CS22391A3 - Process and apparatus for quick pyrolysis in a fluidized bed transport reactor - Google Patents
Process and apparatus for quick pyrolysis in a fluidized bed transport reactor Download PDFInfo
- Publication number
- CS22391A3 CS22391A3 CS91223A CS22391A CS22391A3 CS 22391 A3 CS22391 A3 CS 22391A3 CS 91223 A CS91223 A CS 91223A CS 22391 A CS22391 A CS 22391A CS 22391 A3 CS22391 A3 CS 22391A3
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- pyrolysis
- reactor
- items
- carbonaceous material
- rapid
- Prior art date
Links
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 title claims description 89
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 54
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 26
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 92
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 80
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 61
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 46
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 39
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 38
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 38
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 33
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 25
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 8
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000002028 premature Effects 0.000 claims description 5
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims description 2
- 238000002788 crimping Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 claims 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 claims 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 claims 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims 1
- 239000003473 refuse derived fuel Substances 0.000 claims 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 65
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 27
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 21
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 19
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 14
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 12
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 8
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 4
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 239000011551 heat transfer agent Substances 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000007158 vacuum pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 235000006173 Larrea tridentata Nutrition 0.000 description 1
- 244000073231 Larrea tridentata Species 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- -1 vapors Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
- C10B49/16—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with moving solid heat-carriers in divided form
- C10B49/20—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with moving solid heat-carriers in divided form in dispersed form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B49/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
- C10B49/16—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with moving solid heat-carriers in divided form
- C10B49/20—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with moving solid heat-carriers in divided form in dispersed form
- C10B49/22—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with moving solid heat-carriers in divided form in dispersed form according to the "fluidised bed" technique
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
- C10B53/02—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
- C10B53/07—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of solid raw materials consisting of synthetic polymeric materials, e.g. tyres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
- C10C5/00—Production of pyroligneous acid distillation of wood, dry distillation of organic waste
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Description
ZPŮSOB A ZAŘÍZENI PRO RYCH -o 30 >o O < O03 30« <_ 2 >> Z23 - to
,0U PYROLÝZU V TRANSPORTNÍM reaktoru s vířivou vrstvou
Oblaat techniky
Tento vynález se v podstatě týká nového způsobu a zaří-zení pro rychlou pyrolýzu uhlíkatých látek spočívající v rych-lém promísení s vysokým koeficientem přestupu tepla s přesněřízenou, krátkou a jednotnou dobou výdrže a rychlým ochlazenímprimárního produktu v transportním reaktoru se spodním vtokem,s nesenou vrstvou a s recirkulací pevného nosiče tepla.
Dosavadní stav.techniky
Zpracování uhlíkatých surovin k výrobě tepla, chemikáliínebo paliva lze provádět nejrůznějšími termochemickými procesy.Běžné termochemické procesy, jako je spalování, zplynování,zkapalňování a konvenční pyrolýza jsou typické rovnovážné pro-cesy a poskytují relativně nízkohodnotné rovnovážné produktys velkým množstvím nereaktivních pevných látek /dřevěné uhlí,koks atd./, sekundární kapalné produkty /těžký dehet, vodnéroztoky atd./ a nekondensovatelné plyny /00^, CO, OH^ atd./.Spalování je např. omezeno na bezprostřední použití tepla azplynování za normálních okolností poskytuje nízkoenergeticképalivo s omezeným použitím. Zkapalňování a běžná pyrolýza čas-to poskytují nízký výtěžek hodnotného kapalného nebo plynnéhoproduktu. Navíc kapalné produkty takto vyrobené vyžadují častoznačného dodatečného zušlechťování.
Pyrolýza je charakterizována tepelným rozkladem materiáluze relativní nepřítomnosti kyslíku /t.zn. podstatně méně kys-líku, než je potřeba k dokonalému spálení/. Obvykle se pojempyrolýza vztahuje na pomalou konvenční pyrolýzu, jejímiž rov-novážnými produkty jsou zhruba ve stejném množství nereaktiv-ní pevné látky /uhlí a popel/, dále kapalný produkt a nekon-densovatelné plyny. - 2 -
Avšak v posledních dvou desetiletích ukázal nečekanězákladní výzkum v oblasti pyrolýzy, že rychlou /prudkou nebobleskovou/ pyrolýzou lze dosáhnout vysokých výtěžků primár-ních, nerovnovážných kapalných produktů /včetně hodnotnýchchemikálií, chemických meziproduktů, petrochemických produktůa paliv/ z uhlíkatých surovin a to na úkor nežádoucích produk-tů pomalé pyrolýzy. Jinými slovy, distribuci nízkohodnotnýchproduktů tradiční pomalé pyrolýzy se lze vyhnout přístupempředstavovaným procesy rychlé pyrolýzy.
Rychlá pyrolýza je generický termín, který zahrnuje růz-né metody prudkého dodání relativně vysoké teploty suroviněna velmi krátkou dobu, a pak prudké snížení teploty primárníchproduktů a to dříve, než může být dosaženo chemické rovnováhy.Tímto postupem jsou komplexní struktury uhlíkatých surovinrozbity na reaktivní chemické zlomky, které se zprvu tvoří de-polymerizací a těkáním, které ale nepřetrvají po významnějšíčasový úsek. Takže jsou zachovány nerovnovážné produkty a hod-notné reaktivní chemikálie, chemické meziprodukty, lehké pri-mární organické kapalné produkty, speciální chemikálie, petro-chemické produkty a/nebo vysoce kvalitní topné plyny lze oddě-lit a maximálně zvýšit jejich výtěžek na úkor nízkohodnotnýchpevných produktů /uhlí, koks atd./ a těžkých sekundárních or-ganických kapalin /dehtů, kreosotů atd./
Rychlá pyrolýza je intensivní, krátce trvající proces,který lze realisovat v reaktorech různých systémů. Společnýrys těchto reaktorů je schopnost zajistit prudké zahřátí suro-viny s omezením reakce na relativně krátký čas prudkým ochla-zením, které chemickou reakci zastaví dříve než hodnotné mezi-produkty mohou degradovat na nereaktivní nízkohodnotné konečnéprodukty. Systémy reaktorů pro proces rychlé pyrolýzy musíproto splňovat následující požadavky : 1.Velmi vysoká rychlost zahřátí suroviny. Typická rych-lost zahřátí leží v oblasti 1000 až 1,000 000 °C/s - 5 - 2. Řízená zvýšená reakční teplota. Typická reakční te-plota leží mezi 550 a 800 °C. 3. Řízená, krátká doba reakce/ doba výdrže. Typická dobavýdrže leží v rozsahu 30 ms až 2 s. 4. Prudké ochlazení produktu. Typicky je produkt ochla-zen prudce pod 350 °C za 0,5 s.
Pro určité vysokohodnotné chemické produkty /chemikálie,speciální chemikálie, petrochemické produkty/ je proces zdoko-nalen a optimalizován splněním následujících dodatečných po-žadavků : 1. Otěr reagujících částic. To je fyzikálně mechanickýproces, kterým se odstraňují kapalné produkty primár-ní depolymerizace z reagujících povrchů a to s takovourychlostí regrese povrchu, která je konsistentní s rychlostí pronikání tepla /do částice/. Ve skutečnosti v infinitesimální vzdálenosti pod povrchem, na němžprobíhá reakce zůstává teplota hluboko pod teplotoureakční a velice tím ovlivňuje probíhající reakci de-polymerizace. 2. Minimální zpětné míchání v reaktoru. To jest, že vreakční zóně je velmi minimální vnitřní recirkulace/víření/ reaktantu, nosného plynu, produktů nebopevných částic přenášejících teplo. 3. Přesné řízení jednotné krátké doby výdrže v reaktoru.
To znamená, že průměrná doba setrvání musí být nejenkrátká, ale její distribuce /rozdělení/ musí být velmiomezená nebo vůbec žádná. Dále pak praktický, ekonomický, obchodně výhodný proces vyžaduje : - 4 - 1. Relativně vysoký výtěžek žádaných produktů. 2. Převedení procesu do reaktorů průmyslového typu. 3. Průmyslově praktické operace /rozumné požadavky naenergii, životnost, kontrolovatelnost procesu atd./ Přehled způsobů pyrolýzy. Z hlediska použitelnosti systému reaktoru k vývoji pro-cesu rychlé pyrolýzy byly vyšetřovány čtyři základní typy re-aktorů. Jsou to : reaktor s fluidní vrstvou, transportní re-aktor, reaktor cyklonového typu a reaktor pro pyrolýzu vevakuu.
Fluidní vrstva. Ačkoliv fluidizovaná vrstva dosahuje prudké rychlostizahřátí a umožňuje řízené zvyšování teploty, je limitovánarelativně dlouhou dobou výdrže, což však na druhé straněje optimální pro maximální výtěžek kapalného produktu a ně-kterých hodnotných chemikálií a petrochemických produktů. V tomto typu s fluidní vrstvou existuje silné zpětné promí-chávání, které rozšiřuje distribuci doby výdrže a snižijemožnost selektivity produktů.
