用于液体烃燃料生产、烃化学品生产和气溶胶捕获的方法、系统和装置的制造方法

文档序号:10662923阅读:549来源:国知局
用于液体烃燃料生产、烃化学品生产和气溶胶捕获的方法、系统和装置的制造方法
【专利摘要】提供了用于液体烃燃料生产、烃化学品生产和气溶胶捕获的方法、系统和装置。例如,可将碳?氧?氢(C?O?H)化合物加热到至少800摄氏度的温度,使得C?O?H化合物通过非氧化反应来反应以至少生成可至少为液体烃燃料或烃化学品的组分的烃化合物。当在20摄氏度的温度下时,所述液体烃燃料可以是液态的。所述C?O?H化合物可包括生物质。在一些情况下,至少当通过非氧化反应产生的烃化合物产生或冷却时,所述烃化合物包含作为烃化合物的烃气溶胶形体。一些实施方案包括气溶胶捕获方法、系统和装置,其可包括使烃气溶胶形体通过液相材料以便聚集气溶胶材料。
【专利说明】
用于液体烃燃料生产、烃化学品生产和气溶胶捕获的方法、系统和装置
【背景技术】
[0001]已经开发了不同的方法以生产快速热解油。在一些情况下,通过用氢改良可使所述油转化为液体燃料。在一些情况下,也可利用生物质来生产快速热解油。
[0002]虽然可存在多种技术以从生物质或其他碳-氧-氢(C-O-H)化合物或化学品生成液体燃料,但是对替代技术的开发仍然存在一般需求,所述替代技术可提供用于从C-O-H化合物生成液体烃燃料或烃化学品的更直接的方法。
[0003]此外,已经开发了不同的方法以捕获气溶胶。例如,这些方法可包括不同的惯性、重力、静电和/或扩散技术。虽然可存在多种技术以捕获气溶胶,但是对可用于捕获气溶胶(包括烃气溶胶)的替代和/或改进技术的开发仍然有一般需求。

【发明内容】

[0004]提供了用于液体烃燃料生产、烃化学品生产和/或气溶胶捕获的方法、系统和装置。例如,提供了可利用高温热解法从C-O-H化合物(如生物质或固体废物)生产一系列烃的方法、系统和装置。在不同实施方案中生产的这一系列烃可包括包括一些液体燃料的化合物。这些液体燃料可包括但不限于汽油、柴油和/或航空燃料。一些实施方案可生产可具有高于来自大部分快速热解法的典型生物油的能量含量的液体烃。
[0005]在一些实例中,提供了用于直接的液体烃燃料生产和/或烃化学品生产的方法、系统和装置。例如,可将碳-氧-氢(C-0-H)化合物(或包含C-O-H化合物的材料)加热到至少800摄氏度的温度,使得所述C-O-H化合物可通过非氧化反应来反应以至少生成或产生可至少为液体烃燃料或烃化学品的组分的烃化合物。在一些情况下,当在20摄氏度的温度下时,液体烃燃料可以是液态的。非氧化反应可包括热解反应,在一些情况下其可以是水热解反应(hydrous pyrolysis react1n)。一些实施方案可包括直接蒸馈液体经燃料。C_0_H化合物可包括生物质。
[0006]在一些情况下,至少当通过非氧化反应产生的烃化合物产生或冷却时,所述烃化合物包含作为烃化合物的烃气溶胶形体(或烃化合物的气溶胶形体)。一些实施方案可包括使烃气溶胶形体通过液相材料以便聚集气溶胶材料。所述液相材料可包含烃燃料。使烃气溶胶通过液相材料还可包括使烃气溶胶形体通过可设置在液相材料中的网。
[0007]—些实施方案可使用可包括管式炉的非氧化反应室。管式炉可包括可至少包含高镍金属合金的材料组合物。一些实施方案可使用螺旋推运器(auger)以使包含C-O-H化合物的材料连续运动进入并通过管式炉。在一些情况下,包含C-O-H化合物的材料可以是固相的。螺旋推运器可包括可至少包含高镍金属合金的材料组合物。在一些实施方案中,螺旋推运器可包括多个叶片之间的多个不同螺距,但是一些实施方案可使用单一均匀的叶片螺距。
[0008]—些实施方案可使用液体溶剂室以收集所产生的液体烃燃料和/或烃化学品。一些实施方案可收集当烃从气态冷凝时产生的液体烃或烃化学品。一些实施方案可引导可在非氧化反应室中产生的热解气体通过液体溶剂室。一些实施方案可使通过液体溶剂室的气体分散以减小通过该室的气泡的大小。一些实施方案可迫使通过曲折路径分散的气体通过液体溶剂室以控制气体与溶剂接触的时间长度。一些实施方案可在移除所产生的液体烃之后使用气体剩余物作为气态燃料以例如产热或发电。一些实施方案可在移除所产生的液体烃之后使用气体剩余物作为气态燃料以产热。一些实施方案可在移除所产生的液体烃之后捕获气体剩余物。
[0009]—些实施方案包括直接的液体烃燃料和/或烃化学品生产的方法,其可包括将碳-氧-氢(C-O-H)化合物加热到至少800摄氏度的温度,使得C-O-H化合物通过非氧化反应来反应以至少生成和/或产生至少为液体烃燃料或烃化学品的组分的烃化合物。在一些实施方案中,当在20摄氏度的温度下时,所述液体烃燃料可以是液态的。在所述方法的一些实施方案中,非氧化反应包括热解反应。非氧化反应可包括水热解反应。
[0010]在所述方法的一些实施方案中,非氧化反应可在管式炉中进行。管式炉可包括可至少包含高镍金属合金的材料组合物。一些实施方案可包括使用螺旋推运器以使包含C-O-H化合物的材料连续运动进入并通过管式炉,并且其中包含C-O-H化合物的材料是固相的。在一些实施方案中,螺旋推运器可包括至少包含高镍金属合金的组合物。在一些情况下,螺旋推运器可包括多个叶片之间的多个不同螺距。在一些情况下,螺旋推运器可包括多个叶片之间的单一螺距。
[0011]在一些实施方案中,所述方法还可包括直接蒸馏所产生或生成的液体烃燃料或烃化合物。在所述方法的一些实施方案中,至少当通过非氧化反应产生的经化合物产生或冷却时,所述烃化合物包含作为烃化合物的烃气溶胶形体。一些实施方案还包括使烃气溶胶形体通过液相材料以便聚集气溶胶材料。液相材料可包含烃燃料。使烃气溶胶通过液相材料可包括使烃气溶胶形体通过网。
[0012]在所述方法的一些实施方案中,非氧化反应还生成烃气溶胶。一些实施方案包括使烃气溶胶通过液体燃料。使烃气溶胶通过液体燃料可包括使烃气溶胶通过网。
[0013]在一些实施方案中,所述方法还可包括将液体烃燃料或所产生的烃化合物与至少另一种液体燃料混合。在所述方法的一些实施方案中,C-O-H化合物至少包括生物质。
[0014]在所述方法的一些实施方案中,C-0-H化合物在非氧化反应室中可具有至少I秒钟的停留时间。停留时间可为至少10秒、100秒、至少300秒、至少1000秒。在一些实施方案中,温度为至少900摄氏度或1100摄氏度。在一些实施方案中,至少液体燃料或液体烃燃料至少包括汽油、柴油或航空燃料。液体烃燃料可具有至少16,000BTU/lb或37,000kj/kg的能量含量。
[0015]在所述方法的一些实施方案中,C-O-H化合物包括至少与水混合的C-O-H化合物。加热C-O-H化合物可包括使所混合的水以及原始C-O-H化合物中的所有水与C-O-H化合物反应以至少生成或产生可至少为液体气溶胶态或蒸气态的液体烃燃料或烃化学品。一些实施方案包括在加热湿C-O-H化合物之前将湿C-O-H化合物传输至反应室。
[0016]—些实施方案包括用于液体烃燃料生产或烃化学品生产的系统,其可包括非氧化反应室,所述非氧化反应室被构造成将碳-氧-氢(C-O-H)化合物加热到至少800摄氏度的温度,使得C-O-H化合物通过非氧化反应来反应以至少生成至少为液体烃燃料或烃化学品的组分的烃化合物。当在20摄氏度的温度下时,所述液体烃燃料可以是液态的。
[0017]在所述系统的一些实施方案中,非氧化反应包括热解反应。非氧化反应可包括水热解反应。在一些实施方案中,所述系统包括蒸馏器,所述蒸馏器被构造成直接蒸馏液体烃燃料或所产生的烃化合物。
[0018]在所述系统的一些实施方案中,非氧化反应室可包括管式炉。管式炉可包括可至少包含高镍金属合金的材料组合物。例如,在一些情况下,可使用高镍钢合金。所述系统的一些实施方案可包括螺旋推运器,所述螺旋推运器被构造成使包含C-O-H化合物的材料连续运动进入并通过管式炉。螺旋推运器可包括至少包含高镍金属合金的材料组合物。在一些情况下,螺旋推运器可包括多个叶片之间的多个不同螺距。在一些情况下,螺旋推运器可包括多个叶片之间的单一螺距。
[0019]在所述系统的一些实施方案中,至少当通过非氧化反应产生的烃化合物产生或冷却时,所述烃化合物包含作为烃化合物的烃气溶胶形体或烃化合物的气溶胶形体。一些实施方案还可包括与非氧化反应室联接的液体燃料或溶剂室,使得烃气溶胶形体或烃化合物的气溶胶形体通过设置在液体燃料或溶剂室中的液相材料以便聚集气溶胶材料。所述液相材料可包含烃燃料。一些实施方案还可包括设置在液体燃料或溶剂室中的网,使得使烃气溶胶通过设置在液体燃料或溶剂室中的液相材料包括使烃气溶胶形体或烃化合物的气溶胶形体通过所述网。
[0020]在所述系统的一些实施方案中,非氧化反应还生成烃气溶胶。一些实施方案可包括与非氧化反应室联接的液体燃料室,使得烃气溶胶通过设置在液体燃料室中的液体燃料。一些实施方案可包括设置在液体燃料室中的网,使得使烃气溶胶通过液体燃料包括使烃气溶胶通过所述网。
[0021]在一些实施方案中,所述系统可被构造成用于将液体烃燃料与至少另一种液体燃料混合。例如,所述系统的一些实施方案可包括混合室,所述混合室被构造成将所产生的液体烃燃料与至少另一种液体燃料混合。
[0022]在所述系统的一些实施方案中,C-0_H化合物至少包括生物质。在所述系统的一些实施方案中,C-O-H化合物可具有至少I秒、1秒、100秒、至少300秒或至少1000秒的停留时间。在一些实施方案中,温度为至少900摄氏度或1100摄氏度。
[0023]在所述系统的一些实施方案中,液体燃料或烃燃料至少包括汽油、柴油或航空燃料。在一些实施方案中,液体烃燃料可具有至少16,000BTU/lb或37,000kJ/kg的能量含量。
[0024]在所述系统的一些实施方案中,C-O-H化合物包括至少与水混合的C-O-H化合物。加热C-O-H化合物可包括使所混合的水以及原始C-O-H化合物中的所有水与C-O-H化合物反应以生成至少为液体气溶胶态或蒸气态的烃燃料。
[0025]在所述系统的一些实施方案中,C-O-H化合物包括湿C-O-H化合物,如至少与水混合的C-O-H化合物。例如,非氧化反应室可被构造成通过使水(包含湿C-O-H化合物)与C-O-H化合物反应来加热湿C-O-H化合物以生成液体烃燃料。
[0026]在一些实施方案中,所述系统可包括输送机系统,所述输送机系统被构造成在加热C-O-H化合物之前将湿C-O-H化合物传输至反应室。可被构造成加热C-O-H化合物的非氧化反应室被构造成使所混合的水以及原始C-O-H化合物中的所有水与C-O-H化合物反应以生成为液体气溶胶和蒸气态之一或二者的烃燃料。所述系统的一些实施方案可包括输送机,所述输送机被构造成在加热湿C-O-H化合物之前将湿C-O-H化合物传输至非氧化反应室。
