用于分离污染物和储存能量的多用途可再生燃料制造技术

公开了用于制备多用途H2密集的燃料的技术、系统、装置和材料，所述燃料用于分离污染物和储存能量。在一个方面，生产可再生的多用途生物材料(用于从环境中分离出有害污染物和储存能量)的方法包括：通过应用从外部热源回收的废热，使用热化学反应，离解生物质废物，以生产烃和醇中的至少一种。所述方法包括：离解所述烃和醇中的至少一种，以产生碳和氢。收获从工业过程生成的二氧化碳，并与氢反应，以产生氢密集的燃料。将有害污染物溶解在用作溶剂的氢密集的燃料中，以产生液体混合物，所述液体混合物从环境中分离有害污染物。所述有害污染物包括碳供体和氢供体中的至少一种。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分离污染物和储存能量的多用途可再生燃料优先权声明本申请要求下述申请的优先权和权益2010年2月13日提交的标题为FULLSPECTRUM ENERGY AND RESOURCE INDEPENDENCE 的美国专利申请号 61/304，403，和 2010年 12 月 8 日提交的标题为 LIQUIDFUELS FROM HYDROGEN, OXIDES OF CARBON, AND/ORNITROGEN ；AND PRODUCTION OF CARBON FOR MANUFACTURING DURABLEG00DS 的美国专利申请号61/421，189。这些申请中的每ー篇通过引用整体并入本文。如果前述申请和/或通过引用并入本文中的任何其它材料与本文呈现的公开内容冲突，则以本文的公开内容为准。
技术介绍
本申请涉及与生物燃料有关的装置、技术和材料。エ业革命已经产生了基础设施、机械化的设备、装置和通信系统，刺激文明的70亿人每年燃烧超过100万年的化石煤、石油、天然气和页岩积聚物。另外，エ业革命的全球性參与，已经产生了下述相关问题有限资源耗竭和通货膨胀；由空气、水和土壤污染开始或加剧的疾病造成的生产カ损失；缺乏接受长期成就所要求的职业伦理的信心；和全球变暖，该威胁通过从以前的冻土、融化的冰群以及在海洋底板、河、湖和河岸区域上的沉积物中的厌氧过程释放出甲烷和其它温室气体，触发更严重的气候变化。
技术实现思路
公开了用于制备氢(H2)密集的中间体的可储存的和可运输的技术、结构、装置和材料。另外，所述H2密集的中间体可以用作用于分离和去除有害物质的溶剤。在ー个方面，生产用于从环境中分离有害污染物和储存能量的可再生的多用途生物材料的方法包括通过应用从外部热源回收的废热，使用厌氧反应，离解生物质废物，以生产烃和醇中的至少ー种。所述烃和醇中的至少ー种被离解，以产生碳和氢。收获从エ业过程发出的ニ氧化碳。使收获的ニ氧化碳与氢反应，以产生氢密集的中间体。将有害污染物溶解在用作溶剂的氢密集的中间体中，以产生液体混合物，所述液体混合物从环境中分离有害污染物，其中所述有害污染物包括碳供体、氮供体和氢供体中的至少ー种。实现可以任选地包括下述特征中的ー个或多个。所述方法可以包括将从外部热源或另ー种外部热源回收的废热应用于液体混合物，以产生可再生的燃料混合物，所述燃料混合物的氢与碳之比高于从生物质废物离解产生的烃和醇。所述方法可以包括在有从外部热源或另ー种外部热源回收的废热存在下，离解氢密集的中间体，以生产高比能氢和ー氧化碳。所述氢密集的中间体可以包括烃、醇和氨中的至少ー种。所述烃可以包括甲烷，所述醇可以包括甲醇。所述方法可以包括将所述氢密集的中间体运输至遥远位置，然后应用从外部热源或另ー种外部热源回收的废热，以生产高比能氢和ー氧化碳。所述方法可以包括将所述液体混合物运输至遥远位置，然后应用从外部热源或另ー种外部热源回收的废热，以生产高比能氢和ー氧化碳。