由废塑料和生物质生产运输燃料的系统和方法技术方案

本发明专利技术通常涉及借助于生物质、废塑料和／或费－托产物进料生产生物燃料的方法和系统。这种方法和系统至少在进料容忍性（即允许变化性）和提供规模经济方面比现有技术进行了改进，同时一般保持了与对这种进料进行这种加工相关的环境优势。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及将废塑料和生物质加工成为有用产品的方法和系统，特别地，涉 及在普通的热解单元中在途中将废塑料和生物质进料热解为运输燃料产品的方法和系统。
技术介绍
1.废塑料迫切需要能够将丢弃的材料和废塑料材料转化为有用产品的技术。这在很大程度 上是由于公众对这些废料的存在而造成的潜在环境危害的关注。根据固体废弃物办公室近 期的一份报告，美国大约62%的塑料包装是由聚乙烯制成的，所述塑料包装是处理废塑料 的优选原料。废塑料是增长速度最快的废品，与1970年每年仅有400万吨相比，而在1995 年则为约1800万吨，且该量每年增长大约10%。将废塑料材料、尤其是聚乙烯转化为有用 的产品，为解决日益增长的环境问题提供了 一个独特的机会。先前已经对将上述废塑料转化为润滑油的方法进行了描述。参见例如美国专利 6，150，577号专利(米勒等)和6，822，126 (米勒)，所述两篇专利都涉及由主要是聚烯烃 的废塑料原料生产高粘度指数(VI)的润滑油。2.生物燃料人们已经提出了许多利用生物燃料来生产能源的方法，从而补偿目前用于这种能 源生产的化石燃料的至少一部分，且由此也可以减少在总的能源生产循环中净CO2的排放。 不幸的是，一般认为生物原料是低能量燃料，且很难用于能源生产中。生物质的低能量含量 使得它通常不足以用于能量的高效生产，例如高温、高压蒸汽或电能的生产。另外由于原材 料(即生物质)的不一致性、其品质的差异及其他相似的难以控制的变量，会在严重依赖这 种燃料的能量生产循环中引发问题。鉴于上述内容，将生物燃料的加工与废塑料加工进行集成的方法和/或系统将是 极其有用的，特别是其中这种加工可提供生物燃料产品，且其中这种加工能够改善或缓解 与生物质加工典型有关的至少一些限制。专利技术概述本专利技术通常涉及经由生物质、废塑料、和/或费托产物进料的组合来生产生物燃 料的方法和系统。这种方法和系统对现有技术的改进之处至少在于它们具有进料耐受性 (即允许进料变化)并提供规模经济，同时典型地保留了通常与这种进料的加工相关的环 境优势。在一些实施方案中，本专利技术涉及包括以下步骤的一种或多种方法(a)同时将生 物质和第二种原料例如废塑料和/或费托蜡进行热解，从而得到热解油；(b)根据沸程，将 热解油分离成至少两种组分馏分；(c)对所述至少两种组分馏分中的至少一种进行加氢处 理，从而得到至少一种加氢处理的中间体；以及(d)对所述至少一种加氢处理的中间体进 行催化异构化，从而得到至少一种异构化产物。在某些或其它实施方案中，本专利技术涉及包括以下单元的一种或多种系统(a)热 解单元；(b)与所述热解单元相连的至少两种进料，所述至少两种进料包括(i)生物质进料，和(ii)废塑料进料和费-托蜡质进料中的至少一种，其中先后或同时将所述至少两种 进料导入热解单元中，从而生产热解油，且其中能够改变各种进料以调节所产生的热解油 的性质；(C)分离单元，其根据它们的沸程将热解油分离成至少两种热解的组分馏分；(d) 加氢处理单元，其对至少一种热解的组分馏分进行加氢处理，从而得到一种或多种加氢处 理的馏分；(e)异构化单元，其对至少一种加氢处理的馏分进行催化异构化，从而得到至少 一种异构化产物。前面已经相对广泛地描述了本专利技术的特征，以更好地理解下文描述的本专利技术的详 细说明。下文中将对形成本专利技术权利要求书主旨的本专利技术的其他特征和优势进行说明。附图简述为更加完整地理解本专利技术及其优势，现在结合附图参考下列说明，其中附图说明图1以流程图的形式描述了根据本专利技术的某些实施方案同时对生物质和至少一 种其它进料进行加工的方法；且图2示意性显示了根据本专利技术的某些实施方案由多种进料生产燃料产品的系统。