[發明專利]由固體生物質生產液體生物燃料的方法和設備

無效

• 申請號: 200980147181.8
• 申請日: 2009-10-30
• 公開（公告）號: CN102227487A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: P·庫康恩;P·克努蒂拉;P·尤克拉
• 申請（專利權）人: 芬歐匯川公司
• 主分類號: C10G2/00
• 分類號: C10G2/00;C10J3/00;C10K1/04;F02C6/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 汪宇偉

技術領域

本發明涉及根據權利要求1、17的前敘部分由固體生物質生產液體生物燃料。更具體地，本發明涉及通過以下由固體生物質生產液體烴類產物的方法和設備：在氣化器中氣化固體生物質以生產粗合成氣，調節粗合成氣以純化粗合成氣從而獲得純化后合成氣，所述調節包括在冷卻器中降低粗合成氣溫度、產生飽和蒸汽，使純化后氣體在費-托反應器中進行費-托合成以產生液體烴類產物，和基本專用在用于由固體生物質生產液體烴類產物的方法中產生的一種或多種副產物操作過熱鍋爐。

背景技術

已知由含有有機材料的固體原料起始生產液體燃料。在生產期間，使固體原料氣化以將它轉化為粗合成氣。隨后將形成的粗合成氣純化為純化后合成氣。利用費-托類合成將純化后合成氣進一步轉化為液體烴類產物。如此形成的液體烴類產物可以隨后進行提質，以生產液體生物燃料。例如由出版物US?2005/0250862A1和WO?2006/043112中一般性了解了這種生物質至液體的過程。

來自氣化的粗合成氣的溫度通常為至少約700℃或更高。在粗合成氣純化期間，合成氣的溫度需要降低至用于由粗合成氣除去固體顆粒所需的溫度。對于冷卻步驟下游排布的純化步驟，例如過濾步驟、水煤氣變換(WGS)步驟和洗滌步驟，降低粗合成氣溫度是關鍵的。粗合成氣在進行過濾步驟之前冷卻，因為如果粗合成氣由氣化器未冷卻加入過濾器中，則粗合成氣的溫度可能導致由粗合成氣去除的顆粒燒結(sintrate)或堵塞過濾器。此外，WGS反應器和洗滌器設計在基本低于約700℃的溫度下操作。

因此，在粗合成氣純化期間，在冷卻器中降低粗合成氣的溫度。在冷卻期間，粗合成氣的溫度降低至約175-275℃，取決于應用。冷卻器可以包括蒸發器，或給水預熱器和蒸發器。因此，在冷卻期間，可以在冷卻器中產生蒸汽。

與冷卻有關的問題是待冷卻的粗合成氣主要由在還原氣氛下的氫和一氧化碳組成。因為粗合成氣的腐蝕性氣體混合物，冷卻器的加熱表面可能面臨金屬起塵，后果是冷卻器可能僅產生溫度約300-330℃的飽和蒸汽。這種飽和蒸汽不能有效利用。

具體實施方式

本發明的目的是提供用于解決上述問題的方法和設備。本發明的目的通過根據權利要求1的特征部分的方法得到實現。所述方法特征在于基本專用在用于由固體生物質生產液體烴類產物的方法中產生的一種或多種副產物操作過熱鍋爐。本發明的目的通過還通過根據權利要求17的特征部分的設備得到實現。所述設備的特征在于過熱鍋爐排布為基本專用在用于由固體生物質生產液體烴類產物的設備中產生的一種或多種副產物進行操作。

根據本發明，冷卻中產生的飽和蒸汽在過熱鍋爐中進一步過熱以生產溫度約500-550℃的過熱蒸汽。因此，將冷卻器中產生的飽和蒸汽轉化為可以在蒸汽渦輪或中或在由固體生物質生產液體生物燃料的方法本身中進行利用的形式。

本發明中，將由固體生物質生產液體烴類產物中產生的一種或多種副產物用作過熱鍋爐中的燃料。在一個實施方案中，將費-托合成中產生的尾氣用作過熱鍋爐中的燃料。在本發明的另一個實施方案中，將粗合成氣在過濾器中過濾，以從粗合成氣中除去顆粒，例如灰分和焦炭，和將過濾器中過濾的至少部分顆粒用作過熱鍋爐中的燃料。在本發明的又一個實施方案中，通過超純化使粗合成氣純化，以從粗合成氣中除去硫組分、CO₂、H₂O、HCN、CH₃Cl、羰基化合物、Cl和NOx硫，和將產生的至少部分副產物氣體進行利用或在過熱鍋爐中去除。在本發明的一個實施方案中，將由費-托合成獲得的液體烴類產物提質成生物燃料，和將提質中產生至少部分副產物餾分用作過熱鍋爐中的燃料。

本發明的優點在于使冷卻步驟中產生的飽和蒸汽過熱，從而將飽和蒸汽變化為可以在由固體生物質生產液體生物燃料的方法中或在蒸汽渦輪中進一步利用的形式。因此，過熱中產生的過熱蒸汽可以增強生產液體生物燃料的方法的總效率。本發明的又一個優點在于來源于由固體生物質生產液體生物燃料的方法的副產物可以作為過熱鍋爐的燃料在過熱中利用。過熱鍋爐因此可以基本專用來源于由固體生物質生產液體生物燃料的方法的副產物進行操作。因此，在由固體生物質生產液體生物燃料的方法中產生的合成氣或任何其它產物氣體或液體沒有用于過熱，和所述方法的總產率沒有降低。

附圖說明。

下面將參考所附附圖通過優選實施方案更詳細地描述本發明，其中：

圖1顯示了本發明一個實施方案的示意流程圖。

具體實施方式