专利摘要
本发明公开了一种快速热解生物质油与直馏蜡油共炼生产汽柴油的方法；该方法将生物质在快速热解装置中裂解生生物质油，再经过轻度加氢以后，与精制蜡油(直馏蜡油加氢后)按一定比例混合，进而在催化裂化装置中共炼，获得的催化柴油和催化汽油分别在催化柴油加氢装置和催化汽油加氢装置加氢升级，最终便可获得满足国家标准的柴油和汽油产品。在现有的通过利用炼厂已有的生产加工设备可大幅度降低生物炼厂的投资费用，进而可降低生物质汽柴油的生产成本；利用炼厂已有的调和装置，可使生物质汽柴油的质量满足国家标准；最终利用炼厂的分销系统可有效解决生物质汽柴油的消纳问题。
权利要求
1.一种快速热解生物质油与直馏蜡油共炼生产汽柴油的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将木质生物质在快速热解装置反应获得快速热解生物质油；
步骤2，将快速热解生物质油通过加氢装置脱除含氧杂质，制备出加氢生物质油；
步骤2中，快速热解油加氢装置设置有两段加氢反应器；第一段加氢反应器的反应温度为140～180℃，反应压力为7.5～8.5MPa，第二段加氢反应器的反应温度为180～250℃，反应压力为13～14MPa；
步骤2中，快速热解油加氢装置中在脱除含氧杂质过程中，液体空速均为0.5h
步骤3，将直馏蜡油通过蜡油加氢装置转换为精制蜡油；
步骤4，将精制蜡油和加氢生物质油混合形成混合物，其中精制蜡油质量占比为80～95％，加氢生物质油占比为5～20％；将混合物在催化裂化装置中共同炼制，同时获得具有生物质的催化柴油和具有生物质的催化汽油；混合物在催化裂化装置中共同炼制时，反应温度为490～520℃，反应压力为0.1～0.2MPa；
步骤5，将步骤4获得的催化柴油在催化柴油加氢装置脱除杂质，加氢升级，获得包含生物质的柴油产品；将步骤4获得的催化汽油在催化汽油加氢装置中脱除杂质，加氢升级，获得包含生物质的汽油产品；
步骤5中，催化柴油加氢装置的反应温度为290～340℃，反应压力为6～8MPa，空速为2～2.5h
步骤5中，催化汽油加氢装置的反应温度为240～300℃，反应压力为2～2.3MPa，空速为2.5～3h
2.根据权利要求1所述的快速热解生物质油与直馏蜡油共炼生产汽柴油的方法，其特征在于，步骤1中，木质生物质在快速热解装置中热解；热解反应温度为500～550℃，热解时间为1.5～2.5s。
3.根据权利要求1所述的快速热解生物质油与直馏蜡油共炼生产汽柴油的方法，其特征在于，步骤1中，获得的快速热解生物质油收得率为50～60％，生物质油中的氧含量为35～45％。
4.根据权利要求1所述的快速热解生物质油与直馏蜡油共炼生产汽柴油的方法，其特征在于，步骤2中，制备出的加氢生物质油的氧含量为15～25％。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的快速热解生物质油与直馏蜡油共炼生产汽柴油的方法，其特征在于，步骤5中制备出的包含生物质的柴油和包含生物质的汽油中氧含量均≤2.7％。
说明书
【技术领域】
本发明属于生物质利用领域，具体涉及一种快速热解生物质油与直馏蜡油共炼生产汽柴油的方法。
【背景技术】
由于原油的重质化与劣质化、汽柴油需求的不断增加及其品质的不断提高，考虑到生物汽柴油无硫无氮的特点及其绿色能源的属性，如何将生物汽柴油尽快投入到市场成为了研究热点。然而，生物质原料和生物炼厂投资费用较高，且生物汽柴油仅仅是石油基汽柴油的某种馏分，需要进一步调和，使生物汽柴油的生产成本远远高于石油基汽柴油。因此，如何大幅度降低生物汽柴油的生产成本且满足国家对生物汽柴油的质量要求是当前研究开发生物汽柴油的主要关注点。
如果将生物质油与原油混合在炼厂中共同炼制(以下简称共炼)，便可直接利用炼厂已有的生产加工装置以大幅度降低投资费用；其次，共炼后产品直接在炼厂中调和以满足国家标准，省去生物汽柴油调和的运输成本；最后，炼厂的分销系统可有效解决生物汽柴油的消纳问题。因此，生物质油与原油在炼厂中的共炼可有效解决生物汽柴油面临的问题。
通过查阅文献可知快速热解生物质油与直馏蜡油共炼过程在理论上是可行的，然而，该技术如何在实际工业过程中应用是不明确的，如工艺流程的组织和生物质油加氢深度的控制等。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种快速热解生物质油与直馏蜡油共炼生产汽柴油的工艺流程；该流程将木质生物质在快速热解装置中裂解成为生物质油，经过加氢后，与精制蜡油混合后，在催化裂化装置中共炼，获得符合国家标准的汽油产品和柴油产品。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种快速热解生物质油与直馏蜡油共炼生产汽柴油的方法，包括以下步骤：
步骤1，将木质生物质在快速热解装置反应获得生物质油；
步骤2，将快速热解生物质油通过加氢装置脱除含氧杂质，制备出加氢生物质油；
步骤3，将直馏蜡油通过蜡油加氢装置转换为精制蜡油；
步骤4，将精制蜡油和加氢生物质油混合形成混合物，其中精制蜡油质量占比为80～95％，加氢生物质油占比为5～20％；将混合物在催化裂化装置中共同炼制，同时获得具有生物质的催化柴油和具有生物质的催化汽油；
步骤5，将步骤4获得的催化柴油在催化柴油加氢装置脱除杂质，获得包含生物质的柴油产品；将步骤4获得的催化汽油在催化汽油加氢装置中脱除杂质，获得包含生物质的汽油产品。
本发明的进一步改进在于：
优选的，步骤1中，木质生物质在快速热解装置中热解；热解反应温度为500～550℃，热解时间为1.5～2.5s。
优选的，步骤1中，获得的生物质油的收得率为50～60％，生物质油中的氧含量为35～45％。
优选的，步骤2中，快速热解油加氢装置设置有两段加氢反应器；第一段加氢反应器的反应温度为140～180℃，反应压力为7.5～8.5MPa，第二段加氢反应器的反应温度为180～250℃，反应压力为13～14MPa。
优选的，步骤2中，快速热解油加氢装置中在脱除含氧杂质过程中，液体空速均为0.5h-1，每立方米生物质油耗氢量为250～350Nm3。
优选的，步骤2中，制备出的加氢生物质油的氧含量为15～25％。
优选的，步骤4中，混合物在催化裂化装置中共同炼制时，反应温度为490～520℃，反应压力为0.1～0.2MPa。
优选的，步骤5中，催化柴油加氢装置的反应温度为290～340℃，反应压力为6～8MPa，空速为2～2.5h-1。
优选的，步骤5中，催化汽油油加氢装置的反应温度为240～300℃，反应压力为2～2.3MPa，空速为2.5～3h-1。
优选的，步骤5中制备出的包含生物质的柴油和包含生物质的汽油中氧含量均≤2.7％。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种快速热解生物质油与直馏蜡油共炼生产汽柴油的方法；该方法将生物质在快速热解装置中热解生物质油，经过轻度加氢以后，与精制蜡油(直馏蜡油加氢后)按一定比例混合，进而在催化裂化装置中共炼，获得的催化柴油和催化汽油分别在催化柴油加氢装置和催化汽油加氢装置中加氢升级，最终便可获得满足国家标准的柴油和汽油产品。通过利用炼厂已有的生产加工设备可大幅度降低生物炼厂的投资费用，进而可降低生物质汽柴油的生产成本；利用炼厂已有的调和装置，可使生物质汽柴油的质量满足国家标准；最终利用炼厂的分销系统可有效解决生物质汽柴油的消纳问题。因此，本发明所述的工艺过程可有效降低生物汽柴油的生产成本，并可有效解决生物汽柴油的消纳问题，为生物质燃料快速进入市场提供指导。
【附图说明】
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明的实施例1的物料平衡图；
图3为本发明的实施例2的物料平衡图；
图4为本发明的实施例3的物料平衡图；
图5为本发明的实施例4的物料平衡图；
图6为本发明的实施例5的物料平衡图。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体步骤对本发明做进一步详细描述，本发明公开了一种快速热解生物质油与直馏蜡油共炼生产汽柴油的方法，参见图1，该方法具体包括以下步骤：
步骤1，将收集的木质生物质在快速热解装置中进行热解反应，热解反应温度为500～550℃，停留时间1.5～2.5s，最终获得生物质油的收得率为45～60％，生物质油中的氧含量为35～45％。
步骤2，将步骤1制得的快速热解生物质油在快速热解油加氢装置中通过与氢气的反应脱除含氧杂质，以提高生物质油的稳定性和质量，制得加氢生物质油；该加氢装置设有两个阶段加氢反应器，第一阶段加氢反应器反应温度为140～180℃，压力为7.5～8.5MPa，第二段加氢反应器反应温度为180～250℃，压力为13～14MPa，液体空速均为0.5～1h-1，整个过程中每立方米生物质油耗氢量为250～350Nm3，最终加氢后的生物质油氧含量控制在15～25％。
步骤3，从炼厂常减压装置采出的直馏蜡油经过蜡油加氢装置后制得精制蜡油，将精制蜡油和加氢生物质油按照质量比混合，其中加氢生物质油占的质量比为5～20％，其余的为精制蜡油，占比为80～95％；将混合物在催化裂化装置中共炼，催化裂化装置反应温度为490～520℃，压力为0.1～0.2MPa，进而同时获得催化柴油和催化汽油，二者中4～18％的碳源自生物质，催化柴油的收率为16～24％，催化汽油收率为50～60％。
步骤4，将步骤3所获得的催化柴油和催化汽油分别在炼厂已有的催化柴油加氢装置和催化汽油加氢装置中加氢精制脱除含硫、含氧等杂质，催化柴油加氢过程的反应温度为290～340℃，压力为6～8MPa，空速为2～2.5h-1；催化汽油加氢过程的反应温度为240～300℃，压力为2～2.3MPa，空速为2.5～3h-1。最终可获得质量满足国家标准且包含生物质的柴油和汽油，其氧含量不大于2.7％。
实施例1
在应用共炼技术之前，首选需要选定催化裂化装置和生物质油共炼比例，本例以某炼厂年加工量为120万吨的催化裂化装置和共炼比例为19％时进行说明，其物料平衡图见图2：
(1)经过计算，快速热解装置的生物质进料流率为83.93t/h，经热解后获得39.03t/h的生物质油，收率为46.5％，该装置的反应器入口温度为500℃，停留时间1.8s，生物质油中的氧含量为45％。
(2)由快速热解装置获得的39.03t/h生物质油经过生物质油加氢装置加氢脱氧后获得加氢生物质油25.68t/h，收率为65.8％，该装置的第一段加氢反应器反应温度为140℃，压力为8.3MPa，第二段加氢反应器反应温度为180℃，压力为13.8MPa，两段反应器的液体空速均为0.5h-1；整个过程中每立方米生物质油耗氢量为260Nm3；最终加氢后的生物质油氧含量控制在25％。
(3)505.6t/h的原油经过常减压装置分馏后获得114.16t/h的直馏蜡油。
(4)114.16t/h的直馏蜡油经过蜡油加氢装置后获得109.59t/h的精制蜡油，产率为96％，蜡油加氢装置反应温度为370℃，压力为10.8MPa，空速为1h-1。
(5)将加氢后的生物质油25.68t/h(19％)和精制蜡油109.59t/h(81％)混合后，进入到年加工量为120万吨的催化裂化装置共炼，生物质油占总进料的19％，催化裂化装置反应温度为490℃，压力为0.2MPa；最终获得催化柴油31.55t/h，催化汽油68.82t/h，柴油收率为23.3％，汽油50.9％。
(6)将31.55t/h的催化柴油在柴油加氢装置中精制，加氢装置的反应温度为313℃，压力为7.05MPa，空速为2.5h-1；最终获得26.76t/h的柴油产品和3.72t/h的汽油产品，液体收率为96.6％，其中柴油收率为84.8％，汽油收率为11.8％。
(7)将催化裂化装置获得的68.82t/h的催化汽油在汽油加氢装置中精制，反应温度为258℃，压力为2.1MPa，空速为2.6h-1；最终获得68.13t/h的汽油产品，收率为99％，。
实施例2
以某炼厂年加工量为200万吨的催化裂化装置以及生物质油共炼比例为10％时进行说明，其物料平衡图见图3：
