10萬(wàn)噸_年廢棄動(dòng)植物油脂加氫生產(chǎn)二代生物柴油可研報(bào)告(編輯修改稿)
2025-03-11 23:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工藝原理 動(dòng)植物油脂的主要成分是脂肪酸甘油酯。脂肪酸鏈長(zhǎng)度一般為 C12~24，以 C16和 C18為主，其中典型的脂肪酸有飽和酸 (棕櫚酸和硬脂酸 )、一元不飽和酸 (油酸 )和多元不飽和酸 (亞油酸和亞麻酸 )，不 飽和脂肪酸多為一烯酸和二烯酸 。由各類(lèi)油脂制備第二代生物柴油是在化石燃料催化加氫的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，只是化石燃料氧含量較低，大多為 ％～ ％ (W)，因此加氫脫氧并沒(méi)有加氫脫硫等作用顯著；但油脂基本不含硫，氧含量卻可高達(dá) 1 1％ (W)(亞麻酸的氧含量為 11． 5％(W))。在催化加氫條件下，脂肪酸三甘酯發(fā)生不飽和酸的加氫飽和反應(yīng)，并進(jìn)一步裂化生成包括二甘酯、單甘酯及羧酸在內(nèi)的中間產(chǎn)物，再經(jīng)過(guò)除氧反應(yīng)等一 系列過(guò)程最終得到烴類(lèi)，同時(shí)副產(chǎn)丙烷、水、 CO和 CO2等。 油脂轉(zhuǎn)化為烴類(lèi)柴油組分的過(guò)程包含多種化 學(xué)反應(yīng) ：雙鍵飽和 (加氫 )、除氧(加氫脫氧、脫羧基和脫羰基 )、脫除雜原子 (硫、氮、磷和金屬 )、除氧過(guò)程中長(zhǎng)鏈烷烴的異構(gòu)化以及副反應(yīng) (甘油三酯分子中脂肪酸鏈的加氫裂化、水煤氣變換、甲烷化、環(huán)化和芳構(gòu)化反應(yīng) )。最主要的反應(yīng)為除氧反應(yīng)，油脂通過(guò)加氫脫氧、脫羧基或脫羰基反應(yīng)可直接得到長(zhǎng)鏈飽和脂肪烴 (高十六烷值的柴油組分 )，加氫脫氧可以得到相同碳數(shù)的長(zhǎng)鏈脂肪烴，脫羧基或脫羰 基反應(yīng)可得到少一個(gè)碳的長(zhǎng)鏈脂肪烴 。上述 3種反應(yīng)路徑所占比例主要取決于所用的催化劑，反應(yīng)條件則會(huì)對(duì)副反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)發(fā)生的程度產(chǎn)生較大影響。 主要 化學(xué) 反應(yīng)： C57H104O6+15H2→3C 18H38+C3H8+6H2O C57H104O6+9H2→3C 17H36+C3H8+3H2O+3CO C57H104O6+6H2→3C 17H36+C3H8+3CO2 C51H98O6+12H2→3C 16H34+C3H8+6H2O C51H98O6+6H2→3C 15H32+C3H8+3H2O+3CO C51H98O6+3H2→3C 15H32+C3H8+3CO2 技術(shù)特點(diǎn) 采用加氫脫氧與臨氫異構(gòu)化兩段工藝，該工藝油脂的脫氧率高，產(chǎn)品流動(dòng)性好。 加氫催化劑采用兩種性能不同的催化劑組成：雙鍵飽和催化劑（ Ni 基）和加氫脫氧催化劑（ NiMo）。 臨氫異構(gòu)化催化劑：異構(gòu)化選擇性高、裂解活性低，柴油收率高。 加氫脫氧工段催化劑裝填采用多級(jí)級(jí)配技術(shù)，級(jí)配原則為活性由低至高、粒徑由大至小。 工藝流程說(shuō)明 原料預(yù)處理 按質(zhì)量比油水為 1:3 的比例將餐廚廢油類(lèi)油脂與水充分混合后加熱至 80℃水洗脫鹽和脫除膠質(zhì) ，靜置 30min，分層除去水相后，再加熱至 100℃，經(jīng)過(guò)過(guò)濾精度為 ~ 的過(guò)濾器過(guò)濾， 進(jìn)一步加熱至 135℃，進(jìn)減壓干燥塔閃蒸脫水，脫水后的油脂進(jìn)入干脂中間槽 ，作為加氫裝置原料 。 加氫 脫氧 部分 干脂中間槽的油脂經(jīng)高壓泵升壓至反應(yīng)壓力與氫氣混合 后 ，分別加氫脫氧產(chǎn)物 與臨氫異構(gòu)化產(chǎn)物換熱后， 控制 反應(yīng)溫度進(jìn)入加氫脫氧反應(yīng)器 進(jìn)行加氫飽和雙鍵、加氫脫氧、加氫脫羧基 等反應(yīng)。產(chǎn)物經(jīng)換熱器換熱后，進(jìn)入熱高壓分離器分離出油相進(jìn)入臨氫 降凝反應(yīng) 單元， 氣相產(chǎn)物 經(jīng)空冷、水冷冷卻至 50℃ 去冷高壓分離器，冷高分氣相去循環(huán)氫洗氣塔和脫碳塔，洗氣后循環(huán)使用，油相直接進(jìn)入分餾塔 ，酸性污水至汽提精制車(chē)間。 來(lái)自熱高分的油相與氫氣混合后 與臨氫降凝產(chǎn)物換熱后，進(jìn)入加熱爐 加熱至反應(yīng)溫度進(jìn)入臨氫異構(gòu)化反應(yīng)器，進(jìn)行長(zhǎng)鏈烷烴異構(gòu)化，降低柴油凝固點(diǎn) ，降凝產(chǎn)物 經(jīng)換熱器換熱后依次進(jìn)入空冷、水冷冷卻至 40℃ 進(jìn)入高壓分離器分離出氣相循環(huán)使用，分離出液相直接進(jìn)入分餾塔。 循環(huán)氫 部分 自冷高壓分離器來(lái)的循環(huán)氫 ， 進(jìn)入酸性氣洗氣塔和脫碳塔處理后，與新氫混合， 進(jìn)入 循環(huán) 壓縮機(jī)壓縮后 循環(huán)使用。 分餾 部分 自熱高壓分離器油相與冷高壓分離器的油相從分餾塔不同塔板引入，塔頂抽出異構(gòu)化汽油餾分，經(jīng)塔頂空冷、水冷冷凝后進(jìn)入回流罐 進(jìn)行氣液分離，氣相作為液化氣至液化氣儲(chǔ)罐 ， 油相 一部分作為回流 返回分餾塔，一部分作為產(chǎn)品進(jìn)入汽油儲(chǔ)罐，塔底油相與冷高分油相換熱后，經(jīng)空冷、水冷冷卻后進(jìn)入柴油儲(chǔ)槽。 主要工藝操作條件 裝置設(shè)計(jì)采用的主要工藝條件見(jiàn)表 21。 表 21. 加氫主要工藝條件 項(xiàng)目 操作條件 單位 數(shù)值 加氫飽和反應(yīng)器 操作壓力（初 /末期） MpaA 體積空速 h1
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