Pokrok v rychlé pyrolýze uhlí vedl k aplikaci mělképrobublávané fluidní vrstvy s cílem snížit střední dobuvýdrže a tím se více přiblížit k maximálnímu výtěžku kapal-ných produktů, petrochemických produktů a hodnotných chemiká-lií.
Tento systém reaktoru splňuje požadavky na velkou rych-lost zahřátí, řízení zvýšené teploty a na relativně krátkoustřední dobu výdrže ; velké omezení reaktorů s mělkou, pro-bublávanou fluidní vrstvou však spočívá v nemožnosti jejichefektivního zvětšení pro použití v průmyslovém měřítku.
Fluidní vrstva může být sice zvětšena, ale požadavky na přija-telné fluidizační vlastnosti však vyžaduji i odpovídající zvět-šení i hloubky vrstvy, která však nedovoluje specifickou krát-kou dobu výdrže, která musí být dodržena. Jiným velkým omezenímmělké probublávané fluidní vrstvy je to, že minimální možnástřední doba výdrže nemůže být menší než asi 0,5 θ·
Sekundární faktory tak obmezují dosažení optimálních pod-mínek pro rychlou pyrolýzu. V mělké probublávané vrstvě dochá-zí jen k velmi omezenému odnosu povrchu částic, a zpětné promí-chávání, třebaže je značně menší než v hluboké fluidní vrstvě,je dostatečné k tomu, aby vytvořilo významnou distribuci dobyvýdrže.
Transportní reaktory. K rychlé pyrolýze uhlíkatých surovin bylo použito čtyř ty-pů transportních reaktorů. Jsou definovány podle typu nosného/transportního/ media, kterým může být plyn nebo plyn spolu spevnou látkou, a podle směru protékání reaktorem, které můžebýt zdola nahorů nebo shora dolů. Většina transportních reakto-rů, zvláště větších rozměrů nebo průmyslových obvykle používáproudu plynu pouze k přenosu tepla na reaktant.
Hlavní nevýhodou tohoto typu reaktoru je slabé míšení su-rovin s nosičem tepla,"v podstatě žádný odnos povrchu částica slabý přenos tepla na reagující částice.
Slabý přenos tepla a omezený odnos je důsledkem použitípouze plynu jako nosného a teplo přenášejícího media. Navíc,omezení, která přináší slabý přenos tepla u reaktorůse spodnímpřívodem plynu vylučují možnost pracovat při velmi krátké doběvýdrže požadované pro optimální výtěžek celkového množství ka-palných produktů, petrochemických produktů a žádaných chemickýchproduktů. V laboratorním měřítku byly provedeny studie použití růz-ných typů reaktorů s pohybem plynu jako nosného media směremdolů. Například bylo použito reaktoru o průměru asi 2,5 cm - 6 - /1 inch/, uhlíkatou surovinou byly dřevěné piliny, pracovní te- plota v oblasti JOO až 1000 °C, doba výdrže 0,5 až 10 s a rychlost zahřívání 1000 °C/s. Výtěžek kapalného produktu byl velmi malý když cílem bylo maximalizovat uhlovodíkové plyny. Všechny dříve zmíněné nevýhody systému reaktorů se spodnímvtokem lze aplikovat i na tuto konfiguraci což snižuje možnostdosáhnout vysokého celkového kapalného výtěžku a selektivního vý-těžku petrochemických produktů a hodnotných chemikálií.
Pro zlepšení přenosu tepla v transportních reaktorech bylopoužito pevného nosiče tepla. V obou typech reaktorů, jak s tokemshora dolů, tak zdola nahorů a to o velikosti od stolního prove-dení po velikost pro komerční demonstraci byla provedena rychlápyrolýza biomasy za použití žhavého dřevěného uhlí jako nosičea přenašeče tepla.
Nedávno byl v kanadské patentové přihlášce 5^6,5^-9 popsánrychlý tepelný proces /RTP/ v trubkovém reaktoru s proudem shoradolů, který překonává mnohé z nevýhod vlastních transportním re-aktorům, jak bylo uvedeno dříve. Tento systém používá jako nosičea přenašeče tepla pro proces inertních nebo katalytických pevnýchčástic.
Tato konfigurace reaktoru umožňuje extrémně velkou rychlostzahřátí a výborný odnos povrchu částic jakožto důsledek příméhoturbulentního kontaktu mezi pevným nosičem tepla a částicemi re-aktantu. Použití tubulární sekce s tokem shora dolů za oddělenýmrychlým mísičem zajištuje minimální zpětné míchání a umožňujepřesné řízení širokého rozsahu velmi krátké a uniformní doby vý-drže s její minimální distribucí.
Nevýhodou této konfigurace reaktoru je to, že chybí praktic-ký způsob recirkulace částic nosiče tepla ze dna reaktoru do mí-siče. - 7 -
Cyklonový reaktor
Alternativní přístup k docílení extrémně vysoké rychlostipřenosu tepla, vynikajícího odnosu povrchu částic a minimálníhozpětného míšení umožňuje cyklonový nebo vířivý trubkový reaktor,ve kterém rychle se pohybující částice suroviny nuceně přicházído přímého intimního stálého kontaktu s horkou stěnou reaktoru.
Stěna setře primární, depolymerizací vzniklé kapaliny s po-vrchu reagujících částic, tyto se rychle odpaří a jsou odvedenydo chladicí /kalicí/ jednotky. Tento přístup dovoluje dokonaléřízení velmi krátké a uniformní doby výdrže. Laboratorní i vývo-jové jednotky pracovaly s biomasou jako surovinou v rozmezí te-plot od 400 do 900 °C. V malém měřítku vyhovuje tato konfigurace reaktoru více po-třebám pro efektivní rychlou pyrolýzu. Avšak možnosti pro prů-myslové aplikace jsou minimální v důsledku vlastních omezenírychlosti prostupu tepla stěnou reaktoru, extrémních těžkostíse zvětšením rozměrů a celkové absence průmyslových aplikacítěchto reaktorů v chemickém zpracovatelském průmyslu.
Vakuová pyrolýza.
Vakuová pyrolýza je speciální případ rychlé pyrolýzy. Velmiprudký přenos tepla typicky spojovaný s dříve uvedeným způsobemrychlé pyrolýzy není nutný v případě, kdy se pracuje ve vakuu,které zajistí, že kapalina vzniklá na povrchu částic depolymeri-zací je z povrchu rychle odstraněna a odvedena z reakční zónydříve, než degraduje na méněcenné sekundární produkty /uhlí, těžký dehet, nekondensovatelné plyny/. Ačkoliv byl získán re-lativně vysoký výtěžek kapalných pro-duktů a konfigurace reaktoru umožňuje selektivní odebírání spe-cifických frakcí produktu, zavádění do výroby přináší těžkosti.Nejvážnější z nich je omezený přenos tepla, vlastní těžkostispojené se zvětšováním rozměrů vakuových přístrojů, teoretickámožnost nedostatečného toku pevných látek a obecné chybění vaku-ových procesů chemické konverse v průmyslovém měřítku. - 8 - Žádný z výše uvedených reaktorů nesplňuje všechny požadavkyna průmyslový reaktor pro rychlou pyrolýzu, speciálně pokud setýká požadavků na zvětšení rozměrů reaktoru pro průmyslové pou-žití.
Podstata vynálezu Předkládaný vynález se týká procesu a zařízení pro provádě-ní účinného, rychlého, praktického tepelného a/nebo katalytické-ho zpracování uhlíkatých surovin. Oddělená turbulentní míchacízóna provádí extrémně rychlé, účinné míšení částic suroviny sčásticemi pevného nosiče tepla a s neoxidujícím nosným plynem.Přímým turbulentním kontaktem mezi pevným přenašečem tepla a su-rovinou se dociluje velmi vysoké rychlosti převodu tepla a účin-ného otěru částic, což je podstatné pro depolymerizaci a vytěká-vání a což umožňuje docílit maxima celkového výtěžku kapalnéhoproduktu.
Tento vynález se obecně týká nové metody a zařízení pro ry-chlé tepelné zpracování /jako je rychlá pyrolýza, prudké krako-vání/ uhlíkatých materiálů /surovin/, spočívající v rychlém mí-šení a přenosu tepla v reaktoru nové konstrukce. Teplo se přenášína suroviny z horkých částic pevné látky která se urychluje apotom injektuje do reaktoru v jednom nebo několika proudech anaráží na jeden nebo několik proudů suroviny. Míchací sekce takkombinuje horké pevné částice a uhlíkatou surovinu v míchacímpásmu do hustého centrálního turbulentního proudu. Pevné látkyjsou od spodku po celé délce míchací zóny urychlovány a zvyšujíturbulenci a míchání.
Transportní sekce reaktoru se spodním vtokem umístěná nadmixerem umožňuje dosáhnout minimálního zpětného míchání a zajiš-ťuje velmi krátkou, řízenou, uniformní dobu výdrže, která je pod-statná pro zachování nerovnovážného primárního kapalného produk-tu a chemických produktů a pro minimalizaci sekundárních reakcí,kterými vznikají méněcenné rovnovážné produkty, jako je uhlí,koks, těžký dehet a nekondensovatelné plyny. - 9 -
Vysoce účinná separace pevných částic a redirkulačni sy-stém /typicky typu cyklonu/ odděluje pevné částice nosiče teplaa nadměrný pevný produkt od nekondensovatelného plynu a proudupar primárního produktu a vrací nosič tepla do míchací sekceve spodku reaktoru. Ve vratném vedení pro pevné látky je umístěnřídicí ventil zajištující, aby v recirkulačním vedení nedošlok většímu zpětnému toku. V souladu s předkládaným vynálezem je vytvořen reaktor prorychlé tepelné zpracování, zahrnující : a/ protáhlý trubkový reaktor b/ míchací sekci umístěnou pod trubkovým reaktorem se vstup-ními otvory pro injektáš uhlíkaté suroviny s nebo bez neoxidu-jícího nosného plynu c/ jeden nebo několik otvorů pod míchací sekcí pro vstupproudu horkých částic pevné látky d/ reakční zónu v reaktoru nad míchací zónou skrze kterouprotékají turbulentně nesené částice pevného nosiče tepla a rea-gující suroviny e/ výstupní otvor nad reakční zónou vedoucí k vysoceúčinné-mu systému pro odlučování pevných látek /typicky cyklon se zpět-ným tokem/ pro odlučování pevného přenašeče tepla a nadměrnýchčástic pevného produktu od nekondensovatelných plynů a par pro-duktu f/ vedení shora dolů pro dopravování pevného nosiče teplaze separátoru pevných částic /tj. z cyklonu/ ke spodku míchacísekce, opatřené vhodným řídicím ventilem pro zajištění zpětnéhotoku k míchací sekci reaktoru g/ sekci ve spodní části míchacího pásma k urychlení pevnýchhorkých částic do míchacího pásma, a je-li to nutné, zúžení vmíchacím pásmu /tj. "hrdlo" nebo redukci průměru míchacího pás-ma/ k dalšímu urychlení horkých pevných částic a suroviny, tímdochází ke zvýšení turbulence, míchání a přenosu tepla. K tomu způsob rychlého tepelného a/nebo katalytického zpracování uhlíkatých materiálů, zahrnující : 10 - a/ rychlé míšení proudu uhlíkatého materiálu s proudem pev-ných částic nosiče tepla a s proudem neoxidujícího nosného plynub/ vystavení proudu uhlíkatého materiálu tepelné a/nebo ka- talytické konversní reakci v protáhlém transportním reaktoru sespodním vtokem c/ řízení doby reakce tak, aby byla zajištěna velmi krátkáuniformní doba výdrže podstatná pro zachování nerovnovážných pri-márních produktů rozkladu d/ oddělení pevných částic nosiče tepla od nekondensovatel-ných plynů a proudu par primárního produktu a recirkulace pevnýchlátek do míchací sekce e/ rychlé ochlazení primárních par pro zajištění maximální-ho celkového výtěžku kapalného produktu, petrochemických produk-tů a vybraných chemikálií.
Spodem napájený transportní reaktor podle tohoto vynálezuobsahuje kombinaci systému spodem napájeného transportního reak-toru s nesenou vrstvou /s horkými částicemi nosiče tepla/, recir-kulaci pevného nosiče tepla směrem shora dolů a zařízení pro rych-lé a dokonalé míšení pevných částic nosiče tepla s uhlíkatým ma-teriálem. Výsledný proces splňuje následující : 1/ extrémně rychlý přenos tepla z pevného nosiče tepla nauhlíkatý reaktant tak, že reaktant dosáhne žádané reakční teplo-ty ve zlomku celkově požadované doby výdrže ; 2/ přesné řízení uniformní, velmi krátké doby výdrže takové,že se dosahuje maxima výtěžku celkového kapalného nerovnovážnéhoproduktu nebo selektivních maximálních výtěžků jednotlivých che-mikálií, paliva nebo tříd chemikálií ; 3/ dokonalý otěr částic takový, že sekundární reakce v rea-gujících částicích jsou minimalizovány a tím je omezena produkcetěžkých sekundárních dehtů a pevných residuálních produktů /uhlí,koks, jemné částice uhlíku/ ; 4/ velmi omezené zpětné míšení takové, že distribuce doby výdrže je velmi úzká a sekundární reakce jsou minimální ; - 11 5/ řízená zvýšená teplota ; 6/ konfigurace vhodná pro rychlé ochlazení produktu ; 7/ zařízení pro efektivní recyklaci horkého pevného nosičetepla.
Tato konfigurace překonává problémy s dobou výdrže spojenés fluidní vrstvou. Nejen, že bylo dosaženo uniformní doby výdržea to pod hodnotou u fluidní vrstvy minimálně dosažitelnou, aletato velmi krátká doba výdrže může být skutečně dodržena u širo-ké škály průmyslových reaktorů.
Spodem napájený reaktor s nesenou vrstvou s recyklací pev-ných částic nosiče tepla podle tohoto vynálezu se může zdát po-dobný klasickému reaktoru s cirkulujícím fluidním ložem /CFB -circulating fluidized-bed/, které jsou průmyslově používány prospalování, zplynování a kalcinaci, avšak mezi nimi je řada základnich významných rozdílů : 1/ Klasické použití CFB je pro oxidační procesy /částečné neboúplné spalování/. Naproti tomu rychlá pyrolýzy je proces neoxi-dační, tj. dochází k chemickým reakcím za nepřítomnosti kyslíku. 2/ Aplikace CFB využívají rovnovážného procesu, určeného prokompletní provedení reakce. Rychlá pyrolýza se naproti tomu sna-ží uchovat nerovnovážné meziprodukty. Jinými slovy, je-li jednouv CFB dosaženo rovnovážných podmínek, není již další šance vrozdělení produktu a prodloužení doby výdrže nemůže nepříznivěovlivnit žádaný výtěžek. To je silný kontrast k rychlé pyrolýze,kde prodloužený čas výdrže může vážně změnit výtěžek žádanýchnerovnovážných meziproduktů. 3/ Jelikož klasický CFB je určen k vytěžení rovnovážných pro-duktů, není u něho požadavek na striktní řízení uniformní, vel-mi krátké doby výdrže jako u procesu rychlé pyrolýzy. A naopakto znamená, že : - odnos vnější slupky částic není podstatný, protože pro-dukty sekundární reakce, které jsou důsledkem neexisten- - 12 - ce obrusu jsou ihned, přeměněny na žádaný konečný rovnováž-ný produkt ; - není striktní požadavek na dosažení extrémně rychlého mí-chání pevných částic nosiče tepla s reaktantem, protoževelká rychlost výměny tepla není podstatná /aby došlo kadekvátnímu přenosu tepla stačí prodloužit dobu výdrže/ ; - výška, v níž je umístěn výstup k recirkulačnímu systémupevné látky /typicky cyklon/ nad míchací sekcí není u kla-sického CFB kritickým rysem, protože minimální doba výdrženení nutností. Pro aplikace rychlé pyrolýzy musí být dosa-ženo rovnováhy mezi krátkou dobou výdrže /minimální výškanad mixerem/ a minimální výškou nutnou pro zabránění zahl-cení cyklonu. 4/ Jelikož klasické aplikace CFB jsou oxidační, může být teplododávané pevným nosičem významně doplňováno spalováním v reakč-ním pásmu. Naproti tomu u rychlé pyrolýzy musí být spalování vreakční zóně zabráněno. Proto veškeré teplo potřebné v míchací areakční zóně musí být dodáno pouze proudem horké pevné látky. 5/ U klasických aplikací CPB není žádný typ určený k výrobě ka-palných produktů, které zjednodušují separaci recirkulujícíchpevných látek od plynných produktů. Naproti tomu procesy rychlépyrolýzy jsou často určeny k maximalizaci výroby kapalného pro-duktu, což ukládá značná omezení na separaci recirkulujícíchpevných látek od kondensovatelných par a tím zajištění, aby sežádaný kapalný produkt neztrácel v proudu recirkulujících pevnýchlátek. 6/ Z hlediska zabránění předčasné pyrolytické reakce v přívodnímsystému u klasického CFB k zajištění kontinuálního toku neexis-tují žádná jiná, než mechanická omezení. Naproti tomu v přívod-ním systému reaktoru pro rychlou pyrolýzu není předčasná pyrolý-za přípustná, jelikož by mohla významně změnit distribuci finál-ního produktu. 7/ U klasických CFB je plynule přiváděn do reaktoru čerstvý vněj-ší laciný plyn /typicky vzduch/jako nosný plyn pro pevné látky - lý - vrstvou. U systému reaktoru pro rychlou pyrolýzu musí být plynkterý vstupuje do míchací a reakční zóny neoxidující, a praktic-ky jediný příklad laciného nosného plynu je recyklovaná část ne-kondensovatelných plynných produktů. Proto tedy musí být prove-deno opatření pro účinné zpracování proudu plynného produktu,aby byl vhodný pro recyklaci. Z uvedené diskuse je zřejmé, že následující problémy, kte-ré existují u klasického CFB lze překonat, použije-li se efek-tivně pro rychlou pyrolýzu uhlíkatých surovin transportního re-aktoru se spodním vtokem a nesenou vrstvou a recirkulací pevnýchlátek : 1/ velmi krátká, uniformní, řízená doba výdrže, 2/ extrémně rychlé dokonalé promíchání v míchací sekci prozajištění velmi rychlého přenosu tepla, b/ odpovídající dodávání tepla a přenos do reakční zónypouze pomocí cirkulujících částic nosiče tepla, 4/ zabránění zahlcení cyklonu dosažením minimální žádanédoby výdrže v reaktoru, 5/ velmi vysoký stupeň obrusu částic, 6/ neoxidační podmínky v reakční zóně, 7/ účinná separace kondensovatelných par produktů od pevné-ho nosiče tepla beze ztrát kondensovaných par v proudurecirkulované pevné látky, 8/ čištění a recyklace části nekondensovatelného plynnéhoproduktu pro použití jako nosného media, 9/ zabránění předčasné pyrolýze v přívodním systému. Předkládaný vynález překonává každý z těchto problémů vnávrhu nového reaktoru pro rychlou pyrolýzu. Přehled obrázků na výkresech
Podrobnosti tělesného vytvoření vynálezu jsou popsány sodvoláním na přiložené výkresy :
Obr. 1 je schematické znázornění systému toku při rychlépyrolýze v reaktoru pro rychlou pyrolýzu uhlíkaté suroviny po-dle předkládaného vynálezu. 14 -
V
Obr. 2 je znázornění jednoho provedení reaktoru podletohoto vynálezu.
