[发明专利]用于生物质的水热转化的系统和方法

权利要求书

1.一种方法，包括：

第一水热处理，包括一起处理生物质的含水悬浮液和第一有机溶剂，所述第一有机溶剂在室温下与水不混溶，在包括约150℃至约350℃之间的第一处理温度以及约500psi至约3000psi之间的压力的第一亚临界水热条件下，产生第一多相混合物，所述第一多相混合物包括有机相和水相；以及

将所述有机相与所述水相分离。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一有机溶剂包含烃。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述生物质的所述含水悬浮液包括约5重量％至约30重量％之间的所述生物质。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中所述生物质包含藻类。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中在所述亚临界处理步骤中使用的水与所述第一有机溶剂的体积比为约1：1至约10：1之间。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述生物质具有小于约10的C：N。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中在所述分离步骤之后，所述有机相具有大于约40的C：N。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，进一步包括从通过所述分离步骤产生的所述水相回收碳。

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括将通过所述分离步骤产生的所述水相提供至蒸炼器以生成生物气。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括将所述生物气进行蒸汽甲烷转化以将其甲烷部分转化为氢和二氧化碳。

11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括将所述生物气蒸汽气化以将其甲烷部分转化为合成气。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括处理所述合成气以产生液态烃。

13.根据权利要求8所述的方法，其中从所述水相回收碳包括产生二氧化碳。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述二氧化碳被用于培养藻类。

15.根据权利要求13所述的方法，其中将所述二氧化碳供给至所述第一水热处理中。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，进一步包括将催化剂添加至所述第一水热处理。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法，进一步包括在所述第一水热处理之前产生所述生物质的所述含水悬浮液。

18.根据权利要求17所述的方法，其中产生所述生物质的所述含水悬浮液包括培养藻类并且对所述藻类脱水。

19.根据权利要求1-18中任一项所述的方法，进一步包括将所述有机相转化为燃料。

20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括将所述燃料中的一些燃料作为所述第一有机溶剂的至少一部分供给回到所述第一水热处理中。

21.根据权利要求1-20中任一项所述的方法，其中所述第一温度不超过约200℃。

22.根据权利要求21所述的方法，其中

所述第一多相混合物还包括固相，

所述分离步骤还包括将所述固相与所述有机相和所述水相分离，以及

所述方法还包括：

第二水热处理，包括在包括高于所述第一处理温度的第二处理温度以及约200psi至约3000psi的压力的第二水热条件下处理所述固相，以产生有机相和水相的第二多相混合物，以及

将所述第二多相混合物的所述有机相和所述水相分离。

23.根据权利要求22所述的方法，还包括将从分离所述第一多相混合物和所述第二多相混合物所回收的所述有机相转化为燃料。

24.根据权利要求22或23所述的方法，其中所述第二水热处理进一步包括一起处理所述固体和第二溶剂。

25.根据权利要求22、23或24所述的方法，还包括从分离自所述第二多相混合物的所述水相回收碳。

26.根据权利要求22-25中任一项所述的方法，其中所述第二水热处理包括第二亚临界水热处理。