[发明专利]从用作生物燃料原料的含污染物的生物组合物中去除污染物的方法

说明书

含有动物脂肪和植物油的生物组合物在加工成生物燃料前不含污染物为宜。文中公开了一种从这些组合物中去除这类污染物以使所述加工更有效的方法。所述方法使用混合器和离心机连同酸性溶液和循环流的独特布置以从组合物中去除这些污染物。

技术领域

本发明大体上涉及一种处理生物组合物以用于其下游生物燃料的转化的方法，更具体地讲，涉及一种从包括动物脂肪和植物油的含污染物的生物组合物中去除一种或多种污染物的方法。

背景技术

生物量在液态燃料(例如，生物燃料)和化学制品的生产中为化石原材料的一种可再生的替代品。增加生物燃料产量是政府改善能源安全并减小温室气体排放的策略的一部分。但是，大多数生物量具有高含氧量，这降低了燃料品质和热值。因此将生物量或生物量中间物升级为高品质烃类燃料需要去除氧。生物量氧可以呈酯、羧酸、或羟基的形式。将通过与氢的催化反应去除氧称为加氢脱氧反应(HDO)。可利用精炼厂中常用的传统固定床催化剂、双金属催化剂、加氢处理催化剂，例如硫化态镍-钼(NiMo)或钴-钼(CoMo)进行此反应。

未精炼的植物油(例如，蔬菜油)和动物脂肪具有非期望量的呈磷脂形式的磷和其它污染物，包括金属。此外，动物脂肪可含有大量的金属盐(例如，金属氯化物盐)，其可充分地溶于脂肪/油脂进料中，但是不令人期望的是，在HDO反应期间可沉淀并可堵塞催化剂床。金属/盐也可通过减少有效孔表面使催化剂失活以实现有效的化学反应。在存在游离脂肪酸下，如金属氯化物的盐可形成可溶性皂(例如，硬脂酸钙)。利用传统清除技术例如水洗难以去除这种形式的金属。

已知由原始材料例如植物油和动物脂肪制造燃料的多种现有技术工艺。在现有技术中报道了将蔬菜油转化成正链烷烃。一些现有技术表明可将该工艺用于其它形式的生物量例如妥尔油脂肪酸、动物脂肪、和餐厅油脂。在现有技术中已教示了生物衍生的正链烷烃经加氢异构化生成异链烷烃柴油。其它现有技术描述了将进料处理用于HDO反应器的上游。一般参见，第8,026,401号美国专利，其公开内容以引用的方式并入文中。

如US-2009-0314688 A1中所述(其公开内容以引用的方式并入文中)，当由原油制造生物柴油时，非常需要将油、油脂、脂肪或牛脂原料中磷含量降到最多20百万分率(ppm)以确保最终产品符合关于柴油机尾气排放的政府规范标准。炼油步骤取决于油类型以及其组成并且通常由脱胶、碱中和、漂白和除臭组成。脱胶指通过将水和/或酸加入油中并离心去除磷脂和其它类似化合物。脱胶的主要目的是去除磷，其在原油中以水合磷脂和非水合磷脂形式存在。在没有有效地去除磷脂的情况下，下游精炼工艺可能得不到可接受的结果。除了去除非水合磷脂以外，非常期望去除铁和其它金属以及其盐。然后，可对油漂白、脱蜡、氢化、和/或除臭以得到一种更稳定的产品。

在本领域中已知多种脱胶方法，包括水脱胶(利用热水处理原油)；酸脱胶(利用磷酸或柠檬酸处理原油)；酸精炼(利用酸处理经水脱胶的油，然后利用碱部分地中和并离心以去除残留的胶和游离脂肪酸)；干法脱胶(利用非常少量的水进行酸脱胶，与漂白组合)；酶法脱胶(利用酶将磷脂改性以得到水溶性化合物)；借助螯合剂脱胶(EDTA-乙二胺四乙酸、天冬氨酸、有机苹果酸和富马酸、等)；以及膜过滤/超滤脱胶(使原油通过不可渗透磷脂的半透膜)。

US-2010-0056833 A1(其公开内容以引用的方式并入文中)描述了一种尝试解决上胶以及将污染物从含有动物脂肪和植物油的组合物中去除的上述问题的工艺。本发明者在此已经发现了对此公开所述的教示内容的改进。

发明内容