Obr. 3 je znázornění jednoho provedení míchací sekce re-aktoru.
Obr. 4 je alternativní provedení míchací sekce reaktoru
Obr. 5 je zobrazení alternativního provedení reaktoru
Obr. 6 je zobrazení druhého alternativního provedení reak-toru. Příklady provedeni vynálezu V následujícím popisu jsou odpovídající prvky znázorněnév jednotlivých -vyobrazeních označeny vždy stejným číslem.
Hlavní součásti systému transportního reaktoru s nesenouvrstvou /ložem/ se spodnímvtokem pro rychlou pyrolýzu s recir-kulací pevných Částic přenášejících teplo /dále označován jakosystém transportního reaktoru s cirkulující vrstvou/ jsou urče-ny jak k dosažení relativně vysokých teplot v minimálním čase,tak i k docílení relativně krátké doby výdrže uhlíkaté surovinypři této teplotě a tím způsobení její rychlé pyrolýzy. Prudkéochlazení nebo zakalení produktu je požadováno pro uchování vý-těžku hodnotných nerovnovážných produktů.
Podle obr. 1 je teplo požadované pro iniciaci procesu py-rolýzy přenášeno do mísícího a reakčního pásma /1, 16/ v zásaděrecirkulací horkých pevných částic katalyzátoru nebo inertníchpevných částic. V mísící a reakční zóně nedochází k oxidaci /spalování/která by přímo dodávala teplo potřebné pro proces. Přímé nebonepřímé spalování uhlí nebo plynu nebo externě dodávaného pali-va nebo nepřímé elektrické odporové vytápění může být použitopro zahřívání recirkulujících pevných částic před jejich injek-táží do míchacího pásma /16/. K přímému spalování uhlí může do- - 15 - cházet v recirkulačním vedení pevných částic /mimo mísící areakční zónu/. Alternativně, nebo jako přídavné lze zajistitteplo pro proces přímým spalováním recirkulačního plynu v pře-flakové komoře /18/ nebo v plynovém hořáku v recirkulačním ply-novém vedení /19/. Nepřímé vyhřívání může být zajištěno spalo-váním recirkulačního plynu nebo externě dodávaného paliva vespalovacích trubkách nebo pomocí elektrických odporových topnýchtyčí umístěných v zahřívací zóně /17/. Většina komponent zařízení pro rychlou pyrolýzu tvořícíchsystém transportního reaktoru s cirkulující vrstvou /systémspodem napájeného transportního reaktoru s nesenou vrstvou/ jeznázorněn na obr.l. Jsou to cyklonový systém recirkulace horkýchpevných látek /2, 3/> cyklonový separátor /6, 7/» systém ochlazo-vání a získávání kapalného produktu /8, 9/» systém recirkulacea přívodu plynu /10, 11, 12/ a přívodní systém /4, 5/.
Rychlé míšení pevných částic nosiče tepla a uhlíkaté suro-viny a přenos tepla na uhlíkatou surovinu se uskutečňuje v mícha-cí sekci /16/ transportního reaktoru /1/. V míchací sekci dochá-zí k přenosu tepla z pevných částic inertní látky nebo Částickatalyzátoru a plynného nosiče tepla na uhlíkatou surovinu /tj.ve formě proudu pevných částic, atomizovaných částic, par, plynunebo kapaliny/. K dokonalému promísení a rychlému přenosu teplaobvykle dojde během 10% žádané celkové doby výdrže v systémutransportního reaktoru. Proto je obvykle doba míchání menší než0,1 s, s výhodou mezi 0,015 až 0,030 s. Rychlost zahřátí surovi-ny by měla být větší než 1000 °C/s.
Použití pevných částic jako nosičů tepla ve srovnání s plyn-ným nosičem tepla vysoce zvyšuje přenos tepla, protože pevné čá-stice mají vyšší kapacitu tepelného přenosu /na jednotku hmotnos-ti/ a schopnost pevných částic mechanicky odstraňovat povrchčástic reagující uhlíkaté suroviny. Mimo to je při použití pří-mého kontaktu s turbulentními vířivými pevnými částicemi možnámnohem vyšší rychlost přenosu tepla na uhlíkatou surovinu než jemožné s nepřímým přenosem tepla stěnou reaktoru. 16
Jak je vidět na obr. 2 operace rychlého mísení/přenosu te-pla v sekci tepelného misiče /16/ je odlišná od operace v sekcitransportního, spodem napájeného reaktoru /1/. Tím je umožněnopřesné řízení celkové doby výdrže v reakci, jelikož čas pro pře-nos tepla/mísení je relativně malým zlomkem čisté doby výdrže.Celková doba setrvání v systému reaktoru /tj. v tepelné míchacísekci /16/ a transportní sekci se spodním vtokem /1// je typickyv rozmezí od 0,1 do 0,9 s.
Probublávaná fluidní vrstva může např. splňovat požadova-ný přenos tepla, ale je zde velmi omezené řírení doby výdrže,a distribuce doby výdrže je velmi široká, přičemž významná částreaktantu zůstává v reaktoru déle, než je průměrná doba výdrže.Kromě toho je minimální doba výdrže, která je možná u fluidníholože často vyšší, než optimální doba výdrže pro maximální výtě-žek celkového kapalného podílu, petrochemických produktů, nebospecifických chemických produktů. Obvyklý transportní nebo brz-děný reaktor /tj. bez míchací sekce/ naproti tomu může nabídnoutjemné řízení doby výdrže a rychlost výměny tepla je omezená.
Na rozdíl od reaktoru probublávaného neboli s fluidnívrstvou s "hustou fází" pracuje transportní reaktor s cirkulují-cí vrstvou podle tohoto vynálezu s dostatečně vysokou povrchovourychlostí /typicky vyšší než 2 m/s / takže veškerý materiál vreaktoru je z reaktoru vytransportován.Dochází k relativně ma-lému zpětnému míšení a distribuce doby výdrže jak fáze pevné,tak i par je úzká /doba výdrže je relativně uniformní/. Po tur-bulentním míchání se činnost transportního reaktoru velmi blížíčinnosti brzděného reaktoru. Tento rys dovoluje přesné řízenísystému a docílení žádané uniformní doby výdrže.
Po injektáži do spodku reaktoru je iniciována rychlá py-rolýza uhlíkatých surovin v tepelném mísiči /16/ a pokračujev transportním reaktoru /1/. Pevný i plynný nosič tepla spolus parami produktu a s uhlím jsou vyneseny z transportního re-aktoru /1/ do recirkulačního systému /2/ pro pevné látky. Vtomto recirkulačním systému, kterým je obvykle cyklon se zpět-ným tokem, jsou z fáze par sestávajícího z nosného plynu, ne- - 17 - kondensovatelných plynných produktů a kondensovatelných par primarních produktů odstraněny pevné látky. Pevné částice jsou znovu, ohřátý a .vráceny do míchací sekce /16/ reaktoru pres recirkU' pevných částic provedeno v bázi /17/ reaktoru /tj. pod míchacísekcí, kde rychlost přenosu tepla zůstává vysoká/ pokud je jakozdroje tepla použito jiného zdroje než spalování. Výstup z reaktoru do recirkulačního systému pevných látek/obvykle vstup do cyklonu se zpětným tokem/ je umístěn tak, abybylo dosaženo žádané minimální doby výdrže bez zahlcení separačního a recirkulačního systému. Recirkulační vedení pro pevnélátky je vybaveno hlavním škrticím zařízením /14/ zajištujícím,aby do recirkulačního systému pro pevné látky zpětně nefouklovětší množství nosiče tepla, nosného plynu, plynných produktů,par produktů nebo pevného uhlíkatého materiálu.
