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加氫熱解所產(chǎn)生的二氧化碳用于工藝惰化的用途的制作方法

文檔序號(hào):12509139閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種加氫熱解方法,包含:

將(i)氫氣和(ii)含生物質(zhì)原料或生物質(zhì)衍生原料饋送到加氫熱解反應(yīng)容器中,產(chǎn)生含CO2蒸氣流和至少一種液體產(chǎn)物,

使用從所述含CO2蒸氣流中分離出的CO2產(chǎn)物實(shí)現(xiàn)所述加氫熱解方法中的至少一種惰化功能,所述惰化功能選自由以下組成的群組:操作固體輸送設(shè)備、覆蓋液體容器、干燥含生物質(zhì)原料、輸送或分離固體,和其組合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加氫熱解方法,其中從中分離出所述CO2產(chǎn)物的所述含CO2蒸氣流是選自由以下組成的群組:(i)加氫熱解反應(yīng)器蒸氣,其獲自加氫熱解反應(yīng)器輸出物;(ii)加氫轉(zhuǎn)化段輸出物;(iii)蒸氣流或經(jīng)提純的預(yù)反應(yīng)器蒸氣流;(iv)再生排出物和(v)加氫氣化排出物,和其組合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的加氫熱解方法,其進(jìn)一步包含:

從所述加氫熱解反應(yīng)容器中抽出加氫熱解反應(yīng)器輸出物;

將所述加氫熱解反應(yīng)器輸出物在除去基本上所有炭顆粒之后而獲得的加氫熱解反應(yīng)器蒸氣饋送到加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)容器中;

使所述加氫熱解反應(yīng)器蒸氣的至少一部分在加氫轉(zhuǎn)化段中加氫轉(zhuǎn)化,以獲得加氫轉(zhuǎn)化段輸出物;

通過冷凝成基本上完全脫氧的烴液體而從所述加氫轉(zhuǎn)化段輸出物中回收加氫轉(zhuǎn)化氣態(tài)混合物;和

將所述加氫轉(zhuǎn)化氣態(tài)混合物的至少一部分引入蒸汽重整器中,從而在蒸汽重整器排出物中提供CO2的凈產(chǎn)生,此外為氫氣的凈產(chǎn)生;

其中所述含CO2蒸氣流是所述蒸汽重整器排出物,且所述CO2產(chǎn)物是作為從所述蒸汽重整器排出物中分離的富CO2產(chǎn)物回收。

4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一權(quán)利要求所述的加氫熱解方法,其中從含CO2蒸氣流中分離出且用于選自由以下組成的群組的任何惰化功能的所述CO2產(chǎn)物和任何其它CO2產(chǎn)物包含衍生自所述含生物質(zhì)原料或生物質(zhì)衍生原料的可再生碳的CO2:操作固體輸送設(shè)備、覆蓋液體容器、干燥含生物質(zhì)原料或生物質(zhì)衍生原料、輸送或分離固體,和其組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加氫熱解方法,其中從含CO2蒸氣流中分離出且用于選自由以下組成的群組的任何惰化功能的所述CO2產(chǎn)物和任何其它CO2產(chǎn)物包含完全從所述含生物質(zhì)原料或生物質(zhì)衍生原料的可再生碳衍生的CO2:操作固體輸送設(shè)備、覆蓋液體容器、干燥含生物質(zhì)原料或生物質(zhì)衍生原料、輸送或分離固體,和其組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加氫熱解方法,其中從含CO2蒸氣流中分離出且用于選自由以下組成的群組的任何惰化功能的所述CO2產(chǎn)物和任何其它CO2產(chǎn)物包含所述含生物質(zhì)原料或生物質(zhì)衍生原料發(fā)生至少一次轉(zhuǎn)化或衍生自所述含生物質(zhì)原料或生物質(zhì)衍生原料的含碳產(chǎn)物發(fā)生至少一次轉(zhuǎn)化而衍生的CO2:操作固體輸送設(shè)備、覆蓋液體容器、干燥含生物質(zhì)原料或生物質(zhì)衍生原料、輸送或分離固體,和其組合,所述轉(zhuǎn)化選自由以下組成的群組:加氫熱解、脫除揮發(fā)份、燃燒和加氫氣化,和其組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一權(quán)利要求所述的加氫熱解方法,其中所述惰化功能是固體輸送設(shè)備的所述操作且包含分離或處置微粒固體。

8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一權(quán)利要求所述的加氫熱解方法,其中所述CO2產(chǎn)物是用于所述固體輸送設(shè)備內(nèi)的包圍所述微粒固體的環(huán)境的凈化或增壓。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加氫熱解方法,其中所述CO2產(chǎn)物是用于在所述環(huán)境用可燃?xì)怏w增壓之前或之后,凈化所述固體輸送設(shè)備內(nèi)的包圍所述微粒固體的所述環(huán)境。

