[发明专利]在源于非化石资源的氢气存在下由直接液化和间接液化结合的杂化途径转化碳基材料的方法

权利要求书

1.将碳基材料转化为燃料基质的方法，所述方法包括以下步骤：

a) 在氢气存在下，在包括担载催化剂作为沸腾床的至少一个反应器中将至少一部分所述碳基材料液化，

b) 将在步骤a)结束时获得的排出物分离成为至少一个燃料基质烃类的轻馏分和包含在至少340℃沸腾的化合物的残余馏分，

c) 使用至少一个非化石资源产生氢气，将由此产生的氢气至少部分引入液化步骤a)，和随后的反向水煤气反应步骤e)和随后的Fischer-Tropsch反应步骤f)，

d) 将一部分碳基材料和/或至少部分由步骤b)产生的残余馏分气化，以产生包含氢气、CO和CO₂的合成气，以及来自该气化的残余馏分，

e) 将所述合成气中存在的至少部分CO₂分离并在由步骤c)产生的氢气存在下通过反向水煤气反应将分离的CO₂转化，以产生CO和水，

f) 借助于Fischer-Tropsch合成将用至少一部分由步骤e)产生的CO以及至少一部分由步骤c)产生的氢气补充的合成气转化，以产生燃料基质。

2.根据在前权利要求的方法，其中所述非化石资源为水、盐酸、氯化氢、硫化氢和/或生物质。

3.根据权利要求2的方法，其中所述氢气制造包括通过电解、高温电解、热化学循环和/或微生物分解水。

4.根据权利要求2的方法，其中所述氢气制造包括电解盐酸和/或氯化氢与二氧化铈反应。

5.根据权利要求2的方法，其中所述氢气制造包括借助于热处理和/或与金属氧化物反应来分解硫化氢。

6.根据权利要求2的方法，其中所述氢气制造包括生物质气化。

7.根据在前权利要求之一的方法，其中供应氢气制造的能量为非化石能量，其选自核能、光伏太阳能、低温太阳能热能、高温太阳能热能、风能、水力或水电、海洋能源、地热能和/或生物质，其为单独的或为两种或多种以相同或不同比例的组合。

8.根据在前权利要求之一的方法，其中所述碳基材料为选自煤炭、生物质、藻类、源于油和/或精制油的原料、源于这些原料的热化学或热液转化的产物、烃类废物、工业聚合物、有机废物和/或家用塑料的原料，其为单独的或为两种或多种以相同或不同比例的混合物。

9.根据在前权利要求之一的方法，其中分离步骤b)可以获得气相，至少一种石脑油、煤油和/或柴油类型的烃类的轻馏分和至少一种包括在至少340℃下沸腾的化合物的残余馏分，所述残余馏分包含真空蒸馏馏分和真空残余馏分。

10.根据权利要求9的方法，其中将至少一部分真空蒸镏馏分部分或完全在液化步骤a)中循环。

11.根据权利要求9的方法，其中将至少一部分真空残余馏分送入气化步骤d)。

12.根据在前权利要求之一的方法，其中将至少一部分源于气化步骤d)的残余馏分部分或完全送入液化步骤a)。

13.根据在前权利要求之一的方法，其中将来自步骤d)的合成气中存在的一部分氢气分离并送入液化步骤a)。

14.根据权利要求3的方法，其中步骤d)的气化所需的氧气来源于水通过步骤c)的电解、高温电解和/或热化学循环的分解。

15.根据权利要求3的方法，其中反向水煤气反应e)期间产生的水在通过步骤c)的电解、高温水解和/或热化学循环制造氢气的步骤中循环。

16.根据在前权利要求之一的方法，包括至少一个以下精制步骤：

b1) 在至少一个包含固定床加氢裂解催化剂的反应器中，在氢气存在下，将步骤b)结束时获得的烃类的至少一部分“轻”馏分氢化裂解，和将氢化裂解结束时获得的排出物分离成为至少一个包含石脑油、煤油和/或柴油的液体馏分，和任选包括真空瓦斯油的重质馏分，

f1) 在至少一个包含氢化裂解和/或加氢异构催化剂的反应器中，在氢气存在下将至少一部分来自Fischer-Tropsch合成的排出物氢化裂解/加氢异构，

和将氢化裂解/加氢异构结束时获得的排出物分离成为至少一个包含石脑油、煤油和/或柴油的液体馏分和任选重质馏分，

c) 将源于步骤b1)和f1)的包含石脑油、煤油和/或柴油的液体馏分最终混合。