一种组合加氢工艺生产航空生物燃料的方法和系统与流程

本公开涉及石油化工领域，具体地，涉及一种组合加氢工艺生产航空生物燃料的方法和系统。

背景技术：

1、从生物质(如动植物油脂、农作物、林产品等)转化生产的燃料可作为常规化石燃料的替代品，能够降低温室气体的排放。例如，利用动植物油脂或农林废弃物等可再生生物质制备的生物燃料，以航空生物燃料为例，全生命周期的温室气体排放量明显低于化石航空喷气燃料，温室气体可减排50％以上，具有明显的优势。

2、专利cn106281401a公开了一种利用废动植物油脂生产航空生物燃料的方法，原料油先经加氢处理单元(第一段加氢)，其反应产物经降压后在低压蒸汽汽提塔中脱除硫、氮、碳氧化物，并通过真空脱水处理，将水含量控制在300μg/g以下，再经升温升压后送至加氢转化单元(第二段加氢)，反应后的产物经降压和分馏得到生物航煤、柴油、石脑油及气体。

3、其它有关动植物油脂加氢制备马达燃料的专利如：cn102464997a、cn102504866a、cn103374401a、ep1744767、ep1744768、us20090158637a1和us20080284962a1等公开了由动植物油或掺混矿物油生产生物柴油的工艺，但未提及如何脱除加氢生成水的有效手段，因此催化剂活性将受到生成水的严重影响，装置往往无法长周期运行。

4、上述方法虽然能够生产达标的燃料，但是仍存在新氢消耗量大、循环氢纯度低和循环氢利用率低的问题。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种组合加氢工艺生产航空生物燃料的方法和系统，以解决现有技术中存在的两段加氢反应器之间大幅降温和降压、贵金属催化剂易中毒失活以及装置的能耗与运行成本较高的问题。

2、为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种组合加氢工艺生产航空生物燃料的方法，该方法还包括：使生物原料油与第一富氢气相进入加氢处理单元与第一加氢催化剂接触进行加氢处理反应，得到加氢处理产物；使所述加氢处理产物与第二富氢气相进入高压汽提单元进行高压汽提处理，得到高压汽提油相和高压汽提气相；使所述高压汽提气相进入脱硫单元进行脱硫处理得到脱硫高分气；使一部分所述脱硫高分气进入提纯单元进行提纯处理得到第一提纯氢；另一部分所述脱硫高分气作为第二提纯氢；使所述高压汽提油相与混合氢气混合后进入加氢转化单元与第二加氢催化剂进行加氢转化反应，得到加氢转化产物；使所述加氢转化产物进入热高压分离单元进行热高压分离，得到热高分气和热高分油；使所述热高分气进入洗涤吸收单元进行洗涤处理，得到吸收气相；使所述吸收气相与所述第二提纯氢混合后得到的混合气相分为两部分，使第一部分作为所述第一富氢气相返回所述加氢处理单元、使第二部分作为所述第二富氢气相进入所述高压汽提单元；使所述热高分油进入分馏单元进行分馏，得到分馏气体、石脑油、生物航煤和生物柴油。

3、可选地，该方法还包括，使至少一部分所述高压汽提油相作为循环精制油与所述生物原料油混合后返回所述加氢处理单元；所述循环精制油与所述生物原料油的重量比为(0.5～8)：1；所述循环精制油与所述高压汽提油相的重量比为(0.1～0.9)：1。

4、可选地，进入所述提纯单元的脱硫高分气与所述第二提纯氢的体积比为(0.5～10)：1；所述第一富氢气相与所述第二富氢气相的体积比为(0.2～5)：1。

5、可选地，该方法还包括，所述热高分气在所述洗涤吸收单元中与贫吸收剂接触进行所述洗涤处理；所述贫吸收剂包括来自所述分馏单元得到的石脑油；所述贫吸收剂与所述石脑油的重量比为(1～8)：1；所述贫吸收剂与所述热高分气的质量比为(0.5～7)：1。

6、可选地，所述生物原料油为动物油脂和/或植物油脂，优选为餐厨废油、棕榈油、菜籽油、玉米油、大豆油、橄榄油、花生油、麻疯树油、光皮树油和变质的食用油脂中的一种或几种；所述第一加氢催化剂包括活性金属，所述活性金属选自还原态的ni、mo、co和w中的至少一种；所述第二加氢催化剂包括加氢转化催化剂和加氢异构催化剂。

7、可选地，所述加氢处理反应的反应条件包括：反应温度为100～400℃，反应压力为1.0～15.0mpa，氢分压为1.0～12.0mpa，所述第一富氢气相与所述生物原料油的体积比为300～3000；所述加氢转化反应的反应条件包括：反应温度为150～420℃，反应压力为3.0～15.0mpa，氢分压为3.0～12.0mpa，所述混合氢气与所述高压汽提油相的体积比为300～1500。

8、可选地，所述加氢转化反应与所述加氢处理反应的反应压力差在0.2mpa以上。

9、可选地，所述高压汽提处理的条件包括：温度为100～380℃，压力为3.0～12.0mpa，所述第二富氢气相与所述加氢处理产物的体积比为0.2～2.0。

10、可选地，该方法还包括：在进行所述加氢转化反应前，使新氢与所述第一提纯氢混合进行压缩，得到的所述混合氢气；所述新氢与所述第一提纯氢气的体积比为(0.2～5)：1。

11、本公开第二方面提供一种组合加氢工艺生产航空生物燃料的系统，该系统包括加氢处理单元、高压汽提单元、脱碳单元、加氢转化单元、热高压分离单元、提纯单元和分馏单元；所述加氢处理单元包括原料油入口和加氢处理产物出口；所述高压汽提单元包括加氢处理产物入口、第二富氢气相入口、高压汽提气相出口和高压汽提油相出口；所述脱硫单元包括高压汽提气相入口和脱硫高分气出口；所述提纯单元包括脱硫高分气入口和第一提纯氢出口；所述加氢转化单元包括高压汽提油相入口、混合氢气入口和加氢转化产物出口；所述热高压分离单元包括加氢转化产物入口、热高分气出口和热高分油出口；所述提纯单元包括热高分气入口和吸收气相出口；所述分馏单元包括热高分油入口、生物航煤出口和生物柴油出口；所述加氢处理单元的加氢处理产物出口与所述高压汽提单元的加氢处理产物入口连通；所述高压汽提单元的高压汽提气相出口与所述脱硫单元的高压汽提气相入口连通；所述提纯单元的脱硫高分气入口与所述脱硫单元的脱硫高分气出口连通；所述高压汽提单元的高压汽提油相出口与所述加氢转化单元的高压汽提油相入口连通；所述加氢转化单元的加氢转化产物出口与所述热高压分离单元的加氢转化产物入口连通；所述热高压分离单元的热高分气出口与所述洗涤吸收单元的热高分气入口连通，所述热高压分离单元的热高分油的出口与所述分馏单元的热高分油入口连通；所述洗涤吸收单元的吸收气相出口管线与所述脱硫单元的脱硫高分气的出口处的第二提纯氢管线组成混合氢气管线；所述混合氢气管线分为第一富氢气相管线和第二富氢气相管线，所述第一富氢气相管线的出口与所述加氢处理单元的原料油入口连通，所述第二富氢气相管线的出口与所述高压汽提单元的第二富氢气相入口连通。

12、通过上述技术方案，在系统中设置高压汽提单元能够降低贵金属催化剂中毒失活的风险，并且能够降低氢分压。通过设置洗涤吸收单元，能够提高氢气纯度，并且能够减少设备的投资和能量消耗。通过设置提纯单元，能够将脱碳高分气中的碳氧化物进行有效脱除，降低催化剂中的镍形成剧毒物质羰基镍，提高装置生产的安全性。采用高度联合的加氢流程，加氢处理产物无需升压与大幅升温即可进入加氢转化单元，能够避免两段加氢反应器之间大幅降温和降压的情况，节省了装置能耗。将两段加氢流程高度整合，能够减少设备用量、减少装置占地面积和设备投资。

13、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。