包含经焙烧的木材颗粒的浆料悬浮液制造技术

一种浆料悬浮液包含：a)具有包括在0.1μm与200μm之间的平均直径D50的含碳材料颗粒；b)非离子表面活性剂；c)水相；以及d)有机相。

Slurry suspension comprising roasted wood particles

A slurry suspension comprising: a) having carbon containing material particles including an average diameter of D50 between 0.1 M and 200 m; b) nonionic surfactant; c) aqueous phase; and D) organic phase.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及旨在用作液体可燃物的包含含碳材料颗粒的浆料悬浮液领域。
技术介绍
为了减少污染环境的来自燃料燃烧的硫的排放并且符合关于燃料消耗的法规，炼油厂提供了可获得的由柴油的精炼的重质燃料构成的低硫含量燃料。然而，由于昂贵的工艺，这些燃料替代物通常与较不精炼的那些相比更昂贵。另外，由于归因于天然储量下降的预期原油短缺，比以往更迫切的是找到一些有效的替代物来减少化石基能源的部分。进一步精炼燃料的一些替代方案在于用生物燃料替换化石基可燃物，这种开发通常目的在于设计新的催化过程以将固体生物质转化为液体燃料。然而，这种破坏性方法通常因由生物质制成生物燃料或制造生物燃料的竞争性价格而受到损害。最近提出了一些其他替代方案来增加燃料组合物中的可再生燃料部分。例如，其中将煤分散到水中的基于煤/水浆料(CWS)的技术提供了与现有液体锅炉相容的液体燃料。然而，煤/水浆料的缺点是水对于燃烧是惰性的，并且因此降低了水性煤或生物煤悬浮液的总热值。可以探索的另一个替代方案是使用经焙烧的生物质来用于具有成本竞争性特点地生产可再生能源，并且考虑到与白色未经焙烧的生物质相比为高能量密度材料而主要用于运输。这种“热处理的生物质”提供了有意义的特性，诸如低硫含量、低氮含量、和优异的燃烧特性。此外，如与未经焙烧的、白色的生物质相比，经焙烧的生物质是惰性材料，并且由于在焙烧过程中氧的损失，该材料获得疏水特性。在本领域中仍然存在对于提供产生低硫排放的液体可燃配制品的需要，其中化石基能源仅占减少的部分。更特别地，因为含碳材料提供良好的燃烧特性，在本领域中仍然存在在液体载体中提供包含所述含碳材料的悬浮液的需要，所述悬浮液均匀且稳定地分散。此外，在本领域中仍然对于提供与现有系统(诸如发动机和锅炉)相容的液体可燃配制品的需要。
技术实现思路
本专利技术的第一方面涉及一种浆料悬浮液，该浆料悬浮液包含：(a)具有包括在0.1μm与200μm之间的平均直径D50的含碳材料颗粒；(b)非离子表面活性剂；(c)水相；以及(d)有机相。(REV1)本专利技术的另一方面涉及一种用于制备根据本专利技术的浆料悬浮液的方法，该方法包括以下步骤：i.至少混合成分(b)、(c)和(d)以形成乳液；ii将成分(a)与步骤i.中获得的乳液混合以形成浆料悬浮液。(REV16)本专利技术的另一方面涉及一种用于发电的方法，该方法包括燃烧根据本专利技术的浆料悬浮液。(REV18)本专利技术的还另一方面涉及非离子表面活性剂用来稳定化包含具有包括在0.1μm与200μm之间的平均直径D50的含碳材料颗粒的乳液的用途。(REV19)具体实施方式诸位专利技术人出人意料地发现，可以将含碳材料颗粒加入到乳液中、特别是水包油乳液中，以获得可以进一步用作用于燃烧的液体生物燃料的稳定且均匀分散的浆料悬浮液。乳液、特别是水包油乳液通过非离子表面活性剂的存在来稳定化。浆料悬浮液因此，本专利技术的第一方面涉及一种浆料悬浮液，该浆料悬浮液包含：(a)具有包括在0.1μm与200μm之间的平均直径D50的含碳材料颗粒；(b)非离子表面活性剂；(c)水相；以及(d)有机相。(REV1)在本专利技术的范围内，术语“悬浮液”是指包含以具有大于胶体尺寸的颗粒分散在包含水相、有机相和非离子表面活性剂的液相中的含碳材料颗粒(即固体材料)的体系。在某些实施例中，术语“悬浮液”是指包含在其中分散有含碳材料颗粒的乳液(即液相)的体系(乳液态)。在某些实施例中，术语“悬浮液”是指在其中水性液相和有机液相是分开的相并且不形成乳液的体系；含碳材料颗粒被分散在这些液相中(非乳液状态)。在本专利技术的范围内，术语“约”是指可以从所提及的值变化从+/-10％的值。含碳材料颗粒在本专利技术的范围内，术语“含碳材料”是指含有大量碳的材料。对于本专利技术有用的含碳材料颗粒的含碳量典型地基于含碳材料颗粒的总重量超过30wt.％；它经常是超过40wt.％。基于含碳材料颗粒的总重量，它优选超过45wt.％、更优选超过50wt.％。在另一方面，基于含碳材料颗粒的总重量，它典型地是高达90wt.％、并且经常高达80wt.％。基于含碳材料颗粒的总重量，它可以是高达70wt.％或者甚至高达60wt.％。对于本专利技术有用的含碳材料颗粒的含碳量的某些有用的范围是基于含碳材料颗粒的总重量的从约40wt.％至约80wt.％、或从约45wt.％至约75wt.％。含碳材料颗粒的含碳量可以通过本领域技术人员已知的任何方法来确定。例如，它可以通过以下步骤来确定：在烘箱中在100℃下干燥含碳材料颗粒12h(以去除水和其他挥发物)，然后将干燥的颗粒保持在干燥器中(以避免水分吸收)，然后在燃烧炉中在能够将含碳材料颗粒的基本上全部(当不是时，全部)含碳量转化为二氧化碳的条件下燃烧含碳材料颗粒，然后通过红外检测(通过经由燃烧形成的CO2)定量C含量。在一个实施例中，该含碳材料颗粒选自下组，该组包含植物生物质、煤、焦炭、石墨、炭、生物煤及其混合物。(REV3)根据本专利技术，植物生物质包含木质纤维素纤维，并且可以由易于提供合适的生物质的任何植物、木材和作物提供。植物诸如芒属、柳枝稷、大麻；木材，诸如杨树、竹子、桉树、油棕榈树、柳树、松树、橡树、树胶、山杨、山毛榉、椰子树和云杉；以及作物，诸如玉米、高粱、甘蔗和甜菜适合于实施本专利技术。在某些实施例中，植物生物质选自下组，该组包含植物或其一部分，例如叶、茎、根，包括作物或其一部分；木材，木片或木屑；稻草；树皮；草；林业剩余物；农业剩余物，诸如玉米棒、玉米秸、玉米秆、麦秸、竹草、藤蔓(vineshoot)、甘蔗渣、高粱渣、杏仁壳、向日葵籽壳及其混合物。在某些实施例中，植物生物质经受处理以去除其含水量，这种处理是干热处理、蒸汽爆破、真空蒸发、水热碳化、或从现有技术已知的任何合适的处理。干热处理法可以包括在低于200℃至500℃的最高温度的温度下处理起始生物质持续从几分钟至几小时的时间段。在某些实施例中，干热处理由在范围从约280℃至约320℃的温度内进行的焙烧持续范围从1min至15min、优选从2min至8min的时间段组成。在某些优选的实施例中，植物生物质是经焙烧的植物生物质、优选是经焙烧的木材颗粒。(权利要求4)在某些实施例中，含碳材料是煤，诸如无烟煤、半无烟煤、木炭、溶剂精炼煤、中等和高挥发性烟煤、次烟煤和褐煤。在某些实施例中，含碳材料是焦炭，诸如石油焦、高温焦炭、铸用焦炭、低温焦炭、中温焦炭、沥青焦炭、或者通过碳化煤、沥青、石油残渣、和某些其他含碳材料获得的任何产物。在一些实施例中，煤和石油焦的混合物可以在本专利技术中使用。当提到“含碳材料颗粒”时，人们可以理解所述颗粒具有低的含水量或是无水的。通过“低含水量”，人们可以理解如与起始材料的重量相比高达按重量计20％的含水量。因此，按重量计最高达20％的水包括如与起始材料的重量相比按重量计0％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％和20％的含水量。在本专利技术的范围内，表述“含碳材料颗粒”是指固态的含碳材料的颗粒。本专利技术所包含的含碳材料颗粒是在使用碾磨机对含碳材料进行精细的湿式或干式碾磨之后获得的。当进行湿式碾磨时，可以将含碳材料颗粒进一步处理以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浆料悬浮液，其包含：(a)具有包括在0.1μm与200μm之间的平均直径D50的含碳材料颗粒；(b)非离子表面活性剂；(c)水相；以及(d)有机相。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种浆料悬浮液，其包含：(a)具有包括在0.1μm与200μm之间的平均直径D50的含碳材料颗粒；(b)非离子表面活性剂；(c)水相；以及(d)有机相。2.根据权利要求1所述的悬浮液，其中所述悬浮液是水包油乳液。3.根据权利要求1或2所述的悬浮液，其中所述含碳材料颗粒选自下组，该组包含植物生物质、煤、焦炭、石墨、炭、生物煤及其混合物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的悬浮液，其中该植物生物质是经焙烧的植物生物质、优选是经焙烧的木材颗粒。5.根据权利要求1至4中任一项所述的悬浮液，其中含碳材料颗粒提供如下尺寸分布：-D10是包括在1与50μm之间，并且-D90是包括在50与500μm之间。6.根据权利要求1至5中任一项所述的悬浮液，其中含碳材料颗粒代表按重量计在5％与50％之间的该悬浮液的总重量。7.根据权利要求1至6中任一项所述的悬浮液，其中该非离子表面活性剂选自下组，该组包含醚基非离子表面活性剂、酯基非离子表面活性剂、胺基或酰胺基非离子表面活性剂和氟表面活性剂。8.根据权利要求1至7中任一项的悬浮液，其中该醚基非离子表面活性剂是烷氧基化酚表面活性剂。9.根据权利要求1至8中任一项所述的悬浮液，其中该烷氧基化的酚表面活性剂选自下组，该组包含烷氧基化的烷基酚、烷氧基化的烷基芳基酚、烷氧基化的硫酸化的和/或磷酸盐烷基酚以及烷氧基化的硫酸化和/或磷酸盐烷基芳基酚。10....

【专利技术属性】
技术研发人员：B帕瓦格奥，齐玲，JC卡斯坦，R塔德莫里，H费伊，R格雷塞尔，
申请(专利权)人：罗地亚经营管理公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR