提取燃料或推进剂的方法_2

文档序号:8218059阅读:来源:国知局
BM。
[0040] 反应器札由加热搅拌反应釜构成,在其中使得干燥后的生物质BM2在250°C? 450°C温度下分散于重油SOE 1之中,接着使其转变为产物。也可以将重油SOE i直接送入反 应器R1之中。干燥器TR i和反应器R i配有惰化装置,该惰化装置在设备中维持例如35毫 巴的轻微过压,以防止氧气进入。从反应器R1中抽出裂解时产生的含碳固形物FS以及过 量的重油SOE 2,接着将其提供给图中没有绘出的净化单元。其余产物进入冷凝器K,在其中 将可以冷凝的成分冷凝出来,并且将其分成含油的产物相PjP P 2以及含水的产物相P 3。气 相GP,j离开冷凝器K。
[0041] 按照以下所述实施本发明所述方法的第一种优选实施方式:
[0042] 将重油SOE1例如减压柴油(VGO)加入到反应器1^和干燥器TR1中进行加热。将 反应器R1加热到320°C?400°C之间的温度,将干燥器加热到150°C。使用经过预干燥之后 初始水分重量百分比含量约为10%的木肩作为生物质BM1,从储存容器将该生物质连续送 入已经加入了 VGO的干燥器TR1中。在干燥器TR i中利用搅拌器将生物质分布在VGO中,这 期间驱除生物质中物理结合的水。需要在干燥器TR1中进行预干燥,使得按生物质计的重 量百分比水分含量最多为1%,以便减少送入反应器R 1中的水的份量。这样就能减少反应 器R1中未裂解重油的份量,否则将会通过升腾的蒸汽将其夹带到产物油相之中,这是不令 人希望的。通过在干燥器TR 1中对生物质进行干燥,也有利于减少用于后续处理的累积循 环流的量。
[0043] 将生物质BMf燥之后,将其送入反应器R i,在其中裂解重油(VGO),与此同时发生 液相热解。在反应器中常压下的温度例如在320?400°C之间。
[0044] 通过送入生物质,在反应器R1中发生两种反应过程。这里,通过生物质的催化作 用使得一部分所用的重油VGO裂解为可以直接冷凝的产物(烯烃),这就是本方法的实际 产物油相。所加入的经过干燥的生物质BM 2经受液相热解,并转化为热解气、热解炭和热解 油。将反应器中产生的产物气送入冷凝器K,使得可以直接液化的组分成分冷凝出来。采用 液-液分离法将所产生的冷凝混合物从所产生的热解油(含水)中分离出来,然后送给精 馏装置分离出未裂解的重油。接着将回收的重油重新送入反应器。
[0045] 随着操作时间的延续,经过热解产生的固形物FS在重油SOE2中逐渐聚集成为炭, 其必须采用固-液分离法将其从重油SOE 2中分离出来。完成分离之后要么采用萃取其中所 结合的重油的方式去除这些固形物FS,要么将其直接与附着的重油(重油含量约为50% ) 一起进行热利用。
[0046] 附图2所示为连续提取燃料或推进剂的本发明所述方法的第二种优选实施方式 的高度简化示意图。在机械-热预处理单元MTV中,例如在一个或多个磨碎机中将生物质 BM1粉碎到125mm 3以下的颗粒体积。在预处理单元MTV中进行机械粉碎期间就可以使得生 物质的初始水分降低一定的水分含量FBM,或者在随后的热干燥器中对其进行处理,对此, 例如可在冷凝水分离器中从生物质中分离出水分含量FBM。
[0047] 接着使得粉碎后的生物质在干燥装置TR1中与经过预热的重油SOE i接触,并且在 IKTC?200°C之间的温度下将其干燥。干燥过程TR1包括混合装置,必要时也包括输送装 置,以使得生物质和重油充分接触。在干燥装置TR 1*通过充分接触将生物质预热,将其干 燥至按生物质计的重量百分比水分含量最多为1. 0%。从干燥器TR1中排出从冷凝出来的 生物质的水分FBM,同样也将其收集在冷凝水分离器之中。
[0048] 将经过如此预处理的生物质8112提供给下一道处理步骤SEP i,在该处理步骤中对 生物质进行机械脱油,重新分离出过量的重油3(^并送回到干燥器TR1*。这时最好将重 油SOE#按总质量计的生物质BM2的重量百分比含量调整到25%以上。这样就能使得温 度最多为200°C且含量尽可能小的重油SOE 1进入后续的反应器单元R i,并且使其大幅度冷 却下来。视要求或者所用生物质的成分而定,可以在处理步骤SEP1*使用例如滤网、螺旋 压力机或者滗析器从生物质中分离出过量的重油。在处理步骤SEP 1中还可将原料温度保 持在110°C?200°C之间。
[0049] 将干燥后的生物质入存在以下反应条件的反应器单元1中:温度在 250°C?450°C之间,压力在0. 1?80巴之间,优选高于大气压的过压小于100毫巴。为了 安全起见,采用具有惰化装置的反应器单元,将惰性保护气体叠加在上方。反应器单元札包 括具有相应蒸汽排出口与液态产物相排出口的反应器,以及至少一个搅拌和/或者分散装 置,此外还有加热装置。