专利技术详述如上所述，本专利技术通常涉及通过对生物质、废塑料、和/或费托(FT)产物进料/原 料进行热解而生产生物燃料的方法和系统。这种方法的实施方案通常涉及将生物质与废塑 料和/或费托蜡同时进行热解。这种系统的实施方案一般涉及将生物质进料与废塑料和/ 或费托蜡质进料合并，并调节导入到用于生产热解油(py油，其能被进一步加工)的热解单 元中的各种进料的相对量。这种进一步加工包括加氢处理和/或异构化并能够根据条件和 进料制得多种生物燃料产物。1.定义在整个说明书中，当特定术语第一次使用时对它们进行了定义，而用于本说明书 中的某些其它术语定义以下本文中所定义的“生物燃料”为至少部分衍生自“生物质”的燃料产品，生物质为 生物来源的可再生资源。本文中使用的“原料”是指供应至本专利技术用于制备燃料、润滑剂或其他工业产品的 一个或多个系统或方法中的烃质原料。如本文中所定义的“进料”为运载原料的管道，一般是因原料而异的(即表示具体 的原料)。如本文中所定义的“气化器”是指一种反应环境，在这样的反应环境中，通过热和 可能的一种或多种反应性气体如氧气、空气、二氧化碳(CO2)和/或蒸汽的作用将浓缩的烃 质原料物质转化成气体。如本文中所定义的“合成气体”或“合成气”通常是指通过在气化器中的气化作用 而产生的一氧化碳(CO)和氢气(H2)的混合物。如上所述，通过催化费-托(FT)法nC0+ (2n+l) H2 — CnH(2n+2) +IiH2O能够将合成气 催化转化成链烷烃(烷烃)，其中典型的催化剂包括铁和钴。在美国专利序号6846402中描 述了费_托法的实例。如本文中所定义的“热解”是指对烃质原料进行的热处理和/或热分解，其中典型 地在非氧化环境下进行所述分解。如本文中所定义的“热解油”是指对烃质原料进行热解处理而得到的液体烃产物。“加氢加工”或“加氢处理”是指一般在加压和催化剂存在下(加氢处理能够为非催 化的)使烃基材料与氢气发生反应的过程或处理。这种过程包括但不限于(含氧物种的) 加氢脱氧、加氢处理、加氢裂化、加氢异构化和加氢脱蜡。关于这种方法的实例，参见Cash 等人的美国专利号6，630，066 ；和Elomari的美国专利号6，841，063。本专利技术的实施方案利 用这种加氢加工将甘油三酯转化成链烷烃。本文中，“加氢加工”和“加氢处理”可互换使 用。如本文中所定义的“异构化”是指一般将正烷烃转化成支链异构体的催化方法。 IS0DEWAXING(商标为CHEVRON U. S. A. INC.)催化剂为用于这种方法中的代表性催化剂。参 见Zones等人的美国专利号5，300，210 ；Miller的美国专利号5，158，665和Miller的美国 专利号 4，859，312。如本文中所定义的“运输燃料”是指适用于车辆消耗的烃基燃料。这种燃料包括 但不限于柴油、汽油、航空煤油等。如本文中所定义的“柴油燃料”为适用于柴油机的物质，并符合至少一种下列规格 中的当前版本ASTM D 975- “柴油机燃料油的标准规格”；欧洲等级CEN 90 ；日本燃料标准 JIS K 2204;美国度量衡国务会议(NCWM) 1997关于优质柴油燃料的指南；以及美国发动机 制造商协会推荐的关于优质柴油机燃料的指南(FQP-IA)。2.方法参考图1中的流程图，在一些实施方案中，本专利技术涉及包括以下步骤的一种或多 种方法或过程(步骤101)将生物质与选自废塑料、费托蜡及其组合中的第二材料同时进 行热解，从而得到热解油；(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括以下步骤的方法：ａ）同时将生物质和选自废塑料、费－托蜡及其组合的第二材料进行热解，从而得到热解油；ｂ）根据沸程将所述热解油分离成至少两种组分馏分；ｃ）对所述至少两种组分馏分中的至少一种进行加氢处理，从而得到至少一种加氢处理的中间体；以及ｄ）对所述至少一种加氢处理的中间体进行催化异构化，从而得到至少一种异构化产物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：SJ米勒，
申请(专利权)人：雪佛龙美国公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]