Системы и способы для возобновляемого топлива

Системы и способы для возобновляемого топлива

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестная ссылка на родственные заявки

По данной заявке испрашивается приоритет предварительной патентной заявки США серийный № 61/569712, поданной 12 декабря 2011 г., предварительной патентной заявки США серийный № 61/646152, поданной 11 мая 2012 г., и предварительной патентной заявки США серийный № 61/673683, поданной 19 июля 2012 г. Приоритет каждой из указанных предварительных заявок ясно заявлен, и описания каждой из указанных предварительных заявок включены в настоящее описание посредством ссылки в их полноте для всех целей.

Настоящее рассмотрение относится к патенту США № 7905990, патенту США № 5961786 и патенту США № 5792340, каждый из которых поэтому приводится в качестве ссылки в своей полноте.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в общем плане к введению возобновляемого топлива, или возобновляемых нефтепродуктов, в качестве материала в нефтеочистительные системы или в промысловое обогатительное оборудование. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способам введения жидкости, термически получаемой из биомассы, в установку нефтепереработки, например установку каталитического крекинга текучей среды ((ККТС) (FCC)), установку для коксования, систему промыслового обогащения, установку гидрокрекинга и/или установку гидроочистки, для совместной переработки с фракциями нефтепродуктов, реагентами нефтяных фракций и/или нефтяными исходными материалами и нефтепродуктами, например топливами, и к применению и использованию продуктов, получаемых из них.

Предпосылки создания изобретения

Биомасса является главным источником энергии в течение большей части истории человечества. К концу 1800-х – началу 1900-х годов пропорция мировой энергии, получаемой из биомассы, падала, т.к. имели место промышленная разработка и использование ископаемых топлив, и доминировали рынки угля и нефтепродуктов. Тем не менее, примерно 15% мировой энергии продолжают получать из биомассы, и в развитых странах вклад биомассы является намного выше 38%. Кроме того, имеются новые знания по воздействию использования ископаемых топлив на окружающую среду. В частности, вклад парниковых газов как результат потребления ископаемых топлив.

Биомасса, такая как древесина, древесные отходы и сельскохозяйственные отходы, может быть превращена в полезные продукты, например топлива или химические вещества, термической или каталитической конверсией. Примером термической конверсии является пиролиз, где биомасса превращается в жидкость и уголь вместе с газообразными сопродуктами при воздействии тепла при по существу отсутствии кислорода.

В широком смысле пиролиз представляет собой конверсию биомассы в жидкость и/или уголь под действием тепла обычно без включения какого-либо значительного уровня прямого горения материала биомассы в установке первичной конверсии.

Исторически пиролиз был относительно медленным процессом, где получаемым жидким продуктом были вязкая смола и «подсмольная» вода. Традиционный медленный пиролиз обычно имеет место при температурах ниже 400°C и в течение длительных периодов времени переработки от нескольких секунд до минут или даже часов с главной целью получения, главным образом, угля и получения жидкостей и газов в качестве побочных продуктов.

Более современная форма пиролиза, или быстрая термическая конверсия, была открыта в конце 1970-х годов, когда исследователи нашли, что чрезвычайно высокий выход светлой выливаемой жидкости возможен из биомассы. Действительно, выходы жидкости приблизительно 80% мас. питания материала древесной биомассы были возможны, если конверсии позволялось иметь место в течение очень короткого периода времени обычно менее 5 секунд.

Гомогенный жидкий продукт указанного быстрого пиролиза, который имеет внешний вид легких-средних нефтепродуктов, может считаться возобновляемым топливом. Возобновляемое топливо является подходящим в качестве топлива для чистого регулируемого сгорания в бойлерах и для использования в дизелях и стационарных турбинах. Это находится в полном противоречии с медленным пиролизом, который дает густую низкокачественную двухфазную смесь смола-вода с очень низкими выходами.

На практике пиролиз с коротким временем обработки биомассы заставляет главную часть ее органического материала мгновенно переходить в паровую фазу. Указанная паровая фаза содержит как неконденсирующиеся газы (включая метан, водород, монооксид углерода, диоксид углерода и олефины), так и конденсирующиеся пары. Эти конденсирующиеся пары, которые составляют конечный жидкий продукт, когда конденсируются и извлекаются, и выход и ценность указанной жидкости являются сильной функцией способа и эффективности ниже по потоку системы улавливания и извлечения.

