转化生物质的方法技术

本发明专利技术涉及一种由棕榈油工艺中获得的残余物制备燃料或燃料中间体的方法，其中使水含量为４０－７５ｗｔ％水的农业残余物碎屑干燥，以得到水含量为５－４０ｗｔ％的干燥农业残余物，然后将其压实为二维尺寸为５－１０００ｍｍ、厚度为５－３００ｍｍ和密度为２００－１２００ｋｇ／ｍ３的球、立方体或小煤饼。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及将生物质例如由棕榈油生产工艺中获得的空果串纤维、油棕榈叶和油棕榈树干以及前述两种或多种的混合物转化为燃料或燃料中间体的方法。另外，也可以应用其它农业残余物例如稻草。棕榈油生产链中产生大量的生物质副产品(高达约5倍的油产量)，它们在增加生产链价值中用途非常有限。目前的棕榈油生产系统面临着相当大的挑战。另外，目前的生产和处理方法与污染和温室气体排放有很大关联。将副产品用于能量和绿色化学品的用途提供了改善食品用油生产链的环境影响的前景，这非常适合生物经济的发展。迄今为止，对可持续棕榈油生产的讨论的主要议题已经集中于雨林损失、土壤肥度和再生产、生物多样性、 害虫和水管理以及温室气体排放。现在已经认识到可应用可由生物质副产品获取的能量， 和在许多情况下利用油生产残余物提供驱动装置运行所需要的能量。将这些物料用于能量目的可降低源于田地中残余物降解的相关温室气体、甲烷和(X)2的产量。在棕榈油生产中产生的主要副产品为种植园副产品，例如油棕榈叶(OPF)、根和树干，以及在棕榈油加工磨坊获得的副产品，例如空果串纤维(EFB)、果实纤维、果仁壳、棕榈油磨坊流出物和棕榈壳饼。据估计例如在马来西亚生物质的潜在量在磨坊处为3-5千万吨而在田园里有7-8千万吨。这些物料大多数存在马亚西亚(几乎占世界棕榈油产量的 50% )和印度尼西亚(几乎占世界棕榈油产量的1/3)。目前全部副产品中仅有部分得到应用，且在许多情况下为用作树根覆盖物、纸浆或纤维。大多数EFB没有用作肥料或树根覆盖物；除覆盖树根外，树干没有太大的用途，而且并不是所有的OPF均需要进行种植园土壤质量控制。现在本专利技术提供如下一种将由棕榈油生产工艺获得的副产品和其它农业残余物如稻草转化为燃料或燃料中间体的方法。
技术实现思路
本专利技术为一种由棕榈油工艺中获得的残余物制备燃料或燃料中间体的方法，其中平均粒径为IO-IOOmm的水含量为40_75衬％水的棕榈油空果串纤维(EFB)、OPF和OPT以及其它农业残余物碎屑在环境条件下或稍微高于环境条件的条件下干燥，以获得水含量为 5-40wt %的干燥生物质材料。本申请人发现通过在环境条件或稍微高于环境条件的温度条件下干燥，可以获得一种经济上吸引人的方法来干燥棕榈油空果串纤维和其它农业残余物碎屑。按照本专利技术，在环境条件下干燥的意义在于自然环境、特别是太阳辐射热提供了蒸发所需的热量。在干燥步骤中，优选将农业残余物碎屑放置于透光屋顶下并且定期进行机械翻转。适当地，将农业残余物碎屑在朝阳表面上铺开。床层的厚度适当地为5-30cm， 和更优选为约10cm。当应用屋顶时，优选在农业残余物碎屑的床层上方设置使空气流通的设施。这种设施合适地为风扇。优选定期翻转农业残余物碎屑的床层，从而使干燥得到优化。这种翻转优选通过机械铲来实施。这种机械的一个例子合适地为配备有铁铲的旋转圆筒。将圆筒放置于床层上方一定距离，和当圆筒旋转时，铁铲将使床层混合。优选地，圆筒可以通过轨道相对于床层移动，从而一个圆筒可以混合较大的、优选为矩形的区域。干燥步骤的停留时间为20-150小时。合适干燥方法的例子在Siingo Furuichi, Mat Daham Mohd. Duad,Junichi SATO ；Nogyo Kikai Gakkai Nenji Taikai Koen Yoshi (2003), Development of Solar Drying Technology for Processing of Oil Palm Fronds into Animal Feed-Drying Characteristic of OPF in Solar Drying Greenhouse,-VOL. 62nd ； PAGE 411-412(2003)中有述。优选地，EFB碎屑已经被脱油，以获得油含量低于2wt%的脱油EFB碎屑。按照本专利技术，在稍高于环境的条件下干燥的意义在于自然环境提供蒸发用空气， 并且用外部来源、优选为来自棕榈油磨坊的废热将空气加热至最高60°C。用加热至高于 60°C的空气进行干燥不是很有利，因为这需要在干燥器中应用昂贵的材料。干燥优选在带式干燥器中实施，在其中将温度处于环境温度和60°C之间的环境空气与生物质错流接触，这意味着由于干燥器带和生物质层是多孔的，(热的)空气优选通过干燥器带和其上的生物质层从底部到达顶部；但也可以应用(热)空气与生物质接触的其它模式。这种带式干燥器可以从多个供应商例如 Jansen Poultry Equipment, Harselaarsweg 32,3771MB Barneveld，The Netherlands处商购获得。干燥步骤的停留时间为3_60小时。相对于利用机械搅拌的日光晾晒，带式干燥器的另一个优点在于日光晾晒会产生粉尘，会产生粉尘问题和生物质损失。按照本专利技术方法获得的干燥的EFB、0PF、OPT或其它生物质材料优选被压实为球、 立方体或小煤饼形状，其尺寸取决于下游的进一步应用，但通常具有5-1000mm的二维尺寸和5-300mm的厚度，和密度为200-1200kg/m3。优选为立方体。可以应用可商购机械将生物质压实为球、立方体或小煤饼。可用于本专利技术的压方块机例如包括可从Warren & Baerg Manufacturing, Inc. , 39950 Road 108，Dinuba，California，USA 获得的那些。可用于本专利技术的造粒机包括可从Amandus Kahl, Germany获得的那些。干燥的EFB材料优选与最小直径为10-50mm且水含量小于40wt %的干燥的油棕榈叶碎屑和/或干燥的棕榈油树干碎屑一起压实。在上述组合造粒过程中应用的棕榈油树干碎屑优选由水含量为40-75wt%水且平均直径为IO-IOOmm的棕榈油树干碎屑开始。这种物料合适地在环境条件下干燥，以获得水含量为5-40wt%的干燥物料。在环境条件下干燥优选与上面针对EFB碎屑所述相同。本专利技术还涉及按上文所述的棕榈油树干碎屑的干燥方法。适当地，在环境条件下干燥棕榈油树干碎屑可以与油棕榈叶碎屑混合进行。如果在任意上述方法中应用油棕榈叶(OPF)，则优选应用在油种植园内预先干燥的树叶。这是有利的，因为平均水含量可以明显降低，例如从75wt%水降至20wt%水。进一步的优点是新鲜叶子中存在的大多数钾和氯化物被雨水浙出。这就导致需要应用更少的附加肥料。另一个优点是叶子保护种植园的土壤不受冲蚀，并增加所述土壤的持水量。按上述方法获得的压实球、立方体或小煤饼(进一步统称为块状物)可以用作发电或替代的如下文所述的其它方法的燃料。在一个实施方案中，它们经受烘焙过程。优选地，在实施烘焙步骤之前，EFB或包含所述块状物的任何原料混合物均被干燥至水含量为 10-25wt%。烘焙是在相对较长停留时间下在不加分子氧的条件下对压实块状物实施的热处理。优选地，压实块状物在10-120分钟内加热至210-350°C的温度下以得到固态的烘焙燃料。生物质源材料的烘焙是公知的，和例如在M. Pach, R. Zanzi和E. Bjombom, “Torrefied Biomass a Substitute for Wood本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种由生物质如在棕榈油工艺中获得的农业残余物制备燃料或燃料中间体的方法，其中将水含量为４０－７５ｗｔ％水的农业残余物碎屑干燥，以获得水含量为５－４０ｗｔ％的干燥生物质材料，和然后将其压实成二维尺寸为５－１０００ｍｍ、厚度为５－３００ｍｍ和密度为２００－１２００ｋｇ／ｍ３的球、立方体或小煤饼。

【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：H·伯利戈特，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL