на повторную переработку;

(6) смешивают легкий компонент 9 с маслом верха 13 колонны для образования смеси и проводят реакцию гидрирования смеси в реакторе 15 гидрирования с неподвижным слоем для получения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем, при этом условия для реакции гидрирования следующие: температура реакции 360 град. С, давление реакции 17 МПа, объемное соотношение водород-масло составляет 1100 и объемный расход составляет 1,2/ч;

(7) позволяют продукту гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем поступать в сепаратор 17, проводят вторую операцию разделения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем для получения газообразного водорода 18, газофазного легкого углеводорода 19 и жидкой фазы, т.е. дистиллятного масла 20, при этом газообразный водород 18 могут использовать в первой реакции сжижения, второй реакции сжижения и в реакции гидрирования, а газофазный легкий углеводород 19 используют повторно; и

(8) позволяют дистиллятному маслу 20 поступать в ректификационную колонну 21, проводят операцию фракционирования при температуре 360 град. С для выделения бензиновой фракции с верха колонны, для выделения дизтоплива из средней и верхней части колонны, и выгружают остатки масла на дне колонны 24, т.е. тяжелую фракцию, из низа колонны, возвращая тяжелую фракцию на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1.

Посредством испытаний доказано, что коэффициент сжижения биомассы достигает 98% мас., при этом содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования 145 град. С или ниже составляет 40% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 145 град. С до 360 град. С составляет 45% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 360 град. С до 520 град. С составляет 10% мас., содержание тяжелого масла с диапазоном фракционирования 520 град. С или выше составляет 4% мас., и содержание остатка составляет 1% мас.

Вариант реализации изобретения 2

В этом варианте реализации изобретения предложен способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, включающий следующие стадии:

(1) аморфный оксид алюминия (имеющий размер частиц от 100 до 150 микрон и количество несущих частиц 25%), несущий оксид W и оксид Ni, частицы соломы тростника с размером частиц 200 микрон и серу равномерно смешивают в резервуаре 4 суспезии биомассы в соответствии с массовым соотношением 1:100:0.4 для получения смеси, смесь добавляют в соевое масло, и проводят равномерное перемешивание при температуре 180 град. С для образования суспензии биомассы с содержанием биомассы 10% мас.;

(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и дополнительно добавленным газообразным водородом 26 в реакторе 5 с суспендированным слоем для получения первого продукта реакции, при этом параметры для первой реакции сжижения следующие: температура реакции 280 град. С, давление реакции 27 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 600 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 2/ч;

(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом в реакторе 6 с внутренней циркуляцией суспендированного слоя для получения второго продукта реакции, т.е. продукта гидрирования 7 из реактора с суспендированным слоем, при этом параметры для второй реакции сжижения следующие: температура реакции 490 град. С, давление реакции 12 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1600 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 0,3/ч;

(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения в горячем сепараторе 8 высокого давления под давлением 15 МПа для производства легкого компонента 9 и тяжелого компонента 10;

(5) тяжелый компонент 10 подвергают операции разгерметизации посредством предохранительного клапана 11 перепада высокого давления, позволяя тяжелому компоненту далее поступать в колонну 12 вакуумной перегонки и проводят вакуумную перегонку при температуре 400 град. С под давлением 5 кПа для получения легкой фракции, т.е. масла верха колонны 13, и дистиллятного масла 14, поступающего в линию отведения в колонне 12 вакуумной перегонки, возвращают дистиллятное масло 14 из линии отведения на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1, и отправляют остатки 25 из низа колонны 12 вакуумной перегонки на повторную переработку;

(6) смешивают легкий компонент 9 с маслом верха 13 колонны для образования смеси и проводят реакцию гидрирования смеси в реакторе 15 гидрирования с неподвижным слоем для получения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем, при этом условия для реакции гидрирования следующие: температура реакции 440 град. С, давление реакции 10 МПа, объемное соотношение водород-масло составляет 1500, и объемный расход составляет 0,5/ч;

(7) позволяют продукту гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем поступать в сепаратор 17, проводят вторую операцию разделения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем для получения газообразного водорода 18, газофазного легкого углеводорода 19 и жидкой фазы, т.е. дистиллятного масла 20, при этом газообразный водород 18 могут использовать в первой реакции сжижения, второй реакции сжижения и в реакции гидрирования, а газофазный легкий углеводород 19 используют повторно; и

(8) позволяют дистиллятному маслу 20 поступать в ректификационную колонну 21, проводят операцию фракционирования при температуре 360 град. С для выделения бензиновой фракции с верха колонны, для выделения дизтоплива из средней и верхней части колонны, и выгружают остатки масла на дне колонны 24, т.е. тяжелую фракцию, из низа колонны, возвращая тяжелую фракцию на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1.

Посредством испытаний доказано, что коэффициент сжижения биомассы достигает 96% мас., при этом содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования 145 град. С или ниже составляет 35% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 145 град. С до 360 град. С составляет 40% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 360 град. С до 520 град. С составляет 15% мас., содержание тяжелого масла с диапазоном фракционирования 520 град. С или выше составляет 6% мас., и содержание остатка составляет 4% мас.