При условии, что имеется ограниченная доступность углеводородного сырья и даже увеличенная потребность в энергии, в частности, в жидких топливах для транспортных средств, поэтому требуются альтернативные источники. Распространенность и поддерживаемость биомассы делает это возобновляемое сырье привлекательным вариантом удовлетворения будущей потребности в нефти. Трудностью в случае биомассы является то, что она содержит кислород в отличие от традиционных углеводородных топлив, и исторически была нелегко превращающейся в форму, которая может легко интегрироваться в существующую инфраструктуру на основе углеводородов.

Значительное количество работ было выполнено по исследованию получения жидких углеводородных топлив из биомассы по различным термическим и термокаталитическим схемам. Ссылки US 5792340; US 5961786; Lappas et al., Biomass Pyrolysis in a Circulating Fluid Bed Reactor for the Production of Fuels and Chemicals, Fuel 81 (2002), 2087-2095); и Samolada et al., Catalyst Evaluation for Catalytic Biomass Pyroloysis, Fuel & Energy 2000, 14, 1161-1167, описывают прямую переработку биомассы или другого насыщенного кислородом материала в реакторе с циркулирующим псевдоожиженным слоем с использованием катализатора (цеолитный ККТС-катализатор) в качестве твердой циркулирующей среды в попытке прямого дезоксигенирования биомассы и получении моторных топлив или смесей топлив, а также других углеводородов. Хотя были получены некоторые углеводородные продукты, выходы были неприемлемо низкими, и был получен высокий выход угля или кокса и газообразного побочного продукта. Кроме того, имелись частые случаи засорения и закупоривания реактора и другие серьезные технические трудности, связанные с характеристиками катализатора. Не только выходы жидкости были низкими, большая часть полученного жидкого продукта требует дальнейшего обогащения и очистки для обеспечения любого прямого непосредственного использования вместо углеводородов на основе ископаемого топлива.

При указанных выше ограничениях другой альтернативой получению углеводородов из биомассы является превращение твердой биомассы сначала в полученную термически или термокаталитически жидкость, и затем подача указанной чистой жидкости (т.е. 100% жидкого продукта биомассы) в реактор с циркулирующим псевдоожиженным слоем с использованием ККТС-катализатора или другого соответствующего катализатора в качестве твердой циркулирующей среды (Adjaye et al., Production of Hydrocarbons by Catalytic Upgrading of a Fast Pyrolysis Bio-oil, Fuel Processing Technology, 45 (1995), 185-192). Снова в данном случае были получены неприемлемые выходы углеводородов, были частые случаи закупоривания и засорения реактора, и много материала было превращено в уголь/кокс, газ и обогащенную кислородом жидкость, которая имела тенденцию разделяться на различные жидкие фазы.

Использование каталитического крекинга твердой или жидкой биомассы, пара, получающегося при переработке биомассы, или термически полученной жидкости в качестве средства получения углеводородов из насыщенной кислородом биомассы является технически сложным, относительно неэффективным и дает значительные количества малоценных побочных продуктов. Для решения вопросов катализатора и выхода исследователи рассмотрели пути отдельно установленного обогащения, где производные из биомассы жидкости могут быть превращены в жидкие углеводороды с использованием введения водорода и каталитических систем в системы конверсии, которые были разработаны специально для переработки насыщенных кислородом материалов (Elliot, Historical Developments in Hydroprocessing Bio-oils, Energy & Fuels 2007, 21, 1792-1815). Хотя технически выполнимые, экономически крупномасштабные и технические сложности и затраты, связанные с многостадийным введением водорода высокого давления (требуемые для полной конверсии в жидкие углеводородные топлива), являются значительным ограничением и обычно рассматриваются как неприемлемые.

