[go: up one dir, main page]

SE1351563A1 - Bioraffinering av rå tallolja - Google Patents

Bioraffinering av rå tallolja Download PDF

Info

Publication number
SE1351563A1
SE1351563A1 SE1351563A SE1351563A SE1351563A1 SE 1351563 A1 SE1351563 A1 SE 1351563A1 SE 1351563 A SE1351563 A SE 1351563A SE 1351563 A SE1351563 A SE 1351563A SE 1351563 A1 SE1351563 A1 SE 1351563A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
cto
rtd
refined
fractionation
tofa
Prior art date
Application number
SE1351563A
Other languages
English (en)
Other versions
SE538215C2 (sv
Inventor
Lars Stigsson
Valeri Naydenov
Johan Lundbäck
Original Assignee
Sunpine Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sunpine Ab filed Critical Sunpine Ab
Priority to SE1351563A priority Critical patent/SE538215C2/sv
Publication of SE1351563A1 publication Critical patent/SE1351563A1/sv
Publication of SE538215C2 publication Critical patent/SE538215C2/sv

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11BPRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B3/00Refining fats or fatty oils
    • C11B3/12Refining fats or fatty oils by distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/18Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/1802Organic compounds containing oxygen natural products, e.g. waxes, extracts, fatty oils
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/18Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/188Carboxylic acids; metal salts thereof
    • C10L1/1888Carboxylic acids; metal salts thereof tall oil
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11BPRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B1/00Production of fats or fatty oils from raw materials
    • C11B1/02Pretreatment
    • C11B1/04Pretreatment of vegetable raw material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11BPRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B13/00Recovery of fats, fatty oils or fatty acids from waste materials
    • C11B13/005Recovery of fats, fatty oils or fatty acids from waste materials of residues of the fabrication of wood-cellulose (in particular tall-oil)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11BPRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B3/00Refining fats or fatty oils
    • C11B3/02Refining fats or fatty oils by chemical reaction
    • C11B3/04Refining fats or fatty oils by chemical reaction with acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11CFATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C3/00Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
    • C11C3/12Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by hydrogenation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L2200/00Components of fuel compositions
    • C10L2200/04Organic compounds
    • C10L2200/0461Fractions defined by their origin
    • C10L2200/0469Renewables or materials of biological origin
    • C10L2200/0476Biodiesel, i.e. defined lower alkyl esters of fatty acids first generation biodiesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

31 Sammandraq FOreliggande uppfinning tillhandahaller en fOrbattrad och effektiv bioraffinering av ra tallolja (CTO) till vardefulla branslen och finkemikalier. Enligt en forsta aspekt av foreliggande uppfinning astadkommes ett forbattrat fOrfarande for aft avlagsna fOroreningar fran en CTO. Enligt en andra aspekt av uppfinningen astadkommes ett effektivt forfarande for framstallning av raffinerad talldiesel (RTD) eller TOFA, speciellt den kombinerade framstallningen av RTD eller TOFA och RA (hartssyra) Wan en CTO. Enligt ytterligare en annan aspekt av foreliggande uppfinning Astadkommes eft forfarande fOr framstallning av en optimerad RTD och ocks6 en sadan optimerad RTDkomposition sig, varvid namnda RTD-komposition innefaftar atminstone RA, FA (fettsyra) och aven CST (Ira' sulfatterpentin).

Description

2 utvinning av vardefulla organiska fareningar som är narvarande i den raa talloljan, varvid ett raffinerat talloljeflode bildas, (b) avlagsnande av den flyktiga fraktionen av det raffinerade talloljefltidet fran steg a), varvid eft flode fritt fran flyktigt material innefattande organiska komponenter med kok- punkter, vid atmosfarstryck, av 170°C eller hogre bildas; (c) separation i eft vakuumfraktioneringstorn av oljeflOdet frill fran flyktiga amnen fran steg b) tva processfloden eller -faser, varvid ett forsta processflOde eller -fas vasentligen innefattande komponenter med kokpunkter, vid atmosfarstryck, i intervallet 170-400°C och ett andra processflOde eller -fas vasentligen inne- fattande komponenter med kokpunkter, vid atmosfarstryck, under 400°C, och (d) sankning av syrehalten I flodet som innefattar komponenter med kokpunkter I intervallet 170-400°C fran steg c) genom dekarboxylering och/eller dekarbonylering.
Ett syfte med foreliggande uppfinning ar aft astadkomma ett fOrbattrat fOrfarande for raffinering av CTO. Ett annat specifikt mal enligt foreliggande uppfinning är aft astadkomma en fOrbattrad forbehandling av CTO. Ytterligare eft annat specifikt mal med foreliggande uppfinning ar all tillhandahalla ett fOrbaftrat fOrfarande for framstallning av hartssyror och raffinerad talldiesel (RTD I det foljande) fran CTO. Det finns Mien andra syften med foreliggande uppfinning, vilka presenteras nedan.
Bakgrund till en fOrsta aspekt av uppfinninden Talloljeharts (eller hartssyror) som framstalls genom vakuumdestillation av CTO finner anvandning som en viktig komponent I Um, gummi, tryckfarg, och emulgeringsmedel, medan talloljefettsyror (tall oil fatty acids - TOFA) finner anvandning vid framstallning av tval och smorjmedel.
Ra tallolja, som är eft restflode fran kraftmassakokningsdrift innehaller emellertid en lang rad av fororeningar. Typiska CTO-fororeningar innefattar resterande mineralsyra, alkalisalter och/eller tval, alkaliska jordartsmetallsalter och/eller tval, Overgangsmetaller, cellulosafibrer och stora organiska ligninfOreningar med molekylvikter val Over 1000 enheter. Forekomsten av fOroreningar orsakas oftast av ineffektiv talloljeseparation fran saltlOsning under CTO-bearbetningen vid kraftmassafabriken. Den lilla mangd saltlOsning som %ger CTO innehaller de fiesta av de ovan namnda fororeningarna.
Fororeningarna orsakar problem under CTO-bearbetningen och har skadlig effekt pa utbytet hos Onskade fraktioner, namligen RTD, TOFA och talloljehartssyror (tall oil resin acids - RA). Salunda kan olika typer av salt 3 och/eller tval, cellulosafibrer och ligninavsattning pa olika uppvarmningsytor orsaka flodesproblem och/eller begransa varmeoverforing. Vidare orsakar salterna stank i tunnfilmsindunstarenheter (thin-film evaporator units - TFE), vilket mOjliggor en chans fOr icke-flyktiga komponenter all dras med i gas- fasen. Den resterande mineralsyran (vanligtvis svavelsyra), olika salter och Overgangsmetaller fungerar som katalysatorer under CTO-lagring och -bearbetning. H2SO4 är en mycket effektiv katalysator vid fOrestringsreaktioner mellan fria fellsyror (free fatty acids - FFA) och olika komponenter fran den neutrala fraktionen som har en (-OH)-funktionell grupp. De erhallna estrarna är typiskt kannetecknade av hog molekylvikt och hamnar darigenom i den mindre Onskvarda TOP-fraktionen. Dessa hogrnolekylara estrar bildas typiskt under CTO-lag ring. Under CTO-bearbetning ang riper svavelsyraestrar dubbelbindningar inom FFA, vilket leder till poiymerisationsprodukter av hog molekylvikt, vilka ocksa hamnar i TOP. Svavelsyra är ocksa en aktiv kataly- sator for hartssyradekarboxylering som producerar motsvarande kolvaten och salunda avsevart minskar utbytet av talloljehartssyror. Beroende pa processens upplaggiutrustning, aterfinns de erhallna kolvatena antingen i RTDTTOFA oiler i hartssyrafraktionen, varvid i bada fallen minskar kvaliteten pa respektive fraktion. Olika typer av salter och speciellt overgangsmetalter är ocksa mycket aktiva katalysatorer for aktivering av dubbelbindningsfunktionalitet och hartssyradekarboxylering.
Under ken har anstrangningar gjorts for all avlagsna fOroreningar i CTO fore fraktionering. Det mest framgangsrika tillvagagangssattet fram tills nu verkar vara sa kallad CTO-avhartsning (CTO depitching), dar det inkommande oljefladet leds genom en TFE-enhet, dar dot utsatts für snabb uppvarmning och det mesta av FFA och hartssyrorna farangas och bearbetas ytterligare for aft erhalla de individuella TOFA- och talloljehartssyrafraktionerna. Med detta tillvagagangssatt foljer de fiesta fOroreningarna TOPflOdet som uppsamlas vid TFE-botten. Trots den korta varmebehandlingen underkastas en vasentlig del av CTO-komponenterna oOnskade reaktioner som framjas av de fOroreningar som beskrivits tidigare. Dessutom dras nagra av fororeningarna som med i de producerade angorna.
CTO-forbehandling som beskrivs i en fOrsta uffOringsform av foreliggande uppfinning bidrar till avlagsning av typiska CTO-fororeningar.
Franvaron av CTO-fororeningar under raffineringsstegen enligt fOreliggande uppfinning leder till bevarande av de Onskvarda CTO-komponenterna och darmed hogre utbyten fOr RTD/TOFA- och RA-produkter och aven TOP av 4 battre kvalitet. Dessutom kommer RA-fraktionen vara av hOgre kvalitet nar det galler farg ochieller isomerthrdelning eftersom thrgkomponenter är fOrknippade med skadliga effekter som orsakas av throreningarna, medan RA-isomerisering framjas av CTO-fororeningama i kombination med de fOrhojda temperaturerna som kravs for fraktionering.
Tekniska losningar som beskrivs i en andra aspekt av foreliggande uppfinning bidrar till fOrdelaktig synergi for framstallningen av RTD-fraktion och RA-fraktion av hOgsta kvalitet. LOsningarna mOjliggOr en energieffektiv process jamfart med tidigare kand teknik. Den stora energiforbrukningen som anvands fOr raffinering av TOFA undviks vid tillverkning av RTD enligt foreliggande uppfinning. Dessutom mOjliggor den innovativa fraktioneringssekvensen effektiv separering av biobranslen (RTD) och finkemikalier (RA) jamfOrt med de anstrangande och energiintensiva destillationsstegen som vanligen anvands vid CTO-fraktioneringsforfaranden.
En tredje aspekt av foreliggande uppfinning hanfOr sig till anvandning av r sulfafterpentin (crude sulphate turpentine - CST), vilken syftar till aft ytterligare maximera RTD-utbytet och forbattra RTD-kompositionen genom (i) minskning av densiteten for den resulterande kompositionen och (ii) forbattring av balansen av kokpunkts(boiling point - BP)fOrdelningen. Saledes har RTD utan CST ganska smal BP-fordelning 340-400°C (ca 90 vikt% av RTD har kokpunkter i defta omrade), medan RTD-kompositionen med CST har en jam nare BP-fOrdelning 140.400°C (CST sjalv innefattar en rad komponenter som i kombination med den lattare TO-frakfionen (TO heads) (seskvi- och diterpener tillsammans med iatt FA C12-C16) fyller i hela BP- omradet for den slutliga RTD-produkten). 1 det foljande beskriver vi en process far forbattrad talloljeraffinering och fraktionering i vardefulla fraktioner som erhalls med hogre utbyten och battre kvalitet jamthrt med kand teknik.
Sammanfattning av en forsta aspekt av uppfinninoen Sasom namnts ovan, enligt ett forsta syfte med fOreliggande uppfinning presenteras ett fOrbattrat thrfarande for aft avlagsna throreningar fran en CTO.
Detta syfte uppn6s genom ett thrfarande for thrbehandling av en Ira tallolja (CTO), varvid namnda forfarande innefaftar ett forsta fOrbehandlings- steg som omfattar en CTO-tvatt och en separation av en fOrsta oljefas innefattande raffinerad CTO och en vaftenhaltig fas som innehaller fororeningar, och eft andra steg som omfattar en separation av en andra oljefas fr'en den vattenhaltiga fasen. Det bOr noteras att det andra steget omfattar en separation av en andra oljefas fr'en den vattenhaltiga fasen kan utfOras i samma anlaggning som det fOrsta steget, eller i en enhet eller anlaggning i direkt anslutning till anlaggningen, i vilken det forsta separations - steget utfOrs, men det andra steget kan ocks6 uffOras i en annan anlaggning, som eft separationssteg, eller i ett efterfOljande steg omfattande efterbehandling, I vilken separation är en del av syftet.Or utfors enligt en specifik utforingsform det andra steget omfattande en separation av en andra oljefas fran den vattenhaltiga fasen i ett efterfoljande steg i en separat enhet som inte är i direkt anslutning till en enhet i vilken det fOrsta forbehandlingssteget uffors.
SAsom inses fr6n det ovan hanfor sig denna aspekt av fOreliggande uppfinning till effektivt avlagsnande av typiska fororeningar fr6n rá tallolja, sasom resterande mineralsyra, alkalimetall-, alkaliska jordmetallsalterftval, overg6ngsmetaller, fibrer/frammande material och ligninfOreningar for aft framstalla raffinerad talloija, Darfor, enligt en utforingsform av forfarande for fOrbehandling av en CTO enligt fOreliggande uppfinning utgOr fibrerna, salterna, den resterande oorganiska syran och/eller ligninet fOroreningarna. Den resterande oorganiska syran Jr syran anvands vid massafabrikerna for aft omvandla talloljesgpa till tallolja, vilken ofta är svavelsyra.
Det kan vidare namnas aft andra viktiga aspekter av fbreliggande uppfinning art ex separation av en flyktig fraktion fran den raffinerade talloljan och fraktionering av tallolja fri frail flyktiga amnen till flOden som innefattar a) komponenter som kokar i dieselomradet (RID); b) hogkvalitativa hartssyror (RA); och c) fraktion med hog molekylvikt (talloljebeck, TOP) av hogsta kvalitet, sarskilt lamplig som energikalla inom ett brett spektrum av industriella tillampningar.
Specifika utferingsformer av en fOrsta aspekt av uppfinninpen Enligt en fOrsta aspekt av fOreliggande uppfinning forbehandlas CTO- flodet for avlagsnande av fororeningar fore fraktionering. I en utforingsform av CTO-forbehandlingsforfarandet bringas CTO i kontakt med vatten i ett CTOtvaftsteg, varvid mangden anvant vatten är mindre an ca 5 vikt% (baserat pa inkommande CTO). Tvattvattnet kan innehalla tillsatsmedel. Enligt foreliggande uppfinning kan kontakten mellan CTO och tvaftvatska utfaras med hjalp av en dynamisk omrorare. Det loOr emellertid nAmnas aft vilken utrustning som heist som 'Jr i stand aft 6stadkomma en intim kontakt mellan CTO och vattenfas är lamplig enligt foreliggande uppfinning. Donet for aft 6 astadkomma effektiv omroring är viktig pa grund av den laga mangden av tvattvatten. Tvattvattnet riktar in sig p avlagsnande av en del GTOfOroreningar (oorganiska salter och resterande syra (H2604)), medan vattentillsatsmedel riktar in sig pa avlagsnande av andra fororeningar sasom Overgangsmetaller och olika tvalar. Vidare modifierar tillsatsmedlet metalljoner i syfte aft Oka deras preferens for vattenfasen. Mattlig ornroring som sadan, t ex en statisk omrorare, astadkommer inte den nodvandiga kontakten enligt foreliggande forbehandlingsfOrfarande. Darfor utfors enligt en specifik uffOringsform CTO-tvaft genom ett omroringsfOrfarande som ger intim kontakt 10 mellan CTO och den vattenhaltiga fasen.
En parameter som underlattar intim kontakt mellan tvattvatska och CTO är temperatur. Saledes astadkommes enligt en specifik ufforingsform av fOreliggande uppfinning kontakt vid temperaturer hOgre an 90°C och fOretradesvis vid ca 95°C.
Enligt uppfinningen kan olika tillsatsmedel tillsaftas i tvattsteget och darigenom underlatta avlagsnandet av CTO-fororeningar. En funktion hos sadana tillsatsmedel kan vara all binda alla metalljoner inom CTO. Bindningen Ors vanligtvis genonn komplexbildning mellan malmetalgon och tillsatsmedlet (morn komplexbildningsterminologi ofta hanvisad till som ligand). Ligander kan innefafta alit fran av jonisk typ till molekyltyp och foljaktligen varierande vagar fOr komplexbildningen. Enligt uppfinningen är salunda det bildade komplexet vattenlOsligt. Det finns flera ligander som kan anvandas som tillsatsmedel enligt uppfinningen. Enligt en specifik ufforingsform tillsatts atminstone eft kelatmedel i det fOrsta fOrbehandlingssteget.
