延長脫氧生物質油加氫處理設備運行周期的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及生物能源領域，特別涉及一種延長脫氧生物質油加氫處理設備運行周期的方法以延長脫氧生物質油加氫裝置運行周期。
【背景技術】
[0002]生物質廣義上包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產的廢棄物，如農作物、秸桿、木材、木材廢棄物和動物糞便等。生物質經過熱裂解轉化得到生物質油(包括生物質經過快速熱裂解、慢速熱裂解、加氫液化和氣化過程所得到的液體)，再將生物質油通過加氫脫氧、加氫處理等工藝得到可完全替代石化行業的汽油和柴油的工藝路線是國際上慣用的最經濟和最能解決石油危機的路線，為各國重點研發的內容。生物質油具有以下缺點:高酸性(PH2?3);高水分(15?40%);高含氧量(在35?55%);不穩定；低熱值(單位熱量價格為煤的2倍)；難與石油類產品互溶。所以生物質油的使用市場受到約束。從上世紀90年代末開始，世界各國陸續開始生物質油提煉燃油的技術研宄。世界上生物質油提煉的研宄現狀如下:1)北美:由政府部門、風投基金公司等機構提供研宄經費，由PNNL、NREL等多家科研機構和一些大學進行研宄，至今不能完全解決生物質油的煉制過程中結焦等問題，停留在實驗室研宄階段。2)歐洲:從事該項研宄的機構聯合成立了 B1COUP，至今也處于實驗室研宄階段。3)亞洲:有一些大學在進行實驗室的基礎理論研宄，因為結焦、脫氧不完全等問題而不能進行長周期的運行。4)其它各洲:其他各洲在這方面的研宄很少見諸報道。目前，對生物質的利用，通過熱裂解一脫氧一加氫獲得燃油產品的技術路線已經得到了廣泛的認同。經過脫氧后的生物質油實施進一步高溫加氫(溫度300?520°C，壓力9.5?16.5MPa)獲得汽柴油等燃油產品的過程中，由于脫氧后的生物質油中仍含有部分含氧化合物、雜質原子、機械雜質等，造成在高溫加氫過程中成為結焦核心，導致催化劑迅速結焦失活，加氫裝置連續運行周期往往只能達到半年左右。大量研宄者投入了大量的精力，試圖解決脫氧生物質油進一步加氫獲得汽柴油等燃油產品過程中裝置連續運行周期短的問題，但是結果都不理想。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種延長脫氧生物質油加氫處理設備運行周期的方法，解決脫氧生物質油在直接高溫加氫催化過程中出現的快速結焦傾向問題，延長脫氧生物質油加氫設備的運行周期。
[0004]本發明的一種延長脫氧生物質油加氫處理設備運行周期的方法，在進行高溫加氫催化處理前對脫氧生物質油進行低溫預加氫催化處理；
[0005]進一步，預熱脫氧生物質油同氫氣混合形成的混合物至溫度為100?200°C后進行低溫預加氫催化處理；
[0006]進一步，預熱經低溫預加氫催化處理的混合物至溫度為280?520°C后進行高溫加氫處理獲得高溫加氫產物；
[0007]進一步，所述低溫預加氫的反應壓力為10?17MPa，反應溫度為120?220°C，氫油體積比340?2500，體積空速為0.5?4.0tT1;
[0008]進一步，所述高溫加氫的反應壓力為9.5?16.5MPa，反應溫度為300?550°C，氫油體積比320?2400，體積空速為0.5?4.0tT1;
[0009]進一步，采用加熱爐或高溫加氫反應流出物對混合物進行預熱；
[0010]進一步，將所述高溫加氫產物經分離后進行分餾獲得汽柴油、航空煤油和柴油產品;
[0011]進一步，所述脫氧生物質油還包括脫氧生物質油與烴類的混合物；
[0012]進一步，所述脫氧生物質油為生物質油經過加氫脫氧后油品，密度為0.8g/ml?0.95g/ml，含氧率不大于18% wt ；
[0013]進一步，所述生物質油包括生物質經過快速熱裂解、慢速熱裂解、加氫液化、氣化中的一種或幾種熱裂解過程所得液體。