[0027]提供了用于气溶胶捕获如液体烃气溶胶捕获的方法、系统和装置。一些实例可使用气溶胶聚集室,其可被构造成使气溶胶通过设置在气溶胶聚集室中的本体液相材料以聚集一种或更多种气溶胶组分的至少一部分。气溶胶聚集室的不同构造还可促进一种或更多种气溶胶组分的一些或全部的收集,例如,通过增加通过本体液相材料的路径长度和/或增加气溶胶与本体液相材料之间的接触面积来实现。一些实例还可包括气溶胶的产生和/或聚集的气溶胶的蒸馈。在一些情况下,可使用蒸馈的气溶胶以扩充(augment)液相材料。
[0028]—些实施方案包括气溶胶捕获的方法,所述方法可包括使气溶胶通过本体液相材料以至少聚集一种或更多种气溶胶组分的一部分。聚集的一种或更多种气溶胶组分的一部分可至少包含烃化合物。在一些实施方案中,聚集的一种或更多种气溶胶组分的一部分至少包含液体经组分。在一些实施方案中,本体液相材料可包含液体经,所述液体经可包括经燃料。在一些实施方案中,本体液相材料可包含水。
[0029]在所述方法的一些实施方案中,本体液相材料可以是温度控制的。在一些情况下,本体液相材料可设置在螺旋管结构中。本体液相材料可设置在螺旋推运器中。
[0030]所述方法的一些实施方案可包括蒸馏聚集的一种或更多种气溶胶组分。一些实施方案可包括用蒸馏的聚集的一种或更多种气溶胶组分的全部或部分来扩充本体液相材料。[0031 ]在所述方法的一些实施方案中,使气溶胶通过本体液相材料可包括使气溶胶通过设置在本体液相材料中的固体材料网。在一些实施方案中,使气溶胶通过本体液相材料还可包括使气溶胶相对于设置在本体液相材料中的挡板通过本体液相材料。使气溶胶通过本体液相材料可包括使气溶胶通过设置在多个挡板周围的固体材料网来通过本体液相材料,所述多个挡板设置在本体液相材料中。
[0032]所述方法的一些实施方案可包括相对于本体液相材料的剩余物移除水。在一些情况下,相对于本体液相材料的剩余物移除水包括移除不能与本体液相材料的剩余物混溶的水。在一些情况下,相对于本体液相材料的剩余物移除水包括移除不能与本体液相材料的剩余物混溶且可通过重力与本体液相材料的剩余物分开的水。
[0033]所述方法的一些实施方案包括产生气溶胶。所述气溶胶可至少包含烃化合物或液体烃组分。所述气溶胶可至少包含可由生物质产生的烃化合物或液体烃组分。在一些实施方案中,所述烃化合物或所述液体烃组分至少包含烃燃料或烃化学品。
[0034]—些实施方案包括用于气溶胶聚集的系统,其可包括气溶胶聚集室,所述气溶胶聚集室被构造成使气溶胶通过设置在气溶胶聚集室中的本体液相材料以至少聚集一种或更多种气溶胶组分的一部分。在一些实施方案中,聚集的一种或更多种气溶胶组分的一部分至少包含烃化合物。聚集的一种或更多种气溶胶组分的一部分可至少包含液体烃组分。本体液相材料可包含液体烃。本体液相材料可包含水。本体液相材料可以是温度控制的。
[0035]所述系统的一些实施方案包括包含一种或更多种长度的本体液相材料的螺旋构造管以增加通过本体液相材料的路径长度。所述系统的一些实施方案包括设置在气溶胶聚集室中的一个或更多个螺旋推运器以增加通过本体液相材料的路径长度。所述系统的一些实施方案包括与气溶胶聚集室联接的一个或更多个蒸馏系统以蒸馏聚集的一种或更多种气溶胶组分的一部分的全部或部分。所述系统的一些实施方案包括一个或更多个联接器,所述联接器被构造成将一个或更多个蒸馏器中的一个或更多个联接至气溶胶聚集室,以用蒸馏的聚集的一种或更多种气溶胶组分的一部分的全部或部分来扩充本体液相材料。
[0036]所述系统的一些实施方案包括设置在气溶胶聚集室中的固体材料网,所述网被构造成增加气溶胶与本体液相材料之间的接触面积,并且气溶胶和本体液相材料通过所述网。所述系统的一些实施方案包括设置在气溶胶聚集室中的多个挡板,所述多个挡板被构造成增加通过本体液相材料的路径长度。所述系统的一些实施方案包括在设置在气溶胶聚集室中的多个挡板周围的固体材料网,所述网被构造成增加气溶胶与本体液相材料之间的接触面积,并且气溶胶和本体液相材料通过所述网。
[0037]所述系统的一些实施方案包括与气溶胶聚集室联接的一个或更多个端口以允许从气溶胶聚集室中移除一种或更多种聚集的气溶胶组分或水的至少一部分的至少一部分。所述系统的一些实施方案包括与气溶胶聚集室联接的一个或更多个端口以允许从气溶胶聚集室中移除一种或更多种聚集的气溶胶组分的至少一部分的一部分。
[0038]所述系统的一些实施方案包括与气溶胶聚集室联接的一个或更多个气溶胶产生室。在一些情况下,一个或更多个气溶胶产生室可包括至少产生烃化合物或液体烃组分的气溶胶产生室。在一些情况下,气溶胶可至少包含可由生物质产生的烃化合物或液体烃组分。
[0039]—些实施方案包括详细描述中描述的和/或附图中示出的方法、系统和/或装置。
[0040]前述内容相当宽泛地概括了根据本公开内容的实例的特征和技术优点,以便可以更好地理解以下的详细描述。下文将描述另外的特征和优点。所公开的构思和具体实例可以容易地用作用于修改或设计用于进行本公开内容的相同目的其他结构的基础。这样的等效构造并未脱离所附权利要求的精神和范围。当结合附图考虑时,可由以下描述更好地理解被认为是本文所公开的构思的特点(关于其组织和操作方法二者)的特征以及相关优点。提供各附图以用于仅举例说明和描述的目的,并且不作为对权利要求的范围的限定。
【附图说明】
[0041]参照以下附图可实现对不同实施方案的性质和优点的进一步理解。在附图中,类似的组件或特征可具有相同的附图标记。此外,相同类型的多个组件可通过在附图标记后接破折号和在类似组件之中进行区分的第二标记来进行区分。如果在说明书中仅使用第一标记,则无论第二附图标记如何,该描述可适用于具有相同第一标记的类似组件中的任一者。
[0042]图1A示出了根据多个实施方案的液体烃燃料或烃化学品生产系统。
[0043]图1B示出了根据多个实施方案的液体烃燃料或烃化学品生产系统。
[0044]图1C示出了根据多个实施方案的液体烃燃料或烃化学品生产系统。
[0045]图1D示出了根据多个实施方案的液体烃燃料或烃化学品生产系统。
[0046]图1E示出了根据多个实施方案的液体烃燃料或烃化学品生产系统。
[0047]图2A是根据多个实施方案的用于将C-O-H化合物转化为烃化合物的系统的示意图。
[0048]图2B是根据多个实施方案的用于将C-O-H化合物转化为烃化合物的系统的示意图。
[0049]图3A示出了根据多个实施方案的气溶胶捕获系统。
[0050]图3B示出了根据多个实施方案的气溶胶捕获系统。
[0051]图3C示出了根据多个实施方案的气溶胶捕获系统。
[0052]图4A示出了根据多个实施方案的气溶胶捕获系统。
[0053]图4B示出了根据多个实施方案的气溶胶捕获系统。
[0054]图4C示出了根据多个实施方案的气溶胶捕获系统。
[0055]图4D示出了根据多个实施方案的气溶胶捕获系统。
[0056]图4E示出了根据多个实施方案的气溶胶捕获系统。
[0057]图5A是根据多个实施方案的用于液体烃燃料或烃化学品生产的方法的流程图。
[0058]图5B是根据多个实施方案的用于液体烃燃料或烃化学品生产的方法的流程图。
[0059]图5C是根据多个实施方案的用于液体烃燃料或烃化学品生产的方法的流程图。
[0060]图f5D是根据多个实施方案的用于液体烃燃料或烃化学品生产的方法的流程图。[0061 ]图5E是根据多个实施方案的用于液体烃燃料或烃化学品生产的方法的流程图。
[0062]图5F是根据多个实施方案的用于液体烃燃料或烃化学品生产的方法的流程图。
[0063]图6A是根据多个实施方案的用于气溶胶捕获的方法的流程图。
[0064]图6B是根据多个实施方案的用于气溶胶捕获的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0065]随后的描述仅提供了示例性实施方案,并且不旨在限制本公开内容的范围、适用性或构造。而且,示例性实施方案的随后描述将为本领域技术人员提供实施一个或更多个示例性实施方案的可行描述,应理解,可对要素的功能和布置做出多种改变而不脱离所附权利要求中所示的本发明的精神和范围。本文描述了若干实施方案,虽然多个特征属于不同的实施方案,但是应理解的是,相对于一个实施方案描述的特征也可并入其他实施方案中。然而,同样地,任何所描述的实施方案的单个特征或多个特征都不应该被认为对于每个实施方案都是必不可少的,因为其他实施方案可省略这样的特征。
[0066]在以下描述中给出具体细节以提供对实施方案的完全理解。然而,本领域的普通技术人员应理解的是,可在没有这些具体细节的情况下实践实施方案。例如,为了不使实施方案在非必要细节方面不清楚,可以以框图形式示出实施方案中的系统、网络、过程和其他要素。在其他实例中,为了避免使实施方案不清楚,可以在没有非必要细节的情况下示出公知的方过程、结构和技术。
[0067]另外,应注意,可将单独的实施方案描述为可被描绘成作业图、流程图、结构图或框图的过程。尽管作业图可将操作描述为顺序过程,但是许多操作可以并列或同时进行。此外,操作的顺序可重新排列。当其操作完成时可终止过程,但是也可包括附图中未讨论或包括的附加操作。此外,不是所有的在任何特定描述的过程中的操作都可在所有实施方案中进行。过程可对应于方法、功能、制程、子路线、子程序等。当过程对应于功能时,过程的终止对应于所述功能返回请求功能或主功能。
[0068]此外,实施方案可至少部分手动或自动地实现。可通过使用机器、硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或其任意组合来实行或至少辅助手动或自动实现。当以软件、固件、中间件或微辅助码实现时,执行必要任务的程序代码或代码段可存储于机器可读介质中。处理器可执行必要任务。
[0069]提供了用于液体烃燃料生产、烃化学品生产和/或气溶胶捕获的方法、系统和装置。例如,提供了可利用高温热解法以从C-O-H化合物(如生物质或固体废物)生产一系列烃的方法、系统和装置。在不同实施方案中生产的这一系列烃可包括可包括一些液体燃料或烃化学品的化合物。这些液体燃料可包括但不限于汽油、柴油和/或航空燃料。一些实施方案可生产可具有高于来自大部分快速热解法的典型生物油的能量含量的液体烃。
[0070]—些实施方案可使用可存在于生物质中的C-O-H化合物,如纤维素、木质素和/或半纤维素。许多生物质原料在其组成材料方面可具有纤维素、木质素、半纤维素和/或微量矿物质的一种或更多种混合物。一些实施方案可使用包含另一些C-O-H化合物的原料,如废纸、各种木材类型的锯末、硬纸板、干草、稻草、柳枝稷、城市固体废物、消毒废物、模拟核废料、拆除和建造木材废料;这些不同的原料一般可称为废品。通常,不同实施方案中可使用可包含C-O-H化合物的材料。
[0071]图1A提供了根据多个实施方案的用于直接的液体烃燃料生产或烃化学品生产的系统100-a的总体概观。系统100-a包括非氧化反应室110。所示出的具体组件仅旨在为说明性的。一些实施方案可包括可使用的另一些组件(不需要示出)。在以下描述中可指出这些变化中的一些而不是全部。
[0072]在一些实施方案中,可使用非氧化反应室110以将碳-氧-氢(C-O-H)化合物加热到至少800摄氏度的温度,使得C-O-H化合物通过非氧化反应来反应以至少生成或产生可至少为液体烃燃料或烃化学品的组分的烃化合物。在一些情况下,当在20摄氏度的温度下时,液体烃燃料可以是液态的。非氧化反应可包括热解反应。系统100-a的一些实施方案可被构造成蒸馏液体烃燃料,所述蒸馏在一些情况下可直接完成。
[0073]在系统100-a的一些实施方案中,非氧化反应室110可包括管式炉。管式炉可包括可至少包含高镍金属合金(例如,高镍钢合金)的材料组合物。系统100-a的一些实施方案可包括螺旋推运器(未示出)以使包含C-O-H化合物的材料连续运动进入并通过管式炉。在一些情况下,包含C-O-H化合物的材料可以是固相的。螺旋推运器可包括可至少包含高镍金属合金(例如,高镍钢合金)的材料组合物。在一些实施方案中,螺旋推运器可包括多个叶片之间的多个不同螺距,但是一些实施方案也可使用单一均匀的叶片螺距。不同的螺距可用于增加和/或减少C-O-H化合物在管式炉的一部分或更多部分中的停留时间。
[0074]在系统100-a的一些实施方案中,至少当通过使用非氧化反应室110进行的非氧化反应生成或产生的烃化合物产生或冷却时,所述烃化合物可包括作为烃化合物的烃气溶胶形体(或烃化合物的气溶胶形体)。系统100-a的一些实施方案可被构造成使烃气溶胶形体通过液相材料以便聚集气溶胶材料。液相材料可包含烃燃料。系统100-a的一些实施方案可包括与液态材料联接的网,使得使烃气溶胶通过液相材料包括使烃气溶胶形体通过网。
[0075]在系统100-a的一些实施方案中,非氧化反应可生成烃气溶胶。系统100-a的一些实施方案可被构造成使得烃气溶胶可通过液体燃料。使烃气溶胶通过液体燃料包括使烃气溶胶通过网。这可有助于减小烃气溶胶的气泡大小。在一些情况下,烃气溶胶可包含萘。
[0076]系统100-a的一些实施方案可被构造成使得液体烃燃料可与至少另一种液体燃料混合。液体烃燃料和/或其他液体燃料可至少包括但不限于汽油、柴油或航空燃料。C-O-H化合物可至少包含生物质。
[0077]在系统100-a的一些实施方案中,非氧化反应室110可被构造成使得C_0_H化合物可具有停留时间。例如,在一些实施方案中,停留时间可为至少:I秒、10秒、100秒、300秒和/或1000秒。在系统100-a的一些实施方案中,非氧化反应室110可被构造成使得温度可为至少900摄氏度;另一些实施方案可使用至少1100摄氏度的温度。
[0078]在系统100-a的一些实施方案中,液体烃燃料可具有至少16,000BTU/lb或37,000kj/kg的能量含量。在一些情况下,液体烃燃料可具有至少20,000BTU/lb或46,000kJ/kg的能量含量。例如,液体烃燃料可具有与不同形式的柴油燃料相当的能量含量。
[0079]在一些实施方案中,系统100-a可被构造成使得可使C-O-H化合物至少与水混合。非氧化反应室110可被构造成加热C-O-H化合物,使得所混合的水以及原始C-O-H化合物中的所有水可与C-O-H化合物反应,生成至少为液体气溶胶态或蒸气态的烃燃料。系统100-a的一些实施方案可被构造成用于在使所混合的水以及原始C-O-H化合物中的所有水与C-O-H化合物反应以生成至少为液体气溶胶态或蒸气态的烃燃料之前,将与水混合的C-O-H化合物转移至非氧化室110。
[0080]系统100-a的一些实施方案可使用包括湿C-O-H化合物的C-O-H化合物,但是在一些情况下C-O-H化合物可以是干的。在非氧化反应室110中加热C-O-H化合物可包括使为湿C-O-H化合物一部分的水与C-O-H化合物反应以生成液体烃燃料。系统100-a的一些实施方案可被构造成使得可在加热湿C-O-H化合物之前将湿C-O-H化合物转移至非氧化反应室110中。该过程可被称为含水热解法,其可在反应中使用来自湿化合物的水,并且该反应不使用氧气作为非氧化或热解反应。
[0081]图1B提供了根据多个实施方案的用于直接的液体烃燃料生产或烃化学品生产的系统I ΟΟ-b的另一总体概观。系统I ΟΟ-b可以是图1A的系统I ΟΟ-a的实例。系统I ΟΟ-b可包括热解反应室I ΙΟ-a,其可以是图1A的非氧化反应室110的实例。系统100-b还可包括液体燃料和/或液体溶剂室120和/或蒸馏器130。
[0082]热解反应室IΙΟ-a可被构造成将C-O-H化合物如生物质加热到至少800摄氏度的温度,使得C-O-H化合物通过热解反应来反应以至少产生或生成至少为液体烃燃料或烃化学品的组分的烃化合物。在一些情况下,当在20摄氏度的温度下时,所述液体烃燃料可以是液态的。一些实施方案可被构造成使得热解反应室110-a将C-O-H化合物加热到至少900摄氏度;一些实施方案可将C-O-H化合物加热到至少1100摄氏度。
[0083]至少当通过热解反应室110-a产生的烃化合物产生或冷却时,所述烃化合物可包含作为烃化合物的烃气溶胶形体。系统100-b可被构造成使得烃气溶胶可通过液体燃料/溶剂室120中的液相材料以便聚集气溶胶材料。所述液相材料可包含烃燃料。在一些情况下,可在液体燃料室120中放置网,使得使烃气溶胶通过液相材料包括使烃气溶胶形体通过所述网。
[0084]例如,系统100-b可包括液体燃料/溶剂室120,该液体燃料/溶剂室120被构造成使得所产生的烃化合物的烃气溶胶形体可通过设置在液体燃料/溶剂室120中的液相材料以便聚集气溶胶材料。所述液相材料可包含烃燃料。在一些情况下,可在液体燃料/溶剂室120中放置网,使得使烃气溶胶通过液相材料也包括使烃气溶胶形体通过所述网。
[0085]在系统100-b的一些实施方案中,液体烃燃料可通过蒸馏器130直接蒸馏。这在一些情况下可以不使用一种或更多种催化剂。例如,可使用蒸馏器130来蒸馏可收集在液体燃料/溶剂室120中的液体烃燃料。
[0086]图1C提供了根据多个实施方案的用于直接的液体烃燃料生产或烃化学品生产的系统100-c的另一个总体概观。系统100-c可以是图1A的系统100-a和/或图1B的系统100-b的多个方面的实例。例如,系统100-c可包括热解反应室110-b,其可以是图1A的非氧化反应室110和/或图1B的热解反应室110-a的实例。在一些情况下,系统100-c还可包括液体溶剂室120-a;液体溶剂室120-a可以是图1B的液体燃料和/或液体溶剂室120的实例。
[0087]热解反应室110-b可被构造成将C-O-H化合物加热到至少800摄氏度的温度,使得C-O-H化合物通过热解反应来反应以至少产生可至少为液体烃燃料或烃化学品的组分的烃化合物。在一些情况下,当在20摄氏度的温度下时,所述液体烃燃料可以是液态的。
[0088]系统100-c的一些实施方案可包括输送机105,以使包含C-O-H化合物的材料连续运动进入并通过热解反应室110-b。输送机105可被构造为螺旋推运器。螺旋推运器可包括可至少包含高镍金属合金的材料组合物。例如,可使用高镍钢合金,但是也可使用其他合金。在一些实施方案中,螺旋推运器可包括多个叶片之间的多个不同螺距,但是一些实施方案可使用单一均匀的叶片螺距。在系统100-c的一些实施方案中,热解反应室110-b可包括管式炉。管式炉可包括可至少包含高镍金属合金的材料组合物。在一些情况下可使用高镍钢合金,但是也可使用其他合金。
[0089]至少当通过热解反应室110-b产生的烃化合物产生时或者当其冷却时,所述烃化合物可包含烃化合物的烃气溶胶形体。系统100-c可包括液体溶剂室120-a,该液体溶剂室120-a被构造成使得所产生的烃化合物的烃气溶胶形体可通过设置在液体溶剂室120-a中的液相材料以便聚集气溶胶材料。所述液相材料可包含烃燃料。在一些情况下,可在液体溶剂室120-a中放置网,使得使烃气溶胶通过液相材料也包括使烃气溶胶形体通过所述网。
[0090]图1D示出了根据多个实施方案的用于直接的液体烃燃料生产或烃化学品生产的系统100-d。系统100-d可以是图1A的系统100-a、图1B的系统100-b和/或图1C的系统100-c的多个方面的实例。例如,系统100-d可包括管式炉110-C,其可以是图1A的非氧化反应室110-a、图1B的热解反应室110-b和/或图1C的热解反应室110-C的实例。系统100-d还可包括螺旋推运器105-a,其可以是图1C的输送机105的实例。
[0091]管式炉110-c可被构造成将C-O-H化合物加热到至少800摄氏度的温度,使得C-O-H化合物通过热解反应来反应以至少产生可至少为液体烃燃料或烃化学品的组分的烃化合物。在一些情况下,当在20摄氏度的温度下时,所述液体烃燃料可以是液态的。一些实施方案可被构造成使得管式炉110-C将C-O-H化合物加热到至少900摄氏度;一些实施方案可将C-O-H化合物加热到至少1100摄氏度。
[0092]螺旋推运器105-a可使包含C-O-H化合物的材料连续运动进入并通过管式炉110-
c。螺旋推运器105-a可包括可至少包含高镍金属合金(如高镍钢合金)的材料组合物。在一些实施方案中,螺旋推运器105-a可包括多个叶片之间的多个不同螺距,但是一些实施方案可使用单一均匀的叶片螺距。在系统I ΟΟ-d的一些实施方案中,管式炉11 Ο-c可包括可至少包含高镍金属合金(如高镍钢合金)的材料组合物。
[0093]图1E示出了根据多个实施方案的用于直接的液体烃燃料生产或烃化学品生产的另一个系统100-e。系统100-e可以是图1A的系统100-a、图1B的系统100-b、图1C的系统100-c和/或图1D的系统100-d的多个方面的实例。系统100-e可包括管式炉110-d,其可以是图1A的非氧化反应室110、图1B的热解反应室110-a、图1C的热解反应室110-b和/或图1D的管式炉110-C的实例。系统Iοο-e还可包括螺旋推运器105-b,其可以是图1C的输送机105的实例。
