一种通过裂解碳氢原子获取液态烃的方法技术

一种通过裂解其中的碳和氢分子以获得液态烃的方法。用化学废料，纺织品废料，生物废料或其他垃圾，在涡轮里进行研磨后送入到主舱室，升高温度去除水分，运用动能和与所选用的反应物的摩擦断开分子链，分离上面提到的元素并重新构建长链或短链，通过蒸馏和冷凝得到选择的烃。

【技术实现步骤摘要】
一种通过裂解碳氢原子获取液态烃的方法
本专利技术旨在研究一种解决当今燃油严重缺乏无法满足当今社会需要，并且能够做到在不断寻找无需来源于石油的燃料的同时，减少环境污染的办法。
技术介绍
燃料可以从很多途径获得。比如在大型复杂的炼油厂，将原油经过蒸馏或物理分离以及而后的化学处理程序后获得。石油可以分为四类：石蜡、环烷，沥青或混合基原油和芳香基原油。各炼油厂之间存在很大的不同，主要取决于所采用的技术和处理工序，同时也取决于他们的生产能力。这些炼油厂的目标是处理软原油，重原油和混合基原油。炼油分几个阶段进行，精炼原油的第一步在“初级蒸馏塔”完成。在这些塔中，都在接近大气压的情况下进行，并都被被分成几个部分。原油经过一个烤炉被烘烤变成蒸汽，而后进入这些塔，蒸汽通过蒸馏塔的较低部位并逐渐上浮至各塔盘之间。随着上浮，蒸汽失去热而冷却，当各蒸汽成分达到自己的冷凝温度时，就会冷凝沉积在相应的塔盘上。塔盘与各自特定的管道相连，用来收集这一阶段分流出来的不同物质。在这第一阶段没有蒸发的原油即常压渣油则流入塔的底部。因此，“真空蒸馏塔”接收第一阶段产生的常压渣油，并脱掉重质柴油，石蜡基和残渣。裂解单元则接收蒸去了轻质油余下的柴油和渣油用于生产主要的汽油和丙烷气体。基本的精炼工具就是蒸馏单元。分子质量轻的烃类，在较低的温度下就蒸发，分子质量重的烃类，就在温度提高时蒸发。从原油中蒸馏出来的第一种物质是汽油部分，然后是石脑油，最后是煤油。另一方面为了加大蒸馏的收益，还可进行一个热裂解处理。在这热裂解过程中，原油的重质部分，在一定的压力下施以高温加热，这一过程可以把重分子量的烃裂解成轻分子量烃，汽油正是由这些轻分子量烃组成，这样就增加了从一桶原油中获得的汽油的产量。再后来专利技术了炼焦，这种处理方法包括流体的再循环，这是一个较长的处理过程，包括很多较低形式的炼焦，许多炼油厂都采用这种加压高温裂解处理方法。在十九世纪30年代年，引入了另外两种基本处理方法，即烷烃化和催化裂解，这两种方法都能够提高从原油中获得的汽油的产量。由于生产这些产品，一些生产酒精，清洁剂，合成橡胶，甘油，肥料，硫磺，溶剂，以及原料的庞大的石化工业厂家开始生-->产尼龙，塑料，涂料，聚脂，添加剂，食品增补剂，炸药，染料和绝缘材料等。廉价原油的枯竭以及即将来临的燃油危机，决定了需要寻找原油的代替品，比如二氧化碳排放量为中等的生物柴油，生物酒精等。生物燃料燃烧时，它们在成长时吸收的二氧化碳又回到了大气中。这种选择的缺陷仅仅是怕没有足够的土地来耕种植物用以生产生物燃料满足工业国家对能源的巨大需求。生物柴油同时也解决了由于全世界消费者拒绝消费而造成的基因改良植物(转基因产品)大量剩余的问题。根据生物柴油工业的做法，在有充足的原料的农业区域或森林地方建立大的炼油厂是生产生物燃料所必需的。这样生物柴油就跟原油一样必须通过运输才能传送到需要它们的地方。另一方面，甲醇是可以避免石脑油释放毒性和对大气臭氧层破坏的一种替代燃料。同样，燃烧石脑油产生的热量大约是甲醇的两倍，因此，这样可以获得更高的利润。最初甲醇是通过木材的分解蒸馏获得，因此这种原料也称为木醇，这种反应需要在高压高温下进行，且需要大而复杂的工业反应器。获得甲醇的方法有：鲁奇加压煤气化法和英国化学工业公司ICI方法。
技术实现思路
在分析和研究已有处理方法的基础上，本着介绍本专利技术的目的，我们将详细解析本专利技术方法的优点，即在很大程度上克服原油蒸馏处理过程的缺陷、减少污染并充分利用自然资源。在我们的新方法中，主要用自然原料，比如生物废料以及任何材质的废料，在这些材料中含有80％的热能必定可以转化成为柴油或其他的碳氢化合物，而所产生的柴油和其他碳氢化合物的能量则等于这些材料的热能的80％。也就是，1kg热量为8000千卡的柴油可由4kg含2500kca/kg的原料生产出来。本专利技术的另一个目的是能把初始原料通过本方法转换为容易计量和应用的燃料。本专利技术的另一个优点是他的机械应用多样性，这样提高了它的利用率性能。例如，如果生物废料通过蒸汽轮机锅炉循环来生产电能，我们可以获得22％的利用率性能，但是如果我们把这些同样的生物废料转变成利用率性能超过80％的柴油，而这些柴油是用于拥有55％的性能的电力中心，这样总的性能可以达到44％。目前，本专利技术生产的燃料可以应用在运输方面，而不是作为原材料。用这个处理方法生产2公升的汽油需要消耗一千瓦的功率。在一些情况下，由本方法生产的汽油可能有点浑浊，主要是因为所用的原料，或者加工方法的差异。因此，需要提供一个独立于-->主处理过程的蒸馏塔，以进行第二次蒸馏处理过程，这个过程的残渣将被送回到主舱室。在冷凝器内回收的水经过一个过滤系统，把携带的烃沉淀下来。所述的烃就被送回到主舱室中，然后水再次蒸馏，不再带有任何有关的化合物。如果设备足够大的话，在主处理过程完成时收集到的固体物质中，就可能因为无机材料的沉淀和拖拽作用收集到部分的硅酸盐(如果有用这种物质的话)。如果原材料中炭原子的含量比氢原子的含量要高很多，如木质素，则可以用来生成大量的焦碳。在后面的程序里，通过用淘析方法可以把焦碳从固体残渣中分离出来，这样焦碳就可以回收。如果原材料是禾杆或果壳，其中的硅也可以回收。如果是纸浆的话，硅、氧化铝和碳都可以回收。从在普通的蒸馏方法中无可作为的高硫磺含量的粗油中，则可获得大量的硫磺。还有许多其他的例子可提及。各种成分可以通过多种技术方法被分离出来，对于每一个特别的情况可选择最合适的方法。在小工厂一公升的汽油可总计需USD 0.21，在大的工厂总计需USD 0.16。原材料到处都有，大自然为我们提供了丰富的化学反应物。设备可以建在任何地方，因为只需要不锈钢锅炉，另一方面，涡轮、控制装备和真空泵都是很常见的仪器，在市场上都能很容易获得。这个处理方法不会增加CO2的产生，对于生物废料来说，CO2的量亦只是负增长，因此，这个方法符合京都的处理原则。用这种技术可以消除那些破坏地下水和释放进大气的主要污染源。本专利技术的详细描述：本专利技术的目的是通过裂解碳氢分子获得液体的碳氢化合物。该碳氢成分主要来源于生物废料、城市垃圾、回收材料、交通工具、医院垃圾以及石化产品、纺织品废料、肉渣、动物脂肪、皮革和其他排泄物等。完成本专利技术处理过程的工业设备被命名为SMRF，而所述的方法为物理化学方法，首先从物理机械处理方法开始，包括对原材料进行研磨、剪切和粉碎等。在原料上一般要撒上一些发热材料，这些材料通常用那些石化工业常用的合成沸石粉。在这第一个处理过程可使得部分原材料尺寸减小到近分子的尺寸，然后通过摩擦可以进一步破坏分子键的连接。第二个过程是化学处理过程，在这个过程中，将用到象沸石(含有钠和钙基)或通常所用的钠，钙钾，镁等(根据原材料来选用)反应物，以抑制不必要的反应，引导加工过程的顺利进行，并获得想要的液态烃。在开始本专利技术处理方法前，原材料需要进行预处理，如果包含有水份，就需要通过-->热交换把温度提高到240℃以上。在所述的第一个阶段，将其完全烘干，之后在同样的温度下把它们引入到主处理过程，这样这些烘干的原材料可直接一起进入处理程序。潮湿粘性材料要先进行前面的处理；而脱水高粘的材料可以在低于240℃的温度下进行处理，以便降低黏度和增加流动本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过裂解碳和氢分子获得液态烃的方法，主要包括下面两个不同阶段：第一个阶段物理／机械的分离，不同步骤的第二个阶段为化学的。