Вариант реализации изобретения 3

В этом варианте реализации изобретения предложен способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, включающий следующие стадии:

(1) аморфный оксид алюминия (имеющий размер частиц от 100 до 150 микрон и количество несущих частиц 10%), несущий оксид Pd и оксид Ni, аморфный оксид железа, частицы соломы тростника с размером частиц 1000 микрон и серу равномерно смешивают в резервуаре 4 суспезии биомассы в соответствии с массовым соотношением 2:2:100:0.3 для получения смеси, смесь добавляют в соевое масло и проводят равномерное перемешивание при температуре 25 град. С для образования суспензии биомассы с содержанием биомассы 50% мас.;

(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и дополнительно добавленным газообразным водородом 26 в реакторе 5 с суспендированным слоем для получения первого продукта реакции, при этом параметры для первой реакции сжижения следующие: температура реакции 470 град. С, давление реакции 13 МПа, соотношение газ-жидкость составляет от 1400 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 0,3/ч;

(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом в реакторе 6 с внутренней циркуляцией суспендированного слоя для получения второго продукта реакции, т.е. продукта гидрирования 7 из реактора с суспендированным слоем, при этом параметры для второй реакции сжижения следующие: температура реакции 300 град. С, давление реакции 27 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 700 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 2/ч;

(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения в горячем сепараторе 8 высокого давления под давлением 15 МПа для производства легкого компонента 9 и тяжелого компонента 10;

(5) тяжелый компонент 10 подвергают операции разгерметизации посредством предохранительного клапана 11 перепада высокого давления, позволяя тяжелому компоненту далее поступать в колонну 12 вакуумной перегонки, и проводят вакуумную перегонку при температуре 320 град. С под давлением 20 кПа для получения легкой фракции, т.е. масла верха колонны 13, и дистиллятного масла 14, поступающего в линию отведения в колонне 12 вакуумной перегонки, возвращают дистиллятное масло 14 из линии отведения на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1, и отправляют остатки 25 из низа колонны 12 вакуумной перегонки на повторную переработку;

(6) смешивают легкий компонент 9 с маслом верха 13 колонны для образования смеси и проводят реакцию гидрирования смеси в реакторе 15 гидрирования с неподвижным слоем для получения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем, при этом условия для реакции гидрирования следующие: температура реакции 280 град. С, давление реакции 25 МПа, объемное соотношение водород-масло составляет 800 и объемный расход составляет 2/ч;

(7) позволяют продукту гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем поступать в сепаратор 17, проводят вторую операцию разделения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем для получения газообразного водорода 18, газофазного легкого углеводорода 19 и жидкой фазы, т.е. дистиллятного масла 20, при этом газообразный водород 18 могут использовать в первой реакции сжижения, второй реакции сжижения и в реакции гидрирования, а газофазный легкий углеводород 19 используют повторно; и

(8) позволяют дистиллятному маслу 20 поступать в ректификационную колонну 21, проводят операцию фракционирования при температуре 300 град. С для выделения бензиновой фракции с верха колонны, для выделения дизтоплива из средней и верхней части колонны, и выгружают остатки масла на дне колонны 24, т.е. тяжелую фракцию, из низа колонны, возвращая тяжелую фракцию на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1.

Посредством испытаний доказано, что коэффициент сжижения биомассы достигает 97% мас., при этом содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования 145 град. С или ниже составляет 36% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 145 град. С до 360 град. С составляет 42% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 360 град. С до 520 град. С составляет 14% мас., содержание тяжелого масла с диапазоном фракционирования 520 град. С или выше составляет 6% мас., и содержание остатка составляет 2% мас.

Вариант реализации изобретения 4

В этом варианте реализации изобретения предложен способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, включающий следующие стадии:

(1) аморфный оксид алюминия (имеющий размер частиц от 150 до 200 микрон и количество несущих частиц 13%), несущий оксид Мо и оксид Со, частицы деревянной стружки с размером частиц 2000 микрон и серу равномерно смешивают в резервуаре 4 суспезии биомассы в соответствии с массовым соотношением 3:100:0.2 для получения смеси, смесь добавляют в жидкий жир животного происхождения низкой температуры и проводят равномерное перемешивание при температуре 80 град. С для образования суспензии биомассы с содержанием биомассы 20% мас.;

(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и дополнительно добавленным газообразным водородом 26 в реакторе 5 с суспендированным слоем для получения первого продукта реакции, при этом параметры для первой реакции сжижения следующие: температура реакции 320 град. С, давление реакции 18 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 800 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 1,5/ч;

(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом в реакторе 6 с внутренней циркуляцией суспендированного слоя для получения второго продукта реакции, т.е. продукта гидрирования 7 из реактора с суспендированным слоем, при этом параметры для второй реакции сжижения следующие: температура реакции 350 град. С, давление реакции 18 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1200 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 1,5/ч;

(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения в горячем сепараторе 8 высокого давления под давлением 22 МПа для производства легкого компонента 9 и тяжелого компонента 10;

(5) тяжелый компонент 10 подвергают операции разгерметизации посредством предохранительного клапана 11 перепада высокого давления, позволяя тяжелому компоненту далее поступать в колонну 12 вакуумной перегонки, и проводят вакуумную перегонку при температуре 380 град. С под давлением 8 кПа для получения легкой фракции, т.е. масла верха колонны 13, и дистиллятного масла 14, поступающего в линию отведения в колонне 12 вакуумной перегонки, и отправляют остатки 25 из низа колонны 12 вакуумной перегонки на повторную переработку;

