[发明专利]用于将生物质转化为含氧的有机化合物的方法、用于该方法的设备及通过该方法产生的组合物

摘要

公开了将生物质转化为含氧的有机化合物的方法，其使用低成本和保护发酵操作的简化的合成气净化操作。本发明的方法通过非催化性地部分氧化来处理来自气化器的粗合成气。该部分氧化降低了合成气中的诸如甲烷、乙烯和乙炔的烃含量，从而为厌氧发酵提供有利的原料气来产生含氧的有机化合物，诸如乙醇、丙醇和丁醇。此外，部分氧化便于合成气进行任意额外的净化，所述净化可能为厌氧发酵所需。还公开了发生炉煤气和部分氧化方法。

主权项

用于将生物质连续地转化为含氧的有机化合物的方法，其包括：(a)在高温下连续气化生物质以提供至少450℃的温度的粗合成气，所述粗合成气具有包含以下成分的成分组成：一氧化碳、氢、二氧化碳、至少3摩尔百分数的甲烷、至少100基于摩尔的ppm硫化氢、至少600基于摩尔的ppm的苯、至少1000基于摩尔的ppm的乙烯、至少500基于摩尔的ppm的乙炔、至少20基于摩尔的ppm的氰化氢和灰分；(b)通过析相作用去除以质量计的大部分灰分，同时使粗合成气维持在至少350℃的温度下以提供灰分减少了的粗合成气；(c)在部分氧化条件下使所述灰分减少了的粗合成气与氧气连续地接触以在800℃至1700℃之间的温度下进行部分氧化，并持续足够的时间，从而提供部分氧化的合成气，其基于成分组成具有包含小于1摩尔百分数的甲烷和一氧化碳的成分组成，所述一氧化碳的摩尔浓度至少与所述灰分减少了的粗合成气中包含的一氧化碳的摩尔浓度相同，所述部分氧化的合成气还具有包含至少80基于摩尔的ppm硫化氢、小于50基于摩尔的ppm乙烯、小于10基于摩尔的ppm乙炔的成分组成；(d)至少部分地通过与水接触来连续冷却所述部分氧化的合成气，以将所述部分氧化的合成气冷却至100℃以下的温度，并基于成分组成提供包含小于80基于摩尔的ppm硫化氢的骤冷合成气；和(e)通过吸附和化学反应中的至少一种从所述骤冷合成气去除氰化氢，以提供发酵原料气，其具有小于2基于摩尔的ppm的氰化氢含量的成分组成；和(f)向具有水性溶剂的发酵区连续地供给所述原料气以产生所述含氧的有机化合物，所述水性溶剂包含适合于将所述合成气转化为所述含氧的有机化合物的微生物且被维持在厌氧发酵条件下。