【技术特征摘要】
UY 2006-10-10 29.8511、通过裂解碳和氢分子获得液态烃的方法，主要包括下面两个不同阶段：第一个阶段物理/机械的分离，不同步骤的第二个阶段为化学的。2、如权利要求1所述的通过裂解碳和氢分子获得液态烃的方法，其特征在于，所用的含碳氢分子的原材料为生物废料，医院垃圾，城市固体垃圾以及任何其他种类的垃圾。3、如权利要求2所述的通过裂解碳和氢分子获得液态烃的方法，其特征在于，物理/机械分离的第一步是通过研磨原材料以及原材料与发热元素之间的剪切和摩擦，来提高温度和产生分子分裂。4、如权利要求3所述的通过裂解碳和氢分子获得液态烃的方法，其特征在于，第二个阶段，也就是化学阶段，通过与众所周知的反应物发生所需的反应以获得液态烃。5、如权利要求4所述的通过裂解碳和氢分子获得液态烃的方法，其特征在于，第一个阶段是以通过热交换把水除去为目的来选择，调节以及控制原材料的温度的升高。6、通过裂解碳和氢分子获得液态烃的方法，其特征在于，在如权利要求5类似和同时的阶段，不含水分的原材料，通过控制温度的提高达到整个混合物的均匀化，并以同样的黏度，形成均匀流体。7、如权利要求6所述的通过裂解碳和氢分子获得液态烃的方法，其特征在于，第二个阶段，通过分析，确认，量化活性化学物质，无机分子与碳氢链接，并通过反应物的摩擦和发热过程的摩擦获得所控制的温度。8、如权利要求7所述的通过裂解碳和氢分子获得液态烃的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：佩德罗瑟瓦巴塞罗，
申请(专利权)人：佩德罗瑟瓦巴塞罗，
类型：发明
国别省市：ES[西班牙]