BR112017022225B1

BR112017022225B1 - método para produção de condensado bruto a partir de material pirolisável

Info

Publication number: BR112017022225B1
Application number: BR112017022225-6A
Authority: BR
Inventors: Jukka Heiskanen; Sara Kärki; Erkki Välimäki; Reyhaneh Shenassa; Jussi Mäntyniemi; Pekka Jokela; Andrea GUTIERREZ; Joakim Autio; Janne ASIKKALA
Original assignee: Valmet Technologies Oy; Fortum Oyj
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2016-04-13
Publication date: 2020-12-29
Also published as: CA2983169C; FI20155290A; HRP20200536T1; FI11953U1; US20180057753A1; ES2775176T3; DK3283603T3; BR112017022225A2; RU2017135146A3; FI127201B; HUE048684T2; LT3283603T; BR112017022225B8; US10711198B2; SI3283603T1; EP3283603A1; EP3283603B1; PT3283603T; RU2017135146A; WO2016166413A1

Abstract

Um método para formar um produto de vapor pirolítico cataliticamente tratado a partir de material pirolisável, o método compreendendo a queima de combustível em uma caldeira de leito fluidizado, aquecendo assim parte do material particulado; transferindo pelo menos parte do material particulado aquecido ou parte de outro material particulado aquecido para um reator de pirólise para pirolisar parte do material pirolisável no reator de pirólise; e transportar pelo menos parte do vapor pirolítico através de um leito de catalisador compreendendo material de catalisador; e transportar pelo menos parte dos coprodutos formados a montante de volta ao processo; produzindo, desse modo, o produto de vapor pirolítico catalicamente tratado de maneira eficiente em termos de recursos. Além disso, um sistema configurado para produzir produto de vapor pirolítico cataliticamente tratado a partir de material pirolisável. O sistema compreende uma caldeira de leito fluidizado; um reator de pirólise; um reator catalítico; meios para transportar parte do material particulado aquecido para o reator de pirólise; uma tubulação para transportar pelo menos parte do vapor pirolítico do reator de pirólise para o reator catalítico e meios para transportar pelo menos parte dos coprodutos formados a montante de volta ao processo de recuperação de energia térmica e (...).

Description

Campo da Invenção

[001] A invenção refere-se a um método para produzir vapor pirolítico cataliticamente tratado, o vapor pirolítico obtido a partir da pirólise de materiais pirolisáveis, tais como material derivado de resíduo e/ou biomassa. A invenção refere-se a um sistema para realizar o método. A invenção refere-se a um método para produzir um produto pirolítico de alta qualidade, o produto pirolítico sendo amplamente aplicável, por exemplo, como substituto para combustíveis fósseis e/ou como uma alimentação para produção bioquímica.

Fundamentos da Invenção

[002] A pirólise é um processo, em que um material que compreende carbono é aquecido em um reator de pirólise a uma temperatura elevada e na ausência de oxigênio livre (O2) para formar vapores pirolíticos brutos. Carvão é produzido como um coproduto. A temperatura elevada tipicamente varia entre 400°C e 700°C. Os vapores pirolíticos tipicamente compreendem vapores condensáveis, que podem ser condensados em óleo pirolítico. Tal óleo pirolítico tipicamente tem alta acidez e alta viscosidade, e é relativamente instável, estas propriedades sendo um resultado de por exemplo, oxigênio sendo ligado aos constituintes.

[003] Tipicamente, a pirólise ocorre por aquecimento de um reator de pirólise, pelo qual a biomassa arranjada dentro do reator será pirolisada. O aquecimento do reator de pirólise junto com a biomassa pirolisável requer muita energia. Portanto, é necessária uma fonte de energia eficiente.

[004] Devido às propriedades acima mencionadas, o óleo de pirólise convencional pode principalmente ser usado para produzir energia, isto é, como um combustível em combustores. Por razões ambientais, há uma tendência de usar materiais renováveis para substituir parte do material fóssil em uma variedade de aplicações, incluindo a indústria de petróleo. A substituição de parte de produtos de petróleo fóssil por bio-óleo renovável requer que o bio-óleo tenha alta qualidade em termos de acidez (que deve ser baixa), estabilidade (que deve ser melhor) e viscosidade (que deve ser adequada para uso, geralmente relativamente pequena). Portanto, a qualidade dos produtos pirolíticos deve ser alta. A qualidade está relacionada, por exemplo, ao conteúdo de oxigênio (como será definido mais adiante) dos vapores pirolíticos.

[005] A qualidade de parte de produtos pirolíticos pode ser melhorada por hidrotratamento, isto é, um tratamento catalítico em alta temperatura, sob alta pressão, e com a presença de uma quantidade razoável de hidrogênio. No entanto, os vasos que resistem a altas temperaturas e à pressão são caros. Além disso, o hidrogênio é caro. Desta forma, um tratamento catalítico conhecido impõe altos custos de investimento e uso, que podem não ser viáveis do ponto de vista da produção comercial de combustíveis a partir de produtos pirolíticos.

[006] A pirólise catalítica e o hidrotratamento do óleo de pirólise rápido melhoram a qualidade do óleo de pirólise. O problema com tais técnicas refere-se à eficiência do processo em que as quantidades significativas de subprodutos são formadas devido à desoxigenação do óleo de pirólise. A pirólise catalítica também sofre de ineficiência enquanto o catalisador é geralmente exposto às impurezas de, por exemplo, biomassa causando desativação irreversível e, portanto, alto consumo de material de catalisador.

[007] Assim, a má qualidade dos vapores pirolíticos e o uso ineficiente de matérias-primas e coprodutos é um problema com os sistemas de pirólise conhecidos. Além disso, alguns métodos para uma solução são muito ineficientes para uso prático.

Sumário da invenção

[008] Um objeto da invenção é melhorar, de maneira econômica, a eficiência do processo ou sistema de pirólise capaz de produzir produtos pirolíticos de alta qualidade; eficiência em relação à quantidade de matérias- primas usadas e fluxos de calor produzidos e usados. Aqui, as matérias- primas incluem o material pirolisável e os materiais necessários para aquecer os materiais na pirólise e os fluxos de calor produzidos incluem os fluxos de calor da pirólise e outras partes do processo.

[009] Além disso, outro objeto da invenção é melhorar o processo em relação ao tempo de vida do catalisador usado no processo, aumentando assim a disponibilidade e a eficiência, bem como a diminuição da necessidade de substituição do catalisador e, assim, diminuindo o consumo de catalisador.

[0010] A fim de melhorar a qualidade do produto pirolítico, verificou- se que os vapores pirolíticos podem ser tratados cataliticamente. Observou-se também que a desativação dos catalisadores é reduzida, quando os vapores são tratados de forma catalítica, em comparação com, por exemplo, tratamento catalítico da biomassa em um reator de pirólise.

[0011] A fim de usar eficientemente os coprodutos do tratamento catalítico, verificou-se que os coprodutos podem ser queimados de forma eficiente e/ou o seu calor pode ser recuperado em uma caldeira arranjada em conexão com outras partes do sistema, tal como reator catalítico, um regenerador de catalisador ou um condensador.

[0012] Em particular, verificou-se que uma caldeira de leito fluidizado integrada serve bem para o propósito. Uma caldeira de leito fluidizado não só pode ser usada para recuperar eficientemente o calor dos coprodutos, mas também uma fonte de calor de leito fluidizado integrada é uma maneira eficiente de aquecer o material pirolisável, tal como biomassa. Além disso, alguns catalisadores funcionam de forma eficiente também sem hidrogênio externo, e em uma baixa pressão, pela qual podem ser usados de forma econômica.

[0013] Por meio do uso de uma caldeira de leito fluidizado como fonte de calor, o calor e/ou calor de reação (isto é, energia química) dos coprodutos acima mencionados podem ser usados para a pirólise e para outros fins, tais como a produção de eletricidade e/ou para aquecimento urbano. A necessidade de cada um desses produtos (ou seja, produto pirolítico, calor, eletricidade) pode depender de várias coisas, tais como temperatura e/ou estação. Desta forma, o uso eficiente de matérias-primas de acordo com essas necessidades também é alcançado pelas formas de realização da invenção.

[0014] A invenção é caracterizada principalmente pelas reivindicações independentes. As formas de realização benéficas são descritas nas reivindicações dependentes e nos exemplos anexados.