Как средство преодоления технических и экономических ограничений, связанных с полным отдельно установленным обогащением биомассы до моторных топлив, исследователи (de Miguel Mercader, Pyrolysis Oil Upgrading for Co-Processing in Standard Refinery Units, Ph.D Thesis, University of Twente, 2010 ("Mercader"); Fogassy et al., Biomass Derived Feedstock Co-Processing with VGO for Hybrid Fule Production in FCC Units, Institut de Recherches sur la Catalyse et lʹEnvironnement de Lyon, UMR5236 CNRS-UCBL ("Fogassy"); Gutierrez et al., Co-Processing of Upgraded Bio-Liquids in Standard Refinery Units - Fundamentals, 15^th European Biomass Conference & Exhibition, Berlin May 7-11, 2007) рассмотрели различные схемы частичного обогащения насыщенной кислородом биомассы со снижением кислорода с последующей совместной переработкой указанного промежуточного продукта биомассы с нефтяным сырьем в существующих операциях нефтеочистки. Указанные инициативы все сфокусированы на гидродезоксигенировании производной из биомассы жидкости перед совместной переработкой с нефтью и основаны на соображении, что гидрообработка термически полученной жидкости необходима перед совместной переработкой с нефтью для того, чтобы избежать быстрой дезактивации ККТС-катализатора и засорения реактора и предотвратить получение избыточного кокса и газа. Отсюда опубликованные исследования и прототип включают совместную переработку с нефтью в установках каталитического крекинга текучей среды (ККТС) с обогащенными жидкостями, которые гидрообрабатываются после их первоначального термического получения из биомассы.

Ранее ККТС-установки традиционно использовали реакторные системы с плотной фазой для обеспечения хорошего контакта между катализатором и углеводородным сырьем. Длительное время пребывания требуется для обеспечения достаточной конверсии материала в требуемый продукт. Т.к. каталитические системы были улучшены, и катализатор становится более активным, ККТС был предназначен для введения конструкции типа вертикальной трубы. Конструкция типа вертикальной трубы обеспечивает снижение времени контактирования между катализатором и углеводородным сырьем где-то около 2-3 секунд (без включения какого-либо времени пребывания в реакторном сосуде или завершающей секции).

Одним недостатком из многих, если не большинства, ранних ККТС-конструкций являются завершающие вертикальные трубчатые системы, которые по существу связывают вертикальную трубу с открытым реакторным сосудом, в котором размещаются сепарационные устройства твердых частиц. В течение нескольких лет было признано, что значительный послевертикальнотрубный термический крекинг имеет место в промышленных ККТС-установках, давая в результате значительное получение сухого газа и других малоценных продуктов. Двумя механизмами, по которым это имеет место, являются термический и разбавленный каталитический крекинг. Термический крекинг является результатом длительного времени пребывания паров углеводородов в зоне высвобождения реактора и ведет к высоким выходам сухого газа через механизмы неселективного свободно-радикального крекинга. Плотно-фазный каталитический крекинг является результатом длительного контакта между катализатором и парами углеводородов ниже по потоку от вертикальной трубы. Хотя многое из указанного было исключено при переходе от крекинга в слое к крекингу в вертикальной трубе, имеется еще значительное количество, которое может иметь место в разбавленной фазе благодаря значительному поддерживанию катализатора, которое имеет место без прогрессивной конструкции завершающей системы.

Многие поставщики и владельцы лицензий ККТС обладают прогрессивными вертикальнотрубными завершающими системами с минимизацией послевертикальнотрубного крекинга, и многие, если не большинство, установок осуществили их как в новой установке, так и в модернизированных применениях. Кроме того, некоторые нефтепереработчики осуществили свои собственные «домашние» конструкции для той же цели. При сложности и разнообразии ККТС-установок, а также различии новых конструкций установок имеются много вариантов указанных прогрессивных завершающих систем, таких как «замкнутые» циклоны, «замкнуто-спаренные» циклоны, «прямо спаренные» циклоны, «системы высокой локализации», «вихревая сепарационная система» и т.д. Имеются различия в отдельных конструкциях, и некоторые могут быть более подходящими для отдельных конструкций установок, чем другие, но все служат одной и той же основной цели снижения нежелательных послевертикальнотрубных реакций.