[0014]本發明的有益效果:本發明的延長脫氧生物質油加氫處理設備運行周期的方法，通過低溫預加氫-高溫加氫的分級加氫催化操作，避免脫氧生物質油在直接高溫加氫過程中出現的結焦傾向，延長加氫裝置的運行周期，實現加氫脫氧后生物質油通過加氫進一步轉化為汽柴油的工業化，同時，經低溫預加氫-高溫加氫后的液相經過分餾可以直接得到汽、柴油等產品，而高溫加氫反應流出物可以用于對脫氧生物質油實施預熱，整個加氫催化裝置的能量得到高效利用。
【具體實施方式】
[0015]本實施例的一種延長脫氧生物質油加氫處理設備運行周期的方法，在進行高溫加氫催化處理前對脫氧生物質油進行低溫預加氫催化處理。
[0016]本實施例中，預熱脫氧生物質油同氫氣混合形成混合物至100?200°C后進行低溫預加氫催化處理；預熱經低溫預加氫催化處理的混合物至280?520°C后進行高溫加氫處理獲得高溫加氫產物；預熱混合物包括將脫氧生物質油同氫氣混合形成混合物后預熱的方式或將脫氧生物質油、氫氣中的一種預熱后混合的方式，可采用裝置余熱或者加熱爐進行預熱，也可采用高溫加氫反應流出物可以用于對脫氧生物質油實施預熱。
[0017]本實施例中，所述低溫預加氫的反應壓力為10?17MPa，反應溫度為120?220 °C，氫油體積比340?2500，體積空速為0.5?4.0h'
[0018]本實施例中，所述高溫加氫的反應壓力為9.5?16.5MPa，反應溫度為300?550 °C，氫油體積比320?2400，體積空速為0.5?4.0h'
[0019]本實施例中，將所述高溫加氫產物經分離后進行分餾獲得汽柴油、航空煤油和柴油產品；汽柴油產品中，石腦油餾分5?15 %，汽油餾分20?55 %，柴油23?50 %，重柴2?25% ;航空煤油和柴油產品中，石腦油餾分5?20%，航空煤油餾分25?60%，柴油15?40%，重柴2?10%。
[0020]本實施例中，所述脫氧生物質油還包括脫氧生物質油與烴類的混合物；即:所述脫氧生物質油包括生物質油脫氧產品或生物質油脫氧產品與其他烴類產品的混合物。
[0021]本實施例中，所述脫氧生物質油為生物質油經過加氫脫氧后油品，密度為0.8g/ml?0.95g/ml，含氧率不大于18% wt。
[0022]本實施例中，所述生物質油包括生物質經過快速熱裂解、慢速熱裂解、加氫液化、氣化中的一種或幾種熱裂解過程所得液體。
[0023]下面通過具體實施例對本發明做進一步的闡述。
[0024]實施例一
[0025]本實施例的延長脫氧生物質油加氫裝置運行周期的方法，包括:
[0026]步驟一:脫氧秸桿裂解油(流量1.25m3/h，壓力11.5MPa，溫度45°C )同壓縮機輸送來的混合氫(流量650Nm3/h，純度90%，溫度55°C，壓力11.7MPa)混合；
[0027]步驟二:利用主加氫反應器出口換熱器將脫氧秸桿裂解油和混合氫氣混合物換熱至170°C進入預加氫反應器，在反應溫度180°C、反應壓力IlMPa的條件下，脫氧秸桿裂解油和混合氫氣混合物在預加氫反應器中進行低溫預加氫反應；
[0028]步驟三:預加氫反應器流出物進加熱爐加熱至340°C后，進入主加氫反應器，在反應溫度360°C、反應壓力9MPa的條件下，預加氫反應器流出物在主加氫反應器中進行高溫加氫反應。
[0029]主加氫反應器流出物經主加氫反應器出口換熱器和高壓空冷器換熱、經冷高壓分離器和冷低壓分離器分離后所得液相去往分餾塔得到汽柴油產品，其中石腦油餾分10%、汽油餾分35 %，柴油52 %，重柴3 %。
[0030]實施例二
[0031]本實施例的延長脫氧生物質油加氫裝置運行周期的方法，包括:
[0032]步驟一:脫氧木肩裂解油(流量3.75m3/h，壓力13.5MPa，溫度50°C )同壓縮機輸送來的混合氫(流量4411Nm3/h，純度85%，溫度65°C，壓力13.7MPa)混合；
[0033]步驟二:利用預加熱爐將脫氧木材裂