[0094]管式炉110-d可被构造成将C-O-H化合物加热到至少800摄氏度的温度,使得C-O-H化合物通过热解反应来反应以至少产生可至少为液体烃燃料或烃化学品的组分的烃化合物。在一些情况下,当在20摄氏度的温度下时,所述液体烃燃料可以是液态的。一些实施方案可被构造成使得管式炉110-d将C-O-H化合物加热到至少900摄氏度;一些实施方案可将C-O-H化合物加热到至少1100摄氏度。
[0095]螺旋推运器105-b可使包含C-O-H化合物的材料连续运动进入并通过管式炉110-
d。螺旋推运器105-b可包括可至少包含高镍金属合金(如高镍钢合金)的材料组合物。在一些实施方案中,螺旋推运器105-b可包括多个叶片之间的多个不同螺距。例如,螺旋推运器105-b可具有可具有第一螺距的叶片的第一部分106-a和具有第二螺距的第二部分106-b。在该实例中,第二螺距可小于第一螺距。例如,这可产导致C-O-H化合物在第二部分106-b中具有较长的单位长度停留时间。可使用另一些变型,如具有不同螺距的更多部分。增加某部分的螺距一般可缩短单位长度停留时间。在一些实施方案中,可利用增加停留时间来提高产生的生物炭的量。在一些情况下,可利用减小停留时间来影响热解发生的量。在系统100-d的一些实施方案中,管式炉110-d可包括可至少包含高镍金属合金(如高镍钢合金)的材料组合物。
[0096]现参照图2A,提供了根据多个实施方案的用于直接的液体烃燃料生产或烃化学品生产的系统200-a。在一些实施方案中,系统200-a可以是图1A的系统100-a、图1B的系统100-b、图1C的系统100-c、图1D的系统100-d和/或图1E的系统100-e的多个方面的实例。
[0097]系统200-a可包括室202-a、与室202-a热连通的加热系统210-a、任选的用于将惰性和/或非惰性气体提供到室202-a中的供气线214-a、任选的用于通过使用任选阀208-a将水添加到室202-a中的供水线206-a、使产物(例如,烃化学品、烃化合物和/或液体烃燃料)离开室202-a以流入其他组件(未示出)中的排出线218-a。组件如室202-a可以是图1A的非氧化反应室110、图1B的热解反应室100-a、图1C的热解反应室100_b、图1D的管式炉110_c和/或图1E的管式炉110-d的多个方面的实例。
[0098]C-O-H化合物204-a可设置在室202-a中。发现可适于根据多个实施方案的方法的C-O-H化合物204-a的实例可包括但不限于生物质源,如纤维素、半纤维素;和/或木质素源,如生物质中发现的。一些过程可使用惰性和/或非惰性气体,其可通过一个或更多个阀216-a被允许进入室202-a。控制器212-a可通过使用阀216-a来控制何时用惰性和/或非惰性气体连续地净化室202-a ο控制器212-a还可控制加热系统210_a以提供该室使C_0_H化合物204-a在室202-a中的环境中离解和/或反应所需的高温。在一些实施方案中,加热系统202-a可被构造成将室202-a加热到至少800摄氏度,一些实施方案可被构造成将室202-a加热到至少900摄氏度;或者在一些情况下甚至加热到至少1100度。控制器212-a还可控制包含C-O-H化合物的材料进入室202-a的速率。在一些实施方案中,控制器212-a还可控制加热系统21 Ο-a的温度以加热C-O-H化合物204-a从而使C-O-H化合物204-a发生化学反应。
[0099]在C-O-H化合物处理期间,系统200-a可在大气压与稍大的压力(在一些情况下可以高达约20托量规或更高)之间运行。这可有助于使系统中的空气泄漏最小并且可显著降低升压事件如爆炸的风险。
[0100]在一些实施方案中,任选的供水线206-a可被构造成在将化合物引入到室202-a中之前使得水可与C-O-H化合物组合以形成湿形式的化合物。一些实施方案可包括输送机机构(未示出),其可用于将湿化合物传输到室202-a中。可利用一些输送机机构以输送C-O-H化合物通过室202-a。
[0101]图2B提供了根据多个实施方案的用于直接的液体烃燃料生产或烃化学品生产的另一简化系统200-b的总体概观。在一些实施方案中,系统200-b可以是图1A的系统100-a、图1B的系统100-b、图1C的系统100-c、图1D的系统100-d和/或图1E的系统100-e的多个方面的实例。
[0102]系统200-b可包括室202-b、与室202-b热连通的加热系统210-b、任选的用于将惰性和/或非惰性气体提供到室202-b中的供气线214-b、任选的用于在任选的进料斗或室222中将水添加到C-O-H化合物中的供水线206-b、使反应产物(例如,烃化学品、烃化合物和/或液体烃燃料)离开室202-b的排出线218-b、和/或控制器212-bX-O-H化合物204-b可设置在室202-b中。发现可适于根据多个实施方案的方法的C-O-H化合物204-b(其可以是湿的或干的)的实例可包括但不限于生物质源,如纤维素、半纤维素;和/或木质素源,如生物质中发现的。组件如室202-b可以是图1A的非氧化反应室110、图1B的热解反应室100-a、图1C的热解反应室100-b、图1D的管式炉110-C和/或图1E的管式炉110-d的多个方面的实例。
[0103]—些实施方案可利用可使用惰性和/或非惰性气体的过程,所述惰性和/或非惰性气体可通过可由控制器212-b控制的一个或更多个阀216-b被允许进入室202-b。例如,控制器212-b可通过使用阀216-b来控制何时用惰性和/或非惰性气体连续地净化室202-b。控制器212-b可控制加热系统210-b以提供室202-b使C-O-H化合物204-b在室202-b中的环境中离解所需的高温。在一些实施方案中,加热系统202-b可被构造成将室202-b加热到至少800摄氏度、至少900摄氏度和/或至少1100摄氏度。控制器212-b还可控制包含C-O-H化合物的材料进入室202-b中的速率。在一些情况下可使用阀217。控制器212-b还可控制加热系统210-b的温度以加热C-O-H化合物204-b从而使C-O-H化合物204-b发生化学反应。
[0104]在生物质处理期间,系统200-b可在大气压和稍大的压力(在一些情况下可以高达约20托量规或更高)之间运行。例如,这可有助于使系统中的空气泄漏最小并且可显著地降低升压事件如爆炸的风险。
[0105]在一些实施方案中,任选的供水线206-b可被构造成在将化合物引入到室202-b(如进料斗或室222)中之前使得水可与C-O-H化合物组合以形成湿形式的化合物。一些实施方案可包括可用来将湿或干化合物传输到室202-b中的输送机构214。在一些情况下输送机构214可包括螺旋推运器。一些实施方案可利用重力来帮助将包含C-O-H化合物的材料传输到室202-b中。在一些情况下,可将包含C-O-H化合物的材料手动地传输到室202-b中。
[0106]还提供了用于气溶胶捕获如液体烃气溶胶捕获的一些方法、系统和装置。在一些情况下,这些系统、方法和/装置可结合使用,或者作为用于液体烃燃料和/或烃化学品生产的方法、系统和/或装置的多个方面的一部分使用。气溶胶可包括气体或其中可悬有颗粒的气体的混合物。所述颗粒可以是液体或固体或二者,并且所述颗粒可包含一种或更多种化学物质。随着温度、压力、非气溶胶环境的组成的变化,和/或随着时间推移,气溶胶中气体的组分可冷凝、聚结和/或结晶并且可变成气溶胶的颗粒部分的组分。聚集或捕获气溶胶的行为可包括将气溶胶的一种或更多种组分的全部或部分收集成非气溶胶形体。实施方案可使用气溶胶聚集室,所述气溶胶聚集室可被构造成使气溶胶通过设置在气溶胶聚集室中的本体液相材料以收集气溶胶。气溶胶聚集室的不同构造还可促进气溶胶聚集,例如,通过增加通过本体液相材料的路径长度和/或气溶胶与本体液相材料之间的接触面积。一些实施方案还可包括气溶胶的生产和/或聚集的气溶胶组分的蒸馏。在一些情况下,可使用经蒸馏的聚集气溶胶组分以扩充本体液相材料。
[0107]图3A提供了根据多个实施方案的用于气溶胶捕获的系统300-a的总体概观。系统300-a可包括气溶胶聚集室310。示出的具体组件仅旨在为说明性的。一些实施方案可包括可使用的另一些组件(不需要示出)。在以下描述中可指出这些变化中的一些而不是全部。在一些实施方案中,溶胶聚集室310可以是图1B和/或图1C的液体燃料和/或液体溶剂室120的实例。
[0108]在系统300-a的一些实施方案中,气溶胶聚集室310可被构造成使气溶胶通过设置在气溶胶聚集室中的本体液相材料以聚集一种或更多种气溶胶组分的至少一部分。在一些情况下,聚集的气溶胶组分可至少包含液体烃组分。在一些情况下,液体烃可以是液体烃燃料。聚集的气溶胶组分可包含烃化合物。
[0109]在系统300-a的一些实施方案中,本体液相材料可包含液体烃。在一些情况下,液体烃可以是液体烃燃料。本体液相材料可包含水。在一些情况下,系统300-a中的本体液相材料可以是温度控制的。
[0110]系统300-a可包括一种或更多种长度的包含本体液相材料的螺旋构造管以增加气溶胶通过本体液相材料的路径长度。系统300-a的一些实施方案包括一个或更多个设置在气溶胶聚集室中的螺旋推运器以增加气溶胶通过本体液相材料的路径长度。这些方面可示于另一些附图中,例如,图4D和/或图4E。
[0111]系统300-a可包括与气溶胶聚集室联接的一个或更多个蒸馏系统以蒸馏聚集的气溶胶组分的全部或部分。在系统300-a中可构造一个或更多个联接器以将一个或更多个蒸馏器中的一个或更多个联接至气溶胶聚集室,从而用蒸馏的聚集的气溶胶组分的全部或部分扩充本体液相材料。这些方面可示于另一些附图中,例如,图3C。
[0112]系统300-a的一些实施方案可包括设置在气溶胶聚集室310中的固体材料网,所述网被构造成增加气溶胶与本体液相材料之间的接触面积,并且气溶胶和本体液相材料通过所述网。系统300-a的一些实施方案可包括设置在气溶胶聚集室310中的多个挡板,所述挡板被构造成增加通过本体液相材料的路径长度。系统300-a的一些实施方案可包括设置在构造的气溶胶聚集室310中的多个挡板周围的固体材料网,所述网可被构造成增加气溶胶与本体液相材料之间的接触面积,并且气溶胶通过所述网。这些方面可示于另一些附图中,例如,图4B和/或图4C。
[0113]在一些情况下,系统300-a可包括与气溶胶聚集室310联接的一个或更多个端口以允许从气溶胶聚集室310中移除密度大于其他聚集的气溶胶组分且密度大于本体液相材料的水或其他液体。一些实施方案可包括与气溶胶聚集室310联接的一个或更多个端口以允许从气溶胶聚集室移除聚集的气溶胶组分的部分或全部和/或本体液相材料的部分或全部。
