[发明专利]用于由生物质生产生物油和生物气的方法

说明书

本发明涉及由生物质生产液体燃料和气体燃料的方法。将生物质送至预处理区段以形成能够被移动和/或泵送的均相，其中使惰性部分与生物质分离，并且将生物质切碎和/或研磨以减小其尺寸。然后对获得的均相在240℃至310℃的温度下进行亚临界水热液化以形成液化相。然后对作为液化过程的输出的所述液化相进行分离。分离之后，方法以两种可替代且互斥的模式继续。在第一种模式中，对第一水相进行多阶段厌氧反应以产生生物气；然后将来自分离的油相分离成生物油和固体残留物。在第二种模式中，然后通过不同的密度或动力学对分离的混合相进行分离以形成第一水相、生物油和气相。然后对第一水相进行多阶段厌氧反应，由此产生生物气、泥流和第二水相。

描述

本发明涉及用于由生物质生产液体燃料(优选生物油)和气体燃料(优选生物气)的方法，其目的是获得其向高级生物燃料(advanced biofuel)的高转化与高能效的组合。

在本专利申请中，通过能效，申请人意旨在描述和要求保护方法产品(例如产生的液体和气体燃料，并且特别是生物油和生物气)的热量值的总和与在方法中作为原料引入的生物质的热量值之间的比率。

在本专利申请中，转化被理解为是指所产生的生物油的重量和所产生的生物气的重量之和与原料干重的重量比。

欧洲共同体强加了在制备燃料或发电过程中引入生物来源成分的义务。当前的生物燃料监管框架源自法规《燃料质量指令》(FQD 2009/30/EC)和《可再生能源指令》(RED2009/28/EC)。在主要干预措施中，RED 2009/28/EC强加了到2020年将“生物来源成分”以高至10％的热量值引入常规化石燃料中的义务。监管框架仍在不断发展：特别是迄今为止，正在讨论的提议是引入最高限制为7％的来自第一代来源(即与食品竞争的来源，(例如棕榈油、菜籽、大豆等))的生物燃料，并且引入最少量的高级生物燃料。

在本文中，“高级生物燃料”应理解为是指源自不与食品生产竞争的来源的液体和气体燃料，例如源自对城市固体废物进行的分类收集的有机材料，因为其具有满足在工业规模上应用的临界质量，并使其具有成本效益。在本文中，术语“生物质”是指以下元素或其混合物：

-有机来源的城市固体废物，其可以选自例如对废物进行分类收集得到的有机材料，从混合的城市固体废物中分选的有机材料，收集得到的城市固体废物的有机部分(也称为OFMSW)，学校和公司食堂废物或其混合物；或所述有机材料与修剪插条和/或农业残留物的混合物；

-废水处理厂产生的生物性质的初级和次级污泥；

-来自农业和/或畜牧业的残留物和/或废物；

-来自农业和食品工业、包装工业和大型食品零售商的残留物和/或废物；

-来自农业加工、造林和/或林业的残留物和/或废物；

-微藻和/或大型藻类；

-细菌生物质、蓝细菌或其它微生物，例如酵母和霉菌。

在本专利申请中，即使没有明确指出，本文中陈述的所有操作条件也应被认为是优选条件。

为了本发明的目的，术语“包含”或“包括”也涵盖术语“由...组成”或“基本上由...组成”。

为了本发明的目的，除非另有说明，否则对区间的定义总是包含端值。

术语“包含”及其派生词无意排除存在任何其它组件/成分、步骤或过程，无论它们是否在本文中公开。为避免任何疑问，除非另有说明，否则本文中通过使用术语“包含”要求保护的所有方法都可以包括任何其它步骤。

用于处理城市固体废物的有机部分或者当前更一般使用的术语同化废物或生物质的技术可以被分为四种类型，其对这里列出的待获得的产品起作用：

-堆肥厂，旨在生产用于农业和园艺部门的高质量有机土壤改良剂；