离解所述生物质废物可以包括除了生产烃和醇以外，还生产氢。离解所述生物质废物可以包括除了生产烃和醇以外，还生产一种或多种碳供体。所述方法可以包括使一种或多种碳供体与从生物质废物产生的氢反应，以产生氢密集的醇。所述方法可以包括使一种或多种碳供体与水反应，以产生额外的醇。所述有害污染物可以包括下述的至少ー种胶态碳、脂肪、碳水化合物、糖、来自聚合物エ厂的淘汰的废料、来自工业过程的排气的ニ氧化碳、煤粉尘、谷类粉尘、来自聚合物加工的粉尘和来自乙醇エ厂废物流的蒸馏固体。所述方法可以包括从所述污染物中滤出卤素和致癌物中的至少ー种。所述生物质废物离解可以生产湿醇(wet alcohol)，所述湿醇会减少こ醇的可用性。所述湿醇可以用作溶剂来溶解有害污染物，以产生液体混合物，所述液体混合物从环境中分离有害污染物。所述有害污染物可以包括碳供体、氮供体和氢供体中的至少ー种。在另ー个方面，通过包括下述步骤的方法，生产能量密集的液体混合物，所述液体混合物会降低以前的有害污染物的蒸气压或蒸气压可用性通过应用从外部热源回收的废热，使用好氧反应，离解生物质废物，以生产烃和醇中的至少ー种。所述烃和醇中的至少ー种被离解，以产生碳和氢。收获从エ业过程发出的ニ氧化碳。使收获的ニ氧化碳与氢反应，以产生氢密集的中间体或燃料。将ー种有害污染物溶解在用作溶剂的氢密集的燃料中，以产生液体混合物，所述液体混合物从环境中分离有害污染物。所述有害污染物可以包括碳 供体和氢供体中的至少ー种。通过包括下述步骤的方法，可以生产所述液体混合物将从外部热源或另ー种外部热源回收的废热应用于所述液体混合物，以产生可再生的燃料混合物，所述燃料混合物的氢与碳之比高于从生物质废物离解产生的烃和醇。通过包括下述步骤的方法，可以生产所述能量密集的液体混合物在有从外部热源或另ー种外部热源回收的废热存在下，离解氢密集的中间体，以生产高比能氢和ー氧化碳。所述氢密集的中间体或燃料可以包括烃、醇和氨中的至少ー种。所述烃可以包括甲烷，所述醇可以包括甲醇。通过另外包括下述步骤的方法，可以生产所述能量密集的液体混合物将所述氢密集的中间体运输至遥远位置，然后应用从外部热源或另ー种外部热源回收的废热，以生产高比能氢和一氧化碳。通过另外包括下述步骤的方法，可以生产所述能量密集的液体混合物将所述液体混合物运输至遥远位置，然后应用从外部热源或另ー种外部热源回收的废热，以生产高比能氢和ー氧化碳。通过下述方法，可以生产根据权利要求所述的能量密集的液体混合物，在所述过程中，离解所述生物质废物包括除了生产烃和醇以外，还生产氢。通过包括下述步骤的方法，可以生产所述能量密集的液体混合物离解生物质废物，这包括，除了生产烃和醇以外，还生产一种或多种碳供体。通过包括下述步骤的方法，可以生产所述能量密集的液体混合物使一种或多种碳供体与从生物质废物产生的氢反应，以产生氢密集的醇。通过包括下述步骤的方法，可以生产所述能量密集的液体混合物使一种或多种碳供体与水反应，以产生额外的醇。所述有害污染物可以包括下述的至少ー种胶态碳、脂肪、碳水化合物、糖、来自聚合物エ厂的淘汰的废料、来自工业过程的排气的ニ氧化碳、煤粉尘、谷类粉尘、来自聚合物加工的粉尘和来自こ醇エ厂废物流的蒸馏固体。通过包括下述步骤的方法，可以生产所述能量密集的液体混合物从污染物中滤出卤素和致癌物中的至少ー种。在本说明书中描述的主题潜在地可以提供ー个或多个下述优点。例如，离解生物质生产的烃、醇等剩下的低比能H2，可以连同来自工业污染物的碳供体(例如，ニ氧化碳和一氧化碳)一起重新利用，以建立具有高比能氢的氢密集的燃料。另外，所述氢密集的燃料可以用作溶剂，用于溶解有害的污染物，以产生液体混合物，所述液体混合物也是可再生燃料的前体。通过将污染物溶解在H2密集的燃料中，可以从环境中分离污染物的有害影响，同时，可以在吸热反应中离解液体混合物，以产生可再生燃料。附图说明图I的过程流程图显示了从生物质废物产生的H2和再循环的碳供体产生高比能H2密集的燃料的ー个示例性过程。图2是使用氢密集的燃料分离有害污染物的另ー个过程的过程流程图。图3显示了用于重新利用来自空气或废产物的氮来产生氢密集的可再生燃料的一个示例性过程的过程流程图，所述可再生燃料可以分离和去除有害污染物。图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.13 US 61/304,403;2010.12.08 US 61/421,1891.一种生产可再生的多用途生物材料的方法，所述可再生的多用途生物材料用于从环境中分离有害污染物和储存能量，所述方法包括 通过应用从外部热源回收的废热，使用厌氧反应离解生物质废物，以生产烃和醇中的至少一种； 离解所述烃和醇中的至少一种，以产生碳和氢； 收获从工业过程发出的二氧化碳； 使收获的所述二氧化碳与所述氢反应，以产生氢密集的燃料；和 将有害污染物溶解在用作溶剂的所述氢密集的燃料中，以产生液体混合物，所述液体混合物从所述环境中分离所述有害污染物，其中所述有害污染物包括碳供体、氮供体和氢供体中的至少一种。2.根据权利要求I所述的方法，其包括 将从所述外部热源或另一种外部热源回收的废热应用于所述液体混合物，以产生可再生的燃料混合物，所述可再生的燃料混合物的氢与碳之比高于从生物质废物离解生产的所述烃和所述醇。3.根据权利要求I所述的方法，其包括 在有从所述外部热源或另一种外部热源回收的废热存在下，离解所述氢密集的燃料，以生产高比能氢和一氧化碳。4.根据权利要求I所述的方法，其中所述氢密集的燃料包括烃、醇和氨中的至少一种。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述烃包括甲烷，所述醇包括甲醇。6.根据权利要求I所述的方法，其另外包括将所述氢密集的燃料运输至遥远位置，然后应用从所述外部热源或另一种外部热源回收的废热，以生产高比能氢和一氧化碳。7.根据权利要求I所述的方法，其另外包括将所述液体混合物运输至遥远位置，然后应用从所述外部热源或另一种外部热源回收的废热，以生产高比能氢和一氧化碳。8.根据权利要求I所述的方法，其中离解所述生物质废物包括除了所述烃和醇以外，还生产氢。9.根据权利要求8所述的方法，其中离解所述生物质废物包括除了所述烃和醇以外，还生产一种或多种碳供体。10.根据权利要求9所述的方法，其包括使所述一种或多种碳供体与从所述生物质废物生产的所述氢反应，以产生氢密集的醇。11.根据权利要求10所述的方法，其包括使所述一种或多种碳供体与水反应，以产生额外的醇。12.根据权利要求I所述的方法，其中所述有害污染物包括下述的至少一种胶态碳、脂肪、碳水化合物、糖、来自聚合物工厂的淘汰的废料、来自工业过程的排气的二氧化碳、煤粉尘、谷类粉尘、来自聚合物加工的粉尘和来自乙醇工厂废物流的蒸馏固体。13.根据权利要求I所述的方法，其另外包括从所述污染物中滤出卤素和致癌物中的至少一种。14.根据权利要求I所述的方法，其中所述生物质废物离解生产湿醇，所述湿醇减少乙醇的可用性。15.根据权利要求14所述的方法，其另外包括使用所述湿醇作为溶剂来溶解有害污染物，以产生液体混合物，所述液体...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伊·E·麦卡利斯特，
申请(专利权)人：麦卡利斯特技术有限责任公司，
类型：
国别省市：