[发明专利]由生物质生产生物油的方法

说明书

本发明涉及由生物质生产生物油的方法。

更具体而言，本发明涉及由生物质生产生物油的方法，所述方法包括将生物质进料至液化反应器，所述生物质具有特定含量的蛋白质和脂质以及特定的pH，使所述生物质经受在特定温度、压力和时间条件下运行的液化，获得包含由生物油组成的油相、固相、气相和含水相的混合物。

因此获得的生物油(或生物原油)可有利地以本身或在任选的提质加工处理之后用于生产生物燃料或生物可燃物，所述生物燃料或生物可燃物可进而以本身或以与其它燃料的混合物的形式用于机动车辆。或者，所述生物油(或生物原油)可以以与化石燃料(燃料油、煤等)的混合物的形式用于产生电能或热量。

众所周知，在欧洲共同体(European Community)中存在将“生物起源的组分”用于燃料或用于产生电能的需求。

对生物燃料的现有法规框架来源于欧洲标准“燃料品质指令”(Fuel Quality Directive,FQD 2009/30/EC)和“可再生能源指令”(Renewable Energy Directive,RED 2009/28/EC)。在主要的干预之中，RED 2009/28/EC强制实行在常规化石燃料中引入“生物起源的组分”，至2020年多达10％的热值。法规框架在演变中，具体而言，当前正在讨论修正RED 2009/28/EC的提议，旨在引入7％最大限值用于来自第一代来源、即来源于与营养竞争的来源(例如棕榈油、菜籽油、大豆油等)的生物燃料并且引入最小量的“高级生物燃料”。在鉴定为“高级生物燃料”的来源的原料之中，可提及来源于不与食品生产竞争的来源的生物质，所述生物质在下文更好地定义。

当前使用的对来源于不与食品生产竞争的来源、具体而言来源于固体城市废物的经区分收集的有机材料的生物质进行处理的技术可相对待获得的最终产物而落入以下四种类别：

(1)堆肥装置，旨在生产指定用于农业和园艺业的高品质有机土壤改进剂；

(2)厌氧消化装置，旨在利用有机级分提质加工成沼气来回收能量；

(3)好氧稳定或生物稳定装置，旨在对有机级分进行预处理用于使与垃圾填埋场中可腐败物质的存在相关的负面影响减到最小，或用于生产适合于环境恢复、被称为“稳定化有机级分”(SOF)的土壤改进剂；

(4)热处理，旨在回收物质和能量。

热处理(4)不同于在条目(1)、(2)和(3)下所示技术，是关于可潜在获得的产物以及所需的投资，后者一般高得多。在热处理的类型之中，可提及以下者，例如：

(4a)燃烧，其中生物质被转换成能量；

(4b)气化，其中生物质被转换成合成气；

(4c)热解，其中生物质被转换成生物油；

(4d)液化，其中生物质被转换成生物油。

液化是将生物质转化成生物油的热处理中的一种，其相对于上文所示其它热处理，即燃烧、气化、热解的实质差异，在于直接对湿物质和一般在更低温度进行热处理。

自四十年代后已知主张液化的基本方法。如互联网网站http://newoilresources.com/history.html中所示，实际上，在1939年授权了涉及将木材转化成生物油的方法的专利，但由于缺乏工程手段和适当的冶金术，未曾实现所得生物油的商业化。

对关于液化的技术演变，从最初的出版物直至其当前状态，包括运行变量(例如温度、时间、压力)、入口处装料(例如生物质)的效应和所得生物油的表征的最新描述由Christensen P.S.在“Hydrothermal Liquefaction of Waste Biomass-Optimizing Reaction Parameters”，博士论文，2014年8月，丹麦Aarhus大学中提供。

对通过使用模型化合物进一步发展的液化反应机制的详细描述由Croce A.在“From Biomass to Bio-oil by Hydrothermal Treatment:a Modeling Study”，L’Aquila大学，学年2013-2015中提供。