[发明专利]转化含木质纤维素生物质的重碳质材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及木质纤维素生物质，特别是木质和植物废料的升级的方 法，所述物通常用于生产生物燃料，并可能用于生产或联产液态燃料和 /或氢，甚至化学产品，如甲醇。

更具体地说，本发明涉及一种用于转化混有烃馏分的、含木质纤维 素纤维材料的进料以生产可供气化装置生产合成气的细固体悬浮体的 方法。

按定义，合成气是一种混合物，主要包含一氧化碳和氢(不计水分， 这两种组分，CO+H₂，占干气的50％以上，一般在90％以上，甚至占99 mol％)。它还可任选地包括有限数量二氧化碳，如果打算在下游生产甲 醇的话。

合成气可借助化学合成反应生产出液态馏分，例如烃馏分，特别是 石脑油馏分和粗柴油馏分和/或借助费托合成生产烯烃馏分。它也可生产 各种各样化学基础原料或可选择的燃料，例如，甲醇和二甲醚。

进一步说，术语“合成气”在本发明中被用来指一种混合物，它包 含50mol％以上氢+碳的氧化物(不计H₂O)的混合物，旨在用于生产氢或 用于能源领域如燃气轮机用燃料。

因此，本发明不局限于合成气的某种特定应用。

然而，本发明最重要的用途之一在于基于费托反应的合成烃特别是 石脑油(典型沸点低于约200℃的烃类石油化学基础)，更具体地说高品 质粗柴油生产链。

按照本发明，此种高品质产品可通过以至少部分地由木质纤维素类 型生物质，典型例子如碎木片构成的起始原料来生产。然而，本发明可 用任何类型木质纤维素生物质实施。

下面举出木质纤维素生物质的几种非限制性例子：

●农业残余物(麦秸、甘蔗渣或任何其它类型木质纤维素生物质残 渣等)；

●林业残余物(来自森林削薄的产品)；

●林产品；

●锯木厂残余物；

●专门培养物(例如，短小杂木林的轮伐)。

背景技术

本领域技术人员知道用于废料的热解或高温裂解和/或用于木质纤 维素生物质的液化等方法。这些方法操作在超过250℃，甚至高达600 ℃的温度，旨在获得残余固体并产出热解气以及通常至少一种水和/或有 机液相，通常称作“生物-油”，即，生物学来源的油。采用的停留时间 各不相同，从一秒钟至几分钟以实现快速热解，到几分钟至一小时或更 长以达到慢速热解或液化。本发明方法，更具体地说，适用于热解方法 (或高温热解方法，这两个词可能独立地使用)，只要获得的产品为50wt％ 以上，或甚至90wt％的固体；在液化方法中它主要或基本上是液体。

热解技术多种多样，尤其可采用直接或间接接触的热砂流化床。

使用螺旋或双螺旋装置加上直接或间接加热也被建议了，例如使用 热砂硫化床。这些技术实施起来比较复杂。

本申请人的法国专利FR-A-2678850描述一种双夹套回转热解炉， 适合用于生活废物，可包括生物质的处理。

本申请人未公开的专利申请FR 06/07049描述，在精细磨碎前，碎 木片在双夹套回转炉中的“焙烧”，典型地供夹带床气化装置作原料。

该方法利用温和热解或焙烧改变生物质的结构，以促进以后的研磨 操作。所用热解炉是一种双夹套回转炉；该技术实施起来比较困难。

可见，目前仍需要一种实施起来既简单又可靠的木质纤维素生物质 热处理技术。

另外，本领域技术人员还知道，本发明的任选补充步骤，即，部分 氧化，还有费-托合成转化。

该现有技术描述一种通过重碳质材料的部分氧化生产合成气等方 法。可参见，特别是，著作

Le raffinage du pétrole，Procédés de transformation，P Leprince，Editions Technip，Paris，1998″，pages 492 à509.

该参考著作也描述了费-托转化上游的合成气提纯处理，例如，以冷甲醇 洗涤的Rectisol方法。