Descrição dos Desenhos

[0015] A Fig. 1 mostra um sistema configurado para produzir produto de vapor pirolítico cataliticamente tratado a partir de material pirolisável, o sistema tendo uma caldeira de leito fluidizado borbulhante e um leito de catalisador fluidizado, a Fig. 2 mostra um sistema configurado para produzir produto de vapor pirolítico tratado a partir de material pirolisável, o sistema tendo uma caldeira de leito fluidizado circulante e um leito de catalisador fluidizado, a Fig. 3 mostra um sistema configurado para produzir produto de vapor pirolítico tratado a partir de material pirolisável, o sistema tendo uma caldeira de leito fluidizado borbulhante integrada com um queimador de carvão e um leito de catalisador fixo, a Fig. 4 mostra um sistema configurado para produzir produto de vapor pirolítico tratado a partir de material pirolisável, o sistema tendo uma caldeira de leito fluidizado borbulhante com componentes de produção de eletricidade e um leito de catalisador fixo, a Fig. 5 mostra um sistema configurado para produzir produto de vapor pirolítico tratado a partir de material pirolisável, o sistema tendo uma caldeira de leito fluidizado borbulhante com componentes de recuperação de calor e dois leitos de catalisador fixos, a Fig. 6 mostra um sistema semelhante ao da Fig. 4 e meios para pós-tratamento dos vapores pirolíticos catalicamente tratados, a Fig. 7 mostra a parte de pirólise do sistema da Fig. 1 e meios para condensar e secar o vapor pirolítico cataliticamente tratado, a Fig. 8 mostra a parte de pirólise do sistema da Fig. 1 e meios para pós-tratamento dos vapores pirolíticos tratados cataliticamente; e a Fig. 9 mostra um sistema configurado para produzir produto de vapor pirolítico tratado a partir de material pirolisável, o sistema tendo um reator de catalisador de tipo escoamento descendente e um regenerador de tipo escoamento ascendente.

Descrição Detalhada das Formas de Realização

[0016] As Figuras 1 a 8 mostram formas de realização de um sistema de pirólise, isto é, um sistema adequado para produzir e configurado para produzir produto de vapor de pirólise tratado a partir de material pirolisável de uma maneira eficiente em termos de recursos. O vapor pode ser aprimorado ou pós-tratado, como detalhado abaixo. Como mostrado nas figuras, esse sistema compreende uma caldeira de leito fluidizado 100, um reator de pirólise 200 e um reator catalítico 400 arranjados para tratar cataliticamente, em um leito de catalisador 410, vapores pirolíticos produzidos no reator de pirólise 200.

[0017] No processo, a energia e as matérias-primas de pirólise são utilizadas de maneira eficiente em termos de recursos. Assim, no processo - pelo menos parte dos coprodutos formados é retroalimentada ao processo e/ou - pelo menos alguns dos diferentes aquecimentos formados são usados no processo; opcionalmente para produzir eletricidade e/ou calor utilizável para produção de aquecimento urbano, para secagem ou para outros processos industriais.

[0018] As Figuras 1 a 8 mostram um leito de catalisador fluidizado (Figs. 1, 2, 7 e 8), um leito de catalisador estacionário (Fig. 3, 4 e 6) ou dois leitos de catalisador estacionários (Fig. 5). Estes são apenas mostrados como exemplos, e qualquer tipo de leito de catalisador pode ser usado em conexão com qualquer forma de realização.

[0019] As Figuras 1 a 8 mostram uma caldeira de leito fluidizado, tal como uma caldeira de leito fluidizado circulante (Fig. 2) e uma caldeira de leito fluidizado borbulhante (Fig. 1). Estes são apenas mostrados como exemplos, e qualquer tipo de caldeira de leito fluidizado pode ser usado em conexão com qualquer forma de realização. Opcionalmente, um queimador de carvão (Fig. 500) pode ser usado em conexão com qualquer tipo de caldeira de leito fluidizado.

[0020] Nesta descrição, o material pirolisável refere-se a material que compreende carbono. Preferencialmente, o material pirolisável compreende pelo menos 25% em peso (porcentagem em peso) de carbono. Preferencialmente, o material pirolisável compreende pelo menos 40% em peso de carbono em termos de massa seca. O material pirolisável pode compreender ou consistir em biomassa. O material pirolisável pode compreender materiais poliméricos, por exemplo, plásticos. O material pirolisável pode compreender ou consistir em material derivado de resíduos, tal como combustível derivado de refugo (RDF) e/ou combustível recuperado sólido (SRF). Em geral, SRF é um tipo especial de RDF, e SRF tem uma qualidade padronizada.

[0021] A biomassa pode tipicamente compreender materiais virgens e de resíduos de origem vegetal, animal e/ou de peixe ou origem microbiológica, tais como, madeira virgem, resíduos de madeira, resíduos florestais, rejeito, rejeitos urbanos, rejeitos industriais ou subprodutos, rejeitos ou subprodutos agrícolas, resíduos ou subprodutos da indústria de processamento de madeira, rejeitos ou subprodutos da indústria alimentar, resíduos orgânicos sólidos ou semissólidos de digestão anaeróbica ou aeróbica, tais como, resíduos da produção de biogás a partir de rejeitos lignocelulósicos e/ou urbanos, resíduos do processo de produção de bioetanol e quaisquer combinações dos mesmos.

[0022] Adequadamente, a referida biomassa compreende rejeitos e subprodutos da indústria de processamento de madeira, tais como lascas, rejeitos urbanos de madeira, rejeitos de madeira serrada, aparas de madeira, rejeitos de madeira, serragem, palha, lenha, materiais de madeira, papel, subprodutos da fabricação de papel ou processos de madeira de construção, onde a biomassa (biomassa vegetal) é composta de celulose e hemicelulose e lignina.

[0023] Além disso ou alternativamente, o material pirolisável pode compreender resíduos sólidos que compreendem carbono. Os resíduos sólidos podem ser triturados e/ou desidratados, como é conhecido desde o processamento de rejeitos até o combustível derivado de resíduo (RDF). O material pirolisável pode compreender RDF. O material pirolisável pode compreender rejeitos urbanos, tais como, plásticos e/ou rejeitos biodegradáveis. Materiais não pirolisáveis, que tipicamente também são materiais não combustíveis, tais como, vidro e metais podem ser removidos da carga de alimentação de rejeito antes da pirólise. A separação mecânica pode ser usada para a finalidade.

[0024] Com referência à Fig. 1, uma caldeira de leito fluidizado 100 é integrada com o reator de pirólise 200. Isto tem pelo menos três efeitos. Primeiro, a caldeira 100 é, por sua natureza, usada para recuperar calor de gases quentes. Portanto, o calor dos coprodutos do processo e/ou o calor de reação (ou seja, energia química) dos coprodutos do processo pode(m) ser recuperado(s) por meio de trocas de calor 700 da caldeira 100. Em segundo lugar, a caldeira 100 é, por sua natureza, usada para produzir calor e, opcionalmente, também eletricidade, de combustível, tal como biomassa ou RDF. Portanto, o uso de combustível, por um lado, para produzir o produto de vapor pirolítico e, por outro lado, para energia e/ou calor, pode ser otimizado com base na necessidade. Em terceiro lugar, em particular, o leito fluidizado serve como uma fonte de calor eficiente para a pirólise rápida, uma vez que o material particulado de um leito fluidizado possa ser usado para transferir calor para o reator de pirólise 200, opcionalmente através de um material de catalisador, como será detalhado posteriormente. Além disso, uma vez que o material de leito é sólido e particulado, pode ser intermisturado com material pirolisável para facilitar a pirólise rápida no reator de pirólise 200. Em uma forma de realização e quando usado, também o reator de pirólise 200 compreende um leito fluidizado incluindo o material particulado e o material pirolisável. Um tal reator de pirólise 200 compreende meios, tais como bicos, configurados para alimentar gás inerte no reator, fluidificando deste modo o material particulado no reator de pirólise 200.

[0025] Uma caldeira de leito fluidizado 100 pode ser uma caldeira de leito fluidizado borbulhante (caldeira BFB), como mostrado na Fig. 1, ou uma caldeira de leito fluidizado circulante (caldeira CFB), como mostrado na Fig. 2. Quando operacional, a caldeira de leito fluidizado 100 compreende um leito fluidizado 110. Assim, quando operacional, o leito fluidizado 110 da caldeira 100 compreende material particulado sólido termorresistente (isto é, não combustível) como material de leito. Este material particulado termorresistente será chamado primeiro material particulado termorresistente sempre que necessário. Por exemplo, a areia pode ser usada como material particulado sólido termorresistente. Quando usado em conexão com um reator de pirólise 200, o material particulado termorresistente do leito fluidizado da caldeira de leito fluidizado compreende preferencialmente pelo menos um de areia, calcário, caulim e alumina.