Время контактирования катализатора с исходным материалом состоит из времени пребывания в вертикальной трубе и часто включает время пребывания в прогрессивной вертикальнотрубной завершающей системе, как описано выше. Типичное время пребывания в вертикальной трубе составляет 2-3 секунды, и дополнительное время пребывания в завершающей системе может составлять около 1-2 секунд. Это дает общее время контактирования катализатора около 3-5 секунд.

Одним инновационным вариантом, который образует часть настоящей заявки, может быть способ использования термически полученных жидкостей в сочетании с материалами на основе нефти в ККТС или нефтепромысловых обогатительных операциях. Например, способ, который включает совместную переработку жидкости, производной от негидрообработанной биомассы, в небольших количествах с ВГО (VGO) или другими жидкостями на основе сырой нефти в ККТС или нефтепромысловых обогатительных операциях.

Другим инновационным вариантом, который образует часть настоящей заявки, может быть конверсия биомассы, которую прототип не учитывает и намеренно избегает: совместная переработка необогащенной термически полученной жидкости с углеводородами таким образом, который устраняет сложность промежуточных стадий обогащения и еще может быть совместимым с переработкой материала сырой нефти. Как уже указано, прототип ясно показал, что необработанные термически полученные жидкости биомассы являются неподходящими для конверсии в жидкие углеводороды прямо в ККТС и других системах каталитической конверсии. Поэтому, когда различные схемы совместной переработки с нефтью на существующих операциях нефтеочистки рассматриваются в прототипе, включая ККТС совместную переработку, совместная переработка необогащенных необработанных термически полученных жидкостей биомассы может быть исключена из указанных вариантов совместной переработки (Mercader; Fogassy). Однако, как предлагается в настоящем рассмотрении, неожиданные технические и экономические выгоды заключаются в сущности в совместной переработке термически полученных продуктов биомассы с нефтяными исходными материалами в различных операциях нефтеочистки.

Краткое описание заявки

В некоторых вариантах изобретение относится к топливной смеси, полученной из исходного сырья нефтяной фракции и исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива. В некоторых вариантах изобретение относится к топливной смеси, полученной из исходного сырья нефтяной фракции и исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива, совместно перерабатываемой в присутствии катализатора. В некоторых вариантах изобретение относится к смеси продукта каталитического крекинга текучей среды, полученной из исходного сырья, содержащего возобновляемое нефтяное топливо. В некоторых вариантах изобретение относится к топливной смеси, полученной из более 80% мас. исходного сырья нефтяной фракции и менее 20% мас. исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива, которая может перерабатываться в установке конверсии в присутствии катализатора.

В некоторых вариантах изобретение относится к топливу, содержащему продукт установки конверсии, такой как установка каталитического крекинга текучей среды, имеющая нефтяную фракцию и возобновляемое нефтяное топливо в качестве реагентов. В некоторых вариантах изобретение относится к топливу, содержащему продукт установки конверсии нефтеочистки, совместно перерабатывающей нефтяную фракцию одновременно с возобновляемым нефтяным топливом. В некоторых вариантах изобретение относится к топливу, содержащему продукт установки конверсии нефтеочистки, где установка конверсии получает нефтяную фракцию и возобновляемое нефтяное топливо.

В некоторых вариантах изобретение относится к способу получения топлива, например моторного топлива, содержащему обеспечение исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива с исходным сырьем нефтяной фракции в присутствии катализатора. В некоторых вариантах изобретение относится к способу получения топлива, содержащему переработку исходного сырья нефтяной фракции с исходным сырьем возобновляемого нефтяного топлива в присутствии катализатора.

В некоторых вариантах изобретение относится к способу получения топлива, содержащему переработку исходного сырья нефтяной фракции с исходным сырьем возобновляемого нефтяного топлива в присутствии катализатора и необязательно регулирование скорости подачи питания исходного сырья нефтяной фракции, исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива или того и другого с целью получения профиля конкретного топливного продукта, температуры вертикальной трубы или температуры реакционной зоны; и/или необязательно регулирования соотношения катализатор : объединенные исходное сырье нефтяной фракции и исходное сырье возобновляемого нефтяного топлива (соотношение катализатор:нефть) с целью получения профиля конкретного топливного продукта, температуры вертикальной трубы или температуры реакционной зоны, где соотношение катализатор:нефть является массовым соотношением или объемным соотношением.