Nezkondensované páry produktů, nekondensovatelný plynnýprodukt a nosný plyn a jemné pevné částice vystupují z primárnírecirkulační linky pro horké pevné částice /obvykle cyklon sezpětným tokem/ do sekundárního vysoceúčinného cyklonu /6/, kdese od par a plynů oddělí uhlí, jemný popel a materiál loževzniklý otěrem, a usadí se v lapači /7/. Jak primární, tak se-kundární systém separace pevných částic jsou vytápěny, aby bylozajištěno, že teplota proudu produktu neklesne pod danou teplo-tu /obvykle je to stejná teplota jako teplota v reaktoru/.
Proud horkého produktu /kondensovatelný i nekondensovatel-ný produkt/ ze sekundárního separátoru je ihned ochlazen a zkondensován chladicí recyklovanou kapalinou /buůto kapalný produktnebo jiné vhodné kapalné rozpustidlo/ v primárním kondensoru,obvykle v kondensační koloně /8/ s přímým kontaktem. Zkonden-sovaná horká kapalina je odebírána ze spodku primárního konden-soru a pumpou transportována ke koloně výměníku tepla k další-mu ochlazení. Ochlazená kapalina je pak vstřikována zpět do horní části kolony primárního kondensoru. Zbylé páry produktu, které se nezkondensovaly v primární koloně jsou dále ochlazeny v 18 sekundárním kondensoru, obvykle v kondensační koloně /9/ s ná-plní s přímým kontaktem. Ochlazený, zkondensovaný kapalný pro-dukt je odebírán ze spodku sekundární kondensační kolony a cir-kulován sekundární kolonou výměníku tepla. Proud plynu vycháze-jící z vrcholu sekundární kondensační kolony s náplní je podro-ben konečnému ochlazení ve výměníku tepla /20/. Přetrvávající aerosoly /organická mlha/, které unikajípředcházejícím operacím jsou zachyceny v odmlžovacím zařízení/10/ a ve filtru /11/ nebo na vhodném mokrém čisticím zařízení,Část proudu plynných produktů je pak komprimována kompresorem/12/ a recirkulována do reaktoru jako nosný plyn pro pevné čá-stice nosiče tepla a produktů celým systémem reaktoru. Maláčást aerosolů, která není zachycena v odmlžovacím zařízení ave filtru se může usazovat v kompresoru recirkulace plynu,odkud je periodicky odstraňována provýváním rozpustidlem /obvy-kle hydroxidem sodným/.
Teplo nutné pro rychlou pyrolýzu je přenášeno na reaktantpomocí horkých pevných částic. Zahřívání těchto částic se můžeprovádět různými způsoby /a kombinací těchto způsobů/ : - přímým zahříváním pevných částic pomocí přidávání vzdu-chu k pevné látce vně reaktorového systému a to těsně před je-jím novým vstupem do mísící zóny. Tím dojde ke spálení uhlíkua uhlí lpícího na povrchu částic pevného nosiče tepla. - nepřímým zahříváním pevných částic pomocí elektrickéhoodporového topení navinutého okolo reaktorového systému a oko-lo vedení. - nepřímým zahříváním pevných částic zahříváním proudurecirkulujícího plynu pomocí externího spalování části uhlínebo plynných produktů nebo jiného paliva v přetlakové komoře/12/, v recirkulačním vedení /19/ nebo v nějakém jiném vhod-ném externím hořáku. - přímým zahříváním pevného nosiče tepla elektrickými - 19 - odporovými tyčemi nebo topnými tyčemi s vnitřním vytápěnímvnořenými do předehřívací zóny /1?/ husté fáze, pod míchací sek-cí /16/ reaktoru.
Jak bylo již dříve uvedeno, v transportním reaktoru s cir-kulujícím ložem pro rychlou pyrolýzu mohou být zpracovávány buň-to tekoucí /fluidní/ pevné nebo plynné uhlíkaté suroviny. Přívod-ní systém může být řešen různým způsobem v závislosti na povazeužité suroviny. Přívod nekondensovatelných plynů nebo kapalinve formě páry je přímý a nevyžaduje speciální přívodní mechanis-mus. Kapalné suroviny vyžadují atomizaci, pro pevné suroviny jenut,né mechanické, pneumatické nebo kombinované mechanicko-pneu-matické podávání surovin. Příklad přívodního systému pro pevnésuroviny je znázorněn na obr. 1, kde je použito systému uzavře-ného zásobníku /5/ pro dodávání pevných uhlíkatých surovin doreaktoru pomocí šnekového podavače /4/. šnek ve dnu zásobníkadávkuje uhlíkatý materiál ke šroubovému podavači, který za spolu-působení nosného plynu vstřikuje materiál do míchací sekce reak-toru. Výhodné uspořádání transportního reaktoru s cirkulujícímložem je znázorněno na obr. 2. Tento systém používá vzestupnéhomomentu a turbulence horkého proudu nebo proudů recirkulujícípevné látky k přenosu tepla do injektovaného uhlíkatého materiá-lu. Pevný uhlíkatý materiál je injektován kombinovaným mechanic-ko-pneumatickým zařízením používajícím rotujícího šroubu a nos-ného plynu vstřikovaného v blízkosti vývodu šnekového podavače/4/ reaktoru. Nosným plynem je obvykle část recirkulovaného plyn-ného produktu. Při této technice podávání je zlepšeno míchání apřenos tepla v míchací zóně. Přidávání relativně chladného recir-kulovaného plynu do roury šnekového podavače tak slouží k udrženíteploty uhlíkaté suroviny na úrovni, při níž nemůže probíhat předčasná pyrolýza. Alternativně může být použito systému mechanic-kého podávání, pokud není žádoucí spoluúčast pneumatického tokupři vnášení suroviny /např. pístový podavač/.
Obr. 5 zobrazuje uspořádání míchací sekce reaktoru. Míchací sekce /16/ umožňuje prudký převod tepla z částic pevného nosiče tepla na částice pevné uhlíkaté suroviny nebo na atomizovanou - 20 - kapalnou uhlíkatou surovinu.' Míchání a přenos obvykle nastávádo 0,1 s v tepelném mísící, s výhodou mezi 0,005 až 0,030 s.Rychlost zahřátí suroviny má být vyšší než 1000 °C/s. Velikostčástic uhlíkaté suroviny je obvykle pod 6 mm u pevných látek apod 1 mm u atomizované kapaliny. Pevným nosičem tepla je obvykleinertní křemičitý písek nebo aluminium-silikátový katalyzátors velikostí většiny částic v rozsahu 40 až 500 um.
Funkce rychlého turbulentního mísení-přenosu tepla v tepel-né míchací sekci /16/ je rozdílná od funkce transportního reak-toru /1/, protože v míchací sekci je fáze hustá, zatímco v sekcitransportní existuje fáze zředěná. To umožňuje přesné řízenícelkové doby výdrže v reakci, jelikož doba pro přenos tepla/mí-sení je relativně malý zlomek čistého času výdrže, typicky menšínež 20% a s výhodou menší než 10%. Celkový čas výdrže v systémureaktoru /tj. v tepelném mísiči a v transportním reaktoru/ je ty-picky v rozsahu od 0,05 do 0,90 s.
Injektáž pevných surovin se provádí mechanickým podavačem/4/, typicky podavačem šnekovým a to radiálně na jednom neboněkolika injekčních místech. Výkonnost podavače může být pneu-maticky zvýšena injektáží inertního plynu, typicky částí ochla-zeného recyklovaného plynného produktu. To složí ke zvýšenívstupní rychlosti částic suroviny a tím k dosažení zlepšeníproniknutí do mísícího prostoru, přičemž ochlazením suroviny sezároveň zabraňuje její pyrolýze. Použití inertního plynu vypařo-vání produktu zpětným tokem do zásobníku podávacího zařízení.Vstřikovací trubky mohou být také opatřeny pláštěm pro chlazenívzduchem nebo vodou, čímž je předehřátí suroviny dále zpomaleno. Částice pevného nosiče tepla jsou zaváděny do míchací sek-ce jedním nebo více vstupy umístěnými v těsné blízkosti vstupůsuroviny. Poměr průtokové rychlosti hmoty nosiče tepla k průto-kové rychlosti uhlíkaté suroviny závisí na teplotních požadav-cích na systém, které naopak závisí na druhu suroviny a na poža-dované reakční teplotě. Tento poměr je typisky mezi 1 : 1 až200 : 1 as výhodou v rozmezí 5 · 1 až 100 : 1. Zařízeník omezení průtoku umístěné na recirkulačním vedení /3/ pevnýchlátek řídí rychlost vrácení pevné fáze do mixeru a tím zabraňu-je zpětnému toku pevného nosiče tepla, nosného plynu, plynných 21 - produktů nebo pevného uhlíkatého materiálu.
Nosný plyn, typicky inertní plyn nebo recirkulovaná částnekondensovatelného plynného produktu je vnášen do reaktoru pře-tlakovou komorou umístěnou pod patrem rozdělujícím plyn, typickypatrem mřížovým.