(6) смешивают легкий компонент 9 с маслом верха 13 колонны для образования смеси и проводят реакцию гидрирования смеси в реакторе 15 гидрирования с неподвижным слоем для получения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем, при этом условия для реакции гидрирования следующие: температура реакции 400 град. С, давление реакции 18 МПа, объемное соотношение водород-масло составляет 1100, и объемный расход составляет 1,3/ч;

(7) позволяют продукту гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем поступать в сепаратор 17, проводят вторую операцию разделения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем для получения газообразного водорода 18, газофазного легкого углеводорода 19 и жидкой фазы, т.е. дистиллятного масла 20, при этом газообразный водород 18 могут использовать в первой реакции сжижения, второй реакции сжижения и в реакции гидрирования, а газофазный легкий углеводород 19 используют повторно; и

(8) позволяют дистиллятному маслу 20 поступать в ректификационную колонну 21, проводят операцию фракционирования при температуре 330 град. С для выделения бензиновой фракции с верха колонны, для выделения дизтоплива из средней и верхней части колонны, и выгружают остатки масла на дне колонны 24, т.е. тяжелую фракцию, из низа колонны.

Посредством испытаний доказано, что коэффициент сжижения биомассы достигает 95% мас., при этом содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования 145 град. С или ниже составляет 30% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 145 град. С до 360 град. С составляет 40% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 360 град. С до 520 град. С составляет 15% мас., содержание тяжелого масла с диапазоном фракционирования 520 град. С или выше составляет 10% мас., и содержание остатка составляет 5% мас.

Вариант реализации изобретения 5

В этом варианте реализации изобретения предложен способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, включающий следующие стадии:

(1) аморфный оксид алюминия (имеющий размер частиц от 250 до 350 микрон и количество несущих частиц 42% мас.), несущий оксид W и оксид Со, аморфный оксид-гидроксид железа, небольшие частицы деревянной стружки с размером частиц 5 микрон и серу равномерно смешивают в резервуаре 4 суспезии биомассы в соответствии с массовым соотношением 1:2:100:0.25 для получения смеси, смесь добавляют в растительное масло низкой температуры и проводят равномерное перемешивание при температуре 120 град. С для образования суспензии биомассы с содержанием биомассы 40% мас.;

(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и дополнительно добавленным газообразным водородом 26 в реакторе 5 с суспендированным слоем для получения первого продукта реакции, при этом параметры для первой реакции сжижения следующие: температура реакции 360 град. С, давление реакции 21 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1300 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 1,1/ч;

(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом в реакторе 6 с внутренней циркуляцией суспендированного слоя для получения второго продукта реакции, т.е. продукта гидрирования 7 из реактора с суспендированным слоем, при этом параметры для второй реакции сжижения следующие: температура реакции 330 град. С, давление реакции 24 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1000 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 1,6/ч;

(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения в горячем сепараторе 8 высокого давления под давлением 21 МПа для производства легкого компонента 9 и тяжелого компонента 10;

(5) тяжелый компонент 10 подвергают операции разгерметизации посредством предохранительного клапана 11 перепада высокого давления, позволяя тяжелому компоненту далее поступать в колонну 12 вакуумной перегонки, и проводят вакуумную перегонку при температуре 330 град. С под давлением 11 кПа для получения легкой фракции, т.е. масла верха колонны 13, и дистиллятного масла 14, поступающего в линию отведения в колонне 12 вакуумной перегонки, возвращают дистиллятное масло 14 из линии отведения на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1, и отправляют остатки 25 из низа колонны 12 вакуумной перегонки на повторную переработку;

(6) смешивают легкий компонент 9 с маслом верха 13 колонны для образования смеси и проводят реакцию гидрирования смеси в реакторе 15 гидрирования с неподвижным слоем для получения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем, при этом условия для реакции гидрирования следующие: температура реакции 360 град. С, давление реакции 20 МПа, объемное соотношение водород-масло составляет 1000, и объемный расход составляет 1/ч;

(7) позволяют продукту гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем поступать в сепаратор 17, проводят вторую операцию разделения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем для получения газообразного водорода 18, газофазного легкого углеводорода 19 и жидкой фазы, т.е. дистиллятного масла 20, при этом газообразный водород 18 могут использовать в первой реакции сжижения, второй реакции сжижения и в реакции гидрирования, а газофазный легкий углеводород 19 используют повторно; и

(8) позволяют дистиллятному маслу 20 поступать в ректификационную колонну 21, проводят операцию фракционирования при температуре 280 град. С для выделения бензиновой фракции с верха колонны, для выделения дизтоплива из средней и верхней части колонны, и выгружают остатки масла на дне колонны 24, т.е. тяжелую фракцию, из низа колонны, возвращая тяжелую фракцию на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1.

Посредством испытаний доказано, что коэффициент сжижения биомассы достигает 96% мас., при этом содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования 145 град. С или ниже составляет 33% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 145 град. С до 360 град. С составляет 43% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 360 град. С до 520 град. С составляет 15% мас., содержание тяжелого масла с диапазоном фракционирования 520 град. С или выше составляет 5% мас., и содержание остатка составляет 4% мас.