В некоторых вариантах изобретение относится к способу совместной переработки исходного сырья нефтяной фракции и возобновляемого нефтяного топлива, так что топливный продукт имеет по меньшей мере 70% об. бензина и ЛЦТ (LCO) или по меньшей мере 70% об. моторного топлива по отношению к общему объему продукта, получаемому из потока продукта установки конверсии.

В некоторых вариантах изобретение относится к способу улучшения конверсии нефти при нефтеочистке, содержащему переработку нефтяной фракции, замененной возобновляемым нефтяным топливом (на основе эквивалентной энергии и/или на основе содержания углерода) в присутствии катализатора.

В некоторых вариантах изобретение относится к способу улучшения выхода топлива, например выхода одного или более представителей из бензина, дизельного топлива, СНГ (LPG), ЛЦТ (LCO), печного топлива и/или топлива для реактивных двигателей, от конверсии исходного сырья нефтяной фракции, содержащему переработку исходного сырья нефтяной фракции с исходным сырьем возобновляемого нефтяного топлива в присутствии катализатора.

В некоторых вариантах изобретение относится к устройству каталитического крекинга текучей среды, содержащему вертикальную трубу, имеющую впускное окно нефтяной фракции и впускное окно возобновляемого топлива, или вертикальную трубу, которая имеет подогнанный для присоединения элемент для обеспечения впуска возобновляемого топлива. В некоторых вариантах изобретение относится к нефтеочистительной системе, содержащей первый узел для введения исходного сырья нефтяной фракции, и второй узел для введения исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива, или модернизированной с присоединением того же. В некоторых вариантах изобретение относится к нефтеочистительной системе, содержащей первый узел для введения исходного сырья нефтяной фракции, и второй узел для введения исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива в установку конверсии нефтеочистительного завода или модернизированную или приспособленную для присоединения того же.

В некоторых вариантах изобретение относится к одной или более установок (например, установка конверсии) в нефтеочистительной системе, подходящей для принятия исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива, содержащей установленное независимое окно для введения исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива. В некоторых вариантах изобретение относится к нефтеочистительной системе, содержащей дополнительный или модифицированный узел вертикальной трубы, подходящий для принятия возобновляемого нефтяного топлива, например независимое окно, содержащее форсунку; отдельный или независимый резервуар для введения исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива; установленную повторно калиброванную или модифицированную или независимую систему контроля; и/или установленный кран для введения исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива.

В некоторых вариантах изобретение относится к способу увеличения температуры смесительной зоны в ККТС-установке, содержащему введение 0,05-15% мас. исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива через систему охлаждения вертикальной трубы ниже по потоку (после) от форсунки введения исходного сырья нефтяной фракции.

В некоторых вариантах изобретение относится к способу совместной переработки возобновляемого нефтяного топлива, которое имеет уровень содержания углерода в интервале 35-80% мас. на сухой остаток и/или уровень содержания энергии, по меньшей мере 30% содержания энергии, содержащейся в биомассе, из которой она производится; и исходного сырья нефтяной фракции, которая содержит материал газойля ((ГО) (GO)), материал вакуумного газойля ((ВГО) (VGO)), материал тяжелого газойля ((ТГО) (НGO)), материал среднего дистиллята, материал тяжелого-среднего дистиллята, углеводородсодержащий материал или их комбинации, при введении возобновляемого нефтяного топлива и фракции нефтяного газа в установку конверсии, в которой они контактируют с катализатором.

В некоторых вариантах изобретение относится к способу получения топлива (например, дизельного топлива и/или бензина) для образования числа возобновляемых целлюлозных идентификаций, содержащих превращение целлюлозного материала путем быстрой термической переработки с образованием возобновляемого нефтяного топлива и совместной переработки исходного сырья нефтяной фракции с возобновляемым нефтяным топливом в присутствии катализатора с получением топлива, соответствующего числу возобновляемых целлюлозных идентификаций. В некоторых вариантах изобретение относится к способу получения дизельного топлива и/или бензина для образования числа возобновляемых целлюлозных идентификаций, содержащих термическое превращение возобновляемого (целлюлозного) материала с образованием возобновляемого нефтяного топлива и совместной переработки исходного сырья нефтяной фракции с возобновляемым нефтяным топливом в нефтеочистке с получением дизельного топлива и/или бензина, которые соответствуют пути топлива, определенному нормами стандартной программы по возобновляемому топливу США ((СПВТ) (RFS)) для образования числа возобновляемых целлюлозных идентификаций. В некоторых вариантах изобретение относится к способу получения топлива для образования числа возобновляемых целлюлозных идентификаций, содержащему термическую переработку целлюлозного материала путем быстрой термической переработки с образованием необогащенного возобновляемого нефтяного топлива и переработки исходного сырья нефтяной фракции с необогащенным возобновляемым нефтяным топливом в нефтеочистке с получением единицы дизельного топлива, достаточной для генерирования более 0,5 единиц топлива, соответствующего числу возобновляемых целлюлозных идентификаций.

В некоторых вариантах изобретение относится к моторному топливу, содержащему продукт каталитической конверсии смеси, содержащей более 90% мас. исходного сырья нефтяной фракции и менее 10% мас. материала необогащенного возобновляемого нефтяного топлива, полученного из биомассы (например, целлюлозной биомассы).

В некоторых вариантах изобретение относится к способу получения целлюлозного возобновляемого топлива с квалификацией по числу идентификаций, содержащему, необязательно, образование возобновляемого нефтяного топлива путем быстрой термической переработки возобновляемого материала целлюлозной биомассы; введение более 90% мас. исходного сырья нефтяной фракции в способ нефтеочистки; введение менее 10% мас. исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива в способ нефтеочистки вблизи точки введения исходного сырья нефтяной фракции; и совместную переработку исходного сырья нефтяной фракции и возобновляемого нефтяного топлива с получением целлюлозного возобновляемого топлива с квалификацией по числу идентификаций, где возобновляемое нефтяное топливо имеет рН 1,5-6, содержание сухого вещества менее 2,5% мас. и водосодержание 20-45% мас.

В некоторых вариантах изобретение относится к способу получения топлива, производного, по меньшей мере частично, от возобновляемого топлива, переработанного в установке конверсии нефтеочистки, например ККТС. В некоторых вариантах изобретение относится к способу получения топлива, производного, по меньшей мере частично, от возобновляемого топлива, имеющего рН 1,5-6 и водосодержание 20-45% мас., которое было переработано в установке конверсии нефтеочистки, например ККТС.

В некоторых вариантах изобретение относится к способу получения горючего топлива путем, совпадающим с нормами стандартной программы по возобновляемому топливу США для образования числа возобновляемых целлюлозных идентификаций, где способ содержит термическую конверсию целлюлозосодержащей биомассы в возобновляемое нефтяное топливо, так что углеродосодержание возобновляемого нефтяного топлива составляет менее 60% мас., и оно имеет рН 1,5-8. В некоторых вариантах изобретение относится к способу получения горючего топлива путем, совпадающим с нормами стандартной программы по возобновляемому топливу США для образования числа возобновляемых целлюлозных идентификаций, где способ содержит термическую конверсию целлюлозосодержащей биомассы в возобновляемое нефтяное топливо, так что углеродосодержание возобновляемого нефтяного топлива составляет по меньшей мере более 80% мас. углеродосодержания целлюлозосодержащей биомассы. В некоторых вариантах изобретение относится к способу получения горючего топлива путем, совпадающим с нормами стандартной программы по возобновляемому топливу США для образования числа возобновляемых целлюлозных идентификаций, где способ содержит термическую конверсию целлюлозосодержащей биомассы в возобновляемое нефтяное топливо и совместную переработку части возобновляемого нефтяного топлива с более 90% мас. негидрообработанного материала газойля с получением горючего топлива.

В некоторых вариантах изобретение относится к топливной смеси, полученной, по меньшей мере частично, из исходного сырья нефтяной фракции и исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива, где исходное сырье нефтяной фракции и исходное сырье возобновляемого нефтяного топлива перерабатываются совместно в присутствии катализатора. В некоторых вариантах изобретение относится к композиции, полученной каталитическим крекингом текучей среды из материала, содержащего возобновляемое нефтяное топливо.

В некоторых вариантах изобретение относится к способу получения топлива, который содержит переработку исходного сырья нефтяной фракции с исходным сырьем возобновляемого нефтяного топлива в присутствии катализатора, где выход топливного продукта способа является эквивалентным или больше выхода топливного продукта, получаемого от прогона способа без исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива на основе ввода энергии материала. В некоторых вариантах изобретение относится к способу получения топлива, который содержит переработку исходного сырья нефтяной фракции с исходным сырьем возобновляемого нефтяного топлива в присутствии катализатора, где топливо, полученное способом, полностью совместимо с топливом, полученным с исходным сырьем невозобновляемого нефтяного топлива.

В некоторых вариантах изобретение относится к способу образования одного или более чисел идентификации из возобновляемой целлюлозной биомассы, который (способ) содержит термическую переработку целлюлозной биомассы с образованием возобновляемого нефтяного топлива (например, необогащенного возобновляемого нефтяного топлива) и совместную переработку исходного сырья нефтяной фракции с возобновляемым нефтяным топливом в установке конверсии нефтеочистки с получением в результате соответствующих числам идентификации из возобновляемой целлюлозной биомассы дизельного топлива, топлива для реактивных двигателей, бензина или печного топлива.

В некоторых вариантах изобретение относится к горючему топливу для двигателя внутреннего сгорания, получаемому из исходного сырья нефтяной фракции и менее 5% мас. исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива, где исходное сырье возобновляемого нефтяного топлива и исходное сырье нефтяной фракции совместно перерабатываются в присутствии ККТС-катализатора.

В некоторых вариантах изобретение относится к способу улучшения количества ценных компонентов топлива, получаемых от конверсии исходного сырья нефтяной фракции, который (способ) содержит введение исходного сырья нефтяной фракции в нефтеочистительную систему, содержащую ККТС-катализатор, и добавление по меньшей мере 2% мас. исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива по отношению к общему количеству исходного сырья (например, исходного сырья нефтяной фракции плюс исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива) и совместную переработку в присутствии ККТС-катализатора объединенного материала в ККТС-установке в течение по меньшей мере 2 секунд.

В некоторых вариантах изобретение относится к способу получения чисел возобновляемой идентификации, который (способ) содержит совместную переработку исходного сырья нефтяной фракции с возобновляемым нефтяным топливом с образованием топлива, соответствующего одному или более путей топлива в соответствии со стандартной программой по возобновляемому топливу США, и передачу прав, по меньшей мере части, одного или более чисел возобновляемой идентификации от владельца или покупателя топлива. В некоторых вариантах изобретение относится к возобновляемому нефтяному топливу, соответствующему пути топлива, определенному нормами стандартной программы по возобновляемому топливу США для образования числа целлюлозной возобновляемой идентификации, получаемого при термической переработке целлюлозной биомассы. В некоторых вариантах изобретение относится к топливу двигателя внутреннего сгорания, полученному из возобновляемого нефтяного топлива, соответствующего пути топлива, определенному нормами стандартной программы по возобновляемому топливу США для образования числа целлюлозной возобновляемой идентификации. В некоторых вариантах изобретение относится к топливу двигателя внутреннего сгорания, полученному из материала установки конверсии нефтеочистки, содержащего 1-5% мас. возобновляемого нефтяного топлива, соответствующему пути топлива, определенному нормами стандартной программы по возобновляемому топливу США для образования числа целлюлозной возобновляемой идентификации.

В некоторых вариантах изобретение относится к смешанной композиции горючего топлива, содержащей ККТС совместно переработанные газойль и продукт возобновляемого нефтяного топлива.

В некоторых вариантах изобретение относится к способу применения одного или более из вышеуказанных топлив в транспортном средстве, содержащем двигатель внутреннего сгорания.

В некоторых вариантах изобретение относится к компьютерной системе, содержащей мониторинг количества производительности ККТС-установки и регулирование количества возобновляемого нефтяного топлива, вводимого для совместной переработки с нефтьсодержащим исходным сырьем.

В некоторых вариантах изобретение относится к компьютерной системе, содержащей мониторинг количества производительности ККТС-установки, включая количество перерабатываемого возобновляемого нефтяного топлива, и расчет образованных чисел целлюлозной возобновляемой идентификации.

Подробное описание чертежей

Многие выигрыши от материалов, систем, способов, продуктов, использований и применений среди других могут быть легко замечены и поняты из рассмотрения описания и подробностей, предусмотренных в данной заявке, включая прилагаемые чертежи и реферат, где:

на фиг. 1 представлена установка каталитического крекинга текучей среды ((ККТС) (FCC));

на фиг. 2А представлен типичный конвертер;

на фиг. 2В представлен типичный конвертер, который оборудован впускным окном или двумя (102) в двух различных местоположениях (которые могут использоваться поочередно или оба), подходящими для введения исходного сырья возобновляемого нефтяного топлива ((ВНТ) (RFO));

на фиг. 3 показана технология охлаждения вертикальной трубы;

на фиг. 4 представлена установка коксования;

на фиг. 5 представлена система введения питания;

на фиг. 6 представлена ККТС-установка с двойными вертикальными трубами;

на фиг. 7 представлен график, показывающий влияние соотношения катализатор:нефть и концентрации ВНТ в ВГО (вакуумном газойле) на конверсию (на основе массы);

на фиг. 8 представлен график, показывающий влияние соотношения катализатор:нефть и концентрации ВНТ в ВГО на общую конверсию (на основе ввода эквивалентной энергии);

на фиг. 9 представлен график, показывающий влияние соотношения катализатор:нефть и концентрации ВНТ в ВГО на выход бензина (на основе ввода эквивалентной энергии);

на фиг. 10 представлен график, показывающий влияние соотношения катализатор:нефть и концентрации ВНТ в ВГО на выход бензина как функции углеродосодержания в питании (на основе ввода эквивалентной энергии);

на фиг. 11 представлен график, показывающий влияние соотношения катализатор:нефть и концентрации ВНТ в ВГО на выход СНГ (сжиженного нефтяного газа) (на основе ввода эквивалентной энергии);

на фиг. 12 представлен график, показывающий влияние соотношения катализатор:нефть и концентрации ВНТ в ВГО на выход сухого газа (на основе ввода эквивалентной энергии);

на фиг. 13 представлен график, показывающий влияние соотношения катализатор:нефть и концентрации ВНТ в ВГО на выход НПО (нефти парафинового основания) (на основе ввода эквивалентной энергии);

на фиг. 14 представлен график, показывающий влияние соотношения катализатор:нефть и концентрации ВНТ в ВГО на выход ЖНП (жидких нефтепродуктов) (на основе ввода эквивалентной энергии);

на фиг. 15 представлен график, показывающий влияние соотношения катализатор:нефть и концентрации ВНТ в ВГО на выход кокса (на основе ввода эквивалентной энергии);

на фиг. 16 представлен график, показывающий выход бензина как функцию ВНТ-замены и соотношения катализатор:нефть (на основе 10000 баррель/день (66250 дм³/ч), без содержания воды);

на фиг. 17 представлен график, показывающий галлоны (1 галлон=3,785 дм³) бензина /1 т ВНТ как функцию ВНТ-замены и соотношения катализатор:нефть (на % мас. слагаемого с использованием эталонного ВГО);

на фиг. 18 представлен график, показывающий влияние соотношения катализатор:нефть и концентрации ВНТ в ВГО на выход бензина (на основе объемного потребления ККТС-установки);

на фиг. 19 представлен график, показывающий влияние соотношения катализатор:нефть и концентрации ВНТ в ВГО на выход бензина (на основе питания 10000 баррель/день (66250 дм³/ч)).

Подробное описание изобретения

В 2005 г. Агентством по защите окружающей среды (ЕРА) были выпущены стандарты на возобновляемое топливо (RFS1), которые были первыми мандатами на возобновляемое топливо в США. RFS требовали, чтобы 7,5В галлонов (1 галлон=3,85 дм³) возобновляемого т