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1、(19)中 华 人 民 共 和 国 国 家 知 识 产 权 局(12)发 明 专 利 申 请(10)申 请 公 布 号 (43)申 请 公 布 日 (21)申 请 号 201610385364.5(22)申 请 日 2016.06.03(71)申 请 人 深 圳 市 创 宇 百 川 环 境 科 技 有 限 公 司地 址 518000 广 东 省 深 圳 市 罗 湖 区 莲 塘 国威 路 莲 塘 第 一 工 业 区 118栋 6楼(72)发 明 人 侯 小 兵 崔 德 军 廖 科 杰 何 煌 坤 吴 济 罡 郑 子 荣 彭 伟 强 (51)Int.Cl.C11C 3/00(2006.01)C10
2、L 1/02(2006.01)(54)发 明 名 称水 合 催 化 手 段 炼 制 生 物 质 燃 料 油 的 方 法 及装 置(57)摘 要一 种 水 合 催 化 手 段 炼 制 生 物 质 燃 料 油 的 方法 及 装 置 ， 其 包 括 ： 在 分 子 筛 催 化 剂 使 用 中 ， 引 入水 蒸 气 参 加 催 化 裂 化 反 应 ， 以 形 成 水 合 催 化 裂 化反 应 ； 通 过 水 蒸 汽 直 接 参 加 反 应 ， 以 完 成 不 饱 和烃 的 烷 烃 化 ， 并 同 步 完 成 脂 肪 酸 、 油 酸 的 酯 化 反应 。 本 发 明 工 艺 简 化 ， 产 品 质 量
3、稳 定 ， 能 够 很 好 地适 用 于 废 弃 动 植 物 油 脂 和 废 塑 料 炼 制 生 物 燃 料油 。权利要求书1页 说明书5页 附图1页CN 105907480 A2016.08.31CN 105907480 A1.一 种 水 合 催 化 手 段 炼 制 生 物 质 燃 料 油 的 方 法 ， 其 特 征 在 于 ， 包 括 ： 在 分 子 筛 催 化 剂 使用 中 ， 引 入 水 蒸 气 参 加 催 化 裂 化 反 应 ， 以 形 成 水 合 催 化 裂 化 反 应 ； 通 过 水 蒸 汽 直 接 参 加 反应 ， 以 完 成 不 饱 和 烃 的 烷 烃 化 ， 并 同 步 完
4、 成 脂 肪 酸 、 油 酸 的 酯 化 反 应 。2.根 据 权 利 要 求 1所 述 的 方 法 ， 其 特 征 在 于 ， 选 用 球 状 SZM型 分 子 筛 催 化 剂 ， 该 分 子 筛 催化 剂 的 最 大 通 道 孔 径 为 200nm， 比 表 面 积 不 低 于 600m2。3.根 据 权 利 要 求 1所 述 的 方 法 ， 其 特 征 在 于 ， 在 向 分 子 筛 催 化 剂 引 入 水 蒸 气 的 过 程 中 ，通 过 流 量 调 节 阀 调 节 水 蒸 气 流 量 。4.根 据 权 利 要 求 1所 述 的 方 法 ， 其 特 征 在 于 ， 使 蒸 汽 输 入
5、管 装 在 分 子 筛 催 化 剂 的 内 部 深度 约 3/4处 。5.根 据 权 利 要 求 1至 4任 一 项 所 述 的 方 法 ， 其 特 征 在 于 ， 使 向 分 子 筛 催 化 剂 中 输 入 的 水蒸 气 的 温 度 为 140 180 。6.一 种 水 合 催 化 手 段 炼 制 生 物 质 燃 料 油 的 装 置 ， 其 特 征 在 于 ， 包 括 ： 裂 解 釜 ； 催 化 塔 ， 位于 该 裂 解 釜 上 方 ， 其 内 装 设 有 分 子 筛 催 化 剂 ； 蒸 汽 输 入 管 ， 用 于 将 水 蒸 气 引 入 该 分 子 筛 催 化剂 ； 测 温 仪 ， 用 于