Uttrycket "kelatmedel" hari specificerar hur ett komplex bildas. Oxalsyra an eft faredraget kelatmedel. Citronsyra och etylendiamintetraattiksyra (EDTA) är ocksa fOredragna kelatmedel eftersom dessa vanligen anvands aven i andra applikationer, och eftersom de aven tacker ett brett spektrum av metalljoner, dvs är inte specifika for en viss jon, Ett mojligt exempel pa hur man anvander tillsatsmedel vid fOrfarandet enligt foreliggande uppfinning beskrivs nedan. Farvarmd CTO kombineras med tillsatslosning. TillsatslOsningen bor vara relativt koncentrerad, sasom t.ex. 30 % tillsatsmedel, eftersom mindre vatten ger mojlighet till okad effektivitet av fordelningen for tillsatsmedlet i hela CTO och darmed baftre kontakt med metallthroreningar. Dosen tillsatsmedel an ofta i cirka tiofaldigt overskott i forhallande till den totala mangden metallfororeningar. CTO och tillsatsmedel omriires intimt med hjalp av t ex en dynamisk omrorare och den 7 pa sa satt erhallna blandningen vidarebefordras till en reaktor (enkel tank utan omroring) dar reaktorstorleken tillater en minsta uppehallstid av 15 min. Uppehallstiden behovs fOr aft sakerstalla fullbordandet av reaktionen mellan tillsatsmedel och metallfororeningar. Efter det aft reaktionen fullbordats kombineras blandningen med den Aterstaende mangden vatten (upp till 5 % totalt) som forts genom en omn5rare (inte nodvandigtvis av dynamisk typ) och centrifugeras. Nar tillsatsmedel och metallfororeningar har bringats i kontakt och reagerat kan de vattenlosliga metallfOroreningama saledes extraheras med ytterligare vatten.
Sasom inses av det ovanstaende är oljefasen som erhallits enligt fOrbehandlingsforfarandet avsedd aft bearbetas ytterligare. Enligt en specifik utforingsform av foreliggande uppfinning infors den utvunna andra oljefasen den fOrsta oljefasen innefaftande raffinerad CTO. Det totala utbytet for vidare bearbetning Okar saledes. Ett annat alternativ är atercirkulera den andra oljefasen tillbaka till lagret av (oraffinerad) CTO. Malet for utvinning och/eller atercirkulering av den andra oljefasen i den fOrsta raffinerade oljefasen är aft uppna ett Mgt CTO-utbyte for forbehandlingssteget. CTO-utbytet for detta fOrbehandlingssteg (matt som iniraffinerad CTO ut) ar hogre an 96 %, foretradesvis mer an 98 vikt%.
Separationen av faserna I namnda fOrsta och andra fOrbehandlingssteg kan utforas med olika processutrustning enligt fOreliggande uppfinning. Enligt en specifik uffOringsform utfors separationen av faser I det fOrsta forbehandlingssteget i en separatorenhet dar separationen drivs av centrifugalkraft. Andra typer av separationsutrustning kan enbart eller i kombination kan ocksa anvandas, sasom t ex en kombination av filtrering och dekantering. I det senare fallet foregarfiltrering med fordel dekantering eftersom lignin, fibrer och andra icke-oljehaltiga fororeningar kan hindra vattenfasseparation. En processenhet dar separation drivs av centrifugalkraft ar a andra sidan fOredragen processutrustning eftersom den effektivt separerar vattenfas och fasta fororeningar fran tallolja (TO) pa mycket kort tid i en enda kompakt utrustning. Enligt ytterligare en specifik utforingsform av foreliggande uppfinning utfOrs separation av faser i det andra steget genom dekantering. For flOciet avsett i detta steg är olja-vatten-proportionerna jamnare och flodeshastigheten fOr detta flode är mycket lagre vilket oppnar upp for mOjligheten aft anvanda dekantering effektivt. Det är fordelaktigt aft bevara den hoga temperatur som anvands under det fOrsta tvattsteget eftersom temperaturen bistar separationen i det andra separationssteget. 8 Efter avlagsnande av faroreningar enligt principerna som beskrivs hari ovan behandlas namnda raffinerade CTO ytterligare genom avlagsnande av flyktiga amnen fran det raffinerade CTO-fladet. Enligt en specifik utthringsform av fareliggande uppfinning infors namnda raffinerade CTO som erholls fran farbehandlingen i ett processystem som tillhandahaller separation av flyktiga komponenter med kokpunkter under 170°C far aft ge ett "talloljeflade utarmat pa flyktiga amnen". Processystemet som anvands far avlagsnande av flyktiga amnen fran det raffinerade CTO-fladet kan innefatta enhetskombinationer sasom ett flashkarl - TFE (tunnfilmsindunstare) eller ett torn av strippertyp (packad kolonn thrsedd med packning med star ytarea). En TFE är det mest thredragna processystemet far avlagsnande av flyktiga amnen fran ett flode av raffinerad CTO enligt uppfinningen.
Det inses aft det finns en rad olika flyktiga threningar som avlagsnas i delta steg. Flyktiga threningar innefattar vatten, olika gaserlasta i vatten (om vatten threkommer), terpener och olika svavelhaltiga foreningar sasom metylsulfid och metylmerkaptan.
Efter avlagsnande av flyktiga amnen fran det raffinerade CTO-fladet fraktioneras raffinerad CTO som är vasentligen fri frail flyktigt material i RTD/TOFA och RA genom eft vakuumdestillationssystem innefattande en eller flera vakuumfraktioneringsanordningar. Denna ytterligare bearbetning av raffinerad CTO till enskilda vardefulla fraktioner beskrivs ytterligare nedan. Bakgrund till en andra aspekt av uppfinningen Ra tallolja innehaller eft brett spektrum av organiska threningar innefattande terpentin, hartssyror, steroler (5-10 %), fettsyror (huvudsakligen palmitinsyra, oljesyra och linolsyra), fettalkoholer, och andra derivat av alkylkolvaten. Genom fraktionerad destillation av CTO kan talloljehartssyror (RA) och talloljefettsyror (TOFA) erhallas. RA finner anvandning som en komponent i lim, gummi och tryckfarg, och som emulgeringsmedel. TOFA kan anvandas som ravara for produktion av fornybara dieselbranslen t ex RTD (ratalldiesel), bransletillsatsmedel (cetantalforhojare) eller anvandas som basmaterial vid produktion av finkemikalier (rengaringsmedel, farger mm).
CTO innehaller mer eller mindre svavelforeningar I intervall fran ca 500 ppm upp till flera tusen ppm. Svavelforeningarna som ofta har en kraftig odor innefattar ett brett spektrum av organiska och oorganiska svavelthreningar innefattande sulfat, sulfit, polysulfid, elementart svavel, merkaptaner, organiska sulfider och organiska sulfoner och sulfonater. Svavelfareningarna är primart kopplade till komponenter med lag molekylvikt, vilka är narvarande 9 i r tallolja (terpenfin), men kan vara narvarande i bade fell- och diterpendelarna av re tallolja.
Massafabriker utnyttjar ofta specialkemikalier for aft ytterligare fOrbettra deras massautbyte. En typisk kemikalie som anvands i kraftprocesser är 5 antrakinon (anthraquinone AQ). Saledes inneheller CTO som tas flan massafabriker som anvander AQ en viss del AQ upp till 2000 ppm.
CTO innehaller en betydande del av fettsyror, vilka hari even fOrkortas FA (fatty acids). FA innefattar komponenter I storleksordningen fran C12 upp till C26, der C18 fettsyraisomererna an huvudkomponenter. FA har tve funktionella grupptyper, karboxylgrupp och dubbelbindningar. FA-komponenterna stacker sig fren mattade till komponenter med varierande grad av omaftnad upp till tre dubbelbindningar (isolerade eller konjugerade).
Den rea talloljan innehaller even en betydande del av vardefulla C20 diterpensyror (hari ocksa forkortade RA) inklusive abietinsyra, den aromatiska 15 dehydroabietinsyran och sulfonsyraderivat av diterpensyror bildade genom arensubstitution. Diterpensyror har tve funktionella grupptyper, karboxylgrupp och dubbelbindningar. Nastan alla diterpensyror har samma grundskelett: eft 3-rings kondenserat system med den empiriska formeln C19H29C00H. Diterpensyror forekommer I tallar i ett antal isomera former som har 20 den molekylara formeln C19H29C00H och i vissa relaterade strukturer. De mest forekommande diterpensyrorna Svror av abietintyp abietinsyra abieta-7,13-dien-18-oinsyra 13-isopropylpodokarpa -7,13-dien-15-oinsyra neoabietinsyra dehydroabietinsyra palustrinsyra fOrenklad formel C201-13002, or C19F129C00H representerar majoriteten 85-90% av typisk tallolja. strukturmassigt visad som (CH3)4C15H17COOH molekylvikt 302 Svror av pimartyp pimarsyra pimara-8(14),15-dien-18-oinsyra levopimarsyra isopimarsyra threnklad forme! C20H3502 or C19H34COOH strukturmassigt visad som (CH3)3(CH2)C15H23C00H molekylvikt 307 Tillverkningen av kemisk cellulosa av tramassakvalitet med hjalp av kemisk kraftmassatillverkningsprocesser frisatter dessa diterpensyror i avluten.
RA Kraftmassa Terpentin (ofta CST, dvs rá sulfatterpentin (crude sulphate turpentine)) är en organisk vatska som erhalls som en restprodukt vid kraftmassatillverkning. Den starkt luktande r6a kraftmassaterpentinen hanteras ofta i slutna system och uppsamlas vid massafabrikseplatsen och brannas som bransle eller exporteras, dvs bortfOrs, for uppgradering. Terpentin kan aven erh6llas genom fraktionering av rà tallolja eller genom destillation av harts erhAllet frAn tad, huvudsakligen tallar. Terpentinfraktioner innefattar ett brett spektrum av organiska fareningar ofta kallas terpener. Terpener klassificeras i termer av antalet isoprenenheter C5H8 som behovs far att bygga upp respektive komponent och darmed hemi- (C5H8), mono(C10H16). seskvi- (C15H24), diterpener (C20H32) och sA vidare. Terpentinfraktioner frail CTO kokar typiskt i intervallet 120 till 180°C vid atmosfarstryck, dar monoterpener, sasom alfa- och beta-pinen är huvudkomponenter. Terpentin har en densitet av 0,7 - 0,87 kg/I. Sammanfattning av en andra aspekt av uppfinningen Foreliggande uppfinning hanthr sig ocksa till omvandlingen av CTO (ra tallolja) eventuellt innefattande terpentin-, feftsyra- och hartssyra (RA)fraktioner till ett fornybart dieselbransle (raffinerad talldiesel (RTD)) eller TOFA och renade hartssyror (RA)). Enligt denna aspekt av foreliggande uppfinning tillhandahalls ett farfarande far kombinerad framstallning av RTDTTOFA och RA fran ra tallolja (CTO), dar namnda process avser raffinering av CTO, varvid farfarandet innefattar fraktionering under vakuum av en raffinerad CTO I Atminstone ett flode av raffinerad talldiesel (RTD) eller TOFA, varvid namnda RTD eller TOFA innefattar 2-40 vol% av hartssyror och 20-90 vol% fettsyror, och Atminstone ett flade av hartssyra (RA) innefattande 11 mindre an 5 vol% fettsyror, varvid flodet av RTD eller TOFA eventuellt i ett efterfoljande steg är deoxiderade, vilket bildar kolvatefereningar. Det kan vidare namnas aft RTD eller TOFA kan innefafta aven t ex 2-8 vol% neutrala komponenter, sasom sekvi- och diterpener och/eller deras delvis oxiderade motsvarigheter sAsom alkoholer, ketoner, aldehyder, etc. SAdana komponenter kan vidare ha kokpunkter nara FA och RA, vilket kan Ora dem svka aft separera.
Resterande TOP-fraktionen (efter utvinning av RTD/TOFA och RA) utgor mindre an 30 vikt% av CTO, vilken infOrts till fraktioneringsstegen.
Fore fraktionering forbehandlas CTO med fordel och omvandlas till raffinerad CTO enligt den forsta aspekten av foreliggande uppfinning som diskuteras har ovan. I ett forsta forbehandlingssteg behandlas CTO for avlagsnande av fororeningar genom centrifugering och/eller filtrering, foljt av ett steg for avlagsnande av vatten och flyktiga arnnen for aft darigenom bilda ett flOde av raffinerad CTO. I ett andra steg separeras komponenterna med hog kokpunkt (hog molekylvikt) som vatskeflode (talloljebeck, TOP) under vakuum fran det gasformiga flodet som huvudsakligen innefattar fett- och hartssyror.
Gasformiga fett- och hartssyror dras in i eft fraktioneringstorn som arbetar under vakuum, varvid en RTD/TOFA-fraktion som är rik pa fettsyror avlagsnas fr5n den Ovre delen av tornet och en RA-rik fraktion avlagsnas fr5n botten av tornet. Det gasformiga feftsyrarika RTD/TOFA-flodet kondenseras till flytande raffinerad talldiesel "RTD", vilken RID kan exporteras for yfterligare uppgradering, exempelvis biobranslekomponenter av premiumtyp.
Alternativt exporteras RTD/TOFA-flodet, med eller utan ytterligare raffinering for aft sanka RA-innehAllet, for aft anvandas vid tillverkning av finkemikalier (tval, smOrjmedel, lim och fernissa).
I en annan specifik utfOringsform av uppfinningen importeras, dvs infors, organiska foreningar som harror fran trabearbetning och kokar intervallet 120 - 180°C (inklusive t ex terpentin), och laggs till i RTD. Organiska fOreningar (inklusive terpentin) kan aven utvinnas ur den flyktiga fraktionen som avlagsnats enligt beskrivningen har ovan och, med fordel, laggs till RTD. Terpentinforeningar (med huvudkomponenter alfa- och betapinen) har en ganska lag densitet och sadant tillagg till RTD minskar den totala densiteten av RTD. Denna tillsats av terpentin och/eller andra organiska kemikalier som har sift ursprung i bearbetning av trabearbetning 12 och kokar i intervallet 120-170°C beskrivs ytterligare nedan, och hanfor sig till en tredje aspekt av foreliggande uppfinning.
I ett eventuellt fjarde steg behandlas RTD, med eller utan terpentinkemikalier som tillsats, under katalytiska betingelser i atminstone en reaktionszon i en reaktor som arbetar vid en temperatur over 150°C, varvid fettsyrorna och hartssyrorna I RTD dekarboxyleras och/eller dekarbonyleras, och darigenom bildar fornybara branslekomponenter i dieselomradet.
Anvandningen av strategiskt placerad TFE och CTO-fOrbehandling, dar CTO-fororeningar avlagsnas, arbetar tillsammans for bevarande av de onskvarda RTD/TOFA- och RA-komponenterna, vilket i sin tur Okar RTD/TOFA- och RA-utbytena i jamforelse med kand teknik. Dessutom är anvandningen av fraktionstorn som arbetar vid lAga vakuumnivAer och kannetecknas av profiler med minimalt tryckfall sakerstaller I6ga driftstemperaturer under fraktionering, vilket ger en energieffektiv process for CTO-fraktionering jamforelse med kand teknik.
Specifika utforinav en andra aspekt av uppfinqing_en Nedan anges sarskilda utfOranden, vilka hanfor sig till processen for kombinerad framstallning av RIDTTOFA och RA fran CTO enligt foreliggande uppfinning.
Uppfinnarna har upptackt aft CTO kan omvandlas i en serie av inno- vativa 6tgarder till ett flode av raffinerad talldiesel (RID) eller TOFA och ett hartssyrarikt flOde (RA). RTD omfattar huvudsakligen fettsyror, fettalkoholer och hartssyror. RTD kannetecknas vidare av kokpunkterna for de organiska foreningarna i RTD. RTD-komponenter kokar inom intervallet 120-420°C, mera foredraget inom omradet frAn 160-400°C vid atmosfarstryck och den typiska RTD-blandningen har en densitet av 0,88 till 0,95 kg/I. Det fettsyrarika floclet kan alternativt exporteras och anvands som TOFA vid tillverkning av finkernikalier.
Som beskrivits man, kan det fin nas en eller flera CTO-fOrbehand- lingssteg som utfOrs innan sjalva fraktioneringen under vakuum av en raffinerad CTO och efterfOljande utvinning av RTD/TOFA- och RA-rika floden.
CTO är eventuellt fOrbehandlad genom de fOrfaranden som beskrivs har, foljt av Atminstone en separationsbehandling som tar bort talloljefrak- bonen innefattande komponenter med kokpunkter under ca 200°C, mera fOredraget under ca 170°C vid atmosfarstryck det fdjande hanvisat till som flyktiga talloljeamnen). 13 Den flyktiga fraktionen narvarande i CTO är typiskt i intervallet fran nagra f tiondels vikt% upp till 2 vikt%, utover 0,5 till 3 vikt% vatten som medbringats CIO. Den tidigare fraktionen innefattar ett antal komponenter med varierande molekylvikt, primart C8- till C16-kolforeningar (terpentin, kolvaten, kolvaten med varierande innehall av heterogena element sasom svavel, syre, kvave, etc.) Flyktiga organiska material som kokar vid atmosfarstryck under ca 200°C men Over ca 120°C avlagsnas fran flOdet av ra tallolja. De flyktiga amnena (inklusive terpentin) kan avlagsnas i en eller flera tunnfilmsindunstare eller strippers (avdrivare) och kombinationer av dessa, vilka arbetar vid en temperatur i intervallet 100-220°C och ett lagt tryck i omradet 30-60 kPa, I ett foljande processteg separeras CTO-komponenter med hog kokpunkt eller talloljebeck, TOP (restaska, organisk fraktion med genomsnittliga kokpunkterna for de enskilda komponenterna val Over 440°C) fran RTD/TOFA-komponenter och hartssyror som ar narvarande I GTO. Forutom aska, bestar talloljebeck typiskt av(i) komponenter innefattande den ofortvalbara fraktionen (>C28); (ii) estrar med hog molekylvikt (500-600 g mol-1) av steryl- och/eller vaxtyp och (iii) prod ukter av intermolekylar dimeriseringsreaktion av Diels-Alder-typ. Typiska fereningar riled hog kokpunkt inom ofortvalbara CTO-amnen är kampesterol (C28), stigmasterol och sitosterol (C29), skvalen, betulinol, lupeol (C30), metylbetulinol (C31), etc.
I en utforingsform av fiireliggande uppfinning separeras TOP fran feftoch hartssyror genom aft anvanda en eller flera tunnfilmsindunstare (TFE) som arbetar parallellt eller i serie vid 250 fill 320°C och eft lagt tryck av 0,71,5 kPa. Varme tillfars till TFE genom anga eller varm olja. Temperaturen hos den avgasade talloljan (fettsyror och hartssyror) som lamnar TFE skall vara inom omradet fran 200 till 330°C, foretradesvis 200-250°C, innan den inmatas i ett fraktioneringstorn utrustat med en eller flera strukturerade packningar.
Den huvudsakliga fraktioneringstornet som anvands for separation av RTD/TOFA och RA arbetar under vakuumbetingelser (1-25 mbar, fOretradesvis 1-10 mbar) och vid en temperatur i omradet 150-280°C. Huvudfraktionseringstornet och dess inmatningssektionsufformning är optimerad enligt fOljande mal: (i) maximalt utbyte av RIDTTOFA-fraktion med komponenter som kokar I temperaturomradet 170-420°C (vid atmosfarsforhallanden), (ii) tydligt fraktioneringssnitt vid ca 370-420°C (vid atmosfarsfOrhallanden), (iii) minimum av oonskade reaktioner i syfte aft utvinna harts- 14 syror av hog kvalitet och utbyte i den nedre delen av tornet och (iv) lagsta tryck och temperatur i den nedre delen av fraktioneringstornet, vilket minimerar nedbrytning av Onskvarda produktkomponenter.
Sasom inses fran ovan utfOrs enligt en specifik utforingsform fraktionering under vakuum i atminstone tie steg (TFE for avlagsnande av TOP fran raffinerad CTO, ett fraktioneringstorn separerar RTD/TOFA och RA och eft fraktioneringstorn fOr raffinering av RA).
Enligt den specifika utforingsformen beskriven ovan infors CTO (renad genom fOrfarandena som beskrivits harp i ett fOrsta fraktioneringssteg for separation av talloljebeck (TOP) fran CTO fOljt av eft andra fraktioneringssteg (eft vakuumfraktioneringstorn), varvid ett flode rikt pa RTD- komponenter med en kokpunkt vid atmosfarstryck inom eft omrade av 170-420°C, separeras frail ett flode av RA-komponenter med en kokpunkt Over ca 420°C vid atmosfarstryck. I ett tredje fraktioneringssteg raffineras RA ytterligare till RA med lag halt av feftsyra.
Genom utnyttjandet av TFE- enheter fOr aft avlagsna tailbeck fran CTO kan nivaer av mindre an 5 % hartssyror som an kvar i talloljebeck uppnas. Det gasformiga fettsyra- och hartssyrarika flOdet som lamnar TFE utmatas in i huvudfraktioneringsanordningen konstruerad for separation av RTD- komponenter och hartssyror. I en alternativ och foredragen konfiguration inmatas raffinerad CTO i en fiirsta TFE, vilken utmatar fOrangad TOFA och RA in i huvudfraktioneringsanordningen och utmatar RA-rik och TOFA-fattig CTO in i en andra TFE, vilken utmatar FA och RA in i huvudfraktioneringsanordningen och ett RA-flode fortfarande rikt pa RA, vilket flode inmatas i en tredje TFE, vilken utmatar RA in i ett RA-reningssteg (RA-poleringstorn) och utmatning av TOP for export fran anlaggningen.
Sasom inses fran ovan, kan %Met fran den forsta TFE-enheten kombineras med det liknande flOdet fran en andra TFE-enhet in i fraktioneringstornet dar RTD- och RA-flOdena produceras. En annan mOjlig vag enligt fOreliggande uppfinning ar aft avdriva gasflOclet fran den forsta TFE-enheten separat och darefter ytterligare bearbeta detta gasf lode till TOFA eller behandla detta flode genom en eller flera av deoxidering, dekarbonylering och dekarboxylering for aft framstalla ett paraffinrikt ramaterial till petroleumraffineringshydrobearbetningsenheter eller till angkrackningsanlaggningar for tillverkning av finkemikalier sasom eten, propen, etc.
Enligt en specifik utforingsform utmatas det RA-rika flodet som utvinns fran den nedre delen av fraktioneringstornet i RA-reningssteget (polerings- torn) och vidare bearbetas i en tunnfilmsindunstare fOr separation av medbringade TOP-komponenter fr6n RA, varvid namnda RA är ytterligare raffinerat genom bearbetning under vakuum i RA-reningssteget (ett fraktioneringstorn som är ett RA-poleringstorn) for aft framstalla hogkvalitativ RA som innefattar mindre an ca 4 vikt% fettsyror.
Det bOr inses aft det RA-rika flodet utvunnet frail fraktioneringstornet kan bearbetas vidare i en TFE-enhet bara for aft framstalla RA-fraktion av tillracklig kvalitet (RA-halt, farg, FA-halt, smaltpunkt, etc.) i stallet kV aft bearbeta delta flode i eft andra RA-fraktioneringstom.
Ett packat fraktioneringstom innefattar typiskt en eller flera baddar av strukturerad packning, en aterkokaranodrning i den nedre delen av kolonnen och foretradesvis en aterflodesanordning vid den Ovre delen av kolonnen.
Modern strukturerad packning innefattar vanligtvis tunna korrugerade metallplattor eller vav arrangerade pa lampligt satt, dar det Overgripande syftet med vane enskild design är aft tvinga vatskor som pumpats in i kolonnen aft folja dessa forutbestamda banor och darigenom tillhandah61Ia en stor ytarea som i tur mOjliggor maximal kontakt mellan vatskor och angor. Aven om de är overlagsna i farha'llande till destillationskolonner av tragtyp, sa uppvisar kolonner med packade baddar ocks6 eft visst tryckfall. Utnyttjande av speciellt utformad strukturerad packning sakerstaller aft det uppn6dda tryckfallet i kolonnen topp till boften är mindre an 15 mbar, faretradesvis 10 mbar och mest fOredraget 5 mbar.
Enligt foredragna utforingsformer av foreliggande uppfinning anvands strukturerade packningar kannetecknade av minimalt tryckfall.
Flojden pa den strukturerade badd är nara relaterad till den Onskade fraktioneringsgraden dvs antalet teoretiska steg som kravs for aft uppna viss grad av fraktionering. Sam kan inses av ovanstaende innefattar fraktioneringstornet en eller flera strukturerade baddar. Saledes At- hojden hos den primara strukturerade packningen/badden som anvands fOr uppfinningen skraddarsydd frir aft uppnA eft Mgt utbyte av RTD/TOFA. RTDTTOFAmaterial som utvunnits i den Ovre delen av badden kan innefatta s6 mycket som 20 vikt% hartssyror, arida upp till 30 vikt%, men det an foredraget aft halten av hartssyra av RTDTTOFA ar mellan 1-10 vikt%, mera foredraget intervallet 1-5 vikt% av RTD/TOFA-foreningar. RTD/TOFA kan ytterligare raffineras genom destillering, filtrering, kylning etc fore anvandning som ramaterial for finkemikalietillverkning, for aft anvandas som bransle, som ingangsmaterial till delvis eller fullstandig dekarboxylering i en katalytisk badd 16 for aft framstalla syrefattiga fornyelsebara dieselbranslekomponenter, eller for export for vidare behandling till fornyelsebara branslekomponenter inom dieselomradet i ett petroleumraffinaderi. Det kan namnas aft beteckningen "fornyelsebara branslekomponenter inom dieselomrader hari inses vara kolvaten som kokar i omradet 170-400°C. Icke desto mindre är den primara funktionen for denna packning aft separera huvuddelen RTD/TOFA som toppflOdet och framstalla RA-rikt boftenflede.
Enligt en foredragen ufforingsform av fOreliggande uppfinning uppnas separation av RTD/TOFA och diterpensyror (hartssyror) fran ett gasflOde som lamnar en TFE i ett vakuumfraktioneringstorn med packade baddar forbunden med TFE.
Inom TFE-enheten, vilken enhet är ansluten till eft fraktioneringstorn i alla uffOringsformer enligt fOreliggande uppfinning torkas inmatat material i form av en tunn film. Uppehallstiden i en TFE är darfOr mycket kort och svarar for bevarande av de onskvarda RTD/TOFA- och RA-komponenterna och darmed hOgre RTD/TOFA- och RA-utbyten.
Ett typiskt tilivagagangssatt for aft ytterligare definiera RTD/TOFA- fraktionssnitt (fractionation cut) är aft installera en aterloppsanordning pa kolonntoppen verkar i temperaturomradet 150-220°C. FOr aterloppssattet aterfOrs vanligtvis en stor del av produkten tillbaka in i kolonnen i en position nara kolonnens ovre ande. Generellt resulterar eft hOgre aterloppsfarhallande ett skarpare destillationssnitt (distillation cut). Med fordol monteras en annan strukturell packning strax under det inkommande aterflOciet. Packningen kan da salunda (i) jamnt omfOrdela det relativt kalla aterflodet och (ii) sakerstalla tillgangligheten av stor ytarea, vilket i sin tur maximerar aterflOdeseffekten.
Darfar utrustas enligt en specifik utfOringsform av foreliggande uppfinning fraktioneringstornet med en aterloppskonfiguration tiara kolonnens ovre ande. Enligt en annan specifik utforingsform av fOreliggande uppfinning Ors den Ovre delen av det flode som innefattar komponenter med kokpunkter av 370-420°C tydligare genom val av lampligt aterflOdestrhallande. Dessutom astadkommes enligt ytterligare en annan specifik utforingsform av fOreliggande uppfinning homogeniteten hos aterflodet in tillbaka i kolonnen genom yfterligare strukturerad packning i kolonnen.
For aft uppna effektiv separation bOr dock ett homogent fluidflOde genom hela kolonnen ocksa sakerstallas. Nar homogent fluidfltide realiseras fOreligger de komponenter som ar i flytande form vid de nuvarande betingelserna foretradesvis som fina droppar pa packningsytan, medan komponenter 17 som kokar ror sig som angor. Homogent flode i kolonnen astadkommes genom lampliga distributorer och/eller strukturerad packning.
Typiskt tillfors varme och motsvarande angor till fraktioneringstornet med packad badd via en aterkokaranordning installerad vid botten av tornet.
Da det inses av ovanstaende aft en malsattning inom optimering av fraktioneringstornet ar att minimera otinskade reaktioner som kan framkallas av omfattande uppvarmning. Saledes tillhandahalls den nodvandiga varmen och angorna fOretradesvis endast av TEE direkt ansluten till fraktioneringstornet. Vatskevolymen i tornet halls minimal. Till exempel kan en varmevaxlare som stOdjer TFE ocksa anordnas i systemet.
De huvudsakliga flodena erhallna efter fraktionering i huvudtornet som anvander fraktioneringstorn med packad !Add är RTD- och RA-rikt flode som ytterligare raffineras till RA-produkter med hog renhet enligt forfarandet som beskrivs av foreliggande uppfinning.
Den vidare behandlingen av RA utfors I ett andra fraktioneringstorn (RA-poleringstorn) enligt foreliggande uppfinning. I det andra fraktioneringstornet erhalls ett RTENTOFA-flOde som är rikt pa fettsyra-komponenter med kokpunkter i eft interval) av 170-420°C och eft flode av RA med hog kvalitet och eventuellt ett TOP-flOde innefaftande av fargkomponenter och andra oonskade komponenter med hog kokpunkt. Utformningen av det andra fraktioneringstornet är optimerat enligt fOljande mai: (i) maximalt utbyte av RA-fraktion (ii) RA-fraktion med lagsta halt FFA och (iii) RA-fraktion av hog (ljus) farggrad.
Enligt uppfinningen är RA-poleringstornet eft fraktioneringstorn med packade baddar, innefattande en eller flera strukturerade baddar. Tornet verkar pa separat vakuumledning, vilken ger ett tryck av 0,1-1,0 mbar. De laga vakuumnivaerna underlattas av franvaron av RTD/TOFA-bulkfraktionen. Dessutom mOjliggor de laga vakuumnivaerna utnyttjande av i huvudsak samma driftstemperaturer (150-280°C) som ska anvandas for RA- fraktionering och darmed avsevart minskar risken fOr nedbrytningsreaktioner typiska for RA nar det utsatts for hoga temperaturer.
RA-fraktionering i RA-poleringstornet uppnas inom den primara packningen (mellanliggande i forhallande till andra packningsbaddar installerade tornet) hos fraktioneringstornet installerad i den mellersta delen av tornet.
Packningsufformningen mojliggOr en effektiv separation av aterstaende FFA fran RA-fraktion. Separationen kan ocksa paverkas genom val av lampligt aterflodesforhallande genom aterflodesanordningen installerad vid tornets 18 toppdel tillsammans med den strukturerade packningen som sakerstaller homogeniteten hos aterflodet.
Det utvunna flOdet innefaftande RTD/TOFA-komponenter utmatas fran en"dragbricka" (draw tray) installerad under den Ovre packningen, medan RA- flOdet utmatas fran en" dragbricka" (draw tray) installerad under den mellanliggande packningen.
Nodvandig varme och angor levereras genom flodet av RA-rikt material utmatat Wan huvudtornet och en eller flera TFE-enheter som foregar RApoleringstornet. Angorna fran en TFE utmatas in i poleringstornet under en lagre packad badd som är optimerad fOr aft separera alla tunga och/eller fargade komponenter som i sin tur utmatas som TOP-flocle till TFE frail botten av tornet. Denna TFE-enhet kan exempelvis kompletteras med en fallfilmsindunstare (falling film evaporator - FFE).
Salunda beskriver fOreliggande uppfinning eft forfarande varvid eft renat CTO-flode frill fran flyktiga amnen separeras i tre separate flOden eller faser, varvid ett flade eller en fas, RTD/TOFA, innefattar komponenter med kokpunkter av ca 170400°C, ett flOcle eller fas, talloljebeck (TOP), innefattar komponenter med kokpunkter Over 440°C och ett tredje flode, innefaftande diterpen- eller hartssyror som kokar vid ungefar 390 till 440°C, allt vid atmosfarstryck.
En fjarde flode av deodoriserad och atminstone delvis avsvavlad terpentin (inklusive alfa-pinen) kan eventuellt satias till ett RTD-flocle efter utvinning av RTD fran det forsta fraktioneringstornet, varvid namnda terpentin kokar i intervallet 120-200°C vid atmosfarstryck. Terpentin och andra lag- kokande material tillsatts RTD-produkten fOr aft minska densiteten av RTD och Oka andelen komponenter som kokar under ca 200°C i RTD. Terpentin och andra lagkokande organiska komponenter kan saledes tillsattas fOr att Oka delen av C8-C12-kolmolekyler i RTD med sa mycket som 15 vikt%. Faretradesvis innefattar RTD ca 2-15 vikt% av C8-C12- terpentinkomponenter, mera foredraget 2-8 vikt% av sadana komponenter.
Enligt en specifik utfOringsform av fOreliggande uppfinning är det totala utbytet av RTD/TOFA baserat pa inflode av raffinerad CTO Over 50 vikt%, till exempel Over 55 vikt%, och det totala utbytet av RA ar Over 15 vikt%. Enligt en specifik ufforingsform är det totala utbytet av RTD/TOFA baserad pa CTO- inflode I intervallet 55 - 70 vikt%, t ex ca 60 vikt%, och det totala utbytet av RA ãr i intervallet 10 - 25 vikt%, t ex cirka 15 vikt%. Den fOrsta erhallna RTD/TOFA-fasen frail fraktioneringstornet kan utgora omkring 60 vikt% av 19 raffinerat CTO-inflride, och den andra RTD-fasen fran RA-poleringstornet omkring 3 vikt% av raffinerat CTO-inflode till det frirsta fraktioneringstornet. Det forsta fraktioneringstornet kan kontrolleras och justeras for att uppna den onskade RA-halten av RTD/TOFA normalt inom omradet av 2 - 30%. Det totala utbytet av RTD kan, sasom beskrivs had, Okas ytterligare genom tillsats av terpentiner.
I alla ufforingsformer av RTD/TOFA- och RA-utvinning fran CTO beskrivna hari produceras en slutlig hogkokande restprodukt TOP som representerar mellan 10 och 30 vikt%, eller kanske upp till 35 vikt%, av CTO inmatad for CTO-fraktionering. Vidare an fOrfarandet enligt foreliggande uppfinning kannetecknat av lag specifik energifOrbrukning i jamforelse med traditionella och tidigare kanda CTO-fraktioneringsfrirfaranden. Den totala energifOrbrukningen (varm olja och/eller anga) fOr fraktionering av CTO i RTD/TOFA och RA är lagre an ca 600 kWh/ton av raffinerat CTO-inflode, feretradesvis lagre an ca 500 kWh/ton raffinerat CTO-inflocle. Nuvarande CTO-fraktioneringsfrirfaranden anvander val Over 1000 kWh/ton specifik energi for CTO-fraktionering.
Enligt en urfriringsform av den andra aspekten av fOreliggande uppfinning tillhandahalls ett forfarande for kombinerad produktion av RID och RA frail CTO, dar raffinerad CTO har erhallits fran CTO som har bearbetats i en fOrbehandlingssteg innefattande CTO-tvattning och separation av faroreningar, fran vilket forbehandlingssteg eft frirsta raffinerat CTO-flOde erhalls, varvid namnda frirsta raffinerade CTO-flride sedan bearbetas vidare genom aft flashning, angstrippning och/eller behandling i en tunnfilmsindunstare for aft avlagsna flyktiga komponenter fran CTO och bilda eft andra raffinerat CTO-flride vasentligen frift fran flyktiga amnen, vilket flade ytterligare bearbetas i en tunnfilmsindunstare, for aft separera och avlagsna TOP fran ett tredje flode rikt pa feftsyror och hartssyror, vilket flride satsas i det frirsta fraktioneringstornet for utvinning av RTD/TOFA och RA med hrigt utbyte.
RTD-fraktion kan kombineras med lagre kokande organ iskt material (kokpunkt 120-200°C vid atmosfarstryck) innefattande terpentin avlagsnad i en talloljefraktioneringsanlaggning eller importerat terpentin frail en massafabrik. Della organiska material med lag densitet (densitet 0,7 - 0,87 kg/I) an fOretradesvis avsvavlad och deodoriserad terpentin och/eller talloljefraktions- delar (C8-C16-kolforeningar) som utvunnits i en rata* fraktioneringsanlaggning eller importerad ra terpentin.
RTD som producerats enligt fOreliggande uppfinning kan anvandas som ett syresatt raffinerat dieselbransle som sadant, men RTD kan med fOrdel uppgraderas till dieselbranslen av premiumtyp genom dekarboxylering och/eller valkanda petrokemiska deoxiderings/hydreringsprocesser. RTD utvunnen fran en fraktioneringskolonn (med eller utan tillsats av terpentin) kan med fordel satsas, direkt eller indirekt, till ett ytterligare bearbetningssteg anslutning till talloljefraktioneringsanlaggningen eller pa en avlagsen plats, dar atminstone en del av syreinnehallet I RTD minskas via dekarboxyleringsoch/eller dekarbonyleringsreaktionsvagar, i narvaro av en katalysator.
Dekarboxylerings- och/eller dekarbonyleringsreaktioner utfors vid en temperatur i intervallet av 150 - 350°C i fastbaddrektorer med en eller flera katalytiska baddar. Dekarboxylerings- och dekarbonyleringsreaktionerna framjas av lampliga katalysatorer. Typiska dekarboxylering/dekarbonyleringskatalysatorer innefaftar aktivt kol, adel- och overgangsmetaller som ligger pa kol, aktiverad (sur) aluminiumoxid, zirkonium, etc, Fuller-jordarter, karbonatbaserade katalysatorer och Overgangsmetallkatalysatorer. Bland overgangsmetallkatalysatorer kan vanliga svaveltoleranta katalysatorer sasom NiM0/A1203 anvandas.
Dekarboxyleringsreaktioner är endoterma och \fate kan eventuellt 20 injiceras under dekarboxylering fOr aft ge varme Iran exoterma hydreringsreaktioner.
Salunda beskriver den andra aspekten av foreliggande uppfinning ett forfarande fOr utvinning av hartssyror och en ratalldiesel RTD eller TOFA fran râ tallolja. Ratalldiesel RTD behandlas vidare under katalytiska fOrhallanden for avlagsning av syre och bildar darigenom kolvatehaltiga fOrnyelsebara dieselforeningar.
Sammanfattning av en tredje aspekt av uppfinningen och specifika utforingsformer darav Foreliggande uppfinning hanfor sig ocksa till en optimerad RTD- komposition samt ett forfarande fOr framstallning av en sadan komposition. Den optimerade RTD-kompositionen enligt foreliggande uppfinning innefattar 1-30 vikt% hartssyra (RA) och 70 till 95 vikt% fettsyra (FA) och vidare innefaftar fran 1 till 10 vikt% ra sulfatterpentin (CST) och 0-1 vikt% antrakinon. Sam namnts ovan, kan RTD-kompositionen vidare innefatta t ex 2-8 vole/0 neutrala komponenter.
De fOrdelar som uppnas med RTD-kompositionen enligt foreliggande uppfinning är bland annat aft producerad ra sulfatterpentin (CST) och 21 eventuellt innehallet av antrakinon anvands som vardefulla komponenter, det viii saga fOr aft Oka det totala utbytet av RTD i fOrfarandet. Dessutom minskar CST densiteten hos RTD-blandningen och Okar utbytet av RTD fran skogsbaserade ravaror. CST producerad genom CTO-bioraffineringen som beskrivits hari saval som importerad CST kan tillsattas i RTD-kompositionen som framstalls enligt fOreliggande uppfinning.
Enligt en utThringsform av fOreliggande uppfinning tillhandahalls eft thrfarande for framstallning av en optimerad RTD-komposition. Detta forfarande an inriktat pa framstallning av en raffinerad talldiesel(RTD)- komposition med sankt densitet, dar ra sulfafterpentin (CST) tillsatts den raffinerade talldiesel(RTD)-kompositionen.
CST som skall blandas in i RTD-kompositionen bor. renas. Denna rening är riktad till avlagsnande av Si, vilket Si harstammar fran anti- skumningsmedel som anvands av massa- och pappersbruk, och denna rening kan t ex astadkommas genom adsorption pa media sasom t ex bauxit, aktivt kol.
Enligt en specifik utfOringsform har den CST som producerats under separation av flyktiga komponenter (som har kokpunkter inom intervallet 120- 250°C) fran CTO eller en raffinerad CTO. Sasom namnts ovan, kan CST ocksa importeras fran en kraftmassafabrik och tillsattas i en RTD- komposition enligt fOreliggande uppfinning.
Enligt en specifik utThringsform av denna forfarandeaspekt av fOreliggande uppfinning har de flyktiga komponenterna kokpunkter under 200°C. Avlagsnandet av flyktiga komponenter kan exempelvis utfOras i eft processystem som innefattar angstripper och/eller en tunnfilmsindunstare.
Aven detta forfarande kan med fordel integreras i de andra aspekterna av denna uppfinning, dvs namnda forfarande kompletteras med ett fOrsta fOrbehandlingssteg som innefattar en CTO-tvatt och separation av Throreningar for produktion av en raffinerad CTO, fOljt av separation av flyktiga komponenter som har kokpunkter i omradet av 120 - 200°C 1 raffinerad CTO for framstallning av eft talloljeflOde utarmat pa flyktigt material. Talloljefladet utarmat pa flyktigt material behandlas darefter i en tunnfilmsindunstare (TFE) far avlagsnande av talloljebeck (TOP).
Bearbetningen i TFE utfOrs under vakuum vid en temperatur av omkring 300°C (uppehallstiden vid denna temperatur ca 2 min.) Avlagsnandet av TOP fran det raffinerade tallogeflOdet I TFE ger TOP i omradet av 10 - 30 vikt% och flode av gasformiga fettsyror och hartssyror som motsvarar ca 70- 22 80 vikt% raffinerat talloljeflode inmatas i TFE. Det bar noteras aft med hansyn till den forsta och den tredje aspekten av foreliggande uppfinning kan uttrycket "TFE" naturligt hanvisa till en enda TFE men aven flera TFEs, ocksa flera TFE sasom behandlas i den andra aspekten av den foreliggande upp- finningen.
Enligt ytterligare en specifik utforingsform av foreliggande uppfinning infors det ytterligare raffinerade talloljefladet vasentligen fritt fran TOP in i ett fraktioneringstom, dar det fraktioneras ett flode av raffinerad talldiesel (RID) som ar rik pa komponenter med kokpunkter i ett interval! av 170 - 420°C och ett flade av hartssyra med en kokpunkt inom intervallet 410 - 440°C erhalls. CST tillsatts med fardel till RTD efter RTD har utmatats tan fraktioneringstornet, far aft ytterligare forbattra utbytet av RTD och sanka av densiteten hos RTD.
Enligt ytterligare en utforingsform är det totala utbytet av RTD over 5 vikt%, till exempel Mien Over 65 vikt%, och det totala utbytet av RA är Over 15 vikt% baserat pa CTO inmatat till fraktioneringsanlaggningen. Som eft exempel ãr den forsta RTD-fasen erhallen fran fraktioneringstornet ca 60 vikt%.
I det slutliga RA-poleringsfraktioneringstornet utvinns RTD i den ovre delen och RA av hog kvalitet utvinns i den nedre delen. RID som utvunnits i poleringstornet innefattar vasentligen feftsyror representerande ca 1-5 °/c., av det totala RTD-utbytet. RA av hog kvalitet med eft syratal av 160-180 mg KOH per gram prov utvinns fran den nedre sektionen av RA-poleringstornet exporteras fran anlaggningen. Beroende pa nnarknaden for RA och/eller RTD kan RA-halten av RTD-flodet som utvinns fran fraktioneringstornet regleras mellan 2-40 %, sasom i intervallet fran 2-30 %. Sasom irises konnbineras bade det fOrsta och andra RTD-fladet och exporteras fran anlaggningen med eller utan tillsats av CST producerad i anlaggningen eller importerad till anlaggningen.
Enligt ytterligare en utforingsform av foreliggande uppfinning, hanvisade till ovan, raffineras frac:let som är rikt pa RA som utvunnits fran fraktioneringstornet ytterligare i eft RA poleringstorn, varvid RA raffineras till den onskade renheten (RA-halt 90 vikt% eller hagre, FFA mindre an 4 vikt%, mjukningspunkt hogre an 70°C och thrg mellan 6-7 pa Gardner-skalan).
Detalierad beskrivnind av ritnin arna Figur 1 visar olika steg under bearbetningen av CTO enligt den farsta aspekten av foreliggande uppfinning. 23 I det forsta steget som betecknas som "CTO-tvatt", behandlas den re talloljan i en serie av omrorings-, reaktions- och separationssteg, dar halten av fororeningar i det resulterande fladet (betecknat som "Raffinerad CTO") vasentligt minskat eller avsevert tagits ner till gransen for analysmetoder som anvands fi5r kvantifiering. Far aft uppne avlagsning av forereningar bringas CTO i kontakt med en relativt liten mangd vatten (upp till 5 vikt% pa CTO-bas) som innehaller atminstone en tillsatskompenent genom intensiv omraring vid forhajda temperaturer (strax under vattnets kokpunkt). Den salunda erhallna blandningen leds darefter in i en separationsenhet som är i stand att separera flodet till olja (raffinerad CTO) och vattenhaltig fas. Anvendningen av vatten styrs av den utmarkta laslighet som CTO-fororeningar har i vatten, t ex resterande mineralsyra och olika oorganiska salter och tvalar onn sa farekommer. Det bar understrykas aft det vatten som anvands bar uppfylla vissa kvalitetskrav (pH 6,5 till 7,2; hardhet < 5° dH, Ca + Mg Na < 1 mg/kg), dar ett typiskt exempel är angkondensat. Tillsatskomponenten är typiskt kelatmedel som har hog affinitet mot metallkatjoner och sarskilt overgangsmetallkatjoner. Sadana tillsatsmedel bildar mycket stabila och vattenlasliga komplex med dessa metallkatjoner. Tillsatsmedel med affinitet mot eft brett spektrum av metallkatjoner ar foredraget far aft hAlla processen enkel der typiska exennpel är, men är inte begrensade till, oxalsyra, citronsyra, etylendiamintetraattiksyra (EDTA), etc. Separationsenheten underlattar fasseparationen. SpecieIlt fardelaktiga enheter är de som anvander centrifugalkraft for fasseparation. Typiska sadana separationsenheter kombinerar, tillsammans med vetskefasseparationen, separation och utmatning av eventuella fast- arnnen (sasom fibrer, icke- oljehaltiga komponenter och lignin). Med tanke pa den begransade mangden vatten sem tillsatts ar separatorer av klargorartyp av speciellt intresse i foreliggande uppfinning. SAlunda tacker anvandning av en kembination av omroring, reaktion och separation hela mangfalden av CTO-faroreningar och sekerstaller deras betydande minskning eller praktiska borttagning.
Den vattenhaltiga fasen utsatts med fardel for eft andra separationssteg dar den andra oljefasen separeras fran vattenfasen och andra fasta forereningar. Den shlunda utvunna andra oljefasen kan kombineras med det raffinerade CTO-fladet (majlighet som visas av den streckade pilen I figur 1).
Eft annat alternativ är aft bedoma kvaliteten pa den pa sa satt utvunna andra oljefasen och ern into tillfredsstallande 6terfars den tillbaka till CTO for en 24 andra passage genom forbehandlingssekvensen (mOjlighet som visas av den streckade pilen i figur 1).
Figur 2 visar olika steg under bearbetningen av CTO enligt den andra aspekten av fOreliggande uppfinning. De hela linjema indikerar grunddesign 5 for huvudfloden, medan streckade linjer visar valfria floden.
Enligt den andra aspekten av fOreliggande uppfinning inmatas CTO eller feretradesvis raffineraditvattad CTO in i ett processystem som tillhandahAller en enhet for separation av flyktiga komponenter som fbreligger i CTO. Med flyktiga komponenter menas komponenter med kokpunkter under ca 170°C vid atmosfarstryck. Typiska exempel är de komponenter som innefattar terpentinfraktion sá val som n5gra karboxylsyror t ex C12-C14. Andra flyktiga amnen innefattar vatten, svavelhaltiga och andra gaser, etc. Avlagsnandet av flyktiga amnen är ett nOcivandigt krav med hansyn till efterfOljande vakuumfraktioneringssteg. Avlagsnandet av flyktiga amnen utfOrs mest fordelaktigt i en TFE- enhet som verkar vid relativt lagt vakuum (ca. 50 mbar), vilket kombinerar effektiv indunstning av de latta komponenter som regleras av den korta diffusionsvagen och den korta uppehallstiden for namnda raffinerade CTO vid farhOjda temperaturer. Daremot kan rimlig avlagsning av flyktiga amnen ocks5 pAverkas genom motstromskontakt av raffinerad CTO med strippmedia i en kolonn med packad badd vid svagt vakuum och forhojda temperaturer.
Med hjalp av en eller flera TFE- enheter (avhartsning TFE) fraktioneras talloljeflOclet utarmat p5 flyktiga amnen till en flytande tung bottenfraktion, fattig pa TOFA men fortiarande rikt pa RA och en gasfasfraktion innefattande TOFA och hartssyror. Angfloclet styrs in i huvudfraktioneringstornet. Noggrant urval av driftsbetingelser majliggor aft kokpunktsintervallet kan skraddarsys hos den lattaste fraktionen (betecknad RTD-produkt), vilken huvudsakligen bestar av FFA och en viss mangd av hartssyror. Det Onskvarda kokpunktsomradet for denna fraktion ar fr5n 170 och upp till ca 400°C vid atmosfars- tryck. Den darmed erhallna RTD-fraktionen anvands vidare for beredning av hOgkvalitativa branslekompositioner i dieselomrAdet eller raffineras vidare till TOFA for anvandning vid finkemikalietillverkning. En hartssyrarik fraktion av n5gorlunda hog kvalitet kan erhallas som bottenprodukt fr5n huvudfraktioneringstornet. Kvaliteten pa hartssyrafraktionen kan forbattras ytterligare I ett separat fraktioneringstorn betecknat som "RA-polering", vilket verkar vid mycket djup vakuum, mojliggOr anvandning av relativt milda temperaturer och darmed i huvudsak bevara hartssyroma. RA-poleringstornet inmatas med ett flade rikt pa hartssyror som utmatas fran den nedre delen av huvudfraktioneringsanordningen och gasformig fraktion producerad i en TFE-enhet ansluten till RA-poleringstornet. TFE inmatas med hartssyrarikt utmatningsflOde flan TFE eller en eller flera TFE anslutna till huvudfraktioneringskolonnen. TOP utmatas fran anlaggningen fran den nedre sektionen av denna TFE-enhet. En liten del av komponenterna med hog kokpunkt utmatas fran RA-fraktioneringstornet som bottenfraktion och utmatas in i TFE ansluten till poleringskolonnen. Den lattare fraktionen utvunnen fran den ovre sektionen av RApoleringstornet innefattande FFA och viss mangd RA kombineras med RTD- fraktionen utvunnen fran huvudfraktioneringstornet. Eventuellt ar en del av RA-flOclet utvunnet fran RA-poleringstornet utmatas till RTD-lagring eller atercirkuleras tillbaka till TFE-enheten som fore* RA-poleringstornet. Figur 3 visar olika steg under bearbetningen av CTO enligt den tredje aspekten av foreliggande uppfinning. !nom den tredje aspekten av foreliggande uppfinning behandlas CTO pa liknande satt som beskrivits for den andra aspekten av uppfinningen. De ytterligare stegen har bertir (i) bearbetning av RTD-komposition med tillsats av en terpentinfraktion utvunnen fran CTO under avlagsningssteget fOr flyktiga amnen och/eller (ii) importerad CST-frakfion. Bade terpentin (utvunnen frail CTO) och importerad CST (streckade pilar Figur 3) tillsatts den kombinerade RTD-fraktionen som darmed utgOr en fOrbattrad RTDkomposition.

