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利用硅藻油加氢脱氧异构降凝 生产高品质生物柴油实现碳减排

发表时间: 2021-12-23 11:48:41

作者: 江西尊创新能源有限公司

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江西尊创新能源有限公司正在建设一套设计规模为20万吨/年纯烃生物柴油装置,该套装置在借鉴行业内石化汽柴油加氢装置、废弃动植物油预处理装置的工艺流程基础上,独立自主改进了部分工艺流程,其主要技术创新点如下

      2004年,欧盟委员会联合研究中心(JRC)根据各种能源技术的发展潜力及其资源量,对未来100年的能源需求总量和结构变化做出预测:可再生能源的比重将不断上升,于2020、2030、2040、2050和2100年将分别达到20%、30%、50%、62%和86%。

     2016年4月22日,160多个国家代表签订《巴黎气候协定》,将按照既定目标调整能源结构,加速由非清洁能源驱动向可再生清洁能源驱动的转变。欧盟、美国、巴西、印度尼西亚等国通过立法要求强制进行掺混,同时给予使用生物柴油企业减免税务或者补贴。中国是使用化石能源大国,在生物能源方面发展相对较晚,并未实施强制掺混政策。

2019年9月22日,习近平在联合国一般性辩论峰会上宣布,中国2030年前碳排放达峰,2060年前实现碳中和,吹响了双碳战略的进军号。母公司硅藻绿色生态产业链的开发和本公司将硅藻油通过加氢脱氧异构加工成高品质生物柴油的项目完全与双碳战略目标高度吻合。

     最近十多年,二代生物柴油在欧盟某些国家已经被要求强制掺混到石化柴油中使用,且掺混比例逐年增加,实际应用安全性高、性能稳定,二代生物柴油已经得到了再生能源市场的广泛认可。第二代生物柴油起步较晚,2018年以来进入快速发展通道,国内外已经建成投产的炼油厂有30几座,正在建设也有几十套,但是工艺技术路线的成熟度需要不断完善。

     国内已经建成投产的二代生物柴油项目只有5套,正在建设的还有5套(包括本公司项目),已经投产的项目大部分只有加氢脱氧,没有异构,只能生产高凝点的产品,影响了冬季的销售和使用,并且没有很好解决腐蚀、结垢、催化剂失活等问题,装置处于开开停停状态。只有江苏一家公司经过多次的失败,在加氢脱氧装置的后面,再建了一套贵金属催化剂的加氢异构降凝装置,也就是两步法工艺,解决了产品凝点高的问题。但是两步法工艺,投资大、能耗高、目标产品收率低、十六烷值损失大,急需开发更好的工艺。

     京鸿研究院硅藻壳十三个高端应用的研究正在正常推进,其中利用硅藻壳作电池阴极材料的研究中试已经取得成功,能量密度可以达到1500,生产的电池用在电动汽车上,续航能力可以达到1200公里以上,明年将进入产业化开发阶段。因此硅藻油的开发利用也必须加快。




      江西尊创新能源有限公司在小试、中计和施工图设计,具备了工业化应用完整技术,形成了一步法加氢脱氧异构生产高十六烷值低冷滤点生物柴油的成套技术。我公司采用一步法工艺的中试装置得到的实验样品经过SGS第三方检测分析,各项指标完全符合欧盟生物柴油HVO标准,十六烷值高达88,而冷滤点降到了-3°C,成功解决了高十六烷值与低凝点不能同时满足的矛盾,且产品收率较高,产品质量稳定。形成了一套低能耗、低成本、低消耗、高收率、高质量,催化剂使用寿命长的工艺路线,在国内外同类型企业中处于领先地位。

      江西尊创新能源有限公司正在建设一套设计规模为20万吨/年纯烃生物柴油装置,该套装置在借鉴行业内石化汽柴油加氢装置、废弃动植物油预处理装置的工艺流程基础上,独立自主改进了部分工艺流程,其主要技术创新点如下:

(1)在工艺上采用一步法加氢脱氧异构流程取代两步法加氢脱氧和加氢异构工艺流程,缩短了工艺流程,减少了设备投资和操作成本,降低了装置能耗;

(2)采用先进的工艺控制和催化剂级配方案解决了行业内生物柴油十六烷值与凝固点的矛盾,得到的二代生物柴油兼具高十六烷值和低凝点双重优点;

(3)发明创新了特殊的加氢温控流程,优化了反应工艺流程,缩短了工艺步骤,节省生产消耗,平衡了硫化剂补充加入量,减少了环保压力,节约了生产成本。

(4)针对性采用原料预处理工艺流程,将原料油中水溶性杂质、固杂在预处理阶段脱除,延长了催化剂使用寿命,预期可以显著延长装置开工周期;

(5)专有的一步加氢法HVO工艺技术,具有明显的温压反应动力学特性,在节省了能耗的同时更有利于工业化加氢反应特征控制,降低了副反应。


产品性能和使用显著效果:

江西尊创新能源生产的纯烃生物柴油,具有氧化安定性好、十六烷值高、硫氮含量低、芳烃含量低、低温流动性良好等优点;可以与石化柴油以任意比例混合使用,且无需改造柴油发动机,存储周期长;由于储存周期长,可以作为战备用油长期储存;与石化柴油调和使用,可显著提高混合油的十六烷值,燃烧性能稳定,发动机动力足,燃烧后释放污染物更少,对大气环境更友好。经ISCC认证机构测算,江西尊创新能源生产的纯烃生物柴油比石化柴油减少碳排放80%,每吨产品减少CO2排放2.49吨。


公司规划在江西尊创新能源20万吨/年纯烃生物柴油投产成功后:

A:开发新的工艺包,于2024年建成都昌100万吨/年第三代生物柴油及生物化工项目第一期(第三代生物柴油);

B:于2026年建成都昌100万吨/年第三代生物柴油及生物化工项目第二期(生物航煤和生物化工);

C:跟随硅藻壳高端应用产业化实施进程,在沿江沿海城市建设500万吨/年规模的第三代生物柴油项目。


利用硅藻油加氢脱氧异构降凝 生产高品质生物柴油实现碳减排
江西尊创新能源有限公司正在建设一套设计规模为20万吨/年纯烃生物柴油装置,该套装置在借鉴行业内石化汽柴油加氢装置、废弃动植物油预处理装置的工艺流程基础上,独立自主改进了部分工艺流程,其主要技术创新点如下
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