[发明专利]低含水的源自生物质的热解油及其生产方法

说明书

优先权陈述

本申请请求2010年7月23日提交的美国申请号12/842,394的优先权。

发明领域

本发明一般地涉及生物燃料，以及更具体地涉及低含水的源自生物质的热解油及其生产方法。

发明背景

源自生物质的热解油可以用作燃料，用于各种应用。例如，源自生物质的热解油可以作为燃料，应用于某种锅炉和熔炉。在其他情况下，源自生物质的热解油可以作为一种潜在的原料提供，用于石油精炼厂中生产燃料的催化过程。最近，源自生物质的热解油作为运输燃料的用途已经得到研究，这可以减轻消费者对传统石油的依赖并减少对环境的影响。

许多方法，如快速热解，是形成源自生物质的热解油的常用方法。一般地，在快速热解工艺中，有机生物质材料，如木材废弃物、农业废弃物等在不含空气的过程反应器中被快速加热至450℃到600℃的温度，得到有机蒸气、水蒸汽、热解气体和灰分（炭）。将有机蒸气和水蒸汽冷凝，以形成源自生物质的热解油。

虽然常规的热解工艺产生了有用形式的源自生物质的热解油，但这些工艺仍可以得到改进。例如，尽管生物质在被提供到热解反应器之前通常进行干燥，以除去其超过90％的水含量，但是常规生产的源自生物质的热解油仍然可能包含复杂的、高度氧化的含20-30wt％水的有机液体。常规生产的源自生物质的热解油其高水含量可以随着时间的推移，导致相分离，并能降低该热解油的能量密度。此外，热解前干燥生物质会消耗大量的能量。

因此，希望提供用于生产低含水的源自生物质的热解油的方法，该方法的操作可以比传统的热解工艺消耗更少的能量。此外，希望生产低含水的源自生物质的热解油，该热解油的贮存稳定性大幅增加。此外，从下文详细的本发明说明和所附的权利要求，并结合说明书附图和本发明的背景将显而易见地看出本发明的其他有利的特征和特性。

发明概述

在一个实施方式中，一种用于降低源自生物质的热解油中的水分的方法包括使包括可冷凝的热解气体和不可冷凝的气体的热解气体冷凝，以将该可冷凝的热解气体与该不可冷凝的气体分离开来，该不可冷凝的气体具有水含量；对该不可冷凝的热解气体进行干燥，以降低该不可冷凝的气体的所述水含量，形成低含水的(reduced-water)不可冷凝的热解气体；以及将该低含水的不可冷凝的热解气体提供至热解反应器，以形成该源自生物质的热解油。

在另一实施方式中，一种用于制备低含水的源自生物质的热解油的方法包括将热解气体引入冷凝器，该热解气体包含可冷凝的热解气体和不可冷凝的热解气体，该不可冷凝的气体具有水含量。将该冷凝器调节到预定的温度，以在该冷凝器中提供阈值水蒸气压，从而提供保留在该源自生物质的热解油中的最大水含量。该冷凝器中将热解气体冷凝，以将该可冷凝的热解气体与该不可冷凝的气体分离开来。对该不可冷凝的热解气体进行干燥，以降低该不可冷凝的热解气体的所述水含量，形成低含水的不可冷凝的热解气体。将该低含水的不可冷凝的热解气体提供至热解反应器，以形成该源自生物质的热解油。

在仍然另一实施方式中，一种用于制备低含水的源自生物质的热解油的方法包括使包括可冷凝的热解气体和不可冷凝的气体的热解气体冷凝，以将该可冷凝的热解气体与该不可冷凝的气体分离开来，该不可冷凝的气体具有水含量。对该不可冷凝的热解气体进行干燥，以降低该不可冷凝的气体的所述水含量，形成低含水的不可冷凝的热解气体。将该低含水的不可冷凝的热解气体提供至热解反应器，以形成该源自生物质的热解油。在该热解反应器中用该低含水的不可冷凝的热解气体热解生物质材料，以形成低含水的热解气体。将该低含水的热解气体冷凝，以形成该低含水的源自生物质的热解油，该低含水的源自生物质的热解油具有范围从2%到30%的水含量。

附图说明

下文将结合如下附图对本发明进行描述，其中相同的附图标记表示相同的元件，以及其中：

图1是根据一个实施方式，用于生产低含水的源自生物质的热解油的系统的简图；以及

图2是根据一个实施方式，用于降低源自生物质的热解油中的水分以生产低含水的源自生物质的热解油的方法的流程图。

发明详述

下面的本发明的详细说明在本质上仅仅是示例性的，并不意在限制本发明或本申请和本发明的用途。此外，亦没有意图受前述的本发明背景或下文详细的本发明说明中所呈现的任何理论的约束。