以减少的CO2足迹和改善的氢集成生产烃的方法和设备与流程

无机化学及其化合物制造及其合成,应用技术以减少的co2足迹和改善的氢集成生产烃的方法和设备技术领域1.本发明涉及一种加氢处理方法和设备，用于通过对源自可再生资源的原料进行加氢处理来生产沸程在运输燃料范围内的烃产品，特别是柴油燃料沸程、喷气燃料沸程和石脑油沸程中的任一种，并且其与氢气生产单元组合即集成，用于生成所述加氢处理中所需的至少一部分氢气，从而大幅减少烃消耗，特别是在氢气生产单元中用作进料和燃料的天然气，同时还最小化二氧化碳足迹和设备成本。背景技术：2.对于从可再生原料生产柴油、喷气燃料和石脑油的兴趣日益浓厚。这种可再生原料经常含有大量的氧化合物和不饱和烃。在可再生原料的加氢处理过程中，氧主要以h2o的形式去除，其得到由碳原子数与甘油三酯骨架中碳原子数相同的链烷烃组成的链烷烃燃料。这被称为加氢脱氧(hdo)途径。氧气也可以通过二羧酸途径去除，二羧酸途径生成co2而不是h2o。3.hdo途径：4.脱羧酸途径：5.此外，还有一些副反应6.水煤气变换反应：7.甲烷化：8.一些可再生进料还含有氮气。去除氮气也需要氢气。9.总体而言，可再生原料(富含例如含氧化合物的原料，包括植物油和其他)的加氢处理需要大量氢气消耗。为了生产如此大量的氢气，对烃进料(例如天然气)作为原料和燃料的要求非常高。这也会增加co2足迹。10.us 7,626,063描述了一种将植物油和脂肪转化为在柴油燃料沸程内沸腾的烃化合物的方法，该方法需要最少量的外部氢气。在植物油和脂肪的催化加氢处理期间形成的丙烷用于生成催化处理中所需的至少50％的氢气。氢气生成步骤包括使用蒸汽甲烷重整器和任选的水煤气变换。11.us 10,011,785描述了一种从源自可再生来源的进料生产烃的集成方法，由此可以减少氢气的总消耗，其中使在进料的催化加氢处理期间形成的轻组分流(包含c1-c5烃)通过胺吸收器以去除co2和h2s，并将所得流分成第一和第二再循环流。将第一再循环流引导到催化加氢处理单元，并将第二再循环流引导到氢气生产单元。12.us 8,324,438公开了一种由富含链烷烃的组分和富含环状物的组分生产至少一种混合燃料的方法，其中每种组分由可再生原料生成。该方法包括使用来自含有氢气的热分离器的分离的塔顶流进行蒸汽重整以生产氢气，并且已在洗涤器中从其中去除co2和h2s。来自下游分馏的一部分较轻材料任选地被引导至蒸汽重整。13.类似地，ca 2,718,509a1公开了一种从可再生原料生产航空燃料的方法，其中将来自热分离器的贫co2和h2s塔顶流与来自重整区的氢气流合并。来自下游分馏的一部分较轻材料任选地被引导至蒸汽重整。14.us 2012/151828 a1公开了一种方法，该方法包括对脂肪、油和蜡进行加氢处理以生产低碳足迹馏出燃料。将来自分离器的塔顶流引导至产物回收工段，由此提取富co2的馏分。来自下游分馏的一部分较轻材料(lpg类似物)任选地被引导至氢气生成单元，从而生产用于该方法中的氢气，任选地与外部补充氢气源一起使用。技术实现要素：15.我们已经发现，除了减少氢气的总消耗之外，现在还可以将可再生进料加氢处理单元与氢气生产单元集成，并最大限度地降低整个方法/设备的能耗，主要是通过最大限度地减少可再生进料的加氢处理所需的氢气生产的天然气消耗，从而大大减少设备的二氧化碳足迹。16.因此，在第一方面，本发明提供了一种生产烃产品的方法，所述方法包括以下步骤：17.i)将源自可再生来源的原料传送通过加氢处理阶段，以生产主加氢处理流；18.ii)将所述主加氢处理流传送到分离阶段，以生产：19.水性流；20.作为第一再循环气体流的富氢气流；21.包含烃的废气流；22.以及在高于50℃下沸腾的所述烃产品；23.iii)将所述第一再循环气体流传送到加氢处理阶段；24.iv)将所述第二再循环气体流传送到氢气生产单元，用于生产氢气流作为补充氢气流；25.v)将所述补充氢气流传进到加氢处理阶段；26.其中在进行步骤iv)之前，所述废气流进入分离阶段，所述分离阶段优选为胺吸收阶段、苛性碱洗涤器和硫吸收剂中的至少一种，用于去除h2s并由此生产所述第二再循环气体流。27.应当理解，对于本技术的目的而言，富氢气流也被称为第一再循环气体流。包含烃的废气流也被简单地称为废气流。28.因此，进入氢气生产单元的所获得的第二再循环气体流含有轻质烃例如c1-c4烃、h2、nh3、co和co2，但不含h2s或仅含少量h2s。废气流及其衍生的第二再循环流含有未从加氢处理阶段的加氢处理单元消耗的氢气，作为烃相中的可溶性氢气，并适合用作氢气生产单元中进料的一部分，这在下文将进一步描述。29.因此，用于生产可再生烃产品的加氢处理和分离阶段通过使用从分离阶段单独提取的至少两个再循环流而与整个方法或设备中的氢气生产单元集成，从而大幅降低能耗数字，特别是在方法中用作进料和燃料的天然气，其将从下面进一步的描述和示例中变得明显。例如，通过本发明，在氢气生产单元中实现了40-90％或更多的天然气消耗的显著减少，同时实现了氢气生产单元的更小尺寸。30.在一个实施方案中，整个废气流进入分离阶段。因此，在方法和设备中充分利用了这种废气流，从而实现了集成。31.在一个实施方案中，整个第二再循环气体流进入氢气生产单元。因此，与仅一部分第二再循环流被传送到氢气生产单元的情况相比，在例如氢气生产单元中用作进料和燃料的天然气的消耗更少。32.在一个实施方案中，所述富氢气流包含50％vol.或更多的h2、轻质烃例如c1-c4烃，任选还包含h2s和nh3、co和co2。33.根据本发明，所述富氢气流，即第一再循环气体流，在被传送到加氢处理阶段之前，特别是在被传送到其中的第一催化加氢处理单元之前，不经历用于去除h2s和/或co2，任选地还用于去除nh3和/或co的分离阶段。第一催化加氢处理单元适合于加氢脱氧，这将从下面的进一步描述中变得明显。34.第一再循环气体流比废气流大得多，即流速大得多，因此，本发明避免了在第一再循环气体流中提供分离阶段，例如胺洗涤器，用于去除h2s和/或co2，经常用于去除h2s和co2，而不会在方法中产生任何损失，例如通过如申请人的共同待决专利申请ep 20162755.1中那样使用镍钼催化剂进行加氢脱氧。此外，与传统化石进料相比，诸如植物油、动物脂肪等的可再生进料往往缺乏足够的硫。结果，外部硫剂如二甲基二硫醚(dmds)或其他硫剂通常与常规化石进料一起引入，以在富氢气体中提供加氢脱氧所需的最小量的h2s，以保持其中的加氢处理例如加氢脱氧催化剂处于硫化形式。因此，使用高压胺吸收器将在送回加氢处理之前从循环气体中去除h2s。这导致更多的外部硫剂的添加和增加的成本。35.通过本发明，在小得多的废气流中提供了分离阶段，例如胺洗涤器，并以h2s去除为目标，从而通过在较小的流(即废气流)中使用较小的分离阶段，简化了方法并且降低了资本和运行费用，以及降低了能耗。更具体地，需要更少的胺，例如贫胺，从而导致更小的胺再生单元和更少的再生胺所需的蒸汽量。此外，废气流中的胺洗涤器适当地是低压胺吸收系统，与通常用于在将第一再循环气体传送到加氢脱氧之前清洁第一再循环气体的高压胺吸收系统相比，低压胺吸收系统的资本和运行费用要低得多。36.此外，虽然也可以去除废气流中的co2，但为了避免co2排放到大气中，适当地不去除co2，因为氢气生产单元，例如其中的预重整单元，可以与也含有co2的第二再循环一起操作。由此获得较低的碳足迹。必要时，可选择对h2s去除更具选择性的胺，其中co2去除是附带的。从废气流中去除h2s使氢气生产单元，特别是其中的清洁单元中对硫吸附剂的需求最小化。37.在一个实施方案中，所述废气流包含c1-c4烃形式的轻质烃、h2、co、co2和任选的h2s。38.在一个实施方案中，在高于50℃沸腾的所述烃产品是在柴油燃料沸程、喷气燃料沸程和石脑油沸程中的至少一种中沸腾的烃产品。39.在一个实施方案中，该方法还包括：vi)将所述富氢气流分成所述第一再循环气体流和第三再循环气体流，并将所述第三再循环气体流传送到所述氢气生产单元。从而，实现了进一步的集成。第三再循环气体流作为吹扫流被抽出，通过将该吹扫流传送到氢气生产单元，这能够提高氢气回路的纯度。40.在一个实施方案中，在步骤i)中，加氢处理阶段包括：41.i-1)在添加氢气的情况下使原料通过第一催化加氢处理单元，以生产第一加氢处理流，优选包含c1-c30烃；42.i-2)在添加氢气的情况下将第一加氢处理流传送到包括第二催化加氢处理单元的脱蜡工段，以生产所述主加氢处理流。43.在一个实施方案中，所述第一加氢处理流包含c1-c30烃。44.任选地，该方法包括在添加氢气的情况下使用一个或多个额外的催化加氢处理单元，例如第三催化加氢处理单元或裂化工段。例如，可以理解，当需要在喷气燃料范围内沸腾的烃产品时，例如在将由此得到的第一加氢处理流传送到脱蜡工段之前，适当地使用加氢裂化单元。45.在一个特定的实施方案中，在步骤i-1)和i-2)之间，该方法还包括将第一加氢处理流传送到分离器，例如高压或低压分离器，用于去除h2s、nh3和h2o，从而生产所述第一加氢处理流，并且任选地还生产蒸汽流和再循环油流。46.来自第一催化加氢处理单元的第一加氢处理流通常含有杂质，特别是h2s、nh3、co和co2，这些杂质可能对后续脱蜡工段中使用的催化剂有害。当该方法在所谓的酸模式下操作时，脱蜡工段的催化剂是对杂质耐受的基础金属催化剂，从而避免了使用分离器的需要。当在所谓的甜模式下操作时，脱蜡工段的催化剂是对杂质敏感的贵金属催化剂，因此需要使用分离器。47.在一个实施方案中，在步骤ii)中，分离阶段包括：48.ii-1)将主加氢处理流传送到分离器，优选冷分离器，用于生产所述水性流、所述富氢气流和重质烃流；49.ii-2)将重质烃流传送到分馏工段，例如汽提工段，用于生产所述废气流，以及所述烃产品，例如在柴油燃料沸程、喷气燃料沸点和石脑油沸程中的至少一种中沸腾的烃产品。50.在一个实施方案中，所述重质烃流包括c5-c30烃、h2、co和co2。51.在一个实施方案中，在步骤v)中，补充氢气流通过以下中的至少一个：52.所述第一催化加氢处理单元；53.在步骤i-1)和i-2)之间的所述分离器，例如高压汽提器；54.第二催化加氢处理单元；55.以及任选的额外的催化加氢处理单元，例如第三催化加氢处理单元。56.在一个实施方案中，将第一再循环流传送到第一催化加氢处理单元。57.应当理解，步骤i)、特别是步骤i-1)、i-2)以及任选地在其间的步骤(即，将第一加氢处理流传送到分离器以去除h2s和nh3)中的氢气的添加主要来自所述补充氢气流和所述第一再循环流。本发明提供了高水平的集成，因此不需要使用外部补充氢气，即从本发明的方法和设备外部供应的补充氢气。58.在一个实施方案中，氢气生产单元包括提供以下进料：所述第二再循环气体流和烃原料，例如天然气，任选地与一种或多种所述烃产品(例如石脑油和其他轻质产品，即在该方法中生产的“可再生石脑油”)一起。优选将天然气和任选的所述石脑油以及第二再循环流单独进料至氢气生产单元。还可以设想，这样再循环的石脑油和其他轻质产品被用作烃原料的主要部分或甚至全部。通过包括一部分烃产品，特别是可再生石脑油，作为到氢气reforming of natural gas–an overview of available processes”，ibfuel processing technology 42(1995)85-107；以及ep 0535505中关于htcr的描述中提供了综述。有关大规模氢气生产的atr和/或smr的描述，参见例如，文章“large-scale hydrogen production”,jens r.rostrup-nielsen and thomas rostrup-nielsen”:https://www.topsoe.com/sites/default/files/topsoe_large_scale_hydrogen_prod uc.pdf。70.对于作为较新技术的e-smr的描述，特别参考wo 2019/228797 a1。71.在一个实施方案中，蒸汽重整单元中的催化剂是重整催化剂，例如镍基催化剂。在一个实施方案中，水煤气变换反应中的催化剂是对水煤气变换反应具有活性的任何催化剂。所述两种催化剂可以相同或不同。重整催化剂的示例是ni/mgal2o4、ni/al2o3、ni/caal2o4、ru/mgal2o4、rh/mgal2o4、ir/mgal2o4、mo2c、wo2c、ceo2、ni/zro2、ni/mgal2o3、ni/caal2o3、ru/mgal2o3或rh/mgal2o3，这是在al2o3载体上的贵金属，但也可以想到适合于重整的其他催化剂。催化活性材料可以是ni、ru、rh、ir或其组合，而陶瓷涂层可以是al2o3、zro2、mgal2o3、caal2o3或其组合，且可能与y、ti、la或ce的氧化物混合。反应器的最高温度可以是850至1300℃。原料气的压力可以是15-180巴，优选为约25巴。蒸汽重整催化剂也被表示为蒸汽甲烷重整催化剂或甲烷重整催化剂。72.在一个实施方案中，在将补充氢气流传送到加氢处理阶段之前，补充氢气流通过压缩机工段，该压缩机工段包括补充压缩机，任选地还包括再循环压缩机，所述补充压缩机也生产氢气再循环流，该氢气再循环流被添加到氢气生产单元，优选直接添加到进入氢气生产单元的第二再循环流和/或添加到氢气生产装置的清洁单元。这实现了甚至更好的集成，因为不需要单独的或专用的压缩机来在氢气生产单元内再循环氢气，用于例如在清洁单元中对硫进行氢化。73.在一个特定的实施方案中，在将第一再循环流传送到加氢处理阶段之前，第一再循环流通过所述再循环压缩机，即包括在压缩机工段中的再循环压缩机。74.在一个实施方案中，原料从可再生来源的原料获得，例如源自植物、藻类、动物、鱼类、植物油精炼、家庭废物、富含塑料的废物、工业有机废物(如塔尔油或黑液)，或衍生自一种或多种含氧化合物的原料，其中所述含氧化合物取自包括甘油三酯、脂肪酸、树脂酸、酮、醛或醇的组，其中所述含氧化合物来源于生物来源、气化过程、热解过程、费托合成或基于甲醇的合成中的一种或多种。含氧化合物还可以源自进一步的合成过程。这些原料中的一些可能含有芳族化合物；特别是来自热解过程的产物或来自例如煎炸油的废物产品。还设想了上述原料的任何组合。75.在另一个实施方案中，步骤i)还可以包括添加源自化石燃料来源的原料，例如柴油、煤油、石脑油和真空瓦斯油(vgo)，或再循环的烃产品。该额外的原料用作烃稀释剂，从而能够吸收来自加氢处理阶段的催化加氢处理单元中的放热反应的热量。76.在一个实施方案中，第一催化加氢处理单元是加氢脱氧(hdo)，即，hdo在hdo单元中进行，第二催化加氢处理是加氢脱蜡(hdw)，并且诸如第三催化加氢处理的额外的催化加氢处理是加氢裂化(hcr)。77.在加氢处理中具有催化活性的材料通常包含活性金属(硫化的基础金属如镍、钴、钨和/或钼，但也可能是元素贵金属如铂和/或钯)和耐火载体(如氧化铝、二氧化硅或二氧化钛，或其组合)。78.加氢处理条件包括250-400℃区间内的温度、30-150巴区间内的压力和0.1-2区间内的液时空速(lhsv)，以及通过用冷的氢气、进料或产品猝灭而进行的中间冷却。79.在加氢脱蜡中具有催化活性的材料通常包含活性金属(元素贵金属如铂和/或钯，或者硫化的基础金属如镍、钴、钨和/或钼)、酸性载体(通常是显示高形状选择性的分子筛，并且具有诸如mor、fer、mre、mww、ael、ton和mtt的拓扑结构)和耐火载体(例如氧化铝、二氧化硅或二氧化钛，或其组合)。80.异构化条件包括250-400℃区间内的温度、20-100巴区间内的压力和0.5-8区间内的液时空速(lhsv)。81.在加氢裂化中具有催化活性的材料与在异构化中具有催化活性的材料具有类似的性质，并且其通常包含活性金属(元素贵金属如铂和/或钯，或者硫化的基础金属如镍、钴、钨和/或钼)、酸性载体(通常是显示高裂化活性的分子筛，并且具有诸如mfi、bea和fau的拓扑结构)和耐火载体(例如氧化铝、二氧化硅或二氧化钛，或其组合)。与在异构化中具有催化活性的材料不同的通常是酸性载体的性质，其可以具有不同的结构(甚至是无定形二氧化硅-氧化铝)或具有不同的酸性，例如由于二氧化硅:氧化铝的比例。82.加氢裂化条件包括250-400℃区间内的温度、30-150巴区间内的压力和0.5-8区间内的液时空速(lhsv)，以及通过用冷的氢气、进料或产品猝灭而进行的中间冷却。83.还设想了其他类型的加氢处理，例如加氢脱芳构化(hda)。在加氢脱芳构化中具有催化活性的材料通常包含活性金属(通常是元素贵金属，例如铂和/或钯，但也可能是硫化的基础金属，例如镍、钴、钨和/或钼)和耐火载体(例如无定形二氧化硅-氧化铝、氧化铝、二氧化硅或二氧化钛，或其组合)。84.加氢脱芳构化条件包括200-350℃区间内的温度、20-100巴区间内的压力和0.5-8区间内的液时空速(lhsv)。85.在第二方面，本发明还包括对源自化石燃料来源的原料的处理。86.因此，还提供了一种生产烃产品的方法，所述方法包括以下步骤：87.i)使源自化石燃料来源的原料通过加氢处理阶段，以生产主加氢处理流；88.ii)将所述主加氢处理流传送到分离阶段，以生产：89.任选的水性流，90.作为第一再循环气体流的富氢气流，91.包含烃的废气流，92.以及在高于50℃下沸腾的所述烃产品；93.iii)将所述第一再循环气体流传送到加氢处理阶段；94.iv)将所述废气流作为第二再循环气体流传送到氢气生产单元，用于生产氢气流作为补充氢气流；95.v)将所述补充氢气流传送到加氢处理阶段；96.其中在进行步骤iv)之前，所述废气流进入分离阶段，所述分离阶段优选为胺吸收阶段、苛性碱洗涤器和硫吸收剂中的至少一种，用于去除h2s并由此生产所述第二再循环气体流。97.在本发明第二方面的一个实施方案中，源自化石燃料的原料是柴油、煤油、石脑油和真空瓦斯油(vgo)。98.在本发明第二方面的另一个实施方案中，步骤i)还可以包括添加源自可再生来源的原料，如结合本发明第一方面所述。99.在第三方面，本发明是一种用于生产烃产品的设备，即方法设备，包括：[0100]-加氢处理工段，其被布置成接收源自可再生来源的原料和压缩的富氢气进料流，以生产主加氢处理流；[0101]-分离工段，其被布置成接收所述主加氢处理流，以生产水性流、作为第一再循环气体流的富氢气流、作为第二再循环气体流的包含烃的废气流以及在高于50℃下沸腾的所述烃产品；[0102]-分离工段，其优选为胺吸收阶段、碱洗涤器和硫吸收剂中的至少一种，其被布置成接收所述废气流，用于去除h2s并由此生产所述第二再循环气体流；[0103]-氢气生产单元(hpu)，其被布置成接收所述第二再循环气体流和烃原料，以生产补充氢气流；[0104]-压缩机工段，其被布置成接收所述第一再循环气体流和在所述hpu中生产的补充氢气流的至少一部分，用于生成所述压缩的富氢气进料流和补充氢气再循环流；[0105]-用于将所述第一再循环气体流传送到所述压缩机工段的导管；[0106]-用于将所述补充氢气流从hpu传送到所述压缩机工段的导管；[0107]-任选的用于将所述补充氢气再循环流再循环至hpu的导管。