Вариант реализации изобретения 6

В этом варианте реализации изобретения предложен способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, включающий следующие стадии:

(1) аморфный оксид алюминия (имеющий размер частиц от 350 до 500 микрон и количество несущих частиц 40% мас.), несущий оксид Мо и оксид Ni, аморфный оксид железа, частицы пшеничной соломы с размером частиц 10 микрон и серу равномерно смешивают в резервуаре 4 суспезии биомассы в соответствии с массовым соотношением 1:1:100:0,1 для получения смеси, смесь добавляют к каменноугольной смоле средней/низкой температуры и проводят равномерное перемешивание при температуре 100 град. С для образования суспензии биомассы с содержанием биомассы 40% мас.;

(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и дополнительно добавленным газообразным водородом 26 в реакторе 5 с суспендированным слоем для получения первого продукта реакции, при этом параметры для первой реакции сжижения следующие: температура реакции 300 град. С, давление реакции 21 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1000 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 1,1/ч;

(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом в реакторе 6 с внутренней циркуляцией суспендированного слоя для получения второго продукта реакции, т.е. продукта гидрирования 7 из реактора с суспендированным слоем, при этом параметры для второй реакции сжижения следующие: температура реакции 330 град. С, давление реакции 24 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1000 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 2/ч;

(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения в горячем сепараторе 8 высокого давления под давлением 21 МПа для производства легкого компонента 9 и тяжелого компонента 10;

(5) тяжелый компонент 10 подвергают операции разгерметизации посредством предохранительного клапана 11 перепада высокого давления, позволяя тяжелому компоненту далее поступать в колонну 12 вакуумной перегонки, и проводят вакуумную перегонку при температуре 330 град. С под давлением 11 кПа для получения легкой фракции, т.е. масла верха колонны 13, и дистиллятного масла 14, поступающего в линию отведения в колонне 12 вакуумной перегонки, возвращают дистиллятное масло 14 из линии отведения на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1, и отправляют остатки 25 из низа колонны 12 вакуумной перегонки на повторную переработку;

(6) смешивают легкий компонент 9 с маслом верха 13 колонны для образования смеси и проводят реакцию гидрирования смеси в реакторе 15 гидрирования с неподвижным слоем для получения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем, при этом условия для реакции гидрирования следующие: температура реакции 360 град. С, давление реакции 20 МПа, объемное соотношение водород-масло составляет 1000, и объемный расход составляет 1/ч; и

(7) позволяют продукту гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем поступать в ректификационную колонну 21, проводят операцию фракционирования при температуре 280 град. С для выделения бензиновой фракции с верха колонны, для выделения дизтоплива из средней и верхней части колонны, и выгружают остатки масла на дне колонны 24, т.е. тяжелую фракцию, из низа колонны, возвращая тяжелую фракцию на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1.

Посредством испытаний доказано, что коэффициент сжижения биомассы достигает 96.5% мас., при этом содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования 145 град. С или ниже составляет 34% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 145 град. С до 360 град. С составляет 42,5% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 360 град. С до 520 град. С составляет 15% мас., содержание тяжелого масла с диапазоном фракционирования 520 град. С или выше составляет 4,5% мас., и содержание остатка составляет 4% мас.

Вариант реализации изобретения 7

В этом варианте реализации изобретения предложен способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, включающий следующие стадии:

(1) аморфный оксид алюминия (имеющий размер частиц от 100 до 150 микрон и количество несущих частиц 25%), несущий оксид W и оксид Ni, частицы соломы тростника с размером частиц 200 микрон и серу равномерно смешивают в резервуаре 4 суспезии биомассы в соответствии с массовым соотношением 1:100:0,4 для получения смеси, смесь добавляют в соевое масло и проводят равномерное перемешивание при температуре 180 град. С для образования суспензии биомассы с содержанием биомассы 10% мас.;

(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и дополнительно добавленным газообразным водородом 26 в реакторе 5 с суспендированным слоем для получения первого продукта реакции, при этом параметры для первой реакции сжижения следующие: температура реакции 450 град. С, давление реакции 26 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 600 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 2/ч;

(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом в реакторе 6 с внутренней циркуляцией суспендированного слоя для получения второго продукта реакции, т.е. продукта гидрирования 7 из реактора с суспендированным слоем, при этом параметры для второй реакции сжижения следующие: температура реакции 480 град. С, давление реакции 26 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1600 л/кг, и объемный расход суспензии биомассы составляет 0,3/ч;

(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения в горячем сепараторе 8 высокого давления под давлением 15 МПа для производства легкого компонента 9 и тяжелого компонента 10;

(5) тяжелый компонент 10 подвергают операции разгерметизации посредством предохранительного клапана 11 перепада высокого давления, позволяя тяжелому компоненту далее поступать в колонну 12 вакуумной перегонки, и проводят вакуумную перегонку при температуре 400 град. С под давлением 5 кПа для получения легкой фракции, т.е. масла верха колонны 13, и дистиллятного масла 14, поступающего в линию отведения в колонне 12 вакуумной перегонки, возвращают дистиллятное масло 14 из линии отведения на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1, и отправляют остатки 25 из низа колонны 12 вакуумной перегонки на повторную переработку;

