[發(fā)明專(zhuān)利]用于可再生燃料的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710081039.4
• 申請(qǐng)日: 2012-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106967465B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巴里·A·弗里爾;羅伯特·G·格雷厄姆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安辛可再生能源有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C10G11/18
• 分類(lèi)號(hào): C10G11/18;C10L1/04;C10G1/00
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 鄭霞

本申請(qǐng)一般地涉及將可再生燃料油作為原料引入精煉系統(tǒng)或現(xiàn)場(chǎng)改質(zhì)設(shè)備。例如，本申請(qǐng)涉及將生物質(zhì)熱產(chǎn)生的液體引入石油轉(zhuǎn)化裝置(例如，精煉流化催化裂化裝置(FCC)、煉焦器、現(xiàn)場(chǎng)改質(zhì)程序系統(tǒng)、加氫裂化器和/或加氫處理裝置)以與石油餾分、石油餾分反應(yīng)物和/或石油餾分原料和產(chǎn)品(例如燃料)共同加工的方法；以及由此產(chǎn)生的產(chǎn)品的用途和價(jià)值。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2012年12月11日、申請(qǐng)?zhí)枮?01280069586.6、名稱(chēng)為“用于可再生燃料的系統(tǒng)和方法”的發(fā)明申請(qǐng)的分案。

相關(guān)申請(qǐng)交叉引用

本申請(qǐng)要求如下申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)：2011年12月12日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/569,712；以及2012年5月11日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/646,152；以及2012年7月19日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/673,683。明確地要求這些臨時(shí)申請(qǐng)的每個(gè)的優(yōu)先權(quán)，并且將這些臨時(shí)申請(qǐng)的每個(gè)的公開(kāi)內(nèi)容分別以引用方式整體并入本文以用于各種目的。

本發(fā)明涉及美國(guó)專(zhuān)利號(hào)7,905,990、美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,961,786和美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,792,340，其中每個(gè)以引用方式整體并入本文。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及將可再生燃料或可再生油作為原料引入精煉系統(tǒng)或現(xiàn)場(chǎng)改質(zhì)設(shè)備(field upgrading equipment)。更具體地，本發(fā)明針對(duì)將生物質(zhì)熱產(chǎn)生的液體引入石油轉(zhuǎn)化裝置(例如，精煉流化催化裂化裝置(FCC)、煉焦器、現(xiàn)場(chǎng)改質(zhì)程序系統(tǒng)、加氫裂化器和/或加氫處理裝置)以與石油餾分、石油餾分反應(yīng)物和/或石油餾分原料和產(chǎn)品(例如燃料)共同加工(co-processing)的方法；以及由此產(chǎn)生的產(chǎn)品的用途和價(jià)值。

發(fā)明背景

在人類(lèi)的大部分歷史上，生物質(zhì)一直是一種主要的能量來(lái)源。在19世紀(jì)和20世紀(jì)后期，世界上生物質(zhì)來(lái)源的能源比重下降，這是因?yàn)槌霈F(xiàn)了化石燃料的商業(yè)化開(kāi)發(fā)和利用，以及煤炭和石油產(chǎn)品在市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位。然而，大約15％的世界能源仍然來(lái)源于生物質(zhì)，以及在發(fā)展中國(guó)家，生物質(zhì)的貢獻(xiàn)高得多，為38％。另外，出現(xiàn)了對(duì)化石燃料的利用對(duì)環(huán)境影響的新認(rèn)識(shí)。特別是，消耗化石燃料導(dǎo)致的溫室氣體的影響。

生物質(zhì)，例如木材、木渣和農(nóng)業(yè)殘余物，可通過(guò)熱轉(zhuǎn)化或催化轉(zhuǎn)化被轉(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)品，例如，燃料或化學(xué)品。熱轉(zhuǎn)化的例子是裂解(pyrolysis)，其中在大體上無(wú)氧的條件下，生物質(zhì)通過(guò)熱量的作用被轉(zhuǎn)化為液體和焦炭以及氣態(tài)副產(chǎn)物。

在一般意義上，裂解是在熱量的作用下生物質(zhì)到液體和/或焦炭的轉(zhuǎn)化，通常不涉及主轉(zhuǎn)化裝置中生物質(zhì)原料的任何顯著水平的直接燃燒。

從歷史上看，裂解是一個(gè)相對(duì)緩慢的過(guò)程，其中所得到的液體產(chǎn)品是一種粘稠的焦油和“木醋”液體。傳統(tǒng)的慢速裂解通常在溫度低于400℃時(shí)發(fā)生，進(jìn)行的時(shí)間較長(zhǎng)從幾秒鐘到幾分鐘甚至幾小時(shí)不等，其首要目的是主要產(chǎn)生木炭，并且生產(chǎn)副產(chǎn)物液體和氣體。

20世紀(jì)70年代，研究人員注意到極高收率的輕質(zhì)、易流動(dòng)的液體可能來(lái)自生物質(zhì)，從而發(fā)現(xiàn)更現(xiàn)代形式的裂解或快速熱轉(zhuǎn)化。事實(shí)上，如果允許轉(zhuǎn)化發(fā)生在非常短的時(shí)間內(nèi)(通常小于5秒)，則可能得到接近木質(zhì)生物質(zhì)材料的輸入重量的80％的液體收率。

來(lái)自這種快速裂解的具有輕質(zhì)或中質(zhì)石油燃料油外觀的均質(zhì)液體產(chǎn)物可以被認(rèn)為是可再生油?？稍偕瓦m合用作燃料，用于鍋爐的清潔、受控燃燒；并且在柴油機(jī)燃料機(jī)和固定渦輪機(jī)中使用。這與以非常低的收率產(chǎn)生厚厚的、低質(zhì)量的、兩相焦油-水混合物的慢速裂解形成了鮮明的對(duì)比。

在實(shí)踐中，生物質(zhì)的短停留時(shí)間的裂解導(dǎo)致其有機(jī)物質(zhì)的主要部分瞬時(shí)地轉(zhuǎn)化成氣相。這種氣相同時(shí)包含非冷凝性氣體(包括甲烷、氫氣、一氧化碳、二氧化碳和烯烴)和冷凝性蒸汽。冷凝和回收時(shí)，冷凝性蒸汽構(gòu)成最終的液體產(chǎn)品，并且這種液體的收率和價(jià)值在于下游捕獲和回收系統(tǒng)的方法和效率的強(qiáng)函數(shù)。