[0108]-任选的用于将所述富氢气流分成所述第一再循环气体流和第三再循环气体流的装置，以及用于将所述第三再循环气体流传送到所述hpu的导管。[0109]本发明第一方面的任何上述实施方案可以与本发明第二方面和第三方面一起使用。应当理解，本发明第一方面的上述实施方案的任何相关益处也可以与本发明第二方面和第三方面一起使用。[0110]附图简要说明[0111]图1示出了根据本发明的具体实施方案的整个方法/设备，即集成的方法/设备的示意性流程图。[0112]图2示出了根据本发明的另一具体实施方案的整个方法/设备的示意性流程图。[0113]详细说明[0114]参考图1，示出了整个方法/设备10的方框流程图，其中将诸如豆油、菜籽油或用过的烹饪油的可再生进料12进料至加氢处理阶段110。该阶段或工段包括进料工段和反应器工段，包括hdo、hdw和任选的hcr(加氢裂化)单元，用于生产主加氢处理流14，然后将其传送到分离阶段120，分离阶段120生产：水性(水)流16；富氢气流18，其优选具有50％vol.或更多的h2、轻质烃、h2s、co和co2；废气流20，其包含烃，例如轻质烃流，还包含nh3、co、co2和h2s，并且任选地还包含未在加氢处理单元中消耗的氢气作为烃相中的可溶性氢气；以及可再生柴油22、可再生喷气燃料24和可再生石脑油26形式的烃产品。富氢气流18被分离以形成第一再循环流28，而废气流20进入h2s去除阶段130，以形成第二再循环流32形式的经处理的废气流，该废气流随后与生产的可再生产品(例如可再生石脑油26)一起用作氢气生产单元140的进料。通过分离富氢气流18形成第三再循环气体流30。被送到加氢处理阶段110的第一再循环流28不包括使用分离工段来去除h2s和/或碳氧化物(co、co2)。[0115]氢气生产单元140包括第一工段142，其包括清洁单元例如硫-氯-金属吸收或催化单元、一个或多个预重整单元、蒸汽重整器(优选为对流重整器(htcr))和水煤气变换单元，如氢气生产领域公知的；此处未显示这些单元中的任一个。提供氢气纯化单元，例如psa单元144，以进一步富集气体并生产补充氢气流36。该psa单元还用于纯化第三再循环气体流30。来自psa单元的废气38(psa废气)被用作氢气生产单元中的燃料，特别是用作htcr单元的燃料，更特别是htcr单元的燃烧器的燃料，以及加氢处理阶段110中的燃料。天然气流形式的烃原料34被用作氢气生产单元140、142中蒸汽重整的补充气体。[0116]第一再循环气体流28进入压缩机工段150，该压缩机工段150包括再循环压缩机和补充气体压缩机(未示出)。然后，第一再循环气体流28和补充氢气流36分别由再循环压缩机和补充压缩机压缩，并用于将氢气作为流40添加到加氢处理阶段110中。将氢气流42从补充压缩机再循环到氢气生产单元140、142。[0117]参考图2，示出了本发明的另一个具体实施方案，其示出了图1的特别是加氢处理阶段110和分离阶段120的不同工段的具体细节。可再生进料12进入加氢处理阶段110的进料工段112，在那里它与来自再循环压缩机152的氢气流40’以及来自位于下游的高压分离器116(例如高压(hp)汽提器)的循环油44混合。将所得的可再生进料12’进料到第一催化加氢处理单元，此处为hdo单元114，从中取出第一加氢处理流12”。然后，将该流传送到上述高压分离器116，以生产蒸汽流46、再循环油流44和液体流12”’。后者进入包括第二催化加氢处理单元(此处为hdw单元118)的脱蜡阶段118，用于生产主加氢处理流14。加氢裂化单元(hcr单元)形式的第三催化加氢处理单元也可以设置在例如hdo或hdw单元的下游，用于生产主加氢处理流14。这种加氢裂化单元也可以设置在hdo单元的上游，以所谓的反向分段布局处理重质产品的再循环流。来自氢气生产单元140的psa废气流38适合用作脱蜡阶段118中的燃料。[0118]然后，主加氢处理流14可以与洗涤水流16”混合，该洗涤水流16”从下游分离阶段120中生产的水流16中分离。分离阶段120包括使用分离器122，优选冷分离器，以及随后的汽提工段124。在前一高压分离器116中生成的蒸汽46被用于分离器122的操作。从分离器122中，以富含氢气的第一再循环气体流的形式取出富氢气流18，以及上述水流16，然后将该水流16分成酸性水流16’和洗涤水流16”。从分离器122生产优选包含c5-c30烃、h2、h2s、co和co2的重质烃流14’，然后将其进料至汽提工段124，以生产包含烃的废气流20以及作为烃产品的可再生柴油22和可再生石脑油26。[0119]如同图1所示的那样，氢气生产单元140包括氢气纯化单元，优选为psa单元(未示出)，从该单元生成含有ch4、h2、co和co2的废气流38，并且该废气流38在该方法中用作燃料，不仅在氢气生产设备本身中，例如用于蒸汽重整单元，特别是htcr单元，而且在加氢处理阶段中，特别是如本文所示在其中的脱蜡工段118中。因此，不需要烧掉或燃烧在氢气生产单元中未使用的来自psa的过量废气。[0120]补充氢气流36被传送到压缩机工段150的补充压缩机154。压缩的氢气流42作为压缩的氢气流40被再循环至氢气生产单元140以及加氢处理阶段，特别是用于高压分离器116、脱蜡工段118的hdw单元以及任选的hdo单元114的操作。优选包含50wt％或更多氢气的第一再循环气体流28被传送到压缩机工段150的再循环压缩机152，从而生产另一压缩的氢气流40’，将其用于加氢处理阶段，特别是用于hdo单元114的操作。[0121]第三再循环气体流30也优选地包含50wt％或更多的氢气以及烃，将其在氢气纯化单元中纯化，所述氢气纯化单元可以与氢气生产单元分开布置。然而，图1和图2设想了优选方案，其中已经是氢气生产单元的一部分的氢气纯化单元，优选psa单元，也用于在第三再循环气体流30中富集氢气，从而进一步改进整个方法/设备的集成。[0122]将废气流20在h2s去除单元130中处理，优选在低压胺吸收器中处理，以形成经处理的废气流作为第二再循环气体流32，其例如与可再生石脑油26和氢气再循环42一起在氢气生产单元140中用作进料。实施例[0123]实施例1：[0124]使用根据图2的方法布局，但不使用分离器116，即所谓的hydroflextm酸模式，进行可再生柴油生产。对于氢气生产，使用htcr单元连同用于氢气纯化的psa单元，以及预重整和水煤气变换。采用100kg/hr可再生原料为基础。[0125]在hydroflextm酸模式下，酸性气体(h2s和nh3)不会在方法的加氢处理阶段被去除。将可再生原料与氢气一起在hdo单元中处理，然后在脱蜡单元(dw单元)中处理，用于生产例如可再生柴油和可再生喷气燃料。在下文中，性能表现为使用新催化剂开始运行，以及使用已运行接近其商业寿命的催化剂结束运行。[0126]豆油被用作可再生原料。因此，去往加氢处理反应器(hdo作为加氢处理单元)的进料速率为100kg/hr。来自氢气生产单元的补充氢气速率为3.1kg/hr(sor，开始运行)和3.8kg/h(eor，结束运行)。出口气体速率(来自分离阶段的吹扫气体速率)，即第一轻质烃流(图中的第一再循环气体流18)，为0.0kg/hr(sor)，1.4kg/hr(eor)，且废气速率，即第二轻质烃流(流20)为7.2kg/hr(sor)，8.0kg/hr(eor)。氢气生产单元对天然气(ng)(流34)的要求为3.87kg/hr(sor)，3.38kg/hr(eor)。[0127]与非集成单元相比，在加氢处理装置的氢气需求相同的情况下，ng消耗量减少百分比为63％(sor)，73％(eor)。与100％天然气的情况(即使用基于100％天然气的非集成氢气生产单元)相比，这代表蒸汽重整器(htcr)中节省了约6-7％。[0128]实施例2：[0129]使用根据图2的方法布局，但在加氢处理阶段去除酸性气体，即所谓的hydroflextm甜模式单元，进行可再生柴油生产。对于氢气生产，使用htcr单元连同用于氢气纯化的psa单元，以及预重整和水煤气变换。采用100kg/hr可再生原料为基础。[0130]在hydroflextm甜模式下，酸性气体(h2s和nh3)在方法的加氢处理阶段110中(例如在其中的分离器116中)被去除。将可再生原料与氢气一起在hdo单元中处理，然后去除h2s、nh3，然后在脱蜡单元(hdw单元)中处理，用于随后生产例如可再生柴油。[0131]菜籽油被用作可再生原料。因此，去往加氢处理反应器的进料速率为100kg/hr。来自氢气生产单元的补充氢气速率为4.79kg/hr(sor)和4.84kg/h(eor)。来自分离阶段的出口气体(吹扫气体)速率，即第一轻质烃流为2.5kg/hr(sor)，2.9kg/hr(eor)，且废气速率，即第二轻质烃流，为5.0kg/hr(sor)，5.8kg/hr(eor)。然后ng需求量为8.37kg/hr(sor)，7.34kg/hr(eor)。[0132]与非集成单元相比，在加氢处理装置的氢气需求相同的情况下，ng消耗量减少百分比为45％(sor)，52％(eor)。与100％ng的情况相比，这也代表蒸汽重整器(htcr)尺寸减小约11％。[0133]实施例3：[0134]与实施例2相同，使用hydroflextm甜模式单元，但现在进行可再生喷气燃料生产。使用用于氢气生产的htcr单元和用于氢气纯化的psa单元，以及预重整和水煤气变换。[0135]用过的烹饪油被用作可再生原料。因此，去往加氢处理反应器的进料速率为100kg/hr。来自氢气生产单元的补充氢气速率为4.79kg/hr(sor)和4.84kg/h(eor)。出口气体(吹扫气体)速率为0.0kg/hr(sor)、1.37kg/hr(eor)，且废气速率为11.58kg/hr(sor)、12.72kg/hr(eor)。然后ng需求量为2.6kg/hr(sor)，0.20kg/hr(eor)。[0136]与非集成单元相比，在加氢处理装置的氢气需求相同的情况下，ng消耗量减少百分比为84％(sor)，98％(eor)，与100％ng的情况相比，htcr尺寸节省了约10％。[0137]因此，这些实施例显示了40-90％或更多的ng消耗量的显著减少，同时实现了氢气生产单元的更小尺寸。[0138]因此，co2排放也大幅减少。例如，当ng消耗量节省约70％时，co2排放量(nm3/1000nm3 h2)也减少约70％，运行费用也减少约70％(成本减少约70％)。此外，资本支出减少约10％。[0139]实施例4：[0140]该实施例显示了仅在废气流中通过胺洗涤去除h2s的一些优点。如前面的实施例所示的那样，计算的基础是100kg/hr的进料速率。蒸汽的节省百分比与贫胺速率的节省百分比相同，因为它们是成比例的。下表显示了结果。[0141][0142]通过以下点(实施方案)进一步描述本发明：[0143]1.一种生产烃产品的方法，所述方法包括以下步骤：[0144]i)使源自可再生来源的原料通过加氢处理阶段，以生产主加氢处理流；[0145]ii)将所述主加氢处理流传送到分离阶段，以生产：[0146]水性流，[0147]作为第一再循环气体流的富氢气流，[0148]包含烃的废气流，[0149]以及在高于50℃下沸腾的所述烃产品；[0150]iii)将所述第一再循环气体流传送到加氢处理阶段；[0151]iv)将所述废气流作为第二再循环气体流传送到氢气生产单元，用于生产氢气流作为补充氢气流；[0152]v)将所述补充氢气流传送到所述加氢处理阶段；[0153]其中在进行步骤iv)之前，所述废气流进入分离阶段，所述分离阶段优选为胺吸收阶段、苛性碱洗涤器和硫吸收剂中的至少一种，用于去除h2s并由此生产所述第二再循环气体流。[0154]2.根据第1点所述的方法，其中整个废气流进入所述分离阶段。[0155]3.根据点1-2中任一点所述的方法，其中整个第二再循环气体流进入所述氢气生产单元。[0156]4.根据点1-3中任一点所述的方法，其中所述方法还包括：vi)将所述富氢气流分成所述第一再循环气体流和第三再循环气体流，并将所述第三再循环气体流传送到所述氢气生产单元。[0157]5.根据点1-4中任一点所述的方法，其中在步骤i)中，所述加氢处理阶段包括：[0158]i-1)在添加氢气的情况下使所述原料通过第一催化加氢处理单元，以生产第一加氢处理流；[0159]i-2)在添加氢气的情况下将所述第一加氢处理流传送到包括第二催化加氢处理单元的脱蜡工段，以生产所述主加氢处理流。[0160]6.根据点5所述的方法，其中在步骤i-1)和i-2)之间，所述方法还包括将第一加氢处理流传送到分离器，例如高压或低压分离器，用于去除h2s、nh3、和h2o，从而生产所述第一加氢处理流，并且任选地还生产蒸汽流和再循环油流。[0161]7.根据点1-6中任一点所述的方法，其中在步骤ii)中，所述分离阶段包括：[0162]ii-1)将所述主加氢处理流传送到分离器，优选冷分离器，用于生产所述水性流、所述富氢气流和重质烃流；[0163]ii-2)将所述重质烃流传送到分馏工段，用于生产所述废气流和所述烃产品。[0164]8.根据点1-7中任一点所述的方法，其中在步骤v)中，所述补充氢气流进入以下中的至少一个：[0165]所述第一催化加氢处理单元；[0166]在步骤i-1)和i-2)之间的所述分离器，例如高压汽提器；[0167]第二催化加氢处理单元；[0168]以及任选的额外的催化加氢处理单元，例如第三催化加氢处理单元。[0169]9.根据点1-8中任一点所述的方法，其中所述第一再循环气体流被传送到所述第一催化加氢处理单元。[0170]10.根据点8所述的方法，其中在被传送到第一催化加氢处理单元之前，所述第一再循环气体流不经历分离阶段，该分离阶段用于去除h2s和/或co2，任选地还用于去除nh3和/或co。[0171]11.根据点1-10中任一点所述的方法，其中所述氢气生产单元包括提供以下进料：所述第二再循环气体流和烃原料，例如天然气，任选地与一种或多种所述烃产品，优选石脑油一起。[0172]12.根据点1-11中任一点所述的方法，其中所述氢气生产单元包括将烃原料在清洁单元中进行清洁，所述清洁单元优选为硫-氯-金属吸收或催化单元；任选地在预重整单元中进行预重整；在蒸汽重整单元中进行催化蒸汽甲烷重整；在水煤气变换单元中进行水煤气变换转换；任选地在co2分离器单元中进行二氧化碳去除；以及在氢气纯化单元中进行氢气纯化。[0173]13.根据点12所述的方法，其中将所述第二再循环气体流进料到清洁单元。[0174]14.根据点1-13中任一点所述的方法，其中在将富氢气流分成第一再循环流或第三再循环流之前，或在将第一再循环流传送到加氢处理阶段之前，或在将第三再循环流传送到氢气生产单元之前，所述富氢气流或所述第一再循环流或所述第三再循环流包含浓度为50vol％或更高的氢气，并且所述流中的任何一种都通过氢气纯化单元。[0175]15.根据点13所述的方法，其中所述氢气纯化单元是氢气生产单元的氢气纯化单元，并且所述第三再循环流被传送通过该氢气纯化单元。[0176]16.根据点15所述的方法，其中所述氢气纯化单元是变压吸附单元(psa单元)，所述psa单元生产废气流，其在氢气生产单元的蒸汽重整单元中，和/或在加氢处理阶段的催化加氢处理单元、分离阶段的分离单元中的任一个中的火焰加热器中用作燃料，和/或用于蒸汽生产。[0177]17.根据点12-16中任一点所述的方法，其中所述蒸汽重整单元是：对流重整器、管式重整器、自热重整器(atr)、电加热的蒸汽甲烷重整器(e-smr)，或其组合。[0178]18.根据点1-17中任一点所述的方法，其中在将补充氢气流传送到加氢处理阶段之前，补充氢气流通过压缩机工段，该压缩机工段包括补充压缩机，任选地还包括再循环压缩机，所述补充压缩机也生产氢气再循环流，该氢气再循环流被添加到氢气生产单元，优选直接添加到进入氢气生产单元的第二再循环流和/或添加到氢气生产装置的清洁单元。[0179]19.根据点18所述的方法，其中在将所述第一再循环流传送到所述加氢处理阶段之前，所述第一再循环流通过所述再循环压缩机。[0180]20.根据点1-19中任一点所述的方法，其中所述原料从可再生来源的原料获得，例如源自植物、藻类、动物、鱼类、植物油精炼、家庭废物、富含塑料的废物、工业有机废物(如塔尔油或黑液)，或衍生自一种或多种含氧化合物的原料，其中所述含氧化合物取自包括甘油三酯、脂肪酸、树脂酸、酮、醛或醇的组，其中所述含氧化合物来源于生物来源、气化过程、热解过程、费托合成或基于甲醇的合成中的一种或多种。[0181]21.根据点1-20中任一点所述的方法，其中步骤i)还包括添加源自化石燃料来源的原料，例如柴油、煤油、石脑油和真空瓦斯油(vgo)，和/或将烃产品再循环。[0182]22.根据点1-21中任一点所述的方法，其中所述第一催化加氢处理是加氢脱氧(hdo)，所述第二催化加氢处理是加氢脱蜡(hdw)，并且诸如第三催化加氢处理的额外的催化加氢处理是加氢裂化(hcr)。[0183]23.一种生产烃产品的方法，所述方法包括以下步骤：[0184]i)使源自化石燃料来源的原料通过加氢处理阶段，以生产主加氢处理流；[0185]ii)将所述主加氢处理流传送到分离阶段，以生产：[0186]任选的水性流，[0187]作为第一再循环气体流的富氢气流，[0188]包含烃的废气流，[0189]以及在高于50℃下沸腾的所述烃产品；[0190]iii)将所述第一再循环气体流传送到加氢处理阶段；[0191]iv)将所述废气流作为第二再循环气体流传送到氢气生产单元，用于生产氢气流作为补充氢气流；[0192]v)将所述补充氢气流传送到所述加氢处理阶段；[0193]其中在进行步骤iv)之前，所述废气流进入分离阶段，所述分离阶段优选为胺吸收阶段、苛性碱洗涤器和硫吸收剂中的至少一种，用于去除h2s并由此生产所述第二再循环气体流。[0194]24.一种用于生产烃产品的设备，其包括：[0195]-加氢处理工段，其被布置成接收源自可再生来源的原料和压缩的富氢气进料流，以生产主加氢处理流；[0196]-分离工段，其被布置成接收所述主加氢处理流，以生产水性流、作为第一再循环气体流的富氢气流、作为第二再循环气体流的包含烃的废气流以及在高于50℃下沸腾的所述烃产品；[0197]-分离工段，其优选为胺吸收阶段、碱洗涤器和硫吸收剂中的至少一种，其被布置成接收所述废气流，用于去除h2s并由此生产所述第二再循环气体流；[0198]-氢气生产单元(hpu)，其被布置成接收所述第二再循环气体流和烃原料，以生产补充氢气流；[0199]-压缩机工段，其被布置成接收所述第一再循环气体流和在所述hpu中生产的补充氢气流的至少一部分，用于生成所述压缩的富氢气进料流和补充氢气再循环流；[0200]-用于将所述第一再循环气体流传送到所述压缩机工段的导管；[0201]-用于将所述补充氢气流从hpu传送到所述压缩机工段的导管；[0202]-任选的用于将所述补充氢气再循环流再循环至hpu的导管；[0203]-任选的用于将所述富氢气流分成所述第一再循环气体流和第三再循环气体流的装置，以及用于将所述第三再循环气体流传送到所述hpu的导管。









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