[發明專利]用于可再生燃料的系統和方法

有效

• 申請號: 201710081066.1
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN106967466B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 巴里·A·弗里爾;羅伯特·G·格雷厄姆
• 申請（專利權）人: 安辛可再生能源有限公司
• 主分類號: C10G11/18
• 分類號: C10G11/18;C10L1/04;C10G1/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 鄭霞

本申請一般地涉及將可再生燃料油作為原料引入精煉系統或現場改質設備。例如，本申請涉及將生物質熱產生的液體引入石油轉化裝置(例如，精煉流化催化裂化裝置(FCC)、煉焦器、現場改質程序系統、加氫裂化器和/或加氫處理裝置)以與石油餾分、石油餾分反應物和/或石油餾分原料和產品(例如燃料)共同加工的方法；以及由此產生的產品的用途和價值。

本申請是申請日為2012年12月11日、申請號為201280069586.6、名稱為“用于可再生燃料的系統和方法”的發明申請的分案。

相關申請交叉引用

本申請要求如下申請的優先權：2011年12月12日提交的美國臨時申請序列號61/569,712；以及2012年5月11日提交的美國臨時申請序列號61/646,152；以及2012年7月19日提交的美國臨時申請序列號61/673,683。明確地要求這些臨時申請的每個的優先權，并且將這些臨時申請的每個的公開內容分別以引用方式整體并入本文以用于各種目的。

本發明涉及美國專利號7,905,990、美國專利號5,961,786和美國專利號5,792,340，其中每個以引用方式整體并入本文。

發明領域

本發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或現場改質設備(field upgrading equipment)。更具體地，本發明針對將生物質熱產生的液體引入石油轉化裝置(例如，精煉流化催化裂化裝置(FCC)、煉焦器、現場改質程序系統、加氫裂化器和/或加氫處理裝置)以與石油餾分、石油餾分反應物和/或石油餾分原料和產品(例如燃料)共同加工(co-processing)的方法；以及由此產生的產品的用途和價值。

發明背景

在人類的大部分歷史上，生物質一直是一種主要的能量來源。在19世紀和20世紀后期，世界上生物質來源的能源比重下降，這是因為出現了化石燃料的商業化開發和利用，以及煤炭和石油產品在市場上占主導地位。然而，大約15％的世界能源仍然來源于生物質，以及在發展中國家，生物質的貢獻高得多，為38％。另外，出現了對化石燃料的利用對環境影響的新認識。特別是，消耗化石燃料導致的溫室氣體的影響。

生物質，例如木材、木渣和農業殘余物，可通過熱轉化或催化轉化被轉化為有用的產品，例如，燃料或化學品。熱轉化的例子是裂解(pyrolysis)，其中在大體上無氧的條件下，生物質通過熱量的作用被轉化為液體和焦炭以及氣態副產物。

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

從歷史上看，裂解是一個相對緩慢的過程，其中所得到的液體產品是一種粘稠的焦油和“木醋”液體。傳統的慢速裂解通常在溫度低于400℃時發生，進行的時間較長從幾秒鐘到幾分鐘甚至幾小時不等，其首要目的是主要產生木炭，并且生產副產物液體和氣體。

20世紀70年代，研究人員注意到極高收率的輕質、易流動的液體可能來自生物質，從而發現更現代形式的裂解或快速熱轉化。事實上，如果允許轉化發生在非常短的時間內(通常小于5秒)，則可能得到接近木質生物質材料的輸入重量的80％的液體收率。

來自這種快速裂解的具有輕質或中質石油燃料油外觀的均質液體產物可以被認為是可再生油。可再生油適合用作燃料，用于鍋爐的清潔、受控燃燒；并且在柴油機燃料機和固定渦輪機中使用。這與以非常低的收率產生厚厚的、低質量的、兩相焦油-水混合物的慢速裂解形成了鮮明的對比。

在實踐中，生物質的短停留時間的裂解導致其有機物質的主要部分瞬時地轉化成氣相。這種氣相同時包含非冷凝性氣體(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，冷凝性蒸汽構成最終的液體產品，并且這種液體的收率和價值在于下游捕獲和回收系統的方法和效率的強函數。