[0026] Além disso, parte de combustível é queimada dentro da caldeira 100 para aquecer o material de material particulado sólido termorresistente. Portanto, combustível e ar são alimentados à caldeira 100, como representado nas Figs. 1 e 2. Em particular, o combustível, tal como biomassa e/ou RDF, é queimado e misturado com o material de leito, tal como areia. Preferencialmente, o combustível compreende biomassa, tal como biomassa compreendendo celulose.

[0027] Quando o combustível é queimado, é produzida parte do gás residual (isto é, primeiro gás residual). A caldeira de leito fluidizado 100 compreende ainda um trocador de calor 700 configurado para recuperar calor do primeiro gás residual para um meio de transferência de calor, tal como vapor, água ou sua mistura. Opcionalmente, e com referência às Figs. 1, 2, 4 e 5, o calor compreendido em vapor pode ser usado numa turbina a vapor 710 em conexão com um gerador de eletricidade 720 para a produção de eletricidade. O vapor resfriado, que pode compreender água, pode ser recirculado de volta ao trocador de calor 700, tal como representado nas Figs. 1 e 2. Em alternativa, o vapor da turbina a vapor pode ser usado em outras partes do processo, tal como para regeneração de catalisador. Opcionalmente, o calor pode ser usado (além disso, como representado na Fig. 4, ou, alternativamente, como representado na Fig. 5) para outras finalidades, tais como, aquecimento urbano e/ou secagem. Em particular, o calor pode ser usado para secar pelo menos um de - o combustível recebido, como biomassa e/ou RDF, - o material pirolisável, e - o material que é recebido para uso como combustível e o material pirolisável (ver Fig. 3).

[0028] Mesmo que a produção de eletricidade e/ou calor seja mostrada apenas em algumas figuras, a eletricidade e/ou o calor podem ser produzidos de forma semelhante também em outras formas de realização. Assim, uma linha pontilhada é mostrada nas Figs. 5 e 8 para enfatizar a opcionalidade desses componentes. Obviamente, esses componentes são opcionais também em algumas outras formas de realização. A quantidade de calor e/ou eletricidade pode ser selecionada de acordo com as necessidades.

[0029] A atmosfera na caldeira de leito fluidizado 100 tem um conteúdo de oxigênio livre (O2) que o combustível pode ser queimado. O conteúdo de oxigênio livre (O2) na caldeira 100 pode ser, por exemplo, pelo menos 10% em volume (porcentagem em volume), pelo menos 15% em volume ou pelo menos 20% em volume. O ar pode ser alimentado à caldeira 110. O teor livre de oxigênio (O2) do ar é de 21% em volume. A caldeira de leito fluidizado pode ser pressurizada ou não pressurizada.

[0030] Uma ideia da invenção é utilizar a energia do material particulado aquecido da caldeira de leito fluidizado 100 como uma fonte de calor para um processo de pirólise rápido no reator de pirólise 200. O primeiro material particulado é termorresistente, ou seja, não é danificado pelo calor. O primeiro material particulado pode ser referido em um material de leito. O calor pode ser introduzido no reator de pirólise 200 com ou através do primeiro material particulado. Referindo-se às Figs. 1 e 2, a seta mostrada no canal 102 indica a transferência de material de leito aquecido da caldeira de leito fluidizado 100 para o reator de pirólise 200, isto é, um dispositivo de pirólise 200. O sistema compreende um canal 102 ou canais para transportar material particulado quente, isto é, material de leito da caldeira de leito fluidizado 100 ao reator de pirólise 200 direta ou indiretamente. Como discutido acima, o material particulado pode ser transportado diretamente, e como será discutido abaixo, o material particulado pode ser transportado indiretamente, tal como através de um queimador de carvão 500 (ver a Fig. 3). Além disso, um trocador de calor 103 pode ser usado de modo que nenhum dos primeiros materiais particulados é transferido para o reator de pirólise 200.

[0031] Nas formas de realização das Figuras 1 e 2, após o material de leito ter transferido o seu calor ao material pirolisável no reator de pirólise 200, pelo menos parte do material de leito é retransportado para o forno da caldeira de leito fluidizado 100 através do canal 104 para ser reaquecido; como indicado na figura 1. Juntamente com o material de leito, parte do carvão será transportada do reator de pirólise 200 para a caldeira de leito fluidizado 100 para ser queimado na mesma, pela qual o calor produzido pela queima também pode ser recuperado.

[0032] Em uma forma de realização, a temperatura do material particulado quente que é transportado da caldeira 100 para o reator de pirólise 200 ou para o trocador de calor 103 é de 550°C a 900°C. Em uma forma de realização, o material particulado pode ser resfriado antes de ser introduzido no reator de pirólise usando outro trocador de calor. O calor pode ser trocado, por exemplo, com o material particulado que retorna (ver o canal 104), uma vez que após a pirólise, o material particulado que retorna é tipicamente mais frio. Em uma forma de realização, a temperatura do material particulado que é transportado a partir do reator de pirólise 200 ou do trocador de calor 103 para a caldeira 100 é de 300°C a 600°C. Verificou-se que estas temperaturas produzem tais vapores pirolíticos que são adequados para o tratamento catalítico. Em uma forma de realização, a temperatura do material particulado que é transportado a partir do reator de pirólise 200 é menor do que a temperatura do material particulado quente que é transportado para o reator de pirólise 200. O primeiro material particulado é transferido de modo que a temperatura do primeiro material particulado quente permaneça acima de 400°C ao longo da referida transferência.

[0033] Além do primeiro ou segundo material particulado quente, o material pirolisável é alimentado no reator de pirólise 200. No reator de pirólise 200, o material pirolisável se torna aquecido, pelo qual o material pirolisável é pirolisado. Na pirólise, o material pirolisável é aquecido a uma temperatura de 400°C a 700°C. Em uma forma de realização, o reator de pirólise 200 não é pressurizado, pelo qual a pirólise ocorre em uma pressão substancialmente atmosférica. Como resultado da pirólise, são produzidos vapores pirolíticos brutos; e parte do carvão é produzida como um coproduto. Parte dos carvões pode ser separada do gás pirolítico bruto, por exemplo, em um ciclone. Assim, parte do carvão é retornada com primeiro ou segundo material particulado para a caldeira 100 (Fig. 1) ou um queimador de carvão 500 (Fig. 3) e parte do carvão escoa para fora do reator de pirólise 200 com vapores pirolíticos. Os vapores pirolíticos brutos podem compreender pequenas partículas sólidas ou aerossóis líquidos, que escoam com os outros componentes do gás pirolítico bruto. Assim, o gás pirolítico bruto pode ser sujo.

[0034] O conteúdo de oxigênio livre (O2) da atmosfera no reator de pirólise 200 é relativamente baixo para evitar a queima do material pirolisável e/ou dos vapores pirolíticos brutos. O ambiente no reator de pirólise 200 tem um conteúdo de oxigênio livre (O2) no máximo 3% em volume, preferencialmente no máximo 1% em volume ou menos de 0,1% em volume. A pirólise pode ocorrer na ausência de oxigênio livre (O2). Em particular, o conteúdo de oxigênio livre (O2) no reator de pirólise 200 é menor que o conteúdo de oxigênio livre (O2) no forno da caldeira de leito fluidizado 100; por exemplo, por pelo menos 15 unidades percentuais, em que o conteúdo de oxigênio livre (O2) é medido em % em volume.

[0035] Como resultado da pirólise, são formados vapores, aerossóis, carvão e gases não condensáveis. Parte do carvão é misturada com o material de leito no reator de pirólise 200. Os componentes restantes são compreendidos de vapor pirolítico bruto (ver Fig. 1). Tipicamente, em temperaturas de pirólise acima mencionadas, o carvão que não escoa com o vapor pirolítico bruto constitui cerca de 5% a 35% em peso dos produtos pirolíticos. O vapor pirolítico bruto tipicamente compreende, consiste em, ou substancialmente consiste em vapor de água, gases não condensáveis (tais como CO, CO2, H2, CH4), mistura complexa de moléculas de hidrocarbonetos condensáveis oxigenados, carvão, coque, fuligem e partículas de material de leito, além de aerossóis que podem compreender, por exemplo, alcatrões condensados. No vapor pirolítico bruto, as moléculas de hidrocarbonetos condensáveis são tipicamente em forma oxigenada. O termo hidrocarboneto oxigenado refere-se a compostos que compreendem átomos de hidrogênio (H), carbono (C) e oxigênio (O) ligados a outros átomos (do mesmo elemento ou de um elemento diferente) por ligações químicas. Como indicado acima, o vapor pirolítico pode compreender também outros compostos, tais como, H2O, CO e CO2, compreendendo átomos de oxigênio ligados a outros átomos (oxigênio ou um elemento diferente).

[0036] O vapor pirolítico bruto pode ser limpo com um arranjo de limpeza 210, compreendendo pelo menos um de um ciclone 220, um filtro 300 e um leito de proteção 310. O arranjo de limpeza 210 é arranjado a jusante do reator de pirólise 200 e a montante de um reator catalítico 400. O arranjo de limpeza 210 é um meio 210 para remover pelo menos parte de partículas em aerossol e/ou sólidas de vapores pirolíticos brutos.

[0037] Em uma forma de realização, no reator de pirólise 200, por exemplo, em um ciclone 220 do mesmo, a maioria dos sólidos, tais como carvão e material de leiro, é separada do vapor pirolítico bruto. Além disso ou alternativamente, os meios 210 para remover pelo menos parte de partículas em aerossol e/ou sólidas pode compreender um filtro 300 para remover pelo menos parte de partículas em aerossol e/ou sólida do referido vapor pirolítico bruto. O filtro 300 pode ser um filtro de vapor quente. Além disso ou alternativamente, os meios 210 para remover pelo menos parte de partículas em aerossol e/ou sólidas pode compreender um leito 310 de material particulado, tal como um leito de proteção 310 ou um leito de catalisador, pelo qual pelo menos parte de partículas em aerossol e/ou sólidas pode aderir às partículas do leito. Além disso ou alternativamente, os meios 210 para remover pelo menos parte de partículas em aerossol e/ou sólidas pode compreender outro ciclone (não mostrado), arranjado após o ciclone 220.

[0038] Quanto à filtragem de vapor quente opcional (HVF), o vapor pirolítico, depois de ter sido limpo com um ciclone 220, pode ser transportado também através de uma unidade de HVF 300 para limpá-lo, como mostrado na Fig. 1. Aí, a unidade de filtragem HVF opcional 300 é mostrada por uma linha tracejada. Além disso, a unidade de HVF 300 pode ser vista como parte dos meios 210 para remover pelo menos parte de partículas em aerossol e/ou sólida do vapor pirolítico bruto, os meios 210 na Fig. 1 compreendendo também o ciclone 220. Ainda mais, o vapor pirolítico bruto pode ser transportado apenas através de uma unidade de HVF 300, desde que não seja usado um ciclone 220. Na unidade de HVF 300, os vapores pirolíticos são filtrados em uma temperatura de filtragem. A temperatura de filtragem pode ser, por exemplo, pelo menos 200°C ou pelo menos 400°C. A temperatura de filtragem pode ser, por exemplo, no máximo 700°C, no máximo 650°C, ou no máximo 550°C. A temperatura de filtragem pode ser, por exemplo, de Li para Hi, em que i = 1, 2, 3, 4, 5 ou 6; L1=L2=L3=200°C, L4= L5=L6=400°C, H1=H4=700°C, H2=H5=650°C e H3=H6 =550°C. A filtragem deve ocorrer a uma temperatura, que é tão alta que a condensação dos constituintes dos vapores pirolíticos não ocorre. Isso reduz o risco de bloquear o filtro. A temperatura também não deve ser muito alta, para evitar o craqueamento desnecessário do vapor pirolítico. A temperatura na unidade de filtro de vapor quente 300 pode ser, por exemplo, de 400°C a 700°C.

[0039] A unidade de filtragem HVF 300 compreende elementos de filtragem, tais como placas de filtro, em que os elementos de filtragem são arranjados para arrastar pelo menos parte de partículas sólidas. Os elementos de filtragem são termorresistentes, em particular, são termorresistentes contra a temperatura de filtragem acima mencionada. Mesmo que não seja mostrado em todas as Figuras, evidentemente a unidade de HVF 300 pode ser usada em combinação com outros recursos.

[0040] Quanto ao leito de proteção opcional 310 (veja a Fig. 2), o vapor pirolítico limpo, que foi limpo com um ciclone 220, pode ser transportado também através do leito de proteção 310 para limpá-lo ainda mais, como mostrado na Fig. 2. Um leito de proteção 310 compreende um leito de material sólido inerte ou substancialmente inerte de grande área superficial para aprisionar fisicamente as impurezas. A limpeza no leito de proteção deve ocorrer a uma temperatura suficientemente baixa para evitar o craqueamento desnecessário do vapor pirolítico. A temperatura no leito de proteção pode ser, por exemplo, de 400°C a 700°C.

[0041] Um leito de proteção 310 pode ser um leito de proteção móvel ou fluidizado, de um modo semelhante a um leito de catalisador fluidizado 410 da Fig. 1. Em alternativa, um leito de proteção 310 pode ser um leito fixo, de um modo semelhante a um leito de catalisador fixo 410 (ou leitos de catalisador fixos) das Figs. 3, 4, 5 ou 6.

[0042] Além disso, ou em alternativa a um primeiro ciclone 220, ciclones subsequentes podem ser usados para limpar ainda mais os vapores pirolíticos. Além disso, tal ciclone subsequente (tal como um segundo ou um terceiro) pode compreender material de leito de proteção.

[0043] Mesmo que não seja mostrado, podem ser usados ambos um leito de proteção 310 e um filtro de vapor quente 300; opcionalmente em combinação com outro ciclone. Preferencialmente, é usado pelo menos um ciclone 220 para limpar vapores pirolíticos brutos; isto é, o arranjo de limpeza 210 preferencialmente compreende pelo menos um ciclone 220. O ciclone 220 é preferencialmente o primeiro componente do arranjo de limpeza 210 na direção do fluxo dos vapores, porque não necessita de tanta manutenção como outros equipamentos de limpeza. Além disso, no caso de o arranjo de limpeza compreender pelo menos dois ciclones (220 e outro), os ciclones são preferencialmente os dois primeiros componentes do arranjo de limpeza 210 na direção do fluxo dos vapores. Assim, o arranjo de limpeza pode compreender, na direção do fluxo dos vapores pirolíticos, (i) apenas o ciclone 220; (ii) o ciclone 220 e o filtro de vapor quente 300; (iii) o ciclone 220 e o leito de proteção 310; (iv) o ciclone 220, o filtro de vapor quente 300 e o leito de proteção 310; (v) o ciclone 220, o leito de proteção 310 e o filtro de vapor quente 300; (vi) o ciclone 220, o outro ciclone e o filtro de vapor quente 300; (vii) o ciclone 220, o outro ciclone e o reservatório 310; (viii) o ciclone 220, o outro ciclone, o filtro de vapor quente 300 e o leito de proteção 310; ou (ix) o ciclone 220, o outro ciclone, o leito de proteção 310 e o filtro de vapor quente 300. Além disso, o material de leito de proteção pode ser arranjado no outro ciclone e/ou um ciclone adicional pode ser usado após o outro ciclone e antes de outros componentes do arranjo de limpeza 210.

[0044] Após a remoção de pelo menos parte de partículas de carvão e outras partículas contaminantes e/ou aerossóis a partir de vapor pirolítico bruto pela referida limpeza, o vapor pirolítico será referido como vapor pirolítico limpo (ver Fig. 1). Com referência à Fig. 1, o vapor pirolítico limpo é transportado nos tubos 230 e 232; ou na ausência do filtro 300 em um tubo 230. O vapor pirolítico limpo é transportado para um reator catalítico 400.

[0045] O gás pirolítico limpo compreende moléculas de hidrocarbonetos condensáveis oxigenados, aerossóis e gases não condensáveis, além de carvão. A quantidade relativa de carvão depende, por exemplo, no grau de limpeza. Tipicamente, o carvão constitui no máximo 1% em peso (porcentagem em peso) ou no máximo 0,5% em peso do gás pirolítico limpo que é transportado para o reator catalítico 400. Assim, nos meios 210 para remover pelo menos parte de partículas em aerossol e/ou sólida de vapores pirolíticos brutos, o gás pirolítico bruto é preferencialmente limpo de modo que, no máximo, 1 % em peso ou, no máximo, 0,1% em peso do carvão produzido pela pirólise seja transportada com vapores pirolíticoslimpos para o reator catalítico 400.

[0046] Por esta remoção e porque a maioria das impurezas dos vapores pirolíticos permanecem com o carvão residual, que é separado nos meios 210, os vapores pirolíticos limpos compreendem menos impurezas do que os vapores pirolíticos brutos. A limpeza é benéfica, porque o carvão, os metais alcalinos e outros componentes inorgânicos do vapor pirolítico aumentam a proporção de desativação dos catalisadores do leito de catalisador 410. Em geral, os catalisadores são desativados, por exemplo, por causa da deposição de coque, acúmulo de metais alcalinos, sinterização do material ativo (por exemplo, metal) e suporte, e acúmulo do produto no catalisador. Assim, os vapores pirolíticos limpos podem ser tratados catalicamente sem que o catalisador seja degradado pelas impurezas; ou pelo menos a taxa de degradação do catalisador é muito mais lenta. Além disso, quanto melhor for a limpeza, mais tempo é o tempo de vida dos catalisadores no reator catalítico 400. Preferencialmente, a limpeza é realizada pelo menos até o grau acima mencionado. Também preferencialmente, os meios 210 compreendem o ciclone 210 e pelo menos um de (i) outro ciclone, (ii) o filtro de vapor quente 300 e (iii) o leito de proteção 310.

[0047] O material pirolisável e/ou o combustível para a caldeira de leito fluidizado 100 pode(m) compreender biomassa sólida, tal como usinas e/ou partes de usinas. Além disso ou alternativamente, a biomassa pode compreender óleos de origem biológica. Preferencialmente, o material pirolisável compreende pelo menos 50% em peso de biomassa sólida; mais preferencialmente pelo menos 90% em peso de biomassa sólida. Também preferencialmente, o material pirolisável compreende pelo menos 50% em seco (porcentagem em peso de matéria sólida seca para matéria seca total, a partir da qual a água é removida por secagem) de biomassa sólida; mais preferencialmente pelo menos 90% em peso seco de biomassa sólida. Isto tem o efeito benéfico de que a mesma biomassa pode ser usada como combustível da caldeira 110 e como o material pirolisável. O termo “sólido” aqui refere-se a materiais que são sólidos em todas as temperaturas abaixo de 70°C na pressão atmosférica.

[0048] Em uma forma de realização, o material pirolisável compreende celulose. Em uma forma de realização, o material pirolisável compreende pelo menos 10% em peso de celulose. Em uma forma de realização, o material pirolisável compreende madeira. Em uma forma de realização, o material pirolisável compreende pelo menos 90% em peso de sólidos originários da agricultura (incluindo a silvicultura). Em uma forma de realização, o material pirolisável compreende pelo menos 90% em peso de sólidos originários de madeira.

[0049] O material de catalisador do leito de catalisador 410 pode ser selecionado de acordo com os requisitos de qualidade para o vapor pirolítico tratado. O material de catalisador do leito de catalisador 410 pode ser selecionado de acordo com o tipo de biomassa usada como material pirolisável. Em particular, o catalisador do leito de catalisador 410 pode ser selecionado para vapores pirolíticos que podem ser obtidos por pirólise de biomassa; de modo que o conteúdo de oxigênio e/ou a acidez seja(m) suficientemente baixo(a), como será discutido abaixo.

[0050] Os parâmetros do processo, tais como, temperatura e/ou pressão no reator de pirólise 200, afetam o rendimento e a qualidade do vapor de pirólise bruto e limpo obtido da pirólise.

[0051] Em uma forma de realização, a temperatura no reator de pirólise 200 é de 400°C a 700°C. Em uma forma de realização, a pressão no reator de pirólise 200 no máximo de 2 bar(a) (200 KPa) (pressão absoluta em bar) ou no máximo 1,5 bar(a) (150 KPa). O processo pode não ser pressurizado. Em uma forma de realização, a temperatura no reator de pirólise 200 é de 400°C a 700°C e a pressão no reator de pirólise 200 é no máximo 1,5 bar(a) (150 KPa). O processo pode não ser pressurizado.

[0052] A pressão razoavelmente baixa do reator de pirólise 200 simplifica o equipamento, pois os recipientes de alta temperatura e alta pressão exigiriam seleções especiais de material. Desta forma, o processo pode ser simplificado, em comparação com um reator de pirólise de alta pressão 200. Como um processo mais simples é mais fácil de implementar, pelo qual a disponibilidade pode ser melhorada e os custos de investimento reduzidos.

[0053] Em uma forma de realização, a pressão no reator de pirólise 200 é maior que ou igual à pressão no leito de catalisador 410, em particular a pressão dos vapores no mesmo. Em uma forma de realização, a temperatura no reator de pirólise 200 é de 400°C a 700°C e a pressão no reator de pirólise 200 é maior que, substancialmente igual, ou igual à pressão no reator catalítico 400. Preferencialmente, a pressão no reator catalítico 400 é substancialmente igual à pressão no reator de pirólise 200. Isto tem o efeito de que não é necessário um compressor entre o reator de pirólise 200 e o reator catalítico 400; simplificando ainda mais o processo. Além disso, preferencialmente, a pressão na caldeira 100 é maior que, substancialmente igual, ou igual à pressão no reator de pirólise 200. Isto tem o efeito de que não é necessário um compressor entre a caldeira 100 e o reator de pirólise 200.

[0054] A partir do reator de pirólise 200, os vapores pirolíticos são transportados, opcionalmente através do arranjo de limpeza 210, para um reator catalítico 400. Em particular, em uma forma de realização, pelo menos parte dos vapores pirolíticos limpos é transportada a partir dos meios 210 para separar o carvão de vapores pirolíticos brutos, tais como o ciclone 220, ao reator catalítico 400. Isto tem o efeito de que substancialmente menos carvão está sendo transportado para o reator catalítico 400, em comparação com o transporte do gás pirolítico bruto para um reator catalítico. As impurezas podem deteriorar o catalisador do reator 400.

[0055] Os vapores pirolíticos limpos podem ser transportados em uma tubulação 230 ou em tubulações 230, 232 para transportar vapor pirolítico do reator de pirólise 200 para o reator catalítico 400. O sistema pode compreender uma tubulação 230, 232 para transportar pelo menos parte do vapor pirolítico limpo dos meios 210 para separar carvão dos vapores pirolíticos brutos para o reator catalítico 400.

[0056] O material de catalisador do leito de catalisador 410 do reator catalítico 400 é preferencialmente selecionado de modo que as reações catalíticas ocorrem em baixa pressão; em particular com uma pressão menor que a do reator de pirólise 200. Isto tem dois efeitos. Primeiro, os custos de investimento para o reator catalítico 400 permanecem baixos, pois não precisa suportar alta pressão. Em segundo lugar, não é necessário que um compressor ou um ventilador facilite o fluxo dos vapores pirolíticos limpos do reator de pirólise 200 para o reator catalítico 400. Os catalisadores preferíveis e as condições de operação serão discutidos abaixo.

[0057] O objetivo principal do catalisador é desoxigenar os hidrocarbonetos condensáveis oxigenados, que são compreendidos pelo vapor pirolítico limpo. Tais reações de desoxigenação desoxigenam pelo menos parte dos hidrocarbonetos oxigenados para hidrocarbonetos, ou pelo menos parte dos hidrocarbonetos oxigenados. Na reação, pelo menos parte do oxigênio (O) que está ligado a hidrocarbonetos oxigenados é removida dos hidrocarbonetos oxigenados, desoxigenando assim estes hidrocarbonetos. O oxigênio removido forma com outros componentes do vapor pirolítico outros compostos contendo oxigênio, tais como, água (H2O), monóxido de carbono (CO) e/ou dióxido de carbono (CO2). Além disso, pelo menos parte dos hidrocarbonetos leves e hidrocarbonetos oxigenados podem ser formados como resultado das reações.

[0058] Para ilustrar a importância da utilização de coprodutos, como exemplo, a pirólise da biomassa seca pode produzir 20% em peso de biocombustíveis e 80% de coprodutos por exemplo - 31% em peso de fração rica em água, - 12% em peso de carvão, que são produzidos no reator de pirólise 200 e são queimados no processo, - 2% em peso de coque, que são produzidos no reator de catalisador 400, e podem ser queimados quando o catalisador é regenerado e/ou posteriormente, e - 35 % em peso de gases não condensáveis.

[0059] Todas as figuras são apresentadas em porcentagem em peso em relação à massa de biomassa seca.

