[发明专利]转化含木质纤维素生物质的重碳质材料的方法

权利要求书

1.一种转化含木质纤维素生物质的重碳质材料的方法，其中：

a)特征尺寸介于1～20mm的初始固态碎片形式的所述生物质物 流被引入到含有大于60wt％碳和氢的液体L1中，从而获得包含至少一 种液/固混合物的多相混合物；

b)所述液/固混合物在250℃～320℃范围的温度接受熟化步骤处理 至少10min的停留时间，从而获得固态经热处理的碎片在液体L2中的 混合物，和任选地气体G2；

c)所述固态热处理的碎片与至少一部分L2的混合物进行研磨，结 果获得特征尺寸小于150μm分散形式固体的悬浮体；

d)至少一部分所述分散形式固体悬浮体进行部分夹带床氧化 POX，结果生成合成气SG。

2.权利要求1的方法，其中L1包含以下馏分之一或由所述馏分之 一形成的混合物：

●来自石油的减压渣油；

●由催化裂化装置衍生的沸点高于200℃的馏分；

●包含由步骤b)期间生物质的部分液化衍生的液体的部分L2；

所述多相混合物还任选地包括分散形式所述固体悬浮体的焦炭和/ 或煤和/或循环流的颗粒。

3.以上权利要求之一的方法，还包含在步骤a)之前至少以下用于将 所述生物质的初始固体碎片形式引入到液体Ll中的步骤：

●将所述生物质初步磨碎或切碎成特征尺寸介于1～20mm的初 始碎片的步骤；然后

●在低于250℃的温度实施的所述初始碎片的初步干燥步骤。

4.以上权利要求之一的方法，其中熟化步骤b)进行10～40min停 留时间。

5.权利要求4的方法，其中熟化步骤b)在270℃～300℃的温度进 行15～30min的停留时间。

6.以上权利要求之一的方法，其中熟化步骤b)在至少一个包含搅拌 所述液/固混合物的机械搅拌器的容积中实施。

7.以上权利要求之一的方法，其中步骤b)在至少一个由闭路循环加 热的容积中进行，该循环由从该容积中抽出主要是液体的流，在外部加 热它，随后重新引入到所述容积中构成。

8.权利要求7的方法，其中所述主要是液体的流被从所述容积中足 够高的标高抽出，因为多相混合物在这样的标高基本上没有尺寸大于5 mm的固体碎片。

9.权利要求6～8之一的方法，其中使用至少2个容积以不连续的 交替方式进料，以便保证所有生物质固体碎片基本一致的熟化时间。

10.以上权利要求之一的方法，其中所述液/固混合物在熟化期间利 用水蒸气以外的气体汽提，以便获得在热处理的固体碎片中的补充干燥 且优选所述碎片中获得小于5wt％的残余含水量。

11.以上权利要求之一的方法，其中在步骤c)中，残余固体与至少 部分L2的混合物进行研磨从而获得占固体颗粒40～70wt％的特征尺寸 小于100微米的分散形式残余固体的悬浮体。

12.以上权利要求之一的方法，其中采用氧气的部分氧化POX的步 骤d)在1250℃～1400℃的温度进行。

13.以上权利要求之一的方法，其中实施后续步骤e)，以便利用费- 托反应将至少部分合成气SG转化为烃。

14.一种用于实施以上权利要求之一的方法的装置，包含：

●将含木质纤维素生物质的重碳质材料提供给将所述生物质研磨 或切碎成特征尺寸介于1～20mm的初始固体碎片形式用的手段的手段 (2)，它连接：

●干燥(DRY)手段，用于至少部分地干燥所述初始固体碎片，它连 接：

●用于将至少部分所述干燥的固体碎片引入到料仓(5)中的手段 (4)，料仓通过三通切换阀(8)连接2个熟化容积(10a，10b)；

●用于将包含大于60wt％碳和氢的液体L1引入到每一个所述容 积中的手段(15a，15b)；

●用于混合L1与至少一部分所述干燥的初始固体碎片以获得包含 至少一种液/固混合物的多相混合物的手段(11a，11b)；

●就每个熟化容积(11a，11b)而言，用于下列目的的闭路循环手段 (12a，13a或12b，13b)：将主要是液体的流从容积中抽出，利用加热手段 (14a或14b)从外部加热，随后再引入到所述容积中，以将所述液/固混 合物在250℃～320℃的温度维持至少10min停留时间，从而获得热处 理的固体碎片在液体L2中以及任选地气体G2的混合物；

●手段(MILL)，用于研磨热处理的固体碎片与至少一部分L2的混 合物以获得特征尺寸小于150μm的分散形式固体的悬浮体；以及

●夹带床手段(POX)，用于部分氧化至少一部分所述分散形式固体 悬浮体以生产合成气SG。