(6) смешивают легкий компонент 9 с маслом верха 13 колонны для образования смеси и проводят реакцию гидрирования смеси в реакторе 15 гидрирования с неподвижным слоем для получения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем, при этом условия для реакции гидрирования следующие: температура реакции 440 град. С, давление реакции 10 МПа, объемное соотношение водород-масло составляет 1500, и объемный расход составляет 0,5/ч;

(7) позволяют продукту гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем поступать в сепаратор 17, проводят вторую операцию разделения продукта гидрирования 16 из реактора с неподвижным слоем для получения газообразного водорода 18, газофазного легкого углеводорода 19 и жидкой фазы, т.е. дистиллятного масла 20, при этом газообразный водород 18 могут использовать в первой реакции сжижения, второй реакции сжижения и в реакции гидрирования, а газофазный легкий углеводород 19 используют повторно; и

(8) позволяют дистиллятному маслу 20 поступать в ректификационную колонну 21, проводят операцию фракционирования при температуре 390 град. С для выделения бензиновой фракции с верха колонны, для выделения дизтоплива из средней и верхней части колонны, и выгружают остатки масла на дне колонны 24, т.е. тяжелую фракцию, из низа колонны, возвращая тяжелую фракцию на стадию (1) в качестве масла селективной очистки 1.

Посредством испытаний доказано, что коэффициент сжижения биомассы достигает 96,8% мас., при этом содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования 145 град. С или ниже составляет 35,2% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 145 град. С до 360 град. С составляет 40,5% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 360 град. С до 520 град. С составляет 15% мас., содержание тяжелого масла с диапазоном фракционирования 520 град. С или выше составляет 5,3% мас., и содержание остатка составляет 4% мас.

Сравнительный пример 1

В этом сравнительном примере предложен способ производства легкого масла посредством сжижения биомассы, включающий следующие стадии:

(1) аморфный оксид алюминия (имеющий размер частиц от 5 до 50 микрон и количество несущих частиц 10% мас.), несущий оксид Мо и оксид Ni, частицы пшеничной соломы с размером частиц 10 микрон и серу равномерно смешивают в резервуаре 4 суспезии биомассы в соответствии с массовым соотношением 5:100:0,3 для получения смеси, смесь добавляют в каменноугольную смолу средней/низкой температуры и проводят равномерное перемешивание при температуре 100 град. С для образования суспензии биомассы с содержанием биомассы 25% мас.;

(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и дополнительно добавленным газообразным водородом 26 в реакторе 5 с суспендированным слоем для получения первого продукта реакции, при этом параметры для первой реакции сжижения следующие: температура реакции 320 град. С, давление реакции 20 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1000 л/кг и объемный расход суспензии биомассы составляет 1/ч;

(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом в реакторе 6 с внутренней циркуляцией суспендированного слоя для получения второго продукта реакции, т.е., суспендированного слоя продукта 7 гидрирования, при этом параметры для второй реакции сжижения следующие: температура реакции 400 град. С, давление реакции 20 МПа, соотношение газ-жидкость составляет 1100 л/кг и объемный расход суспензии биомассы составляет 1/ч; и

(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения в горячем сепараторе 8 высокого давления под давлением 19 МПа для производства легкого компонента 9 и тяжелого компонента 10.

Посредством испытаний доказано, что коэффициент сжижения биомассы достигает 98% мас., при этом содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования 145 град. С или ниже составляет 15% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 145 град. С до 360 град. С составляет 20% мас., содержание масла из биомассы с диапазоном фракционирования от 360 град. С до 520 град. С составляет 45% мас., содержание тяжелого масла с диапазоном фракционирования 520 град. С или выше составляет 12% мас., и содержание остатка составляет 8% мас.

Очевидно, что описанные выше варианты реализации изобретения являются всего лишь примерами для наглядности описания, но не ограничивают осуществление данного изобретения. Для специалистов в данной области техники будет понятно, что возможны различные вариации или изменения в разных формах на основании вышеприведенного описания. В контексте данного изобретения все варианты осуществления не должны и не могут быть исчерпывающими. Любые произведенные очевидные вариации или изменения все также находятся в пределах объема защиты данного изобретения.

1. Способ производства легкого масла путем сжижения биомассы, включающий следующие стадии:

(1) смешивают биомассу, катализатор гидрирования и масло селективной очистки для приготовления суспензии биомассы;

(2) проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и газообразным водородом для получения первого продукта реакции;

(3) проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом для получения второго продукта реакции;

(4) второй продукт реакции подвергают первой операции разделения для получения легкого компонента и тяжелого компонента;

(5) проводят вакуумную перегонку тяжелого компонента для получения легкой фракции;

(6) смешивают легкий компонент с легкой фракцией для образования смеси, проводят реакцию гидрирования смеси для получения продукта гидрирования; и

(7) продукт гидрирования подвергают операции фракционирования для получения легкого масла.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии (1) массовое соотношение биомассы к катализатору гидрирования составляет 100:(от 0,5 до 5).

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на стадии (2) условия реакции для первой реакции сжижения следующие:

температура реакции от 280°С до 470°С;

давление реакции от 13 МПа до 27 МПа;

соотношение газ-жидкость составляет от 600 л/кг до 1400 л/кг; и

объемный расход суспензии биомассы от 0,3/ч до 2/ч.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что на стадии (3) условия реакции для второй реакции сжижения следующие:

температура реакции от 300°С до 490°С;

давление реакции от 12 МПа до 27 МПа;

соотношение газ-жидкость составляет от 700 л/кг до 1600 л/кг; и

объемный расход суспензии биомассы составляет от 0,3/ч до 2/ч.

5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что на стадии (4) вакуумную перегонку проводят при температуре от 320°С до 400°С под давлением от 5 кПа до 20 кПа.

6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что на стадии (6) условия реакции для реакции гидрирования следующие:

температура реакции от 280°С до 440°С;

давление реакции от 10 МПа до 25 МПа;

объемное соотношение водород/масло составляет от 800 до 1500; и

объемный расход составляет от 0,5/ч до 2/ч.

7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что на стадии (7) операцию фракционирования проводят при температуре от 340°С до 390°С.

8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что дополнительно включает стадию сбора дистиллятного масла, полученного после стадии вакуумной перегонки, и сбора тяжелой фракции, полученной после стадии операции фракционирования, чтобы использовать дистиллятное масло и тяжелую фракцию в качестве масла селективной очистки.

9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что, перед тем, как подвергнуть продукт гидрирования операции фракционирования, продукт гидрирования подвергают операции второго разделения для получения газообразного водорода, газофазного легкого углеводорода и жидкой фазы, при этом газообразный водород циркулирует и его используют в первой реакции сжижения, второй реакции сжижения и в реакции гидрирования.

10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что на стадии (1) суспензия биомассы содержит биомассы от 10% мас. до 50% мас. с размером частиц от 5 до 2000 микрон; и

смешивание проводят при температуре от 25°С до 180°С.

11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что катализатор гидрирования содержит по меньшей мере один катализатор, выбранный из группы, состоящей из следующих катализаторов:

1) аморфный оксид железа и/или аморфный оксид-гидроксид железа; и

2) аморфный оксид алюминия, несущий активный компонент, причем активный компонент содержит по меньшей мере один оксид, выбранный из оксидов металлов группы VIB, группы VIIB и группы VIII, и содержание активного компонента составляет от 10% мас. до 25% мас.; при этом

масло селективной очистки содержит по меньшей мере одно масло, выбранное из группы, состоящей из: дистиллятного масла, полученного после стадии вакуумной перегонки, растительного масла, жидкого жира животного происхождения, каменноугольной смолы и отработанного суспензионного масла установки каталитического крекинга.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу переработки тяжелых нефтяных остатков, включающему вакуумную перегонку мазута с выделением прямогонного вакуумного дистиллята и гудрона, коксование гудрона с последующим разделением жидких продуктов коксования на бензиновую, дизельную фракции и тяжелую газойлевую фракцию, которую смешивают с прямогонным вакуумным дистиллятом и направляют на стадию гидрооблагораживания.

Изобретение относится к способу переработки сырой нефти, который включает применение определенной установки гидроконверсии. В частности, изобретение относится к способу, который позволяет оптимизировать переработку нефтяного сырья на нефтеперерабатывающем предприятии, оборудованном установкой коксования.

Настоящее изобретение относится к способу получения низкозастывающей основы гидравлических масел, который может быть применен в нефтеперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к способу проведения тепло-массобменного процесса для системы жидкость-жидкость, газ-жидкость, жидкость-твердая фаза, в том числе процессов дистилляции, ректификации, выпаривания, дегазации и других процессов разделения жидких смесей и суспензий, и может быть использовано в процессах ректификации термонестабильных продуктов, перегонки тяжелых остатков нефти, утилизации нефтяного шлама, получения неокисленного битума, дистилляции глицерина, этаноламинов, гликолей, выделения растворителей из экстрактов и рафинатов, выпаривания растворов, дегазации газожидкостных смесей.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способу получения смазочных материалов, а именно смазочно-охлаждающих технологических сред, с высоким индексом вязкости и может найти широкое применение в качестве базовых смазочных сред при производстве гидравлических, амортизационных, формовочных, смазочно-охлаждающих жидкостей, а также масел на основе нефтяного сырья в машиностроительной, металлургической, строительной отраслях промышленности.

Изобретение относится к ротационно-ударному испарителю (РУИ), который предназначен для испарения жидкостей, например нефти и нефтепродуктов, и может быть применен в установках для вакуумной перегонки, очистки, опреснения, получения элитных эфирных масел и спиртных напитков, а также в ряде других областей.

Изобретение относится к установкам для вакуумного фракционирования и может быть использовано для перегонки мазута в нефтеперерабатывающей промышленности. Вакуумная установка включает линию 1 подачи нагретого мазута в блок 6 вакуумного фракционирования и линию 3 вывода газов разложения с вакуумсоздающей системой 4.

Изобретение относится к способу обработки тяжелого остатка на основе углеводородов. Описан способ обработки тяжелого остатка (1) на основе углеводородов, в частности битумного остатка с содержанием асфальтенов в количестве от 20 до 45% масс.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при переработке тяжелых нефтяных остатков. Способ переработки тяжелых нефтяных остатков включает ввод нагретого в печи сырья в вакуумную колонну с отбором вакуумных дизельных и газойлевых фракций и остатка с использованием верхнего и нижнего циркуляционных орошений и вводом испаряющего агента в низ вакуумной колонны, способ отличается тем, что нижнее циркуляционное орошение после охлаждения в теплообменниках вводят в колонну двумя потоками на различные контактные устройства, расположенные выше вывода его из колонны, при этом количество верхнего потока нижнего циркуляционного орошения составляет не более 60% от общего количества вышеупомянутого орошения.