[0060] A eficiência dos recursos do processo pode ser aumentada quando os coprodutos são usados. Estes coprodutos contêm calor e/ou calor de reação, que podem ser recuperados e utilizados no processo. Ainda mais, o calor do próprio produto pirolítico tratado pode ser utilizado.

[0061] Exemplos de utilização de coprodutos e calor incluem: - transportar a fração de água de um separador 815 (ver Figs. 7 e 8) para a caldeira 100 para utilizar a energia química dos constituintes da fração de água, - recuperar calor de um condensador 810 configurado para condensar vapor pirolítico tratado (Fig. 7), incluindo o recuperar calor do produto de vapor pirolítico tratado e o recuperar calor do gás não condensável intermisturado com o produto de vapor pirolítico, - transportar gases não condensáveis a partir de um condensador 810 configurado para condensar o vapor pirolítico tratado de volta ao processo, - regenerar o catalisador e transportar o segundo gás residual assim formado de volta ao processo, - transportar o carvão do reator de pirólise 200 para a caldeira 100 (ver, por exemplo, a Fig. 8) a ser queimado, e utilizar o calor obtido pela queima do carvão, - transportar o carvão do reator de pirólise 200 para um queimador de carvão 500 (ver, por exemplo, a Fig. 3) a ser queimado, e utilizar o calor obtido pela queima do carvão, por exemplo, pelos trocadores de calor da caldeira 100 (ver o quarto gás residual - transportar outros coprodutos do pós-tratamento 800 de volta ao processo, - recuperar calor do pós-tratamento 800 e utilizar o calor, e - recuperar calor do reator de pirólise 200 (Fig. 3) e utilizar o calor.

[0062] Mesmo que não seja mostrado em todas as figuras, qualquer tal utilização é preferível em cada uma dessas formas de realização que é possível.

[0063] Nesta descrição, o conteúdo de oxigênio do vapor pirolítico pode se referir ao peso total de tais átomos de oxigênio que são ligados em composto(s) condensável(eis) compreendendo pelo menos carbono, oxigênio e hidrogênio em relação ao peso total de tais compostos condensáveis de o vapor pirolítico que compreende carbono e hidrogênio (por exemplo, hidrocarbonetos e hidrocarbonetos oxigenados). Uma substância condensável estará em forma condensada (isto é, líquida) na pressão atmosférica a uma temperatura de 60°C a 25°C; tal como a 60°C ou a 25°C. Assim, este conteúdo de oxigênio é medido em % em peso (base seca). Tipicamente, o conteúdo de oxigênio dos vapores pirolíticos limpos em base seca é de 30% a 50% em peso. Por outro lado, um gás não condensável é o gás que não é uma substância condensável no sentido acima.

[0064] Nesta descrição, o conteúdo de oxigênio do vapor pirolítico pode referir-se ao peso total de tais átomos de oxigênio de biocombustível ou biocombustível bruto que são ligados em compostos que compreendem pelo menos carbono, oxigênio e hidrogênio em relação ao peso total do biocombustível ou biocombustível bruto, respectivamente. O biocombustível, por outro lado, é obtido a partir do vapor pirolítico cataliticamente tratado como um restante após a condensação e a separação da fração rica em água. A condensação pode ocorrer a uma temperatura que é no máximo de 60°C, tal como no máximo 25°C, como indicado acima (ver a palavra “condensável”).

[0065] A temperatura de condensação pode ser de pelo menos 5°C. A condensação e a separação são mostradas na Fig. 7. Para determinar a eficiência do tratamento catalítico, o vapor pirolítico bruto, antes do tratamento catalítico, pode ser condensado (na temperatura e na pressão acima mencionadas) e a fração rica em água pode ser separada do mesmo para obter um primeiro conteúdo de oxigênio para o vapor pirolítico não tratado; e o vapor pirolítico tratado, após o tratamento catalítico, pode ser condensado (na temperatura e na pressão acima mencionadas) e a fração rica em água pode ser separada do mesmo para obter um segundo conteúdo de oxigênio para o vapor pirolítico tratado. O restante após a condensação e a separação da fração rica em água pode ser chamado de biocombustível bruto (quando aplicado a vapores pirolíticos não tratados) e biocombustível (quando aplicado a vapores pirolíticos tratados cataliticamente, ver Fig. 7).

[0066] Devido às reações de desoxigenação, o conteúdo de oxigênio (ver qualquer definição acima) do vapor pirolítico tratado é menor que o conteúdo de oxigênio do vapor pirolítico não tratado (isto é, bruto ou limpo) (ver Fig. 1). O conteúdo de oxigênio do vapor pirolítico tratado pode ser menor que o conteúdo de oxigênio do vapor pirolítico não tratado (isto é, bruto ou limpo) em pelo menos 15 unidades percentuais ou por pelo menos 25 unidades percentuais, quando o conteúdo de oxigênio é medido em % em peso.

[0067] Além disso, em uma forma de realização, o vapor pirolítico bruto ou limpo é tratado cataliticamente de modo que o número de ácido total (TAN) de uma composição, que é obtida do vapor pirolítico tratado como um restante após a condensação e a separação da fração rica em água, esteja entre 0 e 50. Para mais detalhes de TAN, refere-se à norma ASTM D664-81. A composição tendo tal TAN é referida como “biocombustível” na Fig. 7. A condensação pode ocorrer a uma temperatura que seja no máximo de 60°C, tal como no máximo 25°C, como indicado acima (ver a palavra “condensável”). A temperatura de condensação pode ser de pelo menos 5°C.

[0068] A pressão de condensação para esta definição é atmosférica (101 kPa).

[0069] No reator catalítico 400, pelo menos parte do vapor pirolítico (bruto ou limpo) na forma de vapor é transportado através de um leito de catalisador 410 compreendendo material de catalisador. Em uma forma de realização, um leito de catalisador 410 compreendendo material de catalisador está arranjado dentro de um reator catalítico 400 de maneira que pelo menos parte dos vapores pirolíticos limpos seja arranjada para escoar através do leito de catalisador 410 dentro do reator catalítico 400.

[0070] Ao transportar vapor pirolítico na forma de vapor através do leito de catalisador 410, o catalisador no leito 410 catalisa tais reações químicas no vapor pirolítico que melhoram as propriedades dos vapores pirolíticos. Desta forma, o tratamento catalítico aumenta a qualidade dos vapores pirolíticos. Verificou-se que a qualidade dos vapores pirolíticos é efetuada por pelo menos um, provavelmente todos, de - o material de catalisador usado, - a temperatura do leito de catalisador, - a pressão no leito de catalisador, e - a composição do material pirolisável.

[0071] O material de catalisador pode ser selecionado de modo a melhorar eficazmente as propriedades do vapor pirolítico obtido a partir do material pirolisável usado. Os tipos preferíveis de materiais pirolisáveis foram discutidos acima. O material de catalisador pode ser selecionado de modo que melhore efetivamente a qualidade do vapor pirolítico que pode ser obtido de material pirolisável em um processo de pirólise rápido, em que o material pirolisável é aquecido por contato com um primeiro ou segundo material particulado. O material de catalisador pode ser selecionado de modo que melhore eficazmente as propriedades do vapor pirolítico que pode ser obtido a partir de biomassa, por exemplo, biomassa de origem agrícola.

[0072] Portanto, o material de catalisador preferencialmente tem uma funcionalidade de desoxigenação. Este material de catalisador pode ser selecionado de um grupo de catalisadores tendo pelo menos uma, preferencialmente todas, de funcionalidades de desidratação, condensação, craqueamento, desoxigenação, descarboxilação, descarbonilação, despolimerização e de desaromatização. Preferencialmente, o material de catalisador é selecionado de um grupo de catalisadores tendo pelo menos uma, mais preferencialmente todas, de funcionalidades de condensação, descarbonilação e funcionalidades de descarboxilação. Preferencialmente, o material de catalisador é um catalisador multifuncional.

[0073] O catalisador pode ser selecionado de zeólitos de ocorrência natural, zeólitos sintéticos e combinações dos mesmos. O catalisador pode ser um catalisador de zeólito ZSM-5. Outros catalisadores de zeólitos que podem ser usados podem incluir ferrierita, zeólito Y, zeólito beta, mordenita, MCM- 22, ZSM-23, ZSM-57, SUZ-4, EU-1, ZSM-1 1, (S)A1P0-31, SSZ-23 e similares. Também podem ser usados catalisadores não zeólitos; por exemplo, WOx/ZrO2 e fosfatos de alumínio. O catalisador pode compreender um metal e/ou um óxido de metal. Metais e/ou óxidos adequados podem incluir, por exemplo, níquel, paládio, platina, titânio, vanádio, cromo, manganês, ferro, cobalto, zinco, cobre, gálio e/ou qualquer um dos seus óxidos, entre outros. Em alguns casos, elementos promotores selecionados dos elementos de terras raras, isto é, elementos 57-71, cério, zircônio ou seus óxidos, ou combinações destes podem ser incluídos para modificar a atividade, estrutura e/ou estabilidade do catalisador. Além disso, em alguns casos, as propriedades dos catalisadores (por exemplo, estrutura de poros, tipo e/ou número de locais ácidos, etc.) podem ser selecionadas para produzir seletivamente um produto desejado.

[0074] Além disso ou alternativamente, pode ser usado um catalisador de óxido de metal que inclui óxidos de pelo menos um metal do Grupo 2, Grupo 3 (incluindo Lantanídeos e Actinídeos), ou o Grupo 4 da Tabela Periódica de Elementos (Nova Notação da IUPAC). O catalisador de óxido de metal também pode incluir mais de um óxido de diferentes componentes metálicos. Os metais do Grupo 2 que podem ser incluídos como um componente de óxido no catalisador são berílio, magnésio, cálcio, estrôncio, bário, rádio e combinações dos mesmos. Exemplos de óxidos preferidos contendo pelo menos um metal do Grupo 2 incluem, mas não estão limitados a, um ou mais óxidos de magnésio, óxidos de cálcio e hidrotalcita (Mg6Al2(CO3)(OH) 16* 4H2O), que podem ser calcinados para formar um catalisador básico de óxido de magnésio e alumínio, representando um catalisador de óxido de metal do Grupo 2. Os metais do Grupo 3 (incluindo Lantanídeos e Actinídeos) que ocorrem naturalmente e podem ser incluídos como componente de óxido no catalisador são escândio, ítrio, lantânio, actínio, cério, praseodímio, neodímio, samário, európio, gadolínio, térbio, disprósio, hólmio, érbio, túlio, itérbio, lutécio, tório, protactínio e urânio. Exemplos de metais preferidos do Grupo 3 incluem, mas não estão limitados a, ítrio, cério, praseodímio e combinações dos mesmos. Os metais do Grupo 4 que podem ser incluídos como um componente de óxido no catalisador são titânio, zircônio e háfnio. Um exemplo de um metal preferido do Grupo 4 inclui zircônio.

[0075] Em uma forma de realização, o catalisador compreende um zeólito tendo uma estrutura de poros hierárquica que varia entre o tamanho de poro de 5 a 20 angstrons, uma matriz não zeolítica com uma estrutura de poros hierárquica que varia de cerca de 100 a cerca de 5.000 angstrons de tamanho de poro e um aglutinante. A matriz pode compreender uma argila ou mistura de argila. Em algumas formas de realização, a matriz compreende sílica, alumina, uma sílica-alumina, um óxido de metal de transição ou uma combinação dos mesmos. O óxido de metal de transição pode ser dióxido de titânio ou dióxido de zircônio. O aglutinante pode ser uma sílica, um fosfato ou polissilicato de amônio.

[0076] Em uma forma de realização, a temperatura do leito de catalisador 410 é de 400°C a 700°C. As reações no reator catalítico podem aumentar a temperatura dos vapores pirolíticos. Em uma forma de realização, a pressão dos vapores no leito de catalisador 410 é menor ou igual à pressão dos vapores no reator de pirólise 200. Em uma forma de realização, a pressão dos vapores no leito de catalisador 410 é menor que 2 bar(a) (200 KPa). Em uma forma de realização, a pressão dos vapores no leito de catalisador 410 é menor que 0,5 bar(a) (50 KPa).

[0077] Em uma forma de realização, a temperatura do leito de catalisador é de 400°C a 700°C e a pressão no leito de catalisador 410 é menor ou igual à pressão no reator de pirólise 200. Aqui a pressão refere-se à dos vapores no reator catalítico 400 ou no reator de pirólise 200.

[0078] Em uma forma de realização, a temperatura do leito de catalisador é de 400°C a 700°C, a pressão no leito de catalisador 410 é menor que ou igual à pressão no reator de pirólise 200 e a temperatura no reator de pirólise 200 é de 400°C a 700°C. Aqui, a pressão refere-se à dos vapores no reator catalítico ou no reator de pirólise.

[0079] Para diminuir os custos de uso, o catalisador pode ser selecionado de modo que o catalisador seja eficaz também na ausência de hidrogênio (H2) ou na presença de apenas pequenas quantidades de hidrogênio (H2); em contraste com parte do catalisador que funciona apenas na presença de uma quantidade substancial de hidrogênio. Parte dos catalisadores acima mencionados é eficaz também para pequenas quantidades de hidrogênio. Em uma forma de realização, a pressão parcial de hidrogênio dos vapores no leito de catalisador 410 é menor que 0,5 bar (50 KPa), menor que 0,4 bar (40 KPa) ou menor que 0,2 bar (20 KPa).

[0080] Como indicado acima, os catalisadores acima mencionados funcionam sem a adição de hidrogênio externo no processo antes ou para o reator catalítico 400. Assim, em uma forma de realização, nenhum hidrogênio externo (H2) é alimentado ao processo entre o reator de pirólise 200 e o leito de catalisador 410 ou no leito de catalisador 410. Isto também melhora o uso eficiente de matérias-primas, uma vez que o hidrogênio é razoavelmente caro e difícil de manusear com segurança, o que implica custos de investimento aumentados.

[0081] Desta forma, pelo menos, parte dos vapores pirolíticos é tratada cataliticamente e é produzida parte do vapor pirolítico tratado. Desta forma, o calor é produzido e usado de forma eficiente, e é produzido um produto de vapor pirolítico de alta qualidade. O vapor pirolítico tratado pode ser visto como um produto do processo. Além disso, o vapor pirolítico tratado pode ser condensado, e uma fração rica em água pode ser separada após tal condensação (ver Fig. 7).

[0082] Em uma forma de realização o mesmo tipo de matéria-prima, por exemplo, biomassa, é usado como combustível para a caldeira de leito fluidizado 100 e como o material pirolisável para o reator de pirólise 200 (ver Fig. 3). De modo correspondente, o material de alimentação é recebido com meios 170. A carga de alimentação recebida é dividida, com meios adequados 172, para o referido combustível e o referido material pirolisável. O combustível é alimentado à caldeira de leito fluidizado 100 com meios adequados 152 e o material pirolisável é alimentado ao reator de pirólise 200 com os meios 160. Variando a proporção de combustível para material de matéria-prima é possível controlar a saída do processo: quanto a matéria- prima é usada para a produção de calor e/ou a energia e quanto é usada para a produção do produto pirolítico tratado. É claro que essa divisão pode ser usada em combinação com outros recursos.

[0083] Em conexão com um leito de catalisador fluidizado 410 (ver Figuras 1 e 2) ou um leito de catalisador de borbulhamento, um regenerador 420 pode ser usado para regenerar o catalisador enquanto o reator de catalisador 400 é usado. No entanto, um leito de catalisador fixo não pode ser regenerado ao mesmo tempo em que é usado para o tratamento catalítico de vapores pirolíticos. Se apenas um leito de catalisador fixo for usado (ver Fig. 3 ou 4), a produção de vapores pirolíticos deve ser interrompida durante a regeneração do catalisador. No entanto, a produção de eletricidade, calor ou óleo de pirólise não tratada pode continuar durante a regeneração se o leito de catalisador fixo for desviado. Isso minimiza o tempo de inatividade do processo e, assim, aumenta a disponibilidade e a produção de produtos úteis aumentando a eficiência do processo. Quando são usados pelo menos dois leitos de catalisador fixos 410a, 410b (ver Fig. 5), pode ser usado um dos leitos 410a, 410b, enquanto o catalisador do outro (410b, 410a, respectivamente) está sendo regenerado. A Figura 5 mostra uma forma de realização, em que o catalisador de cada tal reator catalítico 400, 400b que não é usado para tratar o vapor pirolítico é regenerado no próprio reator catalítico alimentando quantidades suficientes de oxigênio no mesmo (comparar com a Fig. 4). Como é evidente, em outro momento o mesmo reator 400, 400b pode ser usado para tratamento catalítico. Na alternativa, os dois reatores catalíticos 400a, 400b poderiam compartilhar um regenerador comum 420, em que o catalisador poderia ser regenerado. Em alternativa, cada reator catalítico 400, 400b pode ter o seu próprio regenerador 420 (não mostrado). Além disso, estas opções podem ser escolhidas gratuitamente para qualquer tipo de caldeira de leito fluidizado, para qualquer tipo de unidade de aprimoramento, independentemente da presença ou do conteúdo do arranjo de limpeza 210 e independentemente dos ambientes de processo no reator pirolítico 200 ou no reator catalítico 400.

[0084] A regeneração pode ser usada para recuperar a atividade do catalisador, quando a desativação tiver ocorrido devido a reações reversíveis de desativação, tais como, deposição de coque e/ou acúmulo do produto. De outra forma, a regeneração não reativa os catalisadores para a parte que foram desativados por processos irreversíveis, tais como, acúmulo de outras impurezas do que o carvão. Portanto, além da regeneração, parte dos catalisadores pode ser substituída pela adição de parte do catalisador de constituição, permitindo desse modo manter o nível de atividade otimizado do catalisador. Esse catalisador de constituição pode ser alimentado no processo ou sistema, por exemplo, para um regenerador 420 ou um reator catalítico 400, 400a, 400b.

[0085] Na regeneração do catalisador, é formado um segundo gás residual, que compreende pelo menos parte de óxidos de carbono (CO e/ou CO2). Esse segundo gás residual pode ser transportado para a caldeira de leito fluidizado 100, por exemplo, ao forno da mesma. Assim, o calor dos gases residuais da regeneração pode ser recuperado com os trocadores de calor 700 da caldeira. Isto está ilustrado nas Figs. 1, 2, 4 e 5. O sistema correspondente compreende meios, tais como uma tubulação, configurados para transportar gases residuais do regenerador 420 ou do reator de catalisador 400 para a caldeira de leito fluidizado 100.

[0086] Dependendo das necessidades, o catalisador do leito 410 pode ser regenerado na presença de oxigênio livre (O2) e vapor (H2O). O oxigênio livre pode ser composto por ar. Nesse caso, além de óxidos de carbono, também seriam produzidos pelo menos alguns de parte de hidrogênio livre (H2), metano (CH) e hidrocarbonetos leves. Os constituintes que compreendem pelo menos hidrogênio (ligado) (H) também podem ser usados em outras etapas do processo. Como indicado acima, também neste caso, a temperatura à qual o catalisador é regenerado é preferencialmente a mais de 1000°C; preferencialmente alternativamente ou, além disso, pelo menos 400°C. A pressão na regeneração é tipicamente atmosférica, tal como de 0,5 bar(a) a 1,5 bar(a). O vapor para a regeneração pode ser gerado, por exemplo, da fase rica em água do vapor pirolítico tratado; ver Fig. 7, “água”. Alternativamente ou adicionalmente, o vapor pode ser retirado do ciclo de vapor da usina de energia, por exemplo, como vapor de baixa pressão após a turbina a vapor 710.

[0087] Além da regeneração, o material de catalisador do leito de catalisador 410 pode ser removido. A remoção pode ser feita para limpar o material de catalisador de vapores, líquidos e/ou aerossóis que tenham sido presos dentro e sobre a estrutura do catalisador, que muitas vezes é uma estrutura porosa. A remoção pode ser realizada em uma unidade de remoção separada (não mostrada). O vapor e/ou o hidrogênio podem ser alimentados na unidade de remoção para remover o catalisador. As condições na unidade de remoção são selecionadas de acordo com o catalisador.

[0088] Referindo-se especificamente à Fig. 1, em uma forma de realização o reator catalítico 400 compreende um leito de catalisador fluidizado 410. No leito de catalisador fluidizado, o material de catalisador forma o leito de catalisador fluidizado. O leito catalisador fluidizado é formado por arranjo do catalisador sobre uma grelha 422 e alimentação de gás inerte fluidificante (por exemplo, através dos bicos 424) em direção ao catalisador. O gás inerte fluidificante é alimentado de modo que o fluxo de gás inerte seja guiado para cima, pelo qual o fluxo do gás inerte fluidifica o catalisador. Nesta forma de realização, o sistema compreende meios 421 para alimentar gás inerte fluidificante no reator catalítico e meios (tais como a grelha 422 e os bicos 424) para fluidificar o material de catalisador. Como indicado na Fig. 1, o vapor pirolítico pode escoar na mesma direção que o gás inerte fluidificante. No entanto, o vapor pirolítico pode alternativamente escoar em uma direção inversa (isto é, para baixo), ou em qualquer outra direção, tal como em uma direção horizontal através de um leito catalisador fluidizado. O leito catalisador fluidizado pode ser um leito fluidizado circulante ou um leito fluidizado borbulhante. Como alternativa a um leito de catalisador fluidizado, pode ser usado um leito de catalisador móvel.

[0089] Como exemplo, a Fig. 9 mostra uma forma de realização, em que os vapores pirolíticos escoam para baixo através do leito de catalisador 410 no reator catalítico 400. Além disso, o catalisador do leito 410 move-se gradualmente para baixo no reator catalítico 400. Desta forma, o vapor pirolítico e o catalisador escoam concorrentemente no reator catalítico 400. Pode ser conseguida uma mistura suficiente de catalisador e o vapor pirolítico, se necessário, com projeto mecânico causando fluxos mais turbulentos e suspensão de partículas desejada no reator catalítico 400. Tempo de contato entre o catalisador e o vapor pirolítico pode ser afetado, por exemplo, pela altura do reator catalítico 400 e/ou pela velocidade de fluxo do vapor pirolítico.

[0090] Um regenerador 420 é arranjado ao lado do reator catalítico 400. No regenerador 420, o catalisador usado é recebido na parte inferior do regenerador. Durante a regeneração, o catalisador se move para cima e é regenerado usando o gás que contém oxigênio, tal como ar. Opcionalmente, o catalisador pode ser fluidizado no regenerador usando pelo menos parte do gás não condensável (ver Fig. 7). A partir de uma parte superior do regenerador 420, o catalisador regenerado é transferido para o reator de catalisador 400. A transferência de catalisador entre os reatores 400, 420 pode ser intensificada por um transportador adequado, tal como um parafuso (ou parafusos).

[0091] Com referência à Fig. 1, o gás inerte fluidificante usado no reator catalítico 400 pode compreender pelo menos um de nitrogênio e do gás não condensável (ver Fig. 7). O gás não condensável pode ser separado de outros constituintes do vapor pirolítico tratado por condensação do vapor pirolítico tratado em um condensador 810. O gás inerte fluidificante pode compreender pelo menos um de nitrogênio e do gás não condensável de modo que o gás inerte compreenda no máximo 10% em volume de gás que não é nem o nitrogênio nem o gás não condensável. Preferencialmente, o gás inerte fluidificante compreende no máximo 1% em volume de gás que não é nem o nitrogênio nem o gás não condensável; ou o gás inerte consiste em nitrogênio do gás não condensável. Se o gás inerte fluidificante compreender pelo menos parte do gás não condensável, o sistema compreende meios 812 para transportar parte do gás não condensável para o reator 400, tal como para os bicos 424; opcionalmente misturando o gás não condensável com outro gás inerte antes de alimentá-lo para o reator 400 (e os bicos 424 do mesmo).

[0092] Além disso, o leito de catalisador fluidizado 410 da Fig. 1 é conectado a um regenerador 420 arranjado para regenerar o catalisador do leito de catalisador 410. Em um tal arranjo, parte do material de catalisador é transportada do leito de catalisador 410 para o regenerador 420. No regenerador, o material de catalisador é regenerado como discutido acima. Do regenerador 420, parte do material de catalisador regenerado é retransportada para o leito de catalisador 410. Parte dos catalisadores pode ser substituída pela adição de parte de catalisador de constituição, permitindo deste modo manter o nível de atividade otimizado do catalisador. Parte de catalisador fresco pode ser transportada para o leito de catalisador 410 com o catalisador regenerado.

[0093] Ao regenerar o catalisador, os contaminantes queimam e parte de segundo gás residual é formado. Como indicado nas Figs. 1, 2 e 5, em uma forma de realização, pelo menos parte do segundo gás residual é transportado do regenerador 420 para a caldeira de leito fluidizado 100. O segundo gás residual é quente, e o calor compreendido pelos gases residuais pode assim de forma eficiente ser usado com o trocador de calor 700 da caldeira. Alternativamente, ou além disso, o segundo gás residual pode ser transportado para o queimador de carvão 500 ou o queimador de gás 600 (Fig. 3), desde que estejam presentes. Como indicado acima, também o calor de reação dos compostos