Claims (37)

26 Patentkrav
1. FOrfarande fOr trbehandling av en ra tallolja (CTO) fer avlagsnande av troreningar, varvid forfarandet innefattar ett fOrsta fOrbehandlingssteg som innefattar en CTO-tvatt och en separation av en fOrsta oljefas innefattande raffinerade CTO och en vattenhaltig fas som innehar troreningar, och eft andra steg som innefattar en separation av en andra oljefas fran den vattenhaltiga fasen.
2. FOrfarandet for aft enligt krav 1, varvid namnda CTO bringas i kontakt med vatten i en mangd av mindre an 5 vikt% for CTO-tvatten,
3. FOrfarande enligt krav 1 eller 2, varvid atminstone ett tillsatsmedel tillsatts i det fOrsta forbehandlingssteget fOr aft binda metalljoner I CTO for aft 15 framstalla vattenlOsliga metallkomplex.
4. Ferfarande enligt nagot av feregaende krav, varvid atminstone eft kelatmedel tillsatts i det fOrsta forbehandlingssteget.
5. FOrfarande enligt krav 4, varvid det kelatmedlet är oxalsyra.
6. FOrfarande enligt nagot av krav 1-5, varvid den utvunna andra oljefasen inmatas i den fOrsta oljefasen innefattande raffinerad CTO.
7. FOrfarande enligt nAgot av krav 1-5, varvid den utvunna andra oljefasen inmatas i namnda CTO.
8. FOrfarande enligt nagot av krav 1 till 6, varvid separationen av det fOrsta trbehandlingssteget utfors i en separatorenhet dar separationen drivs av 30 centrifugalkraft.
9. FOrfarande enligt nagot av krav 1-8, varvid separationen av det andra steget utfors genom dekantering.
10. FOrfarande enligt nagot av krav 1-9, varvid fiber, salter, resterande oorganisk syra, Overgangsmetaller ochieller lignin utgor fororeningama, 27
11. , FOrfarande enligt nagot av krav 1-10, varvid namnda raffinerade CTO infOrs i ett processystem som tillhandahaller separation av flyktiga komponenter med kokpunkter under 170°C som foreligger I CTO for att tillhandahalla eft talloljeflode utarmat pa flyktiga Amnen.
12. FOrfarande enligt krav 11, varvid talloljefludet utarmat pa flyktiga Amnen inmatas I ett vakuumdestillationssystem for erhallande av individuella vardefulla fraktioner av fett- och hartssyror.
13. FOrfarande enligt nagot av de tregaende kraven, varvid det andra steget innefattar en separation av en andra oljefas fran den vaftenhaltiga fasen utfOrs i eft efterfoljande steg i en separat enhet som inte är i direkt anslutning till en enhet I vilken det forsta fOrbehandlingssteget utThrs.
14. Forfarande enligt nagot av krav 1-13, varvid namnda raffinerade CTO behandlas vidare I ett forfarande innefattande fraktionering under vakuum av en raffinerad CTO I atminstone ett flode av raffinerad talldiesel (RTD) eller talloljefeftsyror (TOFA), varvid namnda RTD eller TOFA innefattar 2-30 vol% hartssyror och 20-90 vol% fettsyror, och atminstone eft flode av hartssyra (RA) innefattande mindre An 5 vol% fettsyror, varvid flodet av RTD eller TOFA deoxideras, vilket bildar kolvateThreningar i ett efterfOljande steg.
15. FOrfarande enligt krav 14, varvid den specifika energiforbrukningen fOr framstallning av RTD och/eller TOFA och RA fran CTO är lagre An ca 600 25 kWh/ton raffinerat CTO-inflOcle.
16. FOrfarande enligt krav 14 eller 13, varvid RTD- eller TOFA-flodet innefattar mindre an 10 vol% hartssyror, foretradesvis mindre An 5 vol% hartssyror och varvid halten hartssyror hos RTD eller TOFA sanks ytterligare genom efterfOljande raffinering till en niva av hartssyror som är lagre an ca 3 %.
17. FOrfarande enligt nagot av krav 14-16, varvid TOFA med lag halt hartssyra, lAgre An ea 5 vol%, exporteras, eventuellt efter ytterligare 35 raffinering, for anvandning vid tillverkning av finkemikalier sasom tvalar, rengOringsmedel, lirn och fernissa. 28
18. FOrfarande enligt nagot av krav 14-17, varvid deoxidering genomMrs i narvaro av vate.
19. FOrfarande enligt nagot av krav 14-18, varvid fraktioneringen av CTO 5 utfors under vakuum i minst tre enheter.
20. FOrfarande enligt nagot av krav 14-19, varvid raffinerad CTO inmatas i eft fOrsta fraktioneringssteg for separation av ett talloljefettsyra(TOFA)- och hartssyra(RA)flode(n), namnda separation utfors eventuellt I en eller flera TFE anordnade parallellt eller i serie Mgt av eft andra fraktioneringssteg, varvid ett flode rikt pa RTD- eller TOFA-komponenter med en kokpunkt vid atmosfarstryck inom ett omrade av 170-420°C separeras fran ett RA-rikt flode och vidare foljt av ett tredje hartssyrareningssteg utfOrt under djupt vakuum.
21. FOrfarande enligt krav 20, varvid namnda RA-rika flode som utmatas frail det fOrsta separationssteget bearbetas ytterligare i en tunnfilmsindunstare (TFE) for separation av OverfOrda TOP-komponenter, varvid namnda RA bearbetas ytterligare under vakuum i en fraktioneringstorn som ar eft RApoleringstorn for aft framstalla RA av hog kvalitet.
22. FOrfarande enligt nagot av krav 14-20, varvid ett RA-rikt flOde utmatas frail en nedre del av eft huvudfraktioneringstorn I det andra fraktioneringssteget och inmatas i en annan tunnfilmsindunstare (TEE) eller ett fraktioneringstorn som är ett RA-poleringstorn.
23. FOrfarande enligt krav 21 eller 22, varvid vidare bearbetning av RA i ett tredje separationssteg utfors i ett fraktioneringstorn som är eft RApoleringstorn, I vilket eft flode som är rikt pa fettsyrakomponenter med kokpunkter inom ett intervall av 170-420°C och ett flOde som är rikt pa RA erhalls.
24. FOrfarande enligt nagot av krav 14-23, varvid raffinerad CTO inmatas i eft forsta fraktioneringssteg utfOrt i en fOrsta tunnfilmsindunstare (TFE) och varvid eft TOFA-rikt gasformigt utgangsflode fran den fOrsta tunnfilms- indunstaren (TFE) avdrivs och sedan vidare bearbetas med hjalp av atminstone en av deoxidering, dekarboxylering och dekarbonylering Mr 29 avlagsnande av syreatomer fran det TOFA-rika gasflodet och darigenom framstalla en paraffinrik olja.
25. Forfarande enligt krav 24, varvid en paraffinrik olja inmatas i en 5 hydrobearbetningsenhet for framstallning av biobransle eller inmatas i en angkrackningsanlaggning fOr framstallning av eten eller propen.
26. Forfarande enligt nagot av krav 14-25, varvid det totala utbytet av RTD baserat pa CTO-inflOdet dr Over 55 vikt% och det totala utbytet av RA är over 10 15 vikt%.
27. Forfarande enligt nagot av foregaende krav, varvid, frAn namnda forbehandling av en Ca tallolja (CTO) for avlagsnande av fororeningar erhalls ett fOrsta raffinerat CTO-flode, varvid namnda fOrsta raffinerade CTO flode sedan behandlas ytterligare i en angstripper eller en tunnfilmsindunstare for aft avlagsna flyktiga komponenter och ge ett andra raffinerat CTO-flOde vdsentligen fritt fran flyktiga amnen, vilket ytterligare bearbetas i en tunnfilmsindunstare for aft separera och avlagsna eft talloljebeckflOcie och ge ett tredje raffinerat CTO-fliide som inmatas i eft fraktioneringstorn som verkar under vakuum (1-25 mbar, foretradesvis 1-10 mbar).
28. Forfarande enligt nagot av krav 14-27, varvid namnda raffinerade CTO bearbetas vidare I ett forfarande innefattande fraktionering under vakuum av raffinerad CTO till atminstone eft flode av raffinerad talldiesel (RTD) och varvid ra sulfafterpentin (CST) tillsatts den raffinerade talldiesel(RTD)- kompositionen, for framstallning av en raffinerad talldiesel(RTD)komposition med lag densitet.
29. Forfarande enligt krav 28, varvid namnda CST har framstallts i eft tidigare 30 bearbetningssteg under separation av flyktiga komponenter med kokpunkter inom intervallet 120-250°C i en ra tallolja (CTO) eller en raffinerad CTO.
30. Forfarande enligt krav 29, varvid de flyktiga komponenterna har kokpunkter under 200°C.
31. Forfarande enligt patentkrav 29 eller 30, varvid avlagsnandet av flyktiga komponenter uffars i en angstripper och/eller en tunnfilmsindunstare.
32. FOrfarande enligt nagot av krav 28-31, varvid namnda raa sulfatterpentin (CST) som tillsatts renas innefattande atminstone Si-borttagning.
33. Forfarande enligt nagot av krav 28-32, varvid rening av namnda raa sulfatterpentin (CST) uffOrs genom adsorption.
34. Forfarande enligt nagot av krav 27-33, varvid namnda forfarande omfattar ocksa det forsta fOrbehandlingssteget innefaftande en CTO-tvatt och separation av fOroreningar for aft framstalla en raffinerad CTO, darefter separering av flyktiga komponenter med kokpunkter inom intervallet 120200°C i namnda raffinerade CTO for framstallning av ett talloljeflOcie utarmat pa flyktiga amnen, sedan ytterligare bearbetning av talloljefloclet utarmat pa flyktiga amnen i en tunnfilmsindunstare for aft framstalla ett ytterligare raffinerat talloljeflode och avlagsna talloljebecket (TOP) fran namnda raffinerade talloljeflOcle.
35. FOrfarande enligt krav 34, varvid det ytterligare raffinerade talloljeflodet inmatas i eft fraktioneringstorn som verkar under vakuum, i vilket ett flode av raffinerad talldiesel (RTD) som ar rikt pa komponenter med kokpunkter i ett intervall av 170-410°C och ett annat fickle som är rikt pa hartssyror (RA) erhalls, och varvid CST tillsatts tili RTD efter RTD har utmatats fran fraktioneringstornet.
36. FOrfarande enligt krav 35, varvid det totala utbytet av RTD är Over 55 % och det totala utbytet av RA är over ea 15 %.
37. FOrfarande enligt krav 35 eller 36, varvid det flode som är rikt pa RA bearbetas vidare i ytterligare en tunnfilmsindunstare for aft framstalla ett ytterligare raffinerat RA-rikt flode och avlagsna TOP och darefter inmata det raffinerade RA-rika flodet in i ett fraktioneringstorn som är ett RApoleringstorn verkande under djupt vakuum (0,1-1,0 mbar) for aft separera eft flode av feftsyrarika material och ett flOde av RA med hog renhet med en fettsyrahalt av under ca 4 vol%. Vatten & Tillsatsmedel
SE1351563A 2012-12-21 2013-12-20 Bioraffinering av rå tallolja SE538215C2 (sv)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1351563A SE538215C2 (sv) 2012-12-21 2013-12-20 Bioraffinering av rå tallolja