Изобретение относится к вакуумной дистилляции потока неочищенных углеводородов. Способ высоковакуумной дистилляции углеводородного потока включает: i) пропускание углеводородного потока, который представляет собой поток остатка, покидающего установку перегонки сырой нефти (УПСН), имеющий начальную точку кипения по меньшей мере 230°С и ниже чем 500°С, в емкость (10) предварительного однократного испарения, в которой поддерживаются условия для разделения углеводородного потока на жидкость предварительного однократного испарения и пар предварительного однократного испарения, при этом давление находится в диапазоне от 0,1 атм (абс.) до 0,8 атм (абс.) и температура находится в диапазоне от 340°С до 360°С; ii) пропускание жидкости предварительного однократного испарения в вакуумную печь (20), в которой поддерживаются условия для нагревания и частичного испарения жидкости предварительного однократного испарения, iii) пропускание нагретого в печи потока в зону (50), расположенную в нижней части вакуумной дистилляционной колонны (30), в которой поддерживаются условия фракционирования, и iv) пропускание пара однократного предварительного испарения в вакуумную дистилляционную колонну (30) в дополнительной зоне (40), расположенной в нижней части вакуумной дистилляционной колонны, при этом дополнительная зона (40) для введения пара предварительного однократного испарения расположена на дне зоны отпаривания, которая расположена ниже зоны (50) для введения выходящего из печи потока, так что остаток выходящего из печи потока контактирует с паром предварительного однократного испарения в зоне отпаривания в условиях отпаривания остатка, при этом пар предварительного однократного испарения используется для отпаривания выходящего из печи потока в вакуумной колонне, при этом полностью исключается использование водяного пара в качестве отпаривающей среды.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для извлечения жирных газов из смеси углеводородных газов. Установка содержит, по меньшей мере, струйный аппарат, для сжатия смеси углеводородных газов, колонну стабилизации и блок абсорбции.

Изобретение относится к способам переработки тяжелого углеводородного сырья с чрезвычайно высоким содержанием парафино-нафтеновых углеводородов и низким содержанием нативных смол и асфальтенов под давлением водорода в присутствии гетерогенных наноразмерных катализаторов и может быть использовано при переработке атмосферного остатка дистилляции газового конденсата (АОГК).

Изобретение относится к способу переработки сырой нефти, который включает применение определенной установки гидроконверсии. В частности, изобретение относится к способу, который позволяет оптимизировать переработку нефтяного сырья на нефтеперерабатывающем предприятии, оборудованном установкой коксования.

Изобретение относится к области подготовки нефти, а именно к технологическим схемам, обеспечивающим снижение давления насыщенных паров и очистку нефти от сероводорода физическими методами.

Изобретение относится к способу суспензионного гидрокрекинга, включающему суспензионный гидрокрекинг углеводородного подаваемого потока в реакторе суспензионного гидрокрекинга для получения отходящего потока гидропереработки; отпаривание относительно холодного отходящего потока гидропереработки, который представляет собой часть указанного отходящего потока гидропереработки, в холодной отпарной колонне для получения холодного отпаренного потока; отпаривание относительно теплого отходящего потока гидропереработки, который представляет собой часть указанного отходящего потока гидропереработки; отпаривание относительно горячего отходящего потока гидропереработки, который представляет собой часть указанного отходящего потока гидропереработки, в горячей отпарной колонне для получения горячего отпаренного потока; и фракционирование указанного горячего отпаренного потока.

Настоящее изобретение относится к способу гидропереработки газойля, включающему: (а) приведение газойля в контакт с водородом и, необязательно, первым разбавителем для получения первого жидкого питающего потока, где водород растворяют в первом жидком питающем потоке; (b) приведение первого жидкого питающего потока в контакт с первым катализатором в заполненной жидкостью реакционной зоне гидрообработки для получения первого выходящего потока; (c) необязательно возврат части первого выходящего потока, которая используется в качестве всего первого разбавителя или его части в стадии (a); (d) в зоне сепарации, сепарация растворенных газов из части первого выходящего потока, не возвращенной на стадию (c), с получением продукта сепарации; (e) приведение продукта сепарации в контакт с водородом и, необязательно, вторым разбавителем с образованием второго жидкого питающего потока, где водород растворен во втором жидком питающем потоке; (f) приведение второго жидкого питающего потока в контакт со вторым катализатором в заполненной жидкостью реакционной зоне гидрокрекинга с получением второго выходящего потока; (g) необязательно возврат части второго выходящего потока, которая используется в качестве всего второго разбавителя или его части в стадии (е); и (h) в зоне перегонки, находящейся выше или ниже по технологическому потоку относительно реакционной зоны гидрокрекинга, разделение одного или нескольких продуктов перегонки и тяжелой нефтяной фракции из (1) невозвращаемой части первого выходящего потока, если зона перегонки находится выше по технологическому потоку относительно реакционной зоны гидрокрекинга, или (2) невозвращаемой части второго выходящего потока, если зона перегонки находится ниже по технологическому потоку относительно реакционной зоны гидрокрекинга.

Изобретение относится к процессам нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способам очистки от сероводорода мазута и нефтяных фракций - компонентов товарного мазута.

Изобретение относится к способу гидропереработки, включающему гидропереработку углеводородного подаваемого потока в реакторе гидропереработки для получения отходящего потока гидропереработки; пропускание указанного отходящего потока гидропереработки через горячий сепаратор для получения горячего головного потока и горячего отходящего потока гидропереработки из сепаратора; пропускание указанного горячего головного потока в теплый сепаратор для получения теплого головного потока и теплого отходящего потока гидропереработки из сепаратора; пропускание указанного теплого головного потока в холодный сепаратор для получения холодного отходящего потока гидропереработки из сепаратора; отпаривание указанного горячего отходящего потока гидропереработки из сепаратора, указанного теплого отходящего потока гидропереработки из сепаратора и указанного холодного отходящего потока гидропереработки из сепаратора в отпарной колонне; получение холодного отпаренного потока и горячего отпаренного потока; и фракционирование указанного горячего отпаренного потока в колонне вакуумного фракционирования продуктов.

Изобретение относится к способам разделения потока нафты. Способ рекуперации тепла в процессе разделения потока нафты включает в себя: разделение потока (10) нафты в разделительной колонне (16) нафты на головной поток (22), содержащий легкую нафту, и кубовый поток (24), содержащий тяжелую нафту; деление головного потока (22) разделительной колонны (16) нафты на по меньшей мере первый поток (22а) и второй поток (22b); рекуперацию тепла из первого потока (22а) головного потока (22) разделительной колонны (16) нафты в первом теплообменнике (28); нагревание второй колонны (18) теплом, извлеченным из первого потока (22а) головного потока (22) разделительной колонны (16) нафты в первом теплообменнике (28); рекуперацию тепла из второго потока (22b) головного потока (22) разделительной колонны (16) нафты во втором теплообменнике (26); и нагревание третьей колонны (20) теплом, извлеченным из второго потока (22b) головного потока (22) разделительной колонны (16) нафты во втором теплообменнике (26).

Изобретение относится к способам гидрообработки углеводородного сырья, где способ, в частности, включает (a) приведение в контакт углеводородного сырья с водородом и первым разбавителем для образования первого жидкого сырьевого потока, при этом водород растворяют в указанном первом жидком сырьевом потоке и при этом углеводородное сырье представляет собой легкий рецикловый газойль (ЛРГ) с содержанием полиароматических соединений более 25 мас.%, содержанием азота более 300 частей на миллион по массе (wppm) и плотностью более 890 кг/м3 при 15,6°С при 15,6°С; (b) приведение в контакт смеси первого жидкого сырьевого потока с первым катализатором в первой зоне полностью жидкофазной реакции для получения первого исходящего потока; (c) осуществление рециркуляции части первого исходящего потока для применения в качестве всего или части первого разбавителя на стадии (a); (d) отделение аммиака и, необязательно, других газов из нерециркулируемой части первого исходящего потока для получения второго исходящего потока с содержанием азота менее 100 wppm; (e) приведение в контакт второго исходящего потока с водородом и вторым разбавителем для получения второго жидкого сырьевого потока, при этом водород растворяют в указанном втором жидком сырьевом потоке; (f) приведение в контакт второго жидкого сырьевого потока со вторым катализатором во второй зоне полностью жидкофазной реакции для получения третьего исходящего потока с плотностью менее 865 кг/м3 при 15,6°С и содержанием полиароматических соединений менее 11 мас.%; (g) осуществление рециркуляции части третьего исходящего потока для применения в качестве всего или части второго разбавителя на стадии (e); и (h) отбор нерециркулируемой части третьего исходящего потока в качестве потока продукта, причем первый катализатор представляет собой катализатор гидрирования и второй катализатор представляет собой катализатор размыкания циклов.

Изобретение относится к способу получения низкосернистого унифицированного всесезонного дизельного топлива из смеси, состоящей из газойлевых фракций атмосферной и вакуумной перегонки и фракций вторичной переработки нефтяного сырья, которую подвергают гидроочистке и гидрокрекингу, при этом полученный продукт после гидроочистки и гидрокрекинга подвергают последовательно гидроароматизации в присутствии никелькобальтмолибденового катализатора и гидроизомеризации в присутствии платиносодержащего катализатора и осуществляют отгонку фракции, выкипающей в интервале 175-335 °С и являющейся целевым продуктом.

Изобретение относится к способу производства легкого масла путем сжижения биомассы. Способ производства легкого масла осуществляют путем сжижения биомассы, при этом он включает следующие стадии: смешивают биомассу, катализатор гидрирования и масло селективной очистки для приготовления суспензии биомассы; проводят первую реакцию сжижения с суспензией биомассы и газообразным водородом для получения первого продукта реакции; проводят вторую реакцию сжижения с первым продуктом реакции и газообразным водородом для получения второго продукта реакции; второй продукт реакции подвергают первой операции разделения для получения легкого компонента и тяжелого компонента; проводят вакуумную перегонку тяжелого компонента для получения легкой фракции; смешивают легкий компонент с легкой фракцией для образования смеси, проводят реакцию гидрирования смеси для получения продукта гидрирования; и продукт гидрирования подвергают операции фракционирования для получения легкого масла. Технический результат – увеличение выхода легкого масла. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх