[發明專利]由城市固體垃圾制備生物燃料的綜合方法

在審

• 申請號: 201310736799.6
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN103911171A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 奧爾多·波賽蒂;丹尼爾·比安奇;丹尼爾·朱利奧·莫斯科蒂;保羅·波爾塞爾
• 申請（專利權）人: 艾尼股份公司
• 主分類號: C10G1/00
• 分類號: C10G1/00;C10G45/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 李志東

本發明涉及一種由城市固體垃圾制備生物燃料的綜合方法。

更具體地，本發明涉及一種由城市固體垃圾制備生物燃料的綜合方法，該方法包括將垃圾經歷液化，將從該液化獲得的由生物油組成的油相分離和在至少一種納米分散的加氫催化劑的存在下，將由生物油組成的該油相經歷漿相中的加氫轉化。

這樣獲得的生物燃料可本身、或與其他燃料混合用于汽車。

由于化石來源的燃料儲備的減少和二氧化碳(CO₂)的人為排放對環境造成的負面影響，指向制備生物燃料且從長遠看允許完全轉化為可再生能量載體的所有研究變得越來越重要。在新的可持續能源中，生物質可顯著地有助于實現這些目的。

例如，特別是有機來源的、城市固體垃圾代表了用于制備液體燃料的可能原材料。可與這一類相關聯的有四類垃圾：

-來自選擇的收集的城市固體垃圾的有機成分；

-來自公園的維護的剪枝；

-農業經營的廢物和大零售商的廢物；

-城市水處理設備產生的初級污泥和生物污泥。

大多數這些材料目前以填埋的方式處理，或送至堆肥、和/或焚化、和/或厭氧消化設備。

可選地，城市固體垃圾可用作用于制備生物油(待送至隨后的、用于制備用于汽車的生物燃料的煉油步驟(改質）)的液化工藝(在濕生物質上進行的熱處理)中的原材料。由于高含量的氧或其他雜原子，實際上，生物油不適于本身作為用于汽車的燃料使用、或與其他燃料混合用于汽車。因此，雜元素的除去、轉化為正確蒸餾范圍內的烴類液體產品的產率的最大化、與汽車燃料的規范和條例的一致性是用于制備生物燃料的改質工藝的主要目標。例如，生物油的改質可通過熱解或裂化工藝、或通過加氫處理、和/或加氫裂化、和/或加氫異構化工藝進行。

應該考慮的是，城市固體垃圾也被認為是用于制備生物燃料的最佳原材料，因為這種原材料不需要制備，相反，這種原材料已經被收集且集中在中等/大型存儲中心。此外，這種原材料明顯與農業食品循環不沖突，相反，如同通常用作可再生能源的很多其他生物質一樣，這種原材料也可用作可再生能源。

本領域中已經做出了利用城市和/或工業和/或農業垃圾和/或殘渣用于能量目的的努力。

例如，美國專利US4,618,736描述了一種用于由纖維素材料制備烴類的方法，該方法包括以下步驟：形成纖維素材料在多環液體氫給體化合物中的懸浮液，該懸浮液包含的水的量相對于纖維素材料的重量，等于至少5重量％、但是不大于約10重量％；在氫氣的存在下，將懸浮液經歷高于200℃的溫度和高達至少1000psi的漸增的壓力，以獲得纖維素材料的加氫且制備氣體烴類、液體烴類和固體烴類的混合物，該混合物的含氧量低于10重量％且熱值超過15000Btu/Ib；將烴類的混合物分為三個相：氣相、液相和固相；從液相中回收該多環液體氫給體化合物且將其再循環至纖維素材料的處理。該纖維素材料可來自生活垃圾或城市垃圾或來自蔬菜。該多環液體氫給體化合物優選為四氫化萘。

美國專利US4,670,613描述了一種用于制備包含烴類的液體產品的方法，該方法主要由以下組成：在水的存在下、在高于水蒸氣的分壓的壓力下且在至少300℃的溫度下，將生物質引入反應區域，將該生物質在反應區域放置30多秒；將固體產物與離開反應區域的流體分離且將該區域中剩余的流體保持在單相中；隨后將液體產物與剩余的流體分離。該生物質可選自寬范圍的、不同來源的生物質，諸如，例如，蔬菜來源的生物質、來自農業垃圾或城市垃圾的生物質。

Goudriaan等，在“Chemical?Engineering?Science”(1990)，第45卷，第8期，第2729-2734頁中描述了一種稱為HTU或“水熱改質(Hydro?Thermal?Upgrading)”的方法。該方法允許來自為了能量目的(“能量作物”)種植的植物的生物質轉化為液體燃料(例如，生物油)，該轉化包括在水的存在下、在高于300℃的溫度下、在180巴的壓力下，將生物質處理在5分鐘至15分鐘范圍內的時間。