[0114]系统300-a的一些实施方案可包括与气溶胶聚集室310联接的一个或更多个气溶胶产生室。在一些情况下,一个或更多个气溶胶产生室可包括至少产生烃化合物的气溶胶产生室。在一些情况下,气溶胶产生室可使用生物质以至少产生烃化合物。在一些情况下,气溶胶产生室可使用城市固体废物以至少生产烃化合物。仅作为实例,气溶胶产生室可使用快速热解和/或闪热解法产生气溶胶。例如,可使用不同的热解技术,包括但不限于鼓泡流化床、循环流化床和/或传送式反应器、转锥热解器、烧蚀热解器、真空热解、螺旋式反应器和/或管式炉。
[0115]图3B提供了根据多个实施方案的用于气溶胶捕获的系统300-b的另一总体概观。系统300-b可为图3A的系统300-a的实例。系统300-b可包括本体液相材料室310-a,其为图3A的气溶胶聚集室310的实例。在一些情况下,本体液相材料室310-a也可称为液体溶剂或燃料室。系统300-b还可包括气溶胶产生室305。在一些实施方案中,例如,气溶胶产生室305可以是图1A的非氧化反应室110、图1B的热解反应室100-a、图1C的热解反应室100_b、图1D的管式炉110-C和、图1E的管式炉110-d、图2A的系统200-a和/或图2B的系统200-b的实例。在一些实施方案中,本体液相材料室310-a可以是图1B和/或图1C的液体燃料和/或液体溶剂室120,和/或图3B的溶胶聚集室310的实例。示出的具体组件仅旨在为说明性的。一些实施方案可包括可使用的另一些组件(不需要示出)。在以下描述中可指出这些变化中的一些而不是全部。
[0116]气溶胶产生室305可与本体液相材料室310-a联接。气溶胶产生室305可被构造成至少产生烃化合物,所述烃化合物可以是可供给至本体液相材料室310-a中的气溶胶形体。在一些情况下,气溶胶产生室305可使用生物质以至少产生烃化合物。在一些情况下,气溶胶产生室305可使用城市固体废物以至少产生烃化合物。
[0117]气溶胶产生室305中产生的气溶胶可与本体液相材料室310-a联接,使得气溶胶可通过设置在体液相材料室310-a中的本体液相材料以至少聚集一种或更多种气溶胶组分的一部分。在一些情况下,聚集的气溶胶组分可至少包含液体烃组分。聚集的气溶胶组分可包含烃化合物。
[0118]在系统300-b的一些实施方案中,本体液相材料可包含液体烃。本体液相材料可包含水。在一些情况下,本体液相材料在系统300-b中可以是温度控制的。
[0119]图3C示出了根据多个实施方案的用于气溶胶捕获的系统300-c。系统300-c可以是图3A的系统300-a和/或图3B的系统300-b的实例。系统300-c可包括烃气溶胶产生室305-a,其可以是图3B的气溶胶产生室305的实例。系统300-c还可包括本体液体烃室310-b,其可以是图3A的气溶胶产生室305或图3B的本体液相材料室305-a的实例。系统300-c还可包括蒸馏器315。蒸馏器315可以是图1B的蒸馏器130的实例。示出的具体组件仅旨在为说明性的。一些实施方案可包括可使用的另一些组件(不需要示出)。在以下描述中可指出这些变化中的一些而不是全部。
[0120]系统300-c可使用可与本体液体烃室310-b联接的蒸馏器315以蒸馏聚集的气溶胶组分的全部或部分。该实例的聚集的气溶胶组分可包含通过烃气溶胶产生室305-a产生的烃气溶胶。在一些实施方案中,在系统300-c中可构造一个或更多个联接器320以将蒸馏器315联接回至本体液体烃室310-b,以用蒸馏的聚集的气溶胶组分的全部或部分扩充设置在本体液体烃室310-b中的液体烃。
[0121]现参照图4A,提供了根据多个实施方案的用于气溶胶捕获的系统400-a。在一些实施方案中,系统400-a可以是图3A的系统300-a、图3B的系统300-b和/或图3C的系统300-c的多个方面的实例。示出的具体组件仅旨在为说明性的。一些实施方案可包括可使用的另一些组件(不需要示出)。在以下描述中可指出这些变化中的一些而不是全部。
[0122]系统300-a可包括气溶胶聚集室310_c,可构造所述气溶胶聚集室310_c以使气溶胶420通过可设置在气溶胶聚集室310-c中的本体液相材料425以聚集一种或更多种气溶胶420组分的至少一部分。在一些情况下,聚集的气溶胶组分可至少包含液体烃组分。聚集的气溶胶组分可包含烃化合物。
[0123]在系统400-a的一些实施方案中,本体液相材料425可包含本体液体烃。本体液相材料425可包含水。在一些情况下,本体液相材料425在气溶胶室310-c中可以是温度控制的。
[0124]在一些情况下,系统400-a可包括可与气溶胶聚集室310-c联接的一个或更多个下端口 430以允许从气溶胶聚集室310-c中移除密度大于其他聚集的气溶胶组分且密度大于本体液相材料的水或其他液体。一些实施方案可包括可与气溶胶聚集室310-c联接的一个或更多个上端口 435以允许从气溶胶聚集室310-c中移除聚集的气溶胶组分。系统400-a可包括可与气溶胶聚集室310-c联接的一个或更多个端口 440以允许将气溶胶引入到气溶胶聚集室310-c中。
[0125]现参照图4B,提供了根据多个实施方案的用于气溶胶捕获的系统400-b。在一些实施方案中,系统400-b可以是图3A的系统300-a、图3B的系统300_b、图3C的系统300_c和/或图4A的系统400-a的多个方面的实例。示出的具体组件仅旨在为说明性的。一些实施方案可包括可使用的另一些组件(不需要示出)。在以下描述中可指出这些变化中的一些而不是全部。
[0126]系统400-b可包括气溶胶聚集室310-d,所述气溶胶聚集室310-d可被构造成使气溶胶通过可设置在气溶胶聚集室310-d中的本体液相材料以聚集一种或更多种气溶胶组分的一些或全部。在一些情况下,聚集的气溶胶组分可至少包含液体烃组分。聚集的气溶胶组分可包含经化合物。
[0127]在系统400-b的一些实施方案中,本体液相材料可包含液体烃。本体液相材料可包含水。在一些情况下,本体液相材料在气溶胶室310-d中可以是温度控制的。
[0128]在一些情况下,系统400-b可包括可与气溶胶聚集室310-d联接的一个或更多个下部端口 430-a以允许从气溶胶聚集室310-d中移除密度大于其他聚集的气溶胶组分且密度大于本体液相材料的水或其他液体。一些实施方案可包括可与气溶胶聚集室310-d联接的一个或更多个上部端口 435-a以允许从气溶胶聚集室310-d中移除聚集的气溶胶组分。系统400-b可包括可与气溶胶聚集室310-d联接的一个或更多个端口 440-a以允许将气溶胶引入到气溶胶聚集室310-d中。
[0129]系统400-b的一些实施方案可包括设置在气溶胶聚集室310-d中的一个或更多个固体材料网440-1、440-j。所述网440可被构造成增加气溶胶与本体液相材料之间的接触面积,并且气溶胶和本体液相材料通过所述网。
[0130]现参照图4C,提供了根据多个实施方案的用于气溶胶捕获的系统400-c。在一些实施方案中,系统400-c可以是图3A的系统300-a、图3B的系统300-b、图3C的系统300-c、图4A的系统400-a和/或图4B的系统400-b的多个方面的实例。示出的具体组件仅旨在为说明性的。一些实施方案可包括可使用的另一些组件(不需要示出)。在以下描述中可指出这些变化中的一些而不是全部。
[0131]系统400-c可包括气溶胶聚集室310-e,所述气溶胶聚集室310-e可被构造成使气溶胶通过可设置在气溶胶聚集室310-e中的本体液相材料以聚集一种或更多种气溶胶组分的至少一部分。在一些情况下,聚集的气溶胶组分可至少包含液体烃组分。聚集的气溶胶组分可包含经化合物。
[0132]在系统400-c的一些实施方案中,本体液相材料可包含液体烃。本体液相材料可包含水。在一些情况下,本体液相材料在气溶胶室310-e中可以是温度控制的。
[0133]在一些情况下,系统400-c可包括可与气溶胶聚集室310-e联接的一个或更多个下部端口 430-b以允许从气溶胶聚集室310-e中移除密度大于其他聚集的气溶胶组分且密度大于本体液相材料的水或其他液体。一些实施方案可包括可与气溶胶聚集室310-e联接的一个或更多个上部端口 435-b以允许从气溶胶聚集室310-e中移除聚集的气溶胶组分。系统400-c可包括可与气溶胶聚集室310-e联接的一个或更多个端口 440-b以允许将气溶胶引入到气溶胶聚集室310-e中。
[0134]系统400-c的一些实施方案可包括设置在气溶胶聚集室310-e中的一个或更多个固体材料网440-k、440-1 ο所述网440可被构造成增加气溶胶与本体液相材料之间的接触面积,并且气溶胶和本体液相材料通过所述网。系统400-c的一些实施方案可包括设置在气溶胶聚集室310-e中的一个或更多个挡板445-1、445-j,所述挡板被构造成增加通过本体液相材料的路径长度。系统400-c的一些实施方案可包括设置在气溶胶聚集室310-e中的多个挡板445-1、445-j周围的固体材料网440-k、440-l,所述网被构造成增加气溶胶与本体液相材料之间的接触面积,并且气溶胶和本体液相材料通过所述网。
[0135]现参照图4D,提供了根据多个实施方案的用于气溶胶捕获的系统400-d。在一些实施方案中,系统400-d可以是图3A的系统300-a、图3B的系统300-b、图3C的系统300-c、图4A的系统400-a、图4B的系统400-b和/或图4C的系统400-c的多个方面的实例。示出的具体组件仅旨在为说明性的。一些实施方案可包括可使用的另一些组件(不需要示出)。在以下描述中可指出这些变化中的一些而不是全部。
[0136]系统400-d可包括气溶胶聚集室310-f,所述气溶胶聚集室310-f可被构造成使气溶胶通过可设置在气溶胶聚集室410-f中的本体液相材料以聚集一种或更多种气溶胶组分的至少一部分。在一些情况下,聚集的气溶胶组分可至少包含液体烃组分。聚集的气溶胶组分可包含经化合物。
[0137]在系统400-d的一些实施方案中,本体液相材料可包含液体烃。本体液相材料可包含水。在一些情况下,本体液相材料在气溶胶室310-f中可以是温度控制的。
[0138]系统400-d的一些实施方案可包括设置在气溶胶聚集室310-f中的一个或更多个螺旋推运器450以增加通过本体液相材料的路径长度。系统400-d可包括可与气溶胶聚集室310-f联接的一个或更多个端口440-c以允许将气溶胶引入到气溶胶聚集室310-f中。如关于图4A的系统400-a、图4B的系统400-b和/或图4C的系统400-c所描述的,也可以使用另一些输入和/或输出端口(未示出)。
[0139]现参照图4E,提供了根据多个实施方案的用于气溶胶捕获的系统400-e。在一些实施方案中,系统400-e可以是图3A的系统300-a、图3B的系统300-b、图3C的系统300-c、图4A的系统400-a、图4B的系统400-b、图4C的系统400-c和/或图4D的系统400-d的多个方面的实例。示出的具体组件仅旨在为说明性的。一些实施方案可包括可使用的另一些组件(不需要示出)。在以下描述中可指出这些变化中的一些而不是全部。
[0140]系统400-e可包括气溶胶聚集室310-g,所述气溶胶聚集室310-g可被构造成使气溶胶通过可设置在气溶胶聚集室310-g中的本体液相材料以聚集一种或更多种气溶胶组分的至少一部分。在一些情况下,聚集的气溶胶组分可至少包含液体烃组分。聚集的气溶胶组分可包含经化合物。
[0141 ]在系统400-e的一些实施方案中,本体液相材料可包含液体烃。本体液相材料可包含水。在一些情况下,本体液相材料在气溶胶室410-g中可以是温度控制的。
[0142]系统400-e可包括一种或更多种长度的包含本体液相材料的螺旋构造管455以增加气溶胶通过本体液相材料的路径长度。系统400-e可包括可与气溶胶聚集室310-g联接的一个或更多个端口440-e以允许将气溶胶引入到气溶胶聚集室310-g中。如关于图4A的系统400-a、图4B的系统400-b和/或图4C的系统400-c所描述的,也可以使用另一些输入和/或输出端口(未示出)。
[0143]图5A提供了根据多个实施方案的液体烃燃料生产或烃化学品生产的方法500-a的流程图概观。例如,方法500-a可使用图1A的系统I ΟΟ-a、图1B的系统I ΟΟ-b、图1C的系统100-c、图1D的系统100-d、图1E的系统100-e、图2A的系统200-a、图2B的系统200-b、图3A的系统300-a、图3B的系统300-b、图3C的系统300-c、图4A的系统400-a、图4B的系统400-b、图4C的系统400-c、图4D的系统400-d和/或图4E的系统400-e的多个方面来实施。在图5A中,示出的步骤的具体选择和步骤示出的顺序仅旨在为说明性的。某些步骤可以以替代顺序进行,某些步骤可以省略,以及根据本发明的不同实施方案可以添加某些附加步骤。在以下描述中指出了这些变化中的一些而不是全部。在一些实施方案中,方法500-a的生产可称为直接生产。
[0144]在框510处,可将碳-氧-氢(C-O-H)化合物或包含C-O-H化合物的材料加热到至少800摄氏度的温度,使得C-O-H化合物通过非氧化反应来反应以至少生成或产生可至少为液体烃燃料或烃化学品的组分的烃化合物。在一些情况下,当在20摄氏度的温度下时,所述液体烃燃料可以是液态的。所述非氧化反应可包括热解反应。所述非氧化反应可包括水热解反应。一些实施方案可包括直接蒸馏烃燃料。
[0145]在方法500-a的一些实施方案中,至少当通过非氧化反应产生的烃化合物产生或其冷却时,所述烃化合物包含作为烃化合物的烃气溶胶形体。一些实施方案可包括使烃气溶胶形体通过液相材料以便聚集气溶胶材料。所述液相材料可包含烃燃料。使烃气溶胶通过液相材料还可包括使烃气溶胶形体通过网。在一些情况下,烃气溶胶可包含萘。
[0146]在方法500-a中在一些实施方案中,非氧化反应可生成烃气溶胶。一些实施方案可包括使烃气溶胶通过液体燃料。使烃气溶胶通过液体燃料可包括使烃气溶胶通过网。这可有助于减小烃气溶胶的气泡大小。在一些情况下,烃气溶胶可包含萘。
[0147]系统500-a的一些实施方案可包括使液体烃燃料与至少另一种液体燃料混合。液体烃燃料和/或其他液体燃料可至少包括但不限于汽油、柴油或航空燃料。在一些情况下,包含C-O-H化合物的材料可以是固相的。
[0148]在方法500-a的一些实施方案中,C-O-H化合物可具有不同的停留时间。例如,在一些实施方案中,停留时间可为至少:I秒、10秒、100秒、300秒和/或1000秒。在方法500-a的一些实施方案中,框510处的温度可为至少900摄氏度或1100摄氏度。
[0149]在方法500-a的一些实施方案中,。液体烃燃料可具有至少16,OOOBTU/lb或37,000kj/kg的能量含量。在一些情况下,能量含量可为至少20,000BTU/lb或46,000kj/kg。
[0150]在方法500-a的一些实施方案中,C-O-H化合物或包含C-O-H化合物的材料包含至少与水混合的C-O-H化合物。因此,在一些情况下,C-O-H化合物可至少与水混合。加热C-O-H化合物或包含C-O-H化合物的材料可包括使所混合的水以及原始C-O-H化合物中的所有水与C-O-H化合物反应以生成至少为液体气溶胶态或蒸气态的烃燃料。方法500-a的一些实施方案可包括在使所混合的水以及原始C-O-H化合物中的所有与C-O-H化合物反应以生成或产生可至少为液体气溶胶态或蒸气态的液体烃燃料或烃化学品之前,将与水混合的C-O-H化合物传输至反应室。
[0151]系统500-a的一些实施方案可使用包含湿C-O-H化合物的C-O-H化合物,但是在一些情况下C-O-H化合物可以是干的。加热C-O-H化合物包括使为湿C-O-H化合物一部分的水与C-O-H化合物反应以生成液体烃燃料。系统500-a的一些实施方案可包括在加热湿C-O-H化合物之前将湿C-O-H化合物传输至反应室。
[0152]在方法500-a的一些实施方案中,非氧化反应在管式炉中进行。管式炉可包括可至少包含高镍金属合金的材料组合物。一些实施方案可包括使用螺旋推运器以使包含C-O-H化合物的材料连续运动进入并通过管式炉。在一些情况下,包含C-O-H化合物的材料可以是固相的。螺旋推运器可包括可至少包含高镍金属合金的材料组合物。
[0153]方法500-a的一些实施方案可使用包括多个叶片之间的多个不同螺距的螺旋推运器,但是一些实施方案可使用单一均匀的叶片螺距。螺旋推运器可包括可至少包含高镍金属合金的材料组合物以使包含C-O-H化合物的材料连续运动来进入并通过管式炉,所述螺旋推运器的材料组合物可至少包含高镍金属合金。在一些情况下,包含C-O-H化合物的材料可以是固相的。
[0154]图5B提供了根据多个实施方案的直接的液体烃燃料生产或烃化学品生产的方法500-b的流程图概观。例如,方法500-b可使用图1A的系统100-a、图1B的系统100-b、图1C的系统100-c、图1D的系统100-d、图1E的系统100-e、图2A的系统200-a、图2B的系统200-b、图3A的系统300-a、图3B的系统300-b、图3C的系统300-c、图4A的系统400-a、图4B的系统400-b、图4C的系统400-c、图4D的系统400-d和/或图4E的系统400-e的多个方面来实施。在图5B中,示出的步骤的具体选择和步骤示出的顺序仅旨在为说明性的。某些步骤可以以替代顺序进行,某些步骤可以省略,以及根据本发明的不同实施方案可以添加某些附加步骤。在以下描述中指出了这些变化中的一些而不是全部。在一些实施方案中,方法500-b可为图5A的方法500-a的实例。
[0155]在框510-a处,可将生物质加热到至少800摄氏度的温度,使得生物质通过热解反应来反应以至少生成烃气溶胶或烃化学品。在框520处,可使烃气溶胶通过液相材料以便聚集气溶胶材料。例如,可使烃气溶胶鼓泡通过液体烃燃料以生成另一种液体烃燃料。在一些情况下,可在液相材料中放置网,气溶胶可在一些情况下通过所述网。
[0156]图5C提供了根据多个实施方案的直接的液体烃燃料生产或烃化学品生产的方法500-c的流程图概观。例如,方法500-c可使用图1A的系统100-a、图1B的系统100-b、图1C的系统100-c、图1D的系统100-d、图1E的系统100-e、图2A的系统200-a、图2B的系统200-b、图3A的系统300-a、图3B的系统300-b、图3C的系统300-c、图4A的系统400-a、图4B的系统400-b、图4C的系统400-c、图4D的系统400-d和/或图4E的系统400-e的多个方面来实施。在图5C中,示出的步骤的具体选择和步骤示出的顺序仅旨在为说明性的。某些步骤可以以替代顺序进行,某些步骤可以省略,以及根据本发明的不同实施方案可以添加某些附加步骤。在以下描述中指出了这些变化中的一些而不是全部。在一些实施方案中,方法500-c可为图5A的方法500-a的实例。
[0157]在框505处,生物质可与水混合以生成湿生物质。在框515处,可将湿生物质传输到非氧化反应室中。在框510-b处,可加热湿生物质使得所混合的水以及原始生物质中的所有水与生物质反应以生成至少为液体气溶胶或蒸气态的烃燃料。在框525处,可直接从液体气溶胶或蒸气态蒸馏烃燃料。例如,在一些情况下,可不使烃燃料通过一种或更多种催化剂。
[0158]图5D提供了根据多个实施方案的液体烃燃料生产或烃化学品生产的方法500-d的流程图概观。例如,方法500-d可使用图1A的系统I ΟΟ-a、图1B的系统I ΟΟ-b、图1C的系统100-
c、图1D的系统100-d、图1E的系统100-e、图2A的系统200-a、图2B的系统200-b、图3A的系统300-a、图3B的系统300-b、图3C的系统300-c、图4A的系统400-a、图4B的系统400-b、图4C的系统400-c、图4D的系统400-d和/或图4E的系统400-e的多个方面来实施。在图5D中,示出的步骤的具体选择和步骤示出的顺序仅旨在为说明性的。某些步骤可以以替代顺序进行,某些步骤可以省略,以及根据本发明的不同实施方案可以添加某些附加步骤。在以下描述中指出了这些变化中的一些而不是全部。在一些实施方案中,方法500-d可为图5A的方法500-a的多个方面的实例。
[0159]在框515-a处,可使用螺旋推运器以至少使生物质或固体废物连续运动进入并通过管式炉。在框510-c处,可在管式炉中至少将生物质或固体废物加热到至少800摄氏度的温度,使得至少生物质或固体废物通过热解反应来反应以至少产生可至少为液体烃燃料或烃化学品的组分的烃化合物(一些实施方案可使用至少900摄氏度或至少1100摄氏度的温度)。在一些情况下,当在20摄氏度的温度下时,所述液体烃燃料可以是液态的。在框520-a处,可使产生的烃化合物通过液体以捕获产生的烃化合物的任意气溶胶。
[0160]在方法500-d的一些实施方案中。管式炉可包括可至少包含高镍金属合金(如高镍钢合金)的材料组合物。在一些情况下,生物质可以是固相的。螺旋推运器可包括可至少包含高镍金属合金(如高镍钢合金)的材料组合物。螺旋推运器可包括多个叶片之间的多个不同螺距,但是一些实施方案可使用单一均匀的叶片螺距。
[0161]图5E提供了根据多个实施方案的液体烃燃料生产或烃化学品生产的方法500-e的流程图概观。例如,方法500-e可使用图1A的系统I ΟΟ-a、图1B的系统I ΟΟ-b、图1C的系统100-c、图1D的系统100-d、图1E的系统100-e、图2A的系统200-a、图2B的系统200-b、图3A的系统300-a、图3B的系统300-b、图3C的系统300-c、图4A的系统400-a、图4B的系统400-b、图4C的系统400-c、图4D的系统400-d和/或图4E的系统400-e的多个方面来实施。在图5E中,示出的步骤的具体选择和步骤示出的顺序仅旨在为说明性的。某些步骤可以以替代顺序进行,某些步骤可以省略,以及根据本发明的不同实施方案可以添加某些附加步骤。在以下描述中指出了这些变化中的一些而不是全部。在一些实施方案中,方法500-e可为图5A的方法500-a和/或图5E的方法500-e的多个方面的实例。
[0162]在框515-b处,可使用螺旋推运器以使生物质连续运动进入并通过管式炉。在框510-d处,可在管式炉中将生物质加热到至少800摄氏度的温度,使得生物质通过热解反应来反应以至少产生可至少为液体烃燃料或烃化学品的组分的烃化合物(一些实施方案可使用至少900摄氏度或至少1100摄氏度的温度)。在一些情况下,当在20摄氏度的温度下时,所述液体烃燃料可以是液态的。在框520-b处,可将产生的液体烃燃料收集在液体溶剂室中。在框524-a处,可蒸馏所收集的液体烃燃料。
[0163]图5F提供了根据多个实施方案的液体烃燃料生产或烃化学品生产的方法500-f的流程图概观。例如,方法500-g可使用图1A的系统I ΟΟ-a、图1B的系统I ΟΟ-b、图1C的系统100-c、图1D的系统100-d、图2A的系统200-a、图2B的系统200-b、图3A的系统300-a、图3B的系统300-b、图3C的系统300-c、图4A的系统400-a、图4B的系统400-b、图4C的系统400-c、图4D的系统400-d和/或图4E的系统400-e的多个方面来实施。在图5F中,示出的步骤的具体选择和步骤示出的顺序仅旨在为说明性的。某些步骤可以以替代顺序进行,某些步骤可以省略,以及根据本发明的不同实施方案可以添加某些附加步骤。在以下描述中指出了这些变化中的一些而不是全部。在一些实施方案中,方法500-f可为图5A的方法500-a的多个方面的实例。
[0164]在框510-e处,可在管式炉中将生物质加热到至少800摄氏度的温度,使得生物质通过热解反应来反应以至少产生可至少为液体烃燃料或烃化学品的组分的烃化合物(一些实施方案可使用至少900摄氏度或至少1100摄氏度的温度)。在一些情况下,当在20摄氏度的温度下时,所述液体烃燃料可以是液态的。在框520-c处,可将产生的液体烃燃料收集在液体溶剂室中。一些实施方案可包括框530,其中可使用剩余的烃和/或氢气生成电和/或热。一些实施方案可包括框535,其中可捕获并存储剩余的烃和/或氢气。
[0165]图6A提供了根据多个实施方案的液体烃燃料生产或烃化学品生产的方法600-a的流程图概观。例如,方法600-a可使用图1A的系统I ΟΟ-a、图1B的系统I ΟΟ-b、图1C的系统100-c、图1D的系统100-d、图1E的系统100-e、图2A的系统200-a、图2B的系统200-b、图3A的系统300-a、图3B的系统300-b、图3C的系统300-c、图4A的系统400-a、图4B的系统400-b、图4C的系统400-c、图4D的系统400-d和/或图4E的系统400-e的多个方面来实施。在图6A中,示出的步骤的具体选择和步骤示出的顺序仅旨在为说明性的。某些步骤可以以替代顺序进行,某些步骤可以省略,以及根据本发明的不同实施方案可以添加某些附加步骤。在以下描述中指出了这些变化中的一些而不是全部。
[0166]在框610处,可使气溶胶通过本体液相材料以聚集一种或更多种气溶胶组分的至少一部分。在一些实施方案中,聚集的气溶胶组分可至少包含液体烃组分,其可包含烃燃料。在一些情况下,聚集的气溶胶组分可包含烃化合物。
[0167]在方法600-a的一些实施方案中,本体液相材料可包含液体烃。在一些情况下,本体液相材料可包含水。本体液相材料可以是温度控制的。
[0168]本体液相材料可设置在螺旋管结构中。本体液相材料可设置在螺旋推运器中。
[0169]方法600-a的一些实施方案可包括蒸馏聚集的气溶胶。可用蒸馏的聚集的气溶胶的全部或部分扩充本体液相材料。
[0170]在方法600-a的一些实施方案中,使气溶胶通过本体液相材料还包括使气溶胶通过设置在本体液相中材料中的固体材料网。在一些实施方案中,使气溶胶通过本体液相材料还可包括使气溶胶相对于设置在本体液相材料中的多个挡板通过本体液相材料。使气溶胶通过本体液相材料还可包括使气溶胶通过设置在多个挡板周围的固体材料网来通过本体液相材料,所述多个挡板设置在本体液相材料中。
[0171]方法600-a的一些实施方案包括相对于本体液相材料的剩余物移除水或另一些液体。在一些实施方案中,水可以是不与本体液相材料的剩余物混溶的。在一些情况下,水可以是不与本体液相材料的剩余物混溶的且可通过重力与本体液相材料的剩余物分开。
[0172]方法600-a的一些实施方案可包括生产气溶胶。所述气溶胶可至少包含烃化合物或液体烃组分。至少包含烃化合物或液体烃组分的气溶胶可由生物质生产。烃化合物或液体烃组分可至少包含烃燃料或烃化学品。
[0173]图6B提供了根据多个实施方案的液体烃燃料生产或烃化学品生产的方法600-b的流程图概观。例如,方法600-b可使用图1A的系统I ΟΟ-a、图1B的系统I ΟΟ-b、图1C的系统100-c、图1D的系统100-d、图1E的系统100-e、图2A的系统200-a、图2B的系统200-b、图3A的系统300-a、图3B的系统300-b、图3C的系统300-c、图4A的系统400-a、图4B的系统400-b、图4C的系统400-c、图4D的系统400-d和/或图4E的系统400-e的多个方面来实施。在图6B中,示出的步骤的具体选择和步骤示出的顺序仅旨在为说明性的。某些步骤可以以替代顺序进行,某些步骤可以省略,以及根据本发明的不同实施方案可以添加某些附加步骤。在以下描述中指出了这些变化中的一些而不是全部。在一些实施方案中,方法600-b可为图6A的方法600-a的多个方面的实例。
[0174]在框605处,可产生烃气溶胶。烃气溶胶可由生物质生产。在框610-a处,可使烃气溶胶通过本体液体烃以聚集一种或更多种烃气溶胶组分的至少一部分。在框615处,可蒸馏聚集的烃气溶胶组分。在一些情况下,可如框620所示,用蒸馏的聚集的烃气溶胶组分的全部或部分来扩充本体液体烃。
[0175]本体液体经可设置在螺旋管结构中。本体液体经可设置在螺旋推运器中。
[0176]在方法600-b的一些实施方案中,使烃气溶胶通过本体液体烃还包括使烃气溶胶通过设置在本体液体烃中的固体材料网。在一些实施方案中,使烃气溶胶通过本体液体烃还可包括使烃气溶胶相对于设置在本体液体烃中的多个挡板通过本体液体烃。使烃气溶胶通过本体液体烃还可包括使烃气溶胶通过设置在多个挡板周围的固体材料网来通过本体液体烃,所述多个挡板设置在本体液体烃中。
[0177]方法600-b的一些实施方案包括相对于本体液相烃的剩余物移除水或另一些液体。在一些实施方案中,水可以是不与本体液体烃的剩余物混溶的。在一些情况下,水可以是不与本体液体烃的剩余物混溶的且可通过重力与本体液体烃的剩余物分开。
[0178]虽然以上已经给出了一个或更多个实施方案的详细描述,但是在不改变不同实施方案的精神的情况下,多种替代、修改和等同方案对于本领域的普通技术人员来说将是显而易见的。此外,除了明显不恰当的地方或以其他方式明确指出,应假设不同实施方案的特征、装置和/或组件可代替和/或组合。因此,以上描述不应视为限制不同实施方案的范围,所述范围可由所附权利要求限定。
【主权项】
1.一种直接生产液体烃燃料或烃化学品的方法,包括: 将碳-氧-氢(C-O-H)化合物加热到至少800摄氏度的温度,使得所述C-O-H化合物通过非氧化反应来反应,以至少生成烃化合物,所述烃化合物至少为液体烃燃料或烃化学品的组分。2.根据权利要求1所述的方法,其中当在20摄氏度的温度下时,所述液体烃燃料是液态的。3.根据权利要求1所述的方法,其中所述非氧化反应包括热解反应。4.根据权利要求1所述的方法,其中所述非氧化反应包括水热解反应。5.根据权利要求1所述的方法,还包括直接蒸馏所述液体烃燃料。6.根据权利要求1所述的方法,其中至少当通过所述非氧化反应产生的所述烃化合物产生或冷却时,所述烃化合物包括烃气溶胶形体。7.根据权利要求6所述的方法,还包括使所述烃气溶胶形体通过液相材料以便聚集气溶胶材料。8.根据权利要求7所述的方法,其中所述液相材料包括烃燃料。9.根据权利要求7所述的方法,其中使所述烃气溶胶通过所述液相材料包括使所述烃气溶胶形体通过网。10.根据权利要求1所述的方法,其中所述非氧化反应还生成烃气溶胶。11.根据权利要求10所述的方法,还包括使所述烃气溶胶通过液体燃料。12.根据权利要求11所述的方法,其中使所述烃气溶胶通过所述液体燃料包括使所述烃气溶胶通过网。13.根据权利要求1所述的方法,还包括将所述液体烃燃料与至少另一种液体燃料混入口 ο14.根据权利要求1所述的方法,其中所述C-O-H化合物至少包括生物质。15.根据权利要求1所述的方法,其中所述C-O-H化合物的停留时间为至少I秒。16.根据权利要求1所述的方法,其中所述非氧化反应在管式炉中进行。17.根据权利要求16所述的方法,其中所述管式炉包括至少包含高镍金属合金的材料组合物。18.根据权利要求16所述的方法,还包括使用螺旋推运器以使包含C-O-H化合物的材料连续运动进入所述管式炉并通过所述管式炉,其中所述包含C-O-H化合物的材料是固相的。19.根据权利要求1所述的方法,其中所述温度为至少1100摄氏度。20.根据权利要求11所述的方法,其中所述液体燃料至少包括汽油、柴油或航空燃料。21.根据权利要求1所述的方法,其中所述液体烃燃料的能量含量为至少16,000BTU/lb或37,000kJ/kgo22.根据权利要求1所述的方法,其中所述C-O-H化合物包括至少与水混合的C-O-H化合物。23.根据权利要求22所述的方法,其中加热所述C-O-H化合物包括使所混合的水以及所述C-O-H化合物中的所有水与所述C-O-H化合物反应以至少生成所述液体烃燃料或所述烃化学品。