[发明专利]生物燃料制备中的生物质热解

说明书

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C§119(e)规定，本申请要求享有2011年6月23日递交的美国临时专利申请序列号No.61/500,250的权益，其全文引入本文作为参考，如同在本文进行全面阐述。

发明领域

本发明涉及从包括固体生物质物质的原料制备生物燃料组合物。

发明背景

近来增长的费用、短缺的威胁以及供应的中断已突出了相对于石油基产品的替代燃料源的需求。生物燃料尤其成为替代燃料的焦点。

本发明提出一种在炼油厂热处理装置中生产生物燃料的方法，该方法通过共同处理生物质与来自传统炼制工艺的馏分油(distillates)和渣油(residuals)。

从任何类型可再生原料中生产燃料，也就是获得所需特性的特定燃料，都存在与之相关的特定问题。因此，需要一种可再生类型原料能有效用于制备高品质燃料的方法。

发明概述

根据本发明的一个实施方案，通过原料的延迟炼焦生制备物燃料的方法，是指在常规延迟炼焦装置中对固体生物质与新鲜烃进料共同处理。

在请求保护的本发明的一个实施方案中，常规延迟炼焦装置的原料包括烃原料诸如具有或不具有馏分油的石油渣油和固体生物质物质。在本发明的某些实施方案中，固体生物质物质衍生自水生植物。例如，水生植物诸如预处理的或完整浮萍属用作有潜力被转化成烃的富含脂类、碳水化合物、残留蛋白质、纤维素和其他有机物质的源。浮萍属的预处理包括生物质在炼焦器中转化之前提取富含蛋白质的料流。可用于本发明实施方案的其他固体生物质物质的来源包括植物源物质诸如锯齿草、木质物质、油籽和动物源物质诸如脂肪。各种类型和来源的生物质可用于本发明的实施方案中。

在本发明的某些实施方案中，固体生物质与烃渣油以不同比例混合，产生的浆液在延迟炼焦器中炼焦。浆液可在装置的新鲜进料部分形成或在反应阶段在焦炭鼓中形成。所述固体生物质的量相对于新鲜进料的体积百分比在从0.1％至60％的范围内。浆液中生物质的比例可根据炼焦器装置的容量和其处理生物质物质的能力增加。

附图的简单描述

图1是延迟炼焦工艺的示意图；且

图2是根据本发明示例性实施方案处理生物质工艺的流程图。

本发明具体实施方案的详细描述

在本发明一实施方案中，使用包含烃和固体生物质物质的浆液的延迟炼焦过程在图1所示的延迟炼焦器，或其他适合的炼油厂热处理装置，如减粘裂化或热裂化装置中进行。

在本发明一实施方案中，将烃进料进料至炼焦工艺中通过炼焦器分馏塔的底部液体池。分馏塔用作各种液体和气体产品从其移出的点，例如燃料气体和LPG、轻石脑油、重石脑油、轻瓦斯油、中间瓦斯油和重瓦斯油。将来自炼焦器分馏塔的底部产品进料至炼焦器加热器中，从而使热裂化反应开始。然后炼焦器加热器的流出物被送至焦炭鼓，在其中进行热裂化和焦化或碳化反应直至完成，产生焦炭和来自焦炭鼓的由轻质烃组成的流出物(炼焦蒸气)，此流出物被送至炼焦器分馏塔。在某些实施方案中，一部分冷凝液体再循环并与进料一起泵送至炼焦器加热器。

在本发明一实施方案中，固体生物质物质与残渣烃进料混合并进料至炼焦器分馏塔。

在本发明另一实施方案中，固体生物质物质可在反应或淬火期间直接加入焦炭鼓。

在本发明另一实施方案中，固体生物质物质，优选以浆液形式，可直接加入炼焦器加热器进料管线或在加热之前直接加入焦炭鼓。在本发明其他实施方案中，固体生物质物质不提前加热而直接加入炼焦器加热器进料管线。

浆状生物质可分阶段加热并在低温加热后闪蒸，以降低所产生的水和酸性烃的载量，否则这些物质需要在炼焦器分馏塔、炼焦器加热器、焦炭鼓、分馏塔回收系统和炼油厂废物处理系统的主要部分中进行处理。

固体生物质物质的量相对于浆液其余部分的重量百分比在从0.1％至60％的范围内。在本发明一实施方案中，固体生物质的量相对于浆液其余部分的优选重量百分比在从10％至40％的范围内。在本发明另一实施方案中，固体生物质的量相对于浆液其余部分的优选重量百分比在从20％至40％的范围内。浆液中生物质的比例可根据炼焦器装置的容量变化。小容量装置能容纳5wt％-20wt％的生物质(在石油渣油中)，然而大容量的装置能含有40wt％-50wt％的固体生物质物质(在浆液中)。