[发明专利]提取燃料或推进剂的方法

说明书

本发明涉及一种在有含烃潮湿生物质存在的条件下通过重油热裂解提取(Gewinnung)燃料或推进剂的方法，其中加热重油直至含烃生物质热解，从而生成燃料或推进剂，从加热后的重油中将其去除，接着将其冷凝。

根据文献可知，使生物源原料在温度约为300℃～350℃下于媒介油中液相热解，以提取热解油。这里，通常使用例如热负荷能力很高、并且尽可能不参与生物质热解反应的热媒油作为惰性媒介油。

这些方法的缺点在于：耐热媒介油价格昂贵，而且必须首先以非常复杂的方法去除热解残留物，然后才能将其再次用于液相热解。但是从经济角度来看，不可能以完全没有损耗的方式净化这些媒介油或者从中分离出热解残留物。由于用来提取燃料或推进剂的媒介油的消耗量大，而且需要使用催化剂，因此这些方法的生产成本多数并不经济。

US 2007/0261996A1阐述了使用一种称之为接触油的媒介油将生物质油化的方法。媒介油具有至少为200℃的初馏点，在所述实施例中使用常见的重油作为媒介油。这种油化方法可以使用任何一种水分重量百分比含量至多30％的含糖生物质(例如木材或秸杆)作为生物源原料。在与媒介油接触之前，首先将生物质加热到40℃～最大150℃之间的某一温度，经预热之后送入反应室之中。在反应室中使得生物质与之前加入的热媒介油接触，在200℃～600℃之间的反应温度下使其裂解。在随后的处理步骤中将反应相分成低沸点和高沸点馏分，高沸点馏分至少部分还作为媒介油使用。

这种油化方法的缺点在于：潮湿的生物质在反应室内直接与热媒介油接触。这里，既没有预先干燥生物质或者使得生物质与反应室外经过预热的媒介油进行预接触，以便尽可能温和地降低生物质的水分含量，也没有在送入反应室之前预测定生物质的水分含量。生物质中所含的水分会在反应室内形成不希望的增多的水蒸气，使得产物收率减小或者产物质量下降。

此外按照这种油化方法所述，还要将一种固体催化剂(例如一种催化剂分子筛)加入到反应相之中，因此操作成本高于不使用催化剂的油化方法。

因此本发明的目的在于，阐述一种在有含烃潮湿生物质存在的条件下通过重油热裂解提取燃料或推进剂的方法，所述方法避免了现有技术的上述缺点，并且因此能够在裂解产物中获得含量尽可能高的短链烃。

按照权利要求1前序所述提取燃料或推进剂的方法，采用权利要求1特征部分所述的特征，即可达到这一目的。从属权利要求均涉及本发明的其它有益实施方式。

本发明所述的方法是一种在有含烃潮湿生物质存在的条件下通过重油热裂解提取燃料或推进剂的方法，其中加热重油直至含烃生物质热解，从而生成燃料或推进剂，从加热后的重油中将其去除，接着将其冷凝，其中使用含烃生物质，其中水分桉生物质计的重量百分比含量最多为1.0％。

可以使用例如矿物油、尤其是矿物油提炼过程中产生的高沸点渣油以及单纯品种的植物或动物脂肪和油或者混合物作为重油，此类重油优选仅在250℃以上温度才开始沸腾。

同样可想而知，可以使用植物油提炼过程中产生的废弃产物或副产物，例如棕榈脂肪酸蒸馏物(PFAD)作为本发明所述方法中的重油。

既可以使用含纤维素的生物源材料(例如木材、秸杆、纤维素或者果实籽粒)、也可以使用不含纤维素的生物源材料(例如藻类残留物、骨粉或动物粉或污泥)作为含烃生物质。按照本发明所述，也可以使用植物油获取过程中产生的压榨残渣(例如菜籽饼)作为含烃生物质。

有利的是所述含烃生物质具有尽可能少的氮负荷，这样即可防止N₂进入推进剂相之中。

为了保证按生物质计的重量百分比水分含量最多为1.0％，可按照本身已知的干燥方法对含烃生物质进行干燥，为此可在干燥之前和之后测定生物质的水分含量。有利地在80℃～200℃、尤其在大约150℃的温度下干燥生物质。

按照本发明所述方法的一种首选实施方式，使用按生物质计的重量百分比水分含量最多为0.5％的含烃生物质。

按照一种本发明所述的方法，重油中的生物质按总质量计的重量百分比含量最多为30％。

按照本发明的一种变型实施方式，重油中的生物质按总质量计的重量百分比含量最多为20％。

按照本发明所述方法的另一种变型实施方式，重油中的生物质按总质量计的重量百分比含量低于5％。

重油中的生物质按总质量计的重量百分比含量至少为0.001％。