24.根据权利要求1所述的方法,其中所述C-O-H化合物包括湿C-O-H化合物。25.根据权利要求24所述的方法,还包括通过使来自所述湿C-O-H化合物的水与所述C-O-H化合物反应来加热所述湿C-O-H化合物以至少生成所述液体烃燃料或所述烃化学品。26.根据权利要求25所述的方法,还包括在加热所述湿C-O-H化合物之前将所述湿C-O-H化合物传输至反应室。27.根据权利要求18所述的方法,其中所述螺旋推运器包括至少包含高镍金属合金的组合物。28.根据权利要求18所述的方法,其中所述螺旋推运器至少包括多个叶片之间的单一螺距或所述多个叶片之间的多个不同螺距。29.根据权利要求1所述的方法,还包括蒸馏所生成的烃化合物。30.根据权利要求1所述的方法,还包括将所述液体烃燃料与至少另一种液体燃料混入口 ο31.—种用于直接生产液体烃燃料或烃化学品的系统,包括: 非氧化反应室,所述非氧化反应室被构造成将碳-氧-氢(C-O-H)化合物加热到至少800摄氏度的温度,使得所述C-O-H化合物通过非氧化反应来反应,以至少生成烃化合物,所述烃化合物至少为所述液体烃燃料或所述烃化学品的组分。32.根据权利要求31所述的系统,其中所述非氧化反应包括热解反应。33.根据权利要求31所述的系统,其中当在20摄氏度的温度下时,所述液体烃燃料是液态的。34.根据权利要求31所述的系统,其中所述非氧化反应室包括管式炉。35.根据权利要求34所述的系统,其中所述管式炉包括至少包含高镍金属合金的材料组合物。36.根据权利要求34所述的系统,还包括螺旋推运器,所述螺旋推运器被构造成使包含所述C-O-H化合物的材料连续运动进入所述管式炉并通过所述管式炉。37.根据权利要求36所述的系统,其中所述螺旋推运器包括至少包含高镍金属合金的材料组合物。38.根据权利要求36所述的系统,其中所述螺旋推运器包括多个叶片之间的多个不同螺距。39.根据权利要求36所述的系统,其中所述螺旋推运器包括多个叶片之间的单一螺距。40.根据权利要求31所述的系统,其中所述非氧化反应包括水热解反应。41.根据权利要求31所述的系统,其中至少当通过所述非氧化反应产生的所述烃化合物产生或者当所述烃化合物冷却时,所述烃化合物包含所述烃化合物的气溶胶形体。42.根据权利要求41所述的系统,还包括与所述非氧化反应室联接的液体溶剂室,使得所产生的烃化合物的所述气溶胶形体通过设置在所述液体溶剂室中的液相材料,以便聚集所述气溶胶形体。43.根据权利要求42所述的系统,其中所述液相材料包括烃燃料。44.根据权利要求43所述的系统,还包括设置在所述液体溶剂室中的网,使得使所述烃化合物的所述气溶胶形体通过设置在所述液体溶剂室中的所述液相材料还包括使所述烃化合物的所述气溶胶形体通过所述网。45.根据权利要求31所述的系统,还包括蒸馏器,所述蒸馏器被构造成蒸馏所产生的烃化合物。46.根据权利要求31所述的系统,还包括混合室,所述混合室被构造成将所产生的液体烃燃料与至少另一种液体燃料混合。47.根据权利要求31所述的系统,其中所述C-O-H化合物至少包括生物质。48.根据权利要求31所述的系统,其中所述C-O-H化合物的停留时间为至少I秒。49.根据权利要求48所述的系统,其中所述停留时间为至少10秒。50.根据权利要求49所述的系统,其中所述停留时间为至少100秒。51.根据权利要求50所述的系统,其中所述停留时间为至少300秒。52.根据权利要求51所述的系统,其中所述停留时间为至少1000秒。53.根据权利要求31所述的系统,其中所述温度为至少1100摄氏度。54.根据权利要求46所述的系统,其中所述另一种液体燃料至少包括汽油、柴油或航空燃料。55.根据权利要求31所述的系统,其中所述液体烃燃料的能量含量为至少16,000BTU/Ib或37,000kJ/kg。56.根据权利要求31所述的系统,其中所述C-O-H化合物包括至少与水混合的C-O-H化合物。57.根据权利要求56所述的系统,其中被构造成加热所述C-O-H化合物的所述非氧化反应室被构造成使所混合的水以及原始C-O-H化合物中的所有水与所述C-O-H化合物反应,以生成为液体气溶胶和蒸气态之一或二者的烃燃料。58.根据权利要求57所述的系统,还包括输送机,所述输送机被构造成在加热湿C-O-H化合物之前将所述湿C-O-H化合物传输至所述非氧化反应室。59.根据权利要求31所述的系统,其中所述非氧化反应还生成烃气溶胶。60.根据权利要求59所述的系统,还包括与所述非氧化反应室联接的液体燃料室,使得所述烃气溶胶通过设置在所述液体燃料室中的液体燃料。61.—种气溶胶捕获方法,包括: 使气溶胶通过本体液相材料以聚集所述气溶胶的一种或更多种组分的至少一部分。62.根据权利要求61所述的方法,其中聚集的所述一种或更多种气溶胶组分的一部分至少包含烃化合物。63.根据权利要求61所述的方法,其中聚集的所述一种或更多种气溶胶组分的一部分至少包含液体烃组分。64.根据权利要求61所述的方法,其中所述本体液相材料包括液体烃。65.根据权利要求61所述的方法,其中所述本体液相材料包括水。66.根据权利要求61所述的方法,其中所述本体液相材料是温度控制的。67.根据权利要求61所述的方法,其中所述本体液相材料设置在螺旋管结构中。68.根据权利要求61所述的方法,其中所述本体液相材料设置在螺旋推运器中。69.根据权利要求61所述的方法,还包括蒸馏聚集的所述一种或更多种气溶胶组分。70.根据权利要求69所述的方法,还包括用全部或部分经蒸馏的聚集的一种或更多种气溶胶组分扩充所述本体液相材料。71.根据权利要求61所述的方法,其中使所述气溶胶通过所述本体液相材料还包括使所述气溶胶通过设置在所述本体液相材料中的固体材料网。72.根据权利要求61所述的方法,其中使所述气溶胶通过所述本体液相材料还包括使所述气溶胶相对于设置在所述液相材料中的多个挡板通过所述本体液相材料。73.根据权利要求72所述的方法,其中使所述气溶胶通过所述本体液相材料还包括使所述气溶胶通过设置在所述多个挡板周围的固体材料网来通过所述本体液相材料,所述多个挡板设置在所述本体液相材料中。74.根据权利要求61所述的方法,还包括相对于所述本体液相材料的剩余物移除水。75.根据权利要求74所述的方法,还包括相对于所述本体液相材料的剩余物移除水,其中所述水不与所述本体液相材料的剩余物混溶。76.根据权利要求74所述的方法,还包括相对于所述本体液相材料的剩余物移除水,其中所述水不与所述本体液相材料的剩余物混溶且能够通过重力与所述本体液相材料的剩余物分开。77.根据权利要求61所述的方法,还包括产生所述气溶胶。78.根据权利要求77所述的方法,其中所述气溶胶至少包含烃化合物或液体烃组分。79.根据权利要求78所述的方法,其中至少包含所述烃化合物或所述液体烃组分的所述气溶胶由生物质产生。80.根据权利要求64所述的方法,其中所述液体烃包括烃燃料。81.根据权利要求78所述的方法,其中所述烃化合物或所述液体烃组分至少包含烃燃料。82.根据权利要求78所述的方法,其中所述烃化合物或所述液体烃组分至少包含烃化^ 口子PR ο83.—种用于气溶胶捕获的系统,包括: 气溶胶聚集室,所述气溶胶聚集室被构造成使气溶胶通过设置在所述气溶胶聚集室中的本体液相材料以至少聚集一种或更多种气溶胶组分的一部分。84.根据权利要求83所述的系统,其中聚集的所述一种或更多种气溶胶组分的一部分至少包含烃化合物。85.根据权利要求83所述的系统,其中聚集的所述一种或更多种气溶胶组分的一部分至少包含液体烃组分。86.根据权利要求83所述的系统,其中所述本体液相材料包括液体烃。87.根据权利要求83所述的系统,其中所述本体液相材料包括水。88.根据权利要求83所述的系统,其中所述本体液相材料是温度控制的。89.根据权利要求83所述的系统,还包括一种或更多种长度的包含所述本体液相材料的螺旋构造管,以增加通过所述本体液相材料的路径长度。90.根据权利要求83所述的系统,还包括设置在所述气溶胶聚集室中的一个或更多个螺旋推运器,以增加通过所述本体液相材料的路径长度。91.根据权利要求83所述的系统,还包括与所述气溶胶聚集室联接的一个或更多个蒸馏系统,以蒸馏聚集的所述一种或更多种气溶胶组分的一部分的全部或部分。92.根据权利要求91所述的系统,还包括一个或更多个联接器,所述联接器被构造成将一个或更多个蒸馏器中的一个或更多个联接至所述气溶胶聚集室,以用蒸馏的聚集的所述一种或更多种气溶胶组分的一部分的全部或部分扩充所述本体液相材料。93.根据权利要求83所述的系统,还包括设置在所述气溶胶聚集室中的固体材料网,所述网被构造成增加所述气溶胶与所述本体液相材料之间的接触面积,并且所述气溶胶和所述本体液相材料通过所述网。94.根据权利要求83所述的系统,还包括设置在所述气溶胶聚集室中的多个挡板,所述挡板被构造成增加通过所述本体液相材料的路径长度。95.根据权利要求94所述的系统,还包括在设置在所述气溶胶聚集室中的所述多个挡板周围的固体材料网,所述网被构造成增加所述气溶胶与所述本体液相材料之间的接触面积,并且所述气溶胶和所述本体液相材料通过所述网。96.根据权利要求83所述的系统,还包括与所述气溶胶聚集室联接的一个或更多个端口,以允许从所述气溶胶聚集室中移除水。97.根据权利要求83所述的系统,还包括与所述气溶胶聚集室联接的一个或更多个端口,以允许从所述气溶胶聚集室中移除至少聚集的一种或更多种气溶胶组分部分中的一部分。98.根据权利要求83所述的系统,还包括与所述气溶胶聚集室联接的一个或更多个气溶胶产生室。99.根据权利要求98所述的系统,其中所述一个或更多个气溶胶产生室包括至少产生烃化合物或液体烃组分的气溶胶产生室。100.根据权利要求99所述的系统,其中至少包含所述烃化合物或所述液体烃组分的所述气溶胶由生物质产生。101.根据权利要求99所述的系统,其中所述烃化合物或所述液体烃组分至少包含烃燃料。102.根据权利要求99所述的系统,其中所述烃化合物或所述液体烃组分至少包含烃化^ 口子PR ο
【文档编号】C10G1/00GK106029837SQ201580004130
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年1月10日
【发明人】塞缪尔·C·韦弗, 丹尼尔·L·汉斯莱, 塞缪尔·P·韦弗, 丹尼尔·C·韦弗, 利·S·史密斯
【申请人】质子电力公司
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