6、 监 测 水 蒸 气 的 温 度 ； 换 热 器 ， 连 接 在 该 催 化 塔 的 顶 端 ， 用 于 冷 凝 该 催 化 塔 出来 的 油 气 ； 以 及 储 罐 ， 用 于 收 集 冷 凝 后 的 油 气 。7.根 据 权 利 要 求 6所 述 的 装 置 ， 其 特 征 在 于 ， 还 包 括 ： 流 量 计 ， 用 于 测 量 水 蒸 气 流 量 ； 以及 流 量 调 节 阀 ， 用 以 调 节 水 蒸 气 流 量 。8.根 据 权 利 要 求 6所 述 的 装 置 ， 其 特 征 在 于 ， 在 该 催 化 塔 中 装 入 约 67%容 量 的 球 状 SZM型分 子 筛 催 化
7、剂 。9.根 据 权 利 要 求 6所 述 的 装 置 ， 其 特 征 在 于 ， 该 蒸 汽 输 入 管 装 在 该 分 子 筛 催 化 剂 的 内 部深 度 约 3/4处 。10.根 据 权 利 要 求 6至 9任 一 项 所 述 的 装 置 ， 其 特 征 在 于 ， 向 该 分 子 筛 催 化 剂 中 输 入 的 水蒸 气 的 温 度 为 140 180 。权利要求书 1/1 页2CN 105907480 A水 合 催 化 手 段 炼 制 生 物 质 燃 料 油 的 方 法 及 装 置0001 技 术 领 域0002 本 发 明 涉 及 一 种 炼 制 生 物 质 燃 料 油 的 方
8、法 及 装 置 ， 特 别 涉 及 一 种 采 用 水 合 催 化 手段 炼 制 生 物 质 燃 料 油 的 方 法 及 装 置 。0003 背 景 技 术0004 生 物 柴 油 一 般 使 用 植 物 油 脂 经 过 酯 化 反 应 ， 生 产 出 脂 肪 酸 甲 酯 ， 再 经 过 蒸 馏 后 得到 生 物 柴 油 。 由 于 植 物 油 脂 脂 肪 酸 的 分 子 链 比 较 长 ， 因 此 生 产 出 来 的 脂 肪 酸 甲 酯 凝 固 点 比较 高 ， 常 温 下 凝 固 成 膏 体 ， 因 而 限 制 了 产 品 的 使 用 范 围 ， 常 规 生 产 的 生 物 柴 油 只 能
9、 作 为 化 学试 剂 ， 无 法 正 常 作 为 柴 油 燃 料 使 用 。0005 在 选 择 废 弃 动 植 物 油 脂 作 为 炼 制 的 原 料 时 ， 在 炼 制 过 程 中 ， 首 先 对 植 物 油 脂 分 子链 进 行 断 链 重 整 ， 然 后 选 择 SZM型 分 子 筛 催 化 剂 在 高 温 常 压 下 进 行 裂 化 反 应 ， 能 实 现 废 弃动 植 物 油 脂 中 长 链 分 子 断 裂 成 短 链 分 子 ， 再 进 行 酯 化 反 应 后 ， 可 以 生 产 出 短 链 的 脂 肪 酸 甲酯 ， 经 过 精 馏 后 ， 可 以 得 到 生 物 柴 油 。
10、这 种 生 物 柴 油 凝 固 点 比 较 低 ， 可 以 达 到 -20 ， 应 用 范围 比 较 广 ， 可 以 直 接 作 为 车 用 燃 料 使 用 ， 也 可 以 与 石 化 柴 油 配 比 使 用 。0006 但 是 ， 在 催 化 裂 化 中 ， 长 分 子 链 断 裂 后 生 成 大 量 的 烯 烃 ， 表 现 为 成 分 不 稳 定 ， 如 果酯 化 反 应 延 迟 ， 则 出 现 变 质 现 象 ； 而 酯 化 反 应 对 烯 烃 的 烷 烃 化 转 变 作 用 不 强 ， 作 用 不 稳 定 ，生 产 出 来 的 油 品 烯 烃 含 量 经 常 超 标 ； 另 外 ， 使
11、 用 甲 醇 和 酸 性 物 质 进 行 酯 化 反 应 ， 存 在 一 定 的工 艺 危 险 性 ， 所 需 反 应 时 间 也 比 较 长 ， 工 艺 成 本 比 较 高 。0007 为 了 保 持 生 产 的 生 物 柴 油 质 量 稳 定 性 ， 必 须 对 催 化 裂 化 工 艺 过 程 进 行 改 进 ， 尽 可能 降 低 产 品 中 的 烯 烃 含 量 ， 降 低 产 品 的 酸 值 ， 减 轻 后 续 工 艺 的 难 度 ， 缩 短 后 续 工 艺 的 时 间 ，以 降 低 生 产 成 本 。0008 发 明 内 容0009 本 发 明 要 解 决 的 技 术 问 题 在 于
12、， 针 对 现 有 技 术 的 上 述 缺 陷 ， 本 发 明 提 出 了 一 种 水合 催 化 手 段 炼 制 生 物 质 燃 料 油 的 方 法 及 装 置 ， 工 艺 简 化 ， 产 品 质 量 稳 定 ， 能 够 很 好 地 适 用 于废 弃 动 植 物 油 脂 和 废 塑 料 炼 制 生 物 燃 料 油 。0010 本 发 明 解 决 其 技 术 问 题 所 采 用 的 技 术 方 案 包 括 ： 提 供 一 种 水 合 催 化 手 段 炼 制 生 物质 燃 料 油 的 方 法 ， 其 包 括 ： 在 分 子 筛 催 化 剂 使 用 中 ， 引 入 水 蒸 气 参 加 催 化 裂 化
13、 反 应 ， 以 形 成水 合 催 化 裂 化 反 应 ； 通 过 水 蒸 汽 直 接 参 加 反 应 ， 以 完 成 不 饱 和 烃 的 烷 烃 化 ， 并 同 步 完 成 脂 肪酸 、 油 酸 的 酯 化 反 应 。0011 在 一 些 实 施 例 中 ， 选 用 球 状 SZM型 分 子 筛 催 化 剂 ， 该 分 子 筛 催 化 剂 的 最 大 通 道 孔 径为 200nm， 比 表 面 积 不 低 于 600m2。0012 在 一 些 实 施 例 中 ， 在 向 该 分 子 筛 催 化 剂 引 入 水 蒸 气 的 过 程 中 ， 通 过 流 量 调 节 阀 调说明书 1/5 页3CN
14、 105907480 A节 水 蒸 气 流 量 。0013 在 一 些 实 施 例 中 ， 使 蒸 汽 输 入 管 装 在 该 分 子 筛 催 化 剂 的 内 部 深 度 约 3/4处 。0014 在 一 些 实 施 例 中 ， 使 向 该 分 子 筛 催 化 剂 中 输 入 的 水 蒸 气 的 温 度 为 140 180 。0015 本 发 明 解 决 其 技 术 问 题 所 采 用 的 技 术 方 案 包 括 ： 提 供 一 种 水 合 催 化 手 段 炼 制 生 物质 燃 料 油 的 装 置 ， 其 包 括 ： 裂 解 釜 ； 催 化 塔 ， 位 于 该 裂 解 釜 上 方 ， 其 内
15、装 设 有 分 子 筛 催 化 剂 ；蒸 汽 输 入 管 ， 用 于 将 水 蒸 气 引 入 该 分 子 筛 催 化 剂 ； 测 温 仪 ， 用 于 监 测 水 蒸 气 的 温 度 ； 换 热 器 ，连 接 在 该 催 化 塔 的 顶 端 ， 用 于 冷 凝 该 催 化 塔 出 来 的 油 气 ； 以 及 储 罐 ， 用 于 收 集 冷 凝 后 的 油气 。0016 在 一 些 实 施 例 中 ， 还 包 括 ： 流 量 计 ， 用 于 测 量 水 蒸 气 流 量 ； 以 及 流 量 调 节 阀 ， 用 以 调节 水 蒸 气 流 量 。0017 在 一 些 实 施 例 中 ， 在 该 催 化
16、塔 中 装 入 约 67%容 量 的 球 状 SZM型 分 子 筛 催 化 剂 。0018 在 一 些 实 施 例 中 ， 该 蒸 汽 输 入 管 装 在 该 分 子 筛 催 化 剂 的 内 部 深 度 约 3/4处 。0019 在 一 些 实 施 例 中 ， 向 该 分 子 筛 催 化 剂 中 输 入 的 水 蒸 气 的 温 度 为 140 180 。0020 与 现 有 技 术 相 比 ， 本 发 明 的 水 合 催 化 手 段 炼 制 生 物 质 燃 料 油 的 方 法 及 装 置 ， 通 过巧 妙 地 在 分 子 筛 催 化 剂 使 用 中 ， 引 入 水 蒸 气 参 加 催 化 裂 化 反 应 ， 以 形 成 水 合 催 化 裂 化 反 应 ；通 过 水 蒸 汽 直 接 参 加 反 应 ， 以 完 成 不 饱 和 烃 的 烷 烃 化 ， 并 同 步 完 成 脂