10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一權(quán)利要求所述的加氫熱解方法,其中所述惰化功能是固體輸送設(shè)備的所述操作且包含所述固體輸送設(shè)備的溫度控制或隔離。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的加氫熱解方法,其中所述惰化功能包含所述固體輸送設(shè)備的所述隔離,其中所述CO2產(chǎn)物隔離于閥門之間,其相反側(cè)是氣體組合物,若混合,則所述氣體組合物會(huì)產(chǎn)生可燃混合物。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的加氫熱解方法,其中所述CO2產(chǎn)物是在壓力超過至少一種所述氣體組合物的壓力的情況下隔離,所述氣體組合物位于其間隔離CO2產(chǎn)物的閥門之一的相反側(cè)。

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的加氫熱解方法,其中所述惰化功能包含所述固體輸送設(shè)備的溫度控制,且其中所述固體輸送設(shè)備包含固體傳送螺桿。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的加氫熱解方法,其中所述惰化功能包含使所述CO2產(chǎn)物流動(dòng)通過所述固體傳送螺桿的至少一部分。

15.根據(jù)權(quán)利要求1到14中任一權(quán)利要求所述的加氫熱解方法,其中所述生物質(zhì)衍生原料是預(yù)處理原料。

16.一種由含生物質(zhì)原料或生物質(zhì)衍生原料產(chǎn)生液體產(chǎn)物的方法,包含以下步驟:

a)使生物質(zhì)物料流在含有氫氣和脫氧催化劑的加氫熱解反應(yīng)器中加氫熱解,從而產(chǎn)生包含至少一種不可冷凝氣體、部分脫氧的加氫熱解產(chǎn)物和炭顆粒的加氫熱解反應(yīng)器輸出物;

b)從所述部分脫氧的加氫熱解產(chǎn)物中除去所述炭顆粒;

c)使所述部分脫氧的加氫熱解產(chǎn)物在使用加氫轉(zhuǎn)化催化劑的加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中,在步驟a)所產(chǎn)生的所述不可冷凝氣體存在下加氫轉(zhuǎn)化,從而產(chǎn)生基本上完全脫氧的烴液體以及包含CO、CO2和輕質(zhì)烴氣體(C1-C3)的氣態(tài)混合物;

d)對所述氣態(tài)混合物的至少一部分進(jìn)行蒸汽重整,從而產(chǎn)生重整過的分子氫和二氧化碳;

e)從步驟d)所產(chǎn)生的所述二氧化碳中分離出所述重整過的分子氫;

f)將步驟e)所產(chǎn)生的所述重整過的分子氫引入所述反應(yīng)容器中用于所述生物質(zhì)的加氫熱解;和

g)使用步驟e)所產(chǎn)生的所述二氧化碳維持與所述方法有關(guān)的至少一個(gè)選自由以下組成的群組的其它步驟:操作閉鎖料斗、干燥原料、覆蓋可燃流體、容器增壓,和使用所述二氧化碳作為載氣來輸送材料。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其中步驟g)包含使用與步驟f)中的分子氫分離出的所述二氧化碳操作閉鎖料斗,其中所述閉鎖料斗經(jīng)配置以將所述材料從所述閉鎖料斗輸送到所述加氫熱解反應(yīng)器。

18.根據(jù)權(quán)利要求16或權(quán)利要求17所述的方法,其中所述材料是含生物質(zhì)原料。

19.根據(jù)權(quán)利要求16或權(quán)利要求17所述的方法,其中所述材料包含補(bǔ)充性脫氧催化劑。

20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其進(jìn)一步包含將所述二氧化碳接收于所述閉鎖料斗中以使所述閉鎖料斗增壓直到其達(dá)到第一壓力為止;將所述二氧化碳從所述閉鎖料斗輸送到高壓再循環(huán)筒以使所述閉鎖料斗減壓直到其達(dá)到第二壓力為止;將所述二氧化碳從所述閉鎖料斗輸送到低壓再循環(huán)筒以使所述閉鎖料斗減壓直到其達(dá)到第三壓力為止;以及在達(dá)到所述第三壓力之后,使所述閉鎖料斗減壓到大氣壓直到其達(dá)到第四壓力為止。

21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,其進(jìn)一步包含通過用來自所述低壓再循環(huán)筒的再循環(huán)二氧化碳使所述閉鎖料斗增壓而使所述閉鎖料斗再增壓,以及隨后用來自所述高壓再循環(huán)筒的再循環(huán)二氧化碳使所述閉鎖料斗增壓。

22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其中所述二氧化碳是用于將所述材料從所述閉鎖料斗輸送到所述加氫熱解反應(yīng)器。

23.根據(jù)權(quán)利要求16到22中任一權(quán)利要求所述的方法,其中所述二氧化碳是用于在含生物質(zhì)原料從饋料筒下引期間維持所述饋料筒中的壓力。

24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法,其中所述二氧化碳是用于操作原料傳送螺桿,其中所述原料傳送螺桿經(jīng)配置以將所述含生物質(zhì)原料從所述饋料筒輸送到干燥器或閉鎖料斗。

25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法,其中所述干燥器經(jīng)配置以干燥所述含生物質(zhì)原料。

26.根據(jù)權(quán)利要求16到22中任一權(quán)利要求所述的方法,其中步驟g)包含將容器增壓,其中所述容器是炭筒,所述炭筒經(jīng)配置以接收步驟a)產(chǎn)生的所述炭顆粒。

27.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其中所述二氧化碳是用于與所述方法有關(guān)的兩個(gè)或超過兩個(gè)選自由以下組成的群組的步驟:操作閉鎖料斗、干燥原料、覆蓋可燃流體、容器增壓,和使用所述二氧化碳作為載氣來輸送流體。

28.一種由含生物質(zhì)原料或生物質(zhì)衍生原料產(chǎn)生液體產(chǎn)物的方法,包含以下步驟:

a)使所述含生物質(zhì)原料或生物質(zhì)衍生原料在含有二氧化碳和固體床材料的預(yù)反應(yīng)器中脫除揮發(fā)份以產(chǎn)生包含所夾帶的固體顆粒的預(yù)反應(yīng)器蒸氣流,所述固體床材料選自由以下組成的群組:預(yù)處理催化劑、吸附劑、熱傳遞介質(zhì)和其混合物;

b)使所述預(yù)反應(yīng)器蒸氣流的至少一部分在含有氫氣和脫氧催化劑的加氫熱解反應(yīng)器中加氫熱解,從而產(chǎn)生加氫熱解反應(yīng)器輸出物,所述輸出物包含至少一種不可冷凝氣體、部分脫氧的加氫熱解產(chǎn)物和炭顆粒;

c)從所述部分脫氧的加氫熱解產(chǎn)物中除去所述炭顆粒;

d)使所述部分脫氧的加氫熱解產(chǎn)物在使用加氫轉(zhuǎn)化催化劑的加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中,在步驟a)所產(chǎn)生的所述不可冷凝氣體存在下加氫轉(zhuǎn)化,從而產(chǎn)生基本上完全脫氧的烴液體以及包含CO、CO2和輕質(zhì)烴氣體(C1-C3)的氣態(tài)混合物;

e)對所述氣態(tài)混合物的至少一部分進(jìn)行蒸汽重整,從而產(chǎn)生重整過的分子氫和二氧化碳;

f)從步驟e)所產(chǎn)生的所述二氧化碳中分離出所述重整過的分子氫;

g)將步驟f)產(chǎn)生的所述重整過的分子氫引入所述反應(yīng)容器中以便使所述預(yù)反應(yīng)器蒸氣流的至少一部分加氫熱解;和

h)使用步驟f)產(chǎn)生的所述二氧化碳維持與所述方法有關(guān)的至少一個(gè)選自由以下組成的群組的其它步驟:操作閉鎖料斗、干燥原料、覆蓋可燃流體、容器增壓、使用所述二氧化碳作為載氣來輸送第一材料,和使用所述二氧化碳作為載氣來輸送第二材料。

29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法,在加氫熱解步驟b)之前,進(jìn)一步包含:

從所述預(yù)反應(yīng)器蒸氣流中分離出富含固體的物料流和經(jīng)提純的預(yù)反應(yīng)器蒸氣流,其中相較于所述經(jīng)提純的預(yù)反應(yīng)器蒸氣流中的固體顆粒,所述富含固體的物料流中的固體顆粒具有更高的平均粒度或更高的平均顆粒重量,且其中所述經(jīng)提純的預(yù)反應(yīng)器蒸氣流是所述預(yù)反應(yīng)器蒸氣流中的供步驟b)加氫熱解用的一部分。

30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法,其中步驟h)包含使用與步驟g)中的分子氫分離的所述二氧化碳操作第一閉鎖料斗,其中所述第一閉鎖料斗經(jīng)配置以將所述第一材料從所述閉鎖料斗輸送到所述預(yù)反應(yīng)器,其中所述第一材料是所述含生物質(zhì)原料或生物質(zhì)衍生原料。

31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法,其中步驟h)包含使用與步驟g)中的分子氫分離的所述二氧化碳操作第二閉鎖料斗,其中所述第二閉鎖料斗經(jīng)配置以將所述第二材料從所述閉鎖料斗輸送到所述加氫熱解反應(yīng)器,其中所述第二材料包含補(bǔ)充性脫氧催化劑。

32.根據(jù)權(quán)利要求28到31中任一權(quán)利要求所述的方法,其中步驟h)包含使用所述二氧化碳作為載氣將所述含生物質(zhì)原料或生物質(zhì)衍生原料輸送到所述預(yù)反應(yīng)器。

33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法,其中所述二氧化碳是用于使所述含生物質(zhì)原料或生物質(zhì)衍生原料在步驟a)中至少部分地?fù)]發(fā)。

34.根據(jù)權(quán)利要求28到31中任一權(quán)利要求所述的方法,其中步驟h)包含使用所述二氧化碳作為載氣將補(bǔ)充性脫氧催化劑輸送到所述加氫熱解反應(yīng)器。

35.根據(jù)權(quán)利要求28到31中任一權(quán)利要求所述的方法,其中所述脫除揮發(fā)份步驟a)是吸熱的。

36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法,其中所述加氫熱解步驟b)和所述加氫轉(zhuǎn)化步驟d)均是放熱的。

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