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE2012000514 2012-12-21
SE1351563A SE538215C2 (sv) 2012-12-21 2013-12-20 Bioraffinering av rå tallolja

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1351563A1 true SE1351563A1 (sv) 2014-06-22
SE538215C2 SE538215C2 (sv) 2016-04-05

Family

ID=51205097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1351563A SE538215C2 (sv) 2012-12-21 2013-12-20 Bioraffinering av rå tallolja

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE538215C2 (sv)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020091651A1 (en) * 2018-10-31 2020-05-07 Sunpine Ab Continuous fractionation of crude tall oil to refined tall diesel
SE2050894A1 (en) * 2020-07-15 2022-01-16 Sunpine Ab Tall diesel composition

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020091651A1 (en) * 2018-10-31 2020-05-07 Sunpine Ab Continuous fractionation of crude tall oil to refined tall diesel
US11447717B2 (en) 2018-10-31 2022-09-20 Sunpine Ab Continuous fractionation of crude tall oil to refined tall diesel
SE542596E (en) * 2018-10-31 2023-10-31 Sunpine Ab Continuous fractionation of crude tall oil to refined tall diesel
SE2050894A1 (en) * 2020-07-15 2022-01-16 Sunpine Ab Tall diesel composition
SE544325C2 (en) * 2020-07-15 2022-04-05 Sunpine Ab Tall diesel composition
US12071594B2 (en) 2020-07-15 2024-08-27 Sunpine Ab Tall diesel composition

Also Published As

Publication number Publication date
SE538215C2 (sv) 2016-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI128654B (sv) Bioraffinering av rå tallolja
US8735637B2 (en) Conversion of crude tall oil to renewable feedstock for diesel range fuel compositions
KR20200115466A (ko) 고압 가공처리 시스템을 위한 회수 시스템
SE1351563A1 (sv) Bioraffinering av rå tallolja
EP3763428B1 (en) Process and apparatus for treating tall oil
US11447717B2 (en) Continuous fractionation of crude tall oil to refined tall diesel
CA3118052C (en) Continuous fractionation of crude tall oil to refined tall diesel
NZ766120B2 (en) Process and apparatus for treating tall oil