(1)快速热解装置的生物质进料流率为72.15t/h，经热解后获得36.08t/h的生物质油，收率为50％，该装置的反应器入口温度为510℃，停留时间1.9s，生物质油中的氧含量为43％。
(2)由快速热解装置获得的36.08t/h生物质油经过生物质油加氢装置加氢脱氧后获得加氢生物质油23.81t/h，收率为66％，该装置的第一段加氢反应器反应温度为150℃，压力为8.5MPa，第二段加氢反应器反应温度为200℃，压力为14MPa，两段反应器的液体空速均为0.5h-1；整个过程中每立方米生物质油耗氢量为295Nm3；最终加氢后的生物质油氧含量控制在20％。
(3)965.47t/h的原油经过常减压装置分馏后获得222.06t/h的直馏蜡油。
(4)222.06t/h的直馏蜡油经过蜡油加氢装置后获得214.29t/h的精制蜡油，产率为96.5％，蜡油加氢装置反应温度为380℃，压力为10.5MPa，空速为1h-1。
(5)将加氢后的生物质油23.81t/h(10％)和精制蜡油214.29t/h(90％)混合后，进入到年加工量为200万吨的催化裂化装置共炼，生物质油占总进料的10％，催化裂化装置反应温度为500℃，压力为0.16MPa；最终获得催化柴油40.48t/h，催化汽油130.95t/h，柴油收率为17％，汽油55％。
(6)将40.48t/h的催化柴油在柴油加氢装置中精制，加氢装置的反应温度为303℃，压力为7.3MPa，空速为2.5h-1；最终获得36.43t/h的柴油产品和3.24t/h的汽油产品，液体收率为98％，其中柴油收率为90％，汽油收率为8％，。
(7)将催化裂化装置获得的130.95t/h的催化汽油在汽油加氢装置中精制，反应温度为260℃，压力为2.2MPa，空速为2.5h-1；最终获得129.64t/h的汽油产品，收率为99％，。
实施例3
以某炼厂年加工量为80万吨的催化裂化装置以及生物质油共炼比例为5％时进行说明，其物料平衡图见图4：
(1)快速热解装置的生物质进料流率为13.02t/h，经热解后获得6.90t/h的生物质油，收率为53％，该装置的反应器入口温度为550℃，停留时间1.5s，生物质油中的氧含量为38％。
(2)由快速热解装置获得的6.90t/h生物质油经过生物质油加氢装置加氢脱氧后获得加氢生物质油4.76t/h，收率为69％，该装置的第一段加氢反应器反应温度为145℃，压力为8.2MPa，第二段加氢反应器反应温度为190℃，压力为13.5MPa，两段反应器的液体空速均为0.5h-1；整个过程中每立方米生物质油耗氢量为280Nm3；最终加氢后的生物质油氧含量控制在20％。
(3)428.39t/h的原油经过常减压装置分馏后获得94.25t/h的直馏蜡油。
(4)94.25t/h的直馏蜡油经过蜡油加氢装置后获得90.48t/h的精制蜡油，产率为96％，蜡油加氢装置反应温度为375℃，压力为10.7MPa，空速为1h-1。
(5)将加氢后的生物质油4.76t/h(5％)和精制蜡油90.48t/h(95％)混合后，进入到年加工量为80万吨的催化裂化装置共炼，生物质油占总进料的5％，催化裂化装置反应温度为520℃，压力为0.1MPa；最终获得催化柴油17.14t/h，催化汽油55.24t/h，柴油收率为18％，汽油58％。
(6)将17.14t/h的催化柴油在柴油加氢装置中精制，加氢装置的反应温度为300℃，压力为7.3MPa，空速为2.5h-1；最终获得14.91t/h的柴油产品和1.71t/h的汽油产品，液体收率为97％，其中柴油收率为87％，汽油收率为10％。
(7)将催化裂化装置获得的55.24t/h的催化汽油在汽油加氢装置中精制，反应温度为255℃，压力为2.3MPa，空速为2.5h-1；最终获得54.58t/h的汽油产品，收率为98.8％。
实施例4
以某炼厂年加工量为80万吨的催化裂化装置以及生物质油共炼比例为20％时进行说明：
(1)快速热解装置的生物质进料流率为64.23t/h，经热解后获得28.9t/h的生物质油，收率为45％，该装置的反应器入口温度为520℃，停留时间2.0s，生物质油中的氧含量为40％。
(2)由快速热解装置获得的28.9t/h生物质油经过生物质油加氢装置加氢脱氧后获得加氢生物质油19.05t/h，收率为65.9％，该装置的第一段加氢反应器反应温度为180℃，压力为7.8MPa，第二段加氢反应器反应温度为250℃，压力为13MPa，两段反应器的液体空速均为0.8h-1；整个过程中每立方米生物质油耗氢量为350Nm3；最终加氢后的生物质油氧含量控制在15％。
(3)322.91t/h的原油经过常减压装置分馏后获得78.14t/h的直馏蜡油。
(4)78.14t/h的直馏蜡油经过蜡油加氢装置后获得76.19t/h的精制蜡油，产率为96％，蜡油加氢装置反应温度为375℃，压力为10.7MPa，空速为1h-1。
(5)将加氢后的生物质油19.04t/h(20％)和精制蜡油76.19t/h(80％)混合后，进入到年加工量为80万吨的催化裂化装置共炼，生物质油占总进料的20％，催化裂化装置反应温度为510℃，压力为0.13MPa；最终获得催化柴油15.24t/h，催化汽油57.14t/h，柴油收率为16％，汽油60％。
(6)将15.24t/h的催化柴油在柴油加氢装置中精制，加氢装置的反应温度为290℃，压力为6MPa，空速为2h-1；最终获得13.26t/h的柴油产品和1.52t/h的汽油产品，液体收率为97％，其中柴油收率为87％，汽油收率为10％。
(7)将催化裂化装置获得的57.14t/h的催化汽油在汽油加氢装置中精制，反应温度为240℃，压力为2MPa，空速为3h-1；最终获得56.51t/h的汽油产品，收率为98.9％。
实施例5
以某炼厂年加工量为80万吨的催化裂化装置以及生物质油共炼比例为15％时进行说明：
(1)快速热解装置的生物质进料流率为34.51t/h，经热解后获得20.7t/h的生物质油，收率为60％，该装置的反应器入口温度为530℃，停留时间2.5s，生物质油中的氧含量为35％。
(2)由快速热解装置获得的20.7t/h生物质油经过生物质油加氢装置加氢脱氧后获得加氢生物质油14.29t/h，收率为69％，该装置的第一段加氢反应器反应温度为160℃，压力为7.5MPa，第二段加氢反应器反应温度为240℃，压力为13.2MPa，两段反应器的液体空速均为1h-1；整个过程中每立方米生物质油耗氢量为250Nm3；最终加氢后的生物质油氧含量控制在18％。
(3)351.73t/h的原油经过常减压装置分馏后获得84.06t/h的直馏蜡油。
(4)84.06t/h的直馏蜡油经过蜡油加氢装置后获得80.95t/h的精制蜡油，产率为96.3％，蜡油加氢装置反应温度为375℃，压力为10.7MPa，空速为1h-1。
(5)将加氢后的生物质油14.29t/h(15％)和精制蜡油80.95t/h(85％)混合后，进入到年加工量为80万吨的催化裂化装置共炼，生物质油占总进料的15％，催化裂化装置反应温度为500℃，压力为0.15MPa；最终获得催化柴油19.05t/h，催化汽油47.62t/h，柴油收率为20％，汽油50％。
(6)将19.05t/h的催化柴油在柴油加氢装置中精制，加氢装置的反应温度为340℃，压力为8MPa，空速为2.2h-1；最终获得17.39t/h的柴油产品和1.39t/h的汽油产品，液体收率为98.6％，其中柴油收率为91.3％，汽油收率为7.3％。
(7)将催化裂化装置获得的47.62t/h的催化汽油在汽油加氢装置中精制，反应温度为330℃，压力为2.3MPa，空速为2.7h-1；最终获得46.86t/h的汽油产品，收率为98.4％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
一种快速热解生物质油与直馏蜡油共炼生产汽柴油的方法专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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