197556. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szénhidrogéntartalmú folyadékok előállítására biomasszából
197556 kg/óra gáznemű terméket távolítunk el a 8 pályán (ez főként szén - dioxidból áll) 5,95 kg/óra mennyiségű, szénhidrogéntartalmú folyadéktermékekből és vízből, amelyet a 9 pályán át előbb egy E olaj/víz elkülönítő egységbe vezetünk, amely ugyanazon a hőmérsékleten és nyomáson üzemel, mint a folyadék/gáz elkülönítő egység (D). A 2 pályán áramló, reciklizált víz egyrészt az első olaj/víz elkülönítő egységből származik, másrészt egy főként nemvizes áramból, amelyet egy második olaj/víz elkülönítő egységbe vezetünk (ez a blokkdiagrammon nem látható), s amely 100 °C hőmérsékleten és 56X105 Pa nyomáson üzemel. Az így keletkezett „nyers“ olajtermék, amelyet a 10 pályán a fentiekben leírt, két vízelkülönítő egység (E) után kapunk, 0,3 kg/óra mennyiségű, és 1,65 kg/óra vizet ürítünk az eljárásból a 11 pályán, vagy adott esetben tisztítjuk, és ismét felmelegítjük, hogy a 4 pályán túlhevített gőz alakjában felhasználjuk. Az alábbi „A“ táblázatban összegezzük a találmány szerinti eljárás fentiekben leírt megvalósítása során kapott különböző termékek hozamát az ásványi anyagtól mentes, száraz biomasszára vonatkoztatott tömegszázalékban kifejezve. „A“ táblázat 7 A termékek Hozam tömeg%-ban Folyadék (olaj) 30 Szén 22 Gáz 25 Víz (a vízben oldható anyagokkal együtt) 23 Az alábbi „B“ táblázatban foglaljuk össze a biomassza-nyersanyagként alkalmazott fa összetételét, valamint a találmány szerinti eljárás fentiekben leírt megvalósítása során kapott „nyers“ olajtermékek összetételét. „B“ táblázat Elem Tömeg%: a bevitt biomasszában a folyadékban C 48 79 H 6 10,5 O 45,5 10 N 0,5 0,5 A fenti eredmények alapján nyilvánvaló, hogy a találmány szerinti eljárás segítségével magas oxigéntartalmú biomassza-nyersanyag hatékonyan lényegében dekarboxilezett termékké hidrogén hozzáadása nélkül átalakítható. 2. példa A találmány szerinti eljárást az 1. példában leírt módszerhez hasonlóan valósítjuk meg, azzal a kivétellel, hogy az A nyersanyag-kondicionáló egységtől a felfelé áram-6 lás irányában egy előkezelési lépést hajtunk végre, amelynek során 1 kg/óra mennyiségben hasonló eukaliptusz-fa részecskéket alkalmazunk, mint az 1. példában, amelyek víztartalma 9 tömeg% (a száraz fára vonatkoztatva), tehát viszonylag alacsony, és ezeket a farészecskéket 5 kg/óra mennyiségű vizes folyadékárammal kezeljük — amely 1 tömeg% nátrium-karbonátot tartalmaz (a vizes folyadékáram összes tömegére vonatkoztatva) — 1 órán át, 100 °C hőmérsékleten, atmoszféra nyomáson. Az így keletkező folyadékáramot szűrjük, a szűrőkalácsot közömbös kémhatású vízzel mossuk, és az így kapott szűrőkalácsot a továbbiakban hasonló módon kezeljük, mint az 1. példában leírt 1 folyadékáramot. Az alábbi „C“ táblázatban összegezzük a különböző termékek hozamát az ásványi anyagtól mentes, száraz biomasszára vonatkoztatott tömegszázalékban kifejezve. „C“ táblázat A termékek Hozam tömeg%-ban Olaj 50 S zén 10 Gáz 20 Víz 20 Az 1. és 2. példában kapott olajtermék hozamát összehasonlítva kitűnik, hogy előnyös az olyan biomasszának az alkálikus körülmények között végzett előkezelése, amely viszonylag száraz lignocellulózból áll. 3. példa Az 1. példában kapott olaj még számottevő mennyiségű oxigént tartalmaz, és messze áll attól az optimális oxigéntartalomtól, amelyet legtöbb esetben megkívánunk, ha e termékek motorhajtóanyagnak vagy (petrolkémiai) nyersanyagnak alkalmazzuk. Ezen olajtermék minősége jelentős mértékben javítható hidrogénező kezeléssel, amelyet a következő módon hajtunk végre. 7 g/óra olajat egymenetű műveletben 11 g (13 ml) katalizátoron át vezetünk, amely — a katalizátor teljes tömegére számítva — 2,7 tömeg% nikkelt és 13,2 tömeg% molibdént tartalmaz alumínium-oxid-nordozón, 13 ml szilícium-karbiddal hígítva. E műveletet mikroáramlású hidrogénező egységben végezzük, 425 °C hőmérsékleten, 150X105 Pa parciális hidrogénnyomáson, 0,6 kg-nyersanyag/kg-katalizátor/óra térfogati sebességgel. A folyadéktermékeket összegyűjtjük, majd a gáztermék mennyiségét és összetételét gáz-folyadék kromatográfia (GLC) segítségével meghatározzuk. Az alábbi „D“ táblázatban megadjuk a különböző termékek hozamát 100 tömegrész olyan olajra számított tömegrész-mennyiségben, amely olajat 3,5 tömegrész hidrogénnel hidrogéneztünk: 8 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 i
