[发明专利]一种生产生物原油的工艺

说明书

本发明涉及一种从生物质生产生物原油的工艺。该工艺在250℃至400℃温度，70bar至225bar压力，存在催化剂的条件下，水热液化生物质以获得含有生物原油的产物混合物。冷却该含有生物原油的产物混合物以获得冷却后的混合物；然后从冷却后的混合物分离油，获得生物原油和含有催化剂的残留物。生物原油的碳含量在60wt％至85wt％之间。

技术领域

本发明涉及一种生产生物原油(CBO)的工艺。

定义

本发明中使用的下列单词和短语通常具有如下规定的含义，除非在使用它们的上下文中另有说明。

生物质

本发明中的生物质一词指有机垃圾(包括藻类物质)、都市垃圾、木材、农作物或废料、市政垃圾等可以用作燃料或能源来源的材料。

生物原油

本发明中使用的生物原油一词指从生物质得出的油或生物燃料，可以用于代替石油燃料。

均相催化剂

本发明中使用的均相催化剂一词指与反应物或反应介质同处一相的催化剂。

背景技术

经济发展需要能源，而这一能源需求在历史上导致了环境污染的增加。虽然“环境”和“能源”一直处于竞争态势，但未来需要环保和能源可持续性并举。因此，人们一直投入大量精力，研究用可再生能源技术(如生物质燃料)取代大部分化石燃料。作为可再生能源，生物质可以直接通过燃烧用于产生热量，或者间接转化为其他形态的生物燃料。生物燃料来自于生物质，用于替代化石燃料。可以采用多种不同方法将生物质转化额外生物燃料，通常分为热、化学和生物化学方法。

藻类是一种重要的可再生生物质，具有光合作用效率高、环境适应能力强、生长周期短等优点，对于大批量培育简单而经济。

酿酒厂的酒糟水、都市垃圾、木材、农作物或废料、市政垃圾、酿酒厂废料、工业废料等的处置是现代的一个重要环境问题。但是，这些废料含有数量可观的可以有效转化为生物燃料的生物质，因此是重要的生物燃料来源。

水热液化(HTL)技术将水分含量高的废生物质转化为能量密集的“生物原油”(CBO)，后者可以用于直接燃烧或提炼获得运输级燃料。HTL也称为水热解，可以将生物废料或生物质等复杂有机材料还原为生物原油和其他化学品。开发藻类、酿酒厂酒糟水或工业废料等生物质在存在高活性催化剂条件下的水热转化，将能够提高自力更生能力，减少对石油原油的依赖。开发出使用更廉价市售催化剂/化学品的上述转化工艺后，可以生产与精炼厂工艺使用的石油原油相容的CBO。

水热液化(HTL)技术对生物质加热加压，其优势在于可以在生物质仍处于潮湿状态下，高效转化脂质和其他有机成分。HTL过程中，水分含量高的生物质受到高温高压作用，分解化学组成并重新形成生物原油。

生物原油中的脂质可以通过溶剂萃取或物理萃取方法提取。但此类技术无法完全萃取脂质。要使生物质成为经济可行的生物原油替代生产方法，需要最大程度提高所有成分(不仅仅是脂质)带来的收益。需要一种能够处理全部生物质以生产液体能源载体的高温高压热化学转化技术。

因此，需要开发一种将生物质转化为生物原油(CBO)的工艺。

发明目的

本发明的一些目的如下，并通过以下至少一种具体实施方式满足。

本发明的一个目的是改善现有技术的一个或多个问题或至少提供一种有用的选择方案。

本发明的一个目的是提供一种生物原油生产工艺。

本发明的另一个目的是提供一种简单、高能效、节约时间并且高产率的生物原油生产工艺。

本发明的另一个目的是提供一种能够生产具有相对高碳含量的生物原油的工艺。