[發明專利]從廢物中生產燃料的方法

無效

• 申請號: 200780031803.1
• 申請日: 2007-08-24
• 公開（公告）號: CN101506335A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 貢特爾·H·基斯
• 申請（專利權）人: 熱選擇有限公司
• 主分類號: C10J3/66
• 分類號: C10J3/66
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司
• 代理人: 臧建明

技術領域

本發明涉及一種首先用廢物制成合成氣，再將合成氣轉化成烴的方法。所生成的烴可以用作燃料。

背景技術

在過去的幾年中，油價持續上漲，即使在此期間油價部分回落，但從長遠觀點來看，還會呈現出高的油價，以至于將來燃料生產的替代方法將變得具有更大的價值。

最著名的燃料生產的替代方法是費托合成，費托(Fischer-Tropsch)工藝是用于將合成氣(CO/H₂)轉化成液態烴的工業規模的方法，弗朗茨·費希爾和他的同事漢斯·托晉希(Tropsch)在1925年以前在魯爾河畔米爾海姆研制出液態烴，魯爾化學公司(Ruhrchemie?AG)從1934年起將此工藝應用在工業規模上。CO/H₂的混合物在鐵或者鈷催化劑的作用下化合反應形成石蠟、烯烴和酒精。

費托合成反應(聚合)的化學機理主要是生成長鏈，僅有少量的支鏈(也就是，本質上是直的)的烴分子。在混合產物中發現有不同的鏈長，對于燃料的生產，C₅-C₂₀的鏈長范圍具有特殊的價值?？梢酝ㄟ^選擇催化劑(摻有促進劑的鈷或鐵)和合成條件(尤其是溫度，合成氣組分，氣壓)來調整鏈長。然后將初步的費托合成產物進行化學處理得到更高的燃料產量和質量(例如碳氫化合物分裂，異構，也就是原油處理方法)。

由于形成僅有少量支鏈的烴分子的化學合成機理，該產物尤其適合用作具有高十六烷值和極其低含量的硫和芳香烴的高質量的柴油燃料。至于不同鏈長的烴的混合產物可以進一步根據蒸氣壓、蒸餾曲線尤其通過應用高度發展的原油精煉方法量身定做，這些合成生產的柴油具有特別是低污染從而對環境有益的優點。

同時，南非是唯一采用費托反應滿足大部分燃料需要的國家，從煤中生產出用于合成的合成氣。

在德國，柯倫(choren)公司研制出首先利用碳-V工藝從生物質中生產合成氣，然后借助于費托工藝生產燃料(所謂的陽光柴油(SunDiesel))的方法。所述碳-V工藝具有三步氣體處理工藝，其具有如下部分工藝：低溫氣體處理，高溫氣體處理和吸熱燃料流氣體處理。

在第一個工藝步驟中通過不斷地在400-500℃之間的溫度下與空氣或氧氣部分氧化(碳化)，使得生物質(水含量為15-20％)碳化，也就是分解成含焦油氣體(揮發組分)和固態碳(生物焦炭(biocoke))。

在第二個工藝步驟中，在燃燒室中在易燃材料的灰燼熔融點將含焦油氣體按亞化學計量與空氣和/或氧氣再氧化形成熱氣化介質。

在第三個工藝步驟中，將碾磨成粉狀燃料的生物焦炭排入熱氣化介質中，粉狀燃料和氣化介質因此在氣化反應堆中進行吸熱反應以形成合成原氣體。經過相應的條件如用于產生氣流、蒸汽和熱量的可燃氣體或者合成氣后，再借助于費托工藝使用這合成原氣體產生陽光柴油。這個工藝的缺點在于在幾個步驟中發生氣化而且必須將生物焦炭碾碎。另外，這個方法不適合于所有類型廢物的氣化。

發明內容

本發明的目的是提供一種使廢物氣化和后續合成燃料，盡可能完全利用廢物的方法。

通過具有權利要求1的特征的方法實現此目的，在權利要求10中指出了使用該方法的一個可能的用途。從屬權利要求因此形成了有益的發展。

本發明提供了一種對所有種類廢物材料的處理和利用的方法，其中所述廢物材料經過分區域地溫度沖擊和熱分離或者材料轉化，并且生成的固體殘留物轉化成高溫熔化物，所述廢物材料被分批地壓縮形成緊密的小包并穿過具有至少一個低溫區域和至少一個高溫區域的溫度處理區域，在所述溫度處理區域從廢棄處理材料中生產合成氣，在溫度升高的趨勢下，生產出的所述合成氣經過一透氣床和一合成氣穩定區域，所述合成氣位于所述透氣床的上方，之后被從所述穩定區域導出，在隨后的反應中將所述合成氣轉化成烴分子。反應產物優選為燃料，尤其是柴油燃料。

該方法的一個主要優點在于根據本發明的方法不必進行在前的復雜分離僅利用現在的所有類型的廢物材料，即處理過的、未處理過的、包含污染物和有毒物質的廢物和生物廢物(biowaste)。在現有技術方面，已知的一種方法為熱選(Thermoselect)方法，并且在歐洲專利EP1187891B1、EP1252264B1、EP1377358B1、EP0790291B1或者EP0726307B1中作為實例進行了更詳細的描述。這些歐洲專利的全部內容包含于此。