Obr. 4 znázorňuje alternativní provedení míchací sekce reak-toru. V tomto případě má míchací sekce reaktoru sbíhavé vtoky/3/ pro pevný přenašeč tepla, který je dodáván z recirkulačníhosystému horkých pevných látek. Sbíhavé vtoky fokusují axiálníproud /4/ vstupující uhlíkaté suroviny, čímž dochází k intimní-mu kontaktu a tím míchání nosiče tepla a dodávané suroviny. Tatoturbulence je ideální pro rychlý přenos tepla. Jako výhodný bylpro trysky pro vnášení přenašeče tepla do centrálního proudu uhlíkaté suroviny zvolen úhel 60°.
Na obr. 5 je zobrazeno alternativní uspořádání transportníhosystému reaktoru. V tomto případě je do systému reaktoru mezisekci míchací /16/ a sekci transportní /1/ zařazena zúžená sekce.Úhel zúžení je typicky 25 až 60°, s výhodou 40 až 5θ°· Zúženízlepšuje charakteristiky míchání a přenosu tepla systému a v kom-binaci s odpovídající redukcí průměru transportní sekce /tj. zme-nšený objem reaktoru/ umožňuje operace při velmi snížené době vý-drže pod 0,1 s, je-li to žádoucí.
Na obr. 6 je druhé alternativní provedení reaktoru znázor-něného na obr. 5, k němuž je ale přidána druhá zúžená sekce /15/mezi ohřívací zónou /17/ a míchací sekcí /16/. Toto druhé zúženíslouží k dalšímu urychlení a koncentrování proudu horkých pevnýchčástic, který zase dále zvyšuje míchání a přenos tepla v míchacízóně /16/. Příklady
Transportní reaktor s cirkulujícím ložem podle tohoto vy-nálezu pracoval s dále uvedenými surovinami a to při uvedenýchreakčních teplotách. Jsou udány celkové výtěžky kapalného a plyn-ného produktu, kromě toho bylo dosaženo indexu hnědnutí 5,5· 22
Index hnědnutí je relativní měřítko schopnosti uhlíkatého materi-álu reagovat s glycínem aminokyseliny. Index hnědnutí vyjadřujevztah rozpustnosti pyrolytické kapaliny sloužit jako roztok s vů-ní kouře a zároveň indikovat rozsah hnědnutí povrchu dřeva. Tentoindex je znám v průmyslu kouřových aromatizačních prostředků. 1. Surovina - dřevo /tvrdé dřevo/ '- obsah uhlíku : 48,5 $ - obsah vodíku : 6,2 % - obsah kyslíku : 44,2 % - obsah popela : 0,6 %
Teplota reaktoru 520 °Cdoba výdrže 0,69 sdoba zpracováni /šarže/ 12,0 hodcelkový výtěžek kapaliny : /2,5 / 'výtěžek plynu : 15,0 % relativní index hnědnutí : 5»5
Srovnáním s konvenční pomalou pyrolýzou při 520 °C byl rela-tivní index hnědnutí 5,5 krát vyšší, celkový kapalný výtěžek bylasi 2,4 krát vyšší a výtěžek uhlí byl nižší o 56 % při použitírychlé pyrolýzy podle tohoto vynálezu u tvrdého dřeva. Navíc připomalé pyrolýze je získaný kapalný produkt nízkohodnotný sekun-dární dehet /tj. je tvořen složkami, které jsou repolymerizova-né a rekondensované do dlouhých řetězců těžkých složenin/. Tatokapalina získaná pomalou pyrolýzou je extrémně viskózní a připokojové teplotě velmi těžko tekoucí. Na druhé straně kapalinazískaná při rychlé pyrolýze v příkladu 1 je tvořena hodnotnýmilehkými sloučeninami, které jsou zcela odlišné od kapaliny zpomalé pyrolýzy pokud se týká jejich chemického složení. Kapali-na z rychlé pyrolýzy tvrdého dřena byla zcela neviskózní a připokojové teplotě snadno tekla.
Stejný přístroj jako v příkladu 1 byl použit i pro následu-jící suroviny. Vždy jsou uvedeny reakční teploty, doby výdržea výtěžky. - 25 - 2. Surovina - dřevo /tvrdé dřevo/ - obsah uhlíku : 48,5 % - obsah vodíku : 6,2 % - obsah kyslíku : 44,2 % - obsah popela : 0,6 %
Teplota reaktoru 500 °C doba výdrže 1,4 s doba zpracování 15,0 hod celkový výtěžek kapaliny : 70,0 % výtěžek plynu : 11,0 % relativní index hnědnutí : 3,5
Srovnáním při 500 °C za použití konvenční pomalé pyrolýzybyl relativní index hnědnutí 3,5 krát vyšší, celkový výtěžek ka-paliny asi 2,3 krát vyšší a výtěžek uhlí byl 42 % nižší za pou-žití rychlé pyrolýzy tvrdého dřeva podle vynálezu. Jako bylo vpřípadě příkladu 1, byl kapalný produkt při pomalé pyrolýzerelativně nízkohodnotný sekundární dehet. Naproti tomu kapalinavzniklá při rychlé pyrolýze v příkladu 2 sestávala z hodnotnýchlehkých komponent které byly zcela rozdílné od kapaliny z poma-lé pyrolýzy z hlediska jejich chemického složení a hodnoty.
Stejná aparatura jako v příkladu 1 byla použita i pro další su-rovinu. Opět jsou uvedeny podmínk reakce. Příklad 3· Surovina - lignin - obsah uhlíku 63,32 % - obsah vodíku 6,08 % - obsah kyslíku 33,35 % - obsah dusíku 0,27 %
Teplota reaktoru 550 °Cdoba výdrže 0,8 svýtěžek kapaliny 55 %výtěžek plynu 10,4 %
Stejná aparatura jako v příkladu 1, ale s přidáním zúženésekce jako na obr.5 hýla použita pro následující surovinu. Opětjsou udány podmínky. 24 4. Surovina - dřevo /tvrdé dřevo/ - obsah uhlíku 48,5 % - obsah vodíku 6,2 % - obsah kyslíku 44,2 % - obsah popela 0,6 /
Teplota reaktoru 520 °Cdoba výdrže 0,55 sdoba zpracování 5>0 hodcelkový kapalný výtěžek 78 %výtěžek plynu 11,1 %výtěžek uhlí 10,9 /relativní index hnědnutí 6,0
Srovnáním s pomalou pyrolýzou byl relativní index hnědnutíasi 6 krát vyšší, celkový výtěžek kapaliny asi 2,6 krát vyššía výtěžek uhlí 67 % nižší když bylo užito rychlé pyrolýzy podlvynálezu na tvrdé dřevo při 520 °G. Jako v příkladu 1 byla ka-palina při pomalé pyrolýze tvořena relativně nízkohodnotným se-kundární m dehtem. Naproti tomuv příkla"du 4 byla z hlediska chemického složení a hodnoty zcela odlišná -/kapalina získaná při~rychlé pyrolýze}
Claims (25)
1. Způsob pro rychlou pyrolýzu v transportním reaktoru s vířivouvrstvou zahrnující: a. zavedení proudu uhlíkatého materiálu za nepřítomnostikyslíku do protáhlé dutiny v reaktoru pro tepelné zpracovánise sekundárním vzestupným proudem částic materiálu přenášejí-cího teplo, které se vyměňuje s uvedeným pr-tmárn-fm proudem; b. vystavení proudu uhlíkatého materiálu působení uvedené-ho proudu sekundárního materiálu přenášejícího teplo za nepří-tomnosti kyslíku, aby tento působil na přeměnu uvedeného pri-márního proudu; c. oddělení proudu produktu od částic materiálu přenášejí-cího teplo pomocí oddělovacího zařízení, umístěného na výstupuz dutiny tak, aby průměrná doba, po ní2 setrvává v kontaktuuhlíkatý materiál s materiálem dodávajícím teplo, byla menšíne2 1,0 s; d. recirkulaci částic materiálu dodávajícího teplo; e. uvedené oddělovací zařízení je spojené s recirkulačnímgaft-fzpním, které má řídící zařízení pro řízení směru toku čá-stic materiálu dodávajícího teplo.
2. Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodu 1, kde: a. rychlost zahřívání uhlíkatého materiálu v míchacía reakční zóně je větší než 1000 °C/s; b. doba setrvání uhlíkatého materiálu a primárních produk-tů v míchací a reakční zóně je mezi 0,05 a.0,90 s; c. teplota reakční zóny je 35Ό až 1000 °G; d. teplota produktu se po jeho vyjmutí z mísící a reakčnízóny ochladí na méně než 300 C za méně než 0,1 s.
3. Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodu 1, u něhož je sekundár-ní proud přiváděn soustavou několika přívodů.
4· Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodů 1, 2 nebo 3, u něhožuhlíkatý materiál je uhlíkatý materiál ve formě částic.
5. Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodů 1, 2 nebo 3, u něhož uhlíkatý materiál je atomizovaná kapal1 .
6. Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodů 1, 2 nebo 3, u něhožuhlíkatý materiál je pára.
7. Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodů 1, 2 nebo 3, u něhožuhlíkatý materiál je nekondensovatelný plyn.
8. Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodů 1, 2 nebo 3, u něhožuhlíkatý materiál je zaváděn jako proud kapaliny.
Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodů 1, 2 nebo 3, u něhožuhlíkatý materiál je dřevovina.
10. Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodů 1, 2 nebo 3, u něhožuhlíkatý materiál je uhlí.
11. Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodů 1, 2 nebo 3, u něhožuhlíkatý materiál je těžký olej.
12. Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodů 1, 2 nebo 3, u něhožuhlíkatý materiál je kapalný derivát ropy.
13· Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodů 1, 2 nebo 3, u něhožuhlíkatý materiál je kapalina vzniklá z biomasy.
14. Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodů 1, 2 nebo 3, u něhožuhlíkatý materiál je lignin.
15· Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodů 1, 2 nebo 3» u něhožuhlíkatý materiál je plast nebo polymer.
16. Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodů 1, 2 nebo 3» u něhožuhlíkatý materiál jsou pneumatiky.
17. Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodů 1, 2 nebo 3, u něhožuhlíkatý materiál jsou komunální tuhé odpadky /MSW - municipalsolid waste/.
18. Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodů 1, 2 nebo 3, u něhožuhlíkatý materiál je palivo odvozené z odpadu /KDP - refuse--derived fuel/.
19. Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodů 1, 2 nebo 3, u něhožuhlíkatý materiál jsou průmyslové odpady.
20. Způsob pro rychlou pyrolýzu podle bodů 1, 2 nebo 3, u něhožřídící zařízení je ventil v recirkulačním vedení.
21. Transportní reaktor se spodním vtokem, s nesenou vrstvou prorychlou pyrolýzu uhlíkatého materiálu za nepřítomnosti kyslíku,zahrnující: a. míchací sekci /16/ včetně prvního přívodního zařízení prozavádění pevných částic nosiče tepla a druhého přívodníhozařízení pro zavádění uhlíkatého materiálu; b. transportní sekci reaktoru /1/ se spodními vtokem umístěnounad zmíněnou míchací sekcí /16/; c. separační zařízení umístěné na výstupu z transportní sekcereaktoru /1/ pro oddělení plynných a kapalných produktů py-rolýzy od pevných částic nosiče tepla; d. spádově napájené recirkulační vedení /3/ k navrácení částicnosiče tepla zpět do míchací sekce /16/.
22. Reaktor podle bodu 21 dále zahrnující kondenzační zařízení /8, 9/ na chlazení á kondenzaci kapalných produktů pyrolýzy.
23. Reaktor podle bodů 21 a 22 dále zahrnující řídící zařízení v recirkulačním vedení /19/, které řídí směr a rychlost tokučástic materiálu přenášejícího teplo.
23-?/ PATENTOVÉ MÁ
24. Reaktor podle bodů 21, 22 nebo 23, u něhož celková doba setr-vání uhlíkatého materiálu při zvýšené teplotě je menší než 2,0 s.
25· Reaktor podle bodů 21, 22 nebo 23 dále včetně zaěkrcovacíhozařízení /14, 15/, v němž se pevné částice přenášející teplakoncentrují a tím zrychlují a koncentrují uvedené pevné čá-stice·
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA002009021A CA2009021C (en) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | Method and apparatus for a circulating bed transport fast pyrolysis reactor system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS22391A3 true CS22391A3 (en) | 1992-04-15 |
| CZ280465B6 CZ280465B6 (cs) | 1996-01-17 |
Family
ID=4144171
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0513051B1 (cs) |
| AU (1) | AU7070191A (cs) |
| CA (1) | CA2009021C (cs) |
| CZ (1) | CZ280465B6 (cs) |
| DE (1) | DE69106347T2 (cs) |
| DK (1) | DK0513051T3 (cs) |
| ES (1) | ES2065674T3 (cs) |
| FI (1) | FI106313B (cs) |
| PL (1) | PL168638B1 (cs) |
| WO (1) | WO1991011499A1 (cs) |
Families Citing this family (56)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9224783D0 (en) * | 1992-11-26 | 1993-01-13 | Univ Waterloo | An improved process for the thermal conversion of biomass to liquids |
| FI934028A7 (fi) * | 1993-09-14 | 1995-03-15 | Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus | Jatkuvatoiminen menetelmä ja laite seeluloosavalmistuksen prosessijätteiden sisältämän energian hyödyntämiseksi |
| AT403018B (de) * | 1995-06-28 | 1997-10-27 | Joas Emil Mag | Verfahren zum katalytischen konvertieren von organischen abfällen im niedertemperaturbereich |
| CA2199577C (en) * | 1997-03-10 | 2006-01-24 | Barry A. Freel | Grilled flavour composition and process to produce |
| US5820640A (en) * | 1997-07-09 | 1998-10-13 | Natural Resources Canada | Pyrolysis liquid-in-diesel oil microemulsions |
| US6326461B1 (en) * | 1998-01-30 | 2001-12-04 | Ensyn Group, Inc. | Natural resin formulations |
| CA2228418A1 (en) * | 1998-01-30 | 1999-07-30 | Ensyn Technologies Inc. | Natural resin formulations |
| AU737856B2 (en) * | 1998-05-15 | 2001-08-30 | Ivanhoe Htl Petroleum Ltd. | Method and apparatus for a circulating bed transport fast pyrolysis reactor system |
| US6485841B1 (en) | 1998-10-30 | 2002-11-26 | Ensyn Technologies, Inc. | Bio-oil preservatives |
| BR0009652B1 (pt) | 1999-04-07 | 2012-04-03 | processo para produzir e transportar uma carga de alimentação lìquida beneficiada a partir de uma carga de alimentação de hidrocarboneto pesado. | |
| US8105482B1 (en) | 1999-04-07 | 2012-01-31 | Ivanhoe Energy, Inc. | Rapid thermal processing of heavy hydrocarbon feedstocks |
| US8062503B2 (en) | 2001-09-18 | 2011-11-22 | Ivanhoe Energy Inc. | Products produced from rapid thermal processing of heavy hydrocarbon feedstocks |
| CA2422534C (en) | 2000-09-18 | 2012-05-22 | Ensyn Group Inc. | Products produced from rapid thermal processing of heavy hydrocarbon feedstocks |
| US6534689B1 (en) | 2001-08-24 | 2003-03-18 | Pyrocat Ltd. | Process for the conversion of waste plastics to produce hydrocarbon oils |
| US7572365B2 (en) | 2002-10-11 | 2009-08-11 | Ivanhoe Energy, Inc. | Modified thermal processing of heavy hydrocarbon feedstocks |
| US7572362B2 (en) | 2002-10-11 | 2009-08-11 | Ivanhoe Energy, Inc. | Modified thermal processing of heavy hydrocarbon feedstocks |
| WO2007112570A1 (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-11 | Pharmatherm Chemicals Inc. | Thermal extraction method and product |
| EP2722382A3 (en) * | 2006-06-14 | 2014-05-07 | Torr-Coal Technology B.V. | Method for the preparation of solid fuels by means of torrefaction as well as the solid fuels thus obtained and the use of these fuels |
| US7905990B2 (en) | 2007-11-20 | 2011-03-15 | Ensyn Renewables, Inc. | Rapid thermal conversion of biomass |
| FI122858B (fi) | 2008-03-31 | 2012-08-15 | Metso Power Oy | Menetelmä pyrolyysin suorittamiseksi ja pyrolyysilaitteisto |
| FI122778B (fi) | 2008-03-31 | 2012-06-29 | Metso Power Oy | Pyrolyysimenetelmä kattilan yhteydessä ja pyrolyysilaitteisto |
| US20110284359A1 (en) | 2010-05-20 | 2011-11-24 | Uop Llc | Processes for controlling afterburn in a reheater and for controlling loss of entrained solid particles in combustion product flue gas |
| US8499702B2 (en) | 2010-07-15 | 2013-08-06 | Ensyn Renewables, Inc. | Char-handling processes in a pyrolysis system |
| US9447350B2 (en) | 2010-10-29 | 2016-09-20 | Inaeris Technologies, Llc | Production of renewable bio-distillate |
| US8377152B2 (en) * | 2010-10-29 | 2013-02-19 | Kior, Inc. | Production of renewable bio-distillate |
| US9382489B2 (en) | 2010-10-29 | 2016-07-05 | Inaeris Technologies, Llc | Renewable heating fuel oil |
| US9315739B2 (en) | 2011-08-18 | 2016-04-19 | Kior, Llc | Process for upgrading biomass derived products |
| US9441887B2 (en) | 2011-02-22 | 2016-09-13 | Ensyn Renewables, Inc. | Heat removal and recovery in biomass pyrolysis |
| US10427069B2 (en) | 2011-08-18 | 2019-10-01 | Inaeris Technologies, Llc | Process for upgrading biomass derived products using liquid-liquid extraction |
| US8203024B2 (en) | 2011-08-23 | 2012-06-19 | Advanced Toffefaction Systems, LLC | Torrefaction systems and methods including catalytic oxidation and/or reuse of combustion gases directly in a torrefaction reactor, cooler, and/or dryer/preheater |
| US9347005B2 (en) | 2011-09-13 | 2016-05-24 | Ensyn Renewables, Inc. | Methods and apparatuses for rapid thermal processing of carbonaceous material |
| US10041667B2 (en) | 2011-09-22 | 2018-08-07 | Ensyn Renewables, Inc. | Apparatuses for controlling heat for rapid thermal processing of carbonaceous material and methods for the same |
| US10400175B2 (en) | 2011-09-22 | 2019-09-03 | Ensyn Renewables, Inc. | Apparatuses and methods for controlling heat for rapid thermal processing of carbonaceous material |
| US9044727B2 (en) | 2011-09-22 | 2015-06-02 | Ensyn Renewables, Inc. | Apparatuses and methods for controlling heat for rapid thermal processing of carbonaceous material |
| US9109177B2 (en) | 2011-12-12 | 2015-08-18 | Ensyn Renewables, Inc. | Systems and methods for renewable fuel |
| US9670413B2 (en) | 2012-06-28 | 2017-06-06 | Ensyn Renewables, Inc. | Methods and apparatuses for thermally converting biomass |
| FI125685B (fi) | 2012-11-09 | 2016-01-15 | Valmet Technologies Oy | Menetelmä pyrolyysin suorittamiseksi ja pyrolyysilaitteisto |
| US9707532B1 (en) | 2013-03-04 | 2017-07-18 | Ivanhoe Htl Petroleum Ltd. | HTL reactor geometry |
| AR097135A1 (es) | 2013-06-26 | 2016-02-24 | Ensyn Renewables Inc | Sistemas y métodos para combustible renovable |
| US10513660B2 (en) | 2013-07-19 | 2019-12-24 | ABRI-Tech Inc. | Compact fast pyrolysis system for conversion of carbonaceous materials to liquid, solid and gas |
| CZ304835B6 (cs) | 2013-09-04 | 2014-11-26 | Hedviga Group, A.S. | Způsob výroby paliv pro energetiku a zařízení pro výrobu paliv |
| EP3070148A1 (de) * | 2015-03-18 | 2016-09-21 | L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Verfahren und anlage zur schnellpyrolyse von biomasse |
| EP3081622A1 (de) | 2015-04-15 | 2016-10-19 | L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Verfahren und anlage zur verbesserten herstellung von pyrolyseteer |
| EP3093331A1 (de) * | 2015-05-12 | 2016-11-16 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Verfahren und anlage zur herstellung und abkühlung von pyrolyseteer |
| EP3337966B1 (en) | 2015-08-21 | 2021-12-15 | Ensyn Renewables, Inc. | Liquid biomass heating system |
| CN110366448B (zh) | 2016-12-29 | 2023-05-02 | 安辛可再生能源有限公司 | 液体生物质的脱金属化 |
| CN112424153B (zh) | 2018-07-16 | 2023-11-03 | 托普索公司 | 使用电阻加热对糖进行热裂解 |
| CN116134118A (zh) | 2020-09-14 | 2023-05-16 | 埃科莱布美国股份有限公司 | 用于塑料衍生的合成原料的冷流添加剂 |
| CN112708430B (zh) * | 2021-01-04 | 2022-03-04 | 山东省科学院能源研究所 | 一种连续式固体有机物热解多联产系统及其使用方法 |
| EP4305128A1 (en) | 2021-03-10 | 2024-01-17 | Ecolab Usa Inc. | Stabilizer additives for plastic-derived synthetic feedstock |
| EP4359180A1 (en) | 2021-06-24 | 2024-05-01 | BTG Biomass Technology Group B.V. | Pyrolysis bio-oil in preservative formulations for wood or wood derived materials |
| WO2023064375A1 (en) | 2021-10-14 | 2023-04-20 | Ecolab Usa Inc. | Antifouling agents for plastic-derived synthetic feedstocks |
| WO2023088881A1 (en) | 2021-11-16 | 2023-05-25 | Raymond Paul Fletcher | Process to continuously prepare a gas oil product |
| CA3152668A1 (fr) * | 2022-03-18 | 2023-09-18 | Groupe Onym | Procede de pyrolyse de la biomasse ligneuse |
| CN114806644A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-07-29 | 北京清创晋华科技有限公司 | 一种热解气化炉 |
| US20240384174A1 (en) * | 2023-05-17 | 2024-11-21 | Raymond Paul Fletcher | Process to convert a solid biomass to a crude fuel |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA536549A (en) | 1957-01-29 | T. Effinger Robert | Method and apparatus for cleaning | |
| US4153514A (en) | 1975-02-27 | 1979-05-08 | Occidental Petroleum Corporation | Pyrolysis process for solid wastes |
| US4083751A (en) | 1975-08-11 | 1978-04-11 | Occidental Petroleum Corporation | Continuous feed pyrolysis chamber for decomposing solid waste |
-
1990
- 1990-01-31 CA CA002009021A patent/CA2009021C/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-01-30 ES ES91902648T patent/ES2065674T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-01-30 DK DK91902648.4T patent/DK0513051T3/da active
- 1991-01-30 DE DE69106347T patent/DE69106347T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-01-30 AU AU70701/91A patent/AU7070191A/en not_active Abandoned
- 1991-01-30 EP EP91902648A patent/EP0513051B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-01-30 WO PCT/CA1991/000022 patent/WO1991011499A1/en not_active Ceased
- 1991-01-30 PL PL91295592A patent/PL168638B1/pl unknown
- 1991-01-31 CZ CS91223A patent/CZ280465B6/cs not_active IP Right Cessation
-
1992
- 1992-07-30 FI FI923434A patent/FI106313B/fi active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0513051A1 (en) | 1992-11-19 |
| FI923434A0 (fi) | 1992-07-30 |
| DE69106347T2 (de) | 1995-05-11 |
| ES2065674T3 (es) | 1995-02-16 |
| PL168638B1 (en) | 1996-03-29 |
| WO1991011499A1 (en) | 1991-08-08 |
| FI923434A7 (fi) | 1992-07-30 |
| DE69106347D1 (de) | 1995-02-09 |
| CZ280465B6 (cs) | 1996-01-17 |
| DK0513051T3 (da) | 1995-04-18 |
| CA2009021A1 (en) | 1991-07-31 |
| EP0513051B1 (en) | 1994-12-28 |
| CA2009021C (en) | 2001-09-11 |
| AU7070191A (en) | 1991-08-21 |
| FI106313B (fi) | 2001-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CS22391A3 (en) | Process and apparatus for quick pyrolysis in a fluidized bed transport reactor | |
| US5792340A (en) | Method and apparatus for a circulating bed transport fast pyrolysis reactor system | |
| US5961786A (en) | Apparatus for a circulating bed transport fast pyrolysis reactor system | |
| EP1235886B1 (en) | Flash-pyrolysis in a cyclone | |
| TWI772310B (zh) | 糖類的熱解分裂 | |
| US6979757B2 (en) | Olefin production utilizing whole crude oil and mild controlled cavitation assisted cracking | |
| CN113939578B (zh) | 用于将塑料废物转化成石化产品的塑料油化设备、相应的裂解反应器以及相关的方法 | |
| EP2758491B1 (en) | Apparatus and method for controlling heat for rapid thermal processing | |
| US4409416A (en) | Lignin cracking process using fast fluidized bed reactions | |
| CA1283880C (en) | Method and apparatus for rapid thermal processing | |
| US4070250A (en) | Pyrolysis of carbonaceous materials in a double helix cyclone | |
| US8062393B2 (en) | Solids mixing method | |
| AU737856B2 (en) | Method and apparatus for a circulating bed transport fast pyrolysis reactor system | |
| US6117199A (en) | Method and apparatus for gasifying solid carbonaceous material | |
| EP3066176B1 (en) | Process for conversion of a feedstock comprising solid carbonaceous particles into at least a gaseous compound | |
| US10400175B2 (en) | Apparatuses and methods for controlling heat for rapid thermal processing of carbonaceous material | |
| MXPA98001486A (en) | Method and apparatus for rapid pyrolysis in a transportation reactor system of bed circle | |
| NZ330438A (en) | Process for fast thermal processing (such as fast pyrolysis or rapid cracking) of carbonaceous feedstock involving rapid mixing of the carbonaceous material and hot inorganic particulate solids | |
| CN119384480A (zh) | 用于将聚合物解聚成一种或多种单体的方法 | |
| KR20250155201A (ko) | 폐플라스틱 열분해 순환 유동층 반응기, 반응방법, 폐플라스틱 열분해 순환 유동층 시스템 및 작동방법 | |
| SU1745753A1 (ru) | Способ переработки твердых топлив и смол ных отходов и газогенератор дл его осуществлени | |
| FI68074B (fi) | Foerfarande och anordning foer termisk behandling av kolvaetehaltiga material | |
| TH2301003277A (th) | กรรมวิธีเพื่อการทำปฏิกิริยาดีโพลีเมอไรเซชันกับวัสดุของเสียที่เป็นพลาสติก | |
| JPH02103285A (ja) | オレフィンおよび芳香族化合物の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MK4A | Patent expired |
Effective date: 20110131 |