[0050] 从反应器R1排出的汽态塔顶馏出物进入冷凝器K之中。为了冷凝汽相,冷凝器K 也可以采用多级构造,并且将其设计为450°C和大约30°C之间的冷凝温度。例如可以将冷 凝器K设计成管束式热交换器或者喷淋冷却器形式,并且可用来从该工艺中作为气相GP 1 排出的不可冷凝的气体中分离出液态产物相。
[0051] 在分离单元SEP2中利用例如离心力和/或者重力分离器,将液态产物相根据其密 度分离成不同的馏分。此外还可将馏分分离成亲水相以及憎水相。获得多个产物相Pi、P 2、 P3,其中,例如?3是富水相。富油产物相P i、P2至少可以作为原料,视其组成而定,可将其进 一步用作燃料或推进剂。
[0052] 在分离单元SEP3中从反应器R 分离成裂解反应的塔底产物。在80°C?450°C 之间的工作温度下从过量的高沸点重油SOE2成分中分离出固形物FS,例如炭、矿物灰以及 没有完全反应的生物质,并且将其从工艺中排出。将分离出的重油SOE 2重新送回到反应器 R1中,并且在有生物质存在的情况下对其再次进行裂解。
[0053] 实施例1 :
[0054] 以下列出的是本实施例1中所用的条件。
[0055] 为了研宄生物质水分对经济高效裂解高沸点油的影响,进行了一系列试验。分别 使用初馏点高于400°C (当压力为1巴时)并且具有分子长度最常见值(Modalwert)为 C36H74的精炼高沸点矿物油作为重油。将生物质干燥到重量百分比水分含量最多为1.0%, 就能显著提高按照希望的方式将重油裂解成低沸点馏分的效率。
[0056] 试验条件:
[0057]
【主权项】
1. 在有含烃潮湿生物质存在的条件下通过重油热裂解提取燃料或推进剂的方法,其 中加热重油直至含烃生物质热解,从而生成燃料或推进剂,从加热后的重油中将其去除,接 着将其冷凝,其特征在于,使用含烃生物质,其中水分按生物质计的重量百分比含量最多为 1. 0%〇
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,使用按生物质计的重量百分比水分含量 最多为0.5%的含烃生物质。
3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,重油中的生物质按总质量计的重量百 分比含量最多为30%。
4. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,重油中的生物质按总质量计的重量百分 比含量最多为20%。
5. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,重油中的生物质按总质量计的重量百分 比含量低于5%。
6. 根据权利要求1?5中任一项所述的方法,其特征在于,将重油加热到250°C? 450 °C之间的温度。
7. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,将重油加热到320°C?400°C之间的温度。
8. 根据权利要求1?7中任一项所述的方法,其特征在于,使用原油蒸馏过程中产生的 渣油尤其是减压柴油作为重油。
9. 根据权利要求1?8中任一项所述的方法,其特征在于,使用含烃生物质,其在加热 后的重油尤其是减压柴油中经干燥调整水分含量。
10. 根据权利要求9所述的方法,其特征在于,经过干燥之后采用分离方法从过量的重 油中分离出生物质,其中重油中的生物质按总质量计的重量百分比含量高于15%,优选高 于 25%。
【专利摘要】在有含烃潮湿生物质存在的条件下通过重油热裂解提取燃料或推进剂的方法,即加热重油直至含烃生物质热解,从而生成燃料或推进剂,从加热后的重油中将其去除,接着将其冷凝,其特征在于,使用一种含烃生物质,其中水分按生物质计的重量百分比含量最多为1.0%。
【IPC分类】C10G3-00, C10G1-00, C10G9-00
【公开号】CN104531200
【申请号】CN201410645828
【发明人】格斯勒 H., 哈默 W.
【申请人】Bdi-生物能国际股份公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2009年9月17日
【公告号】CA2735678A1, CN102203215A, EP2324099A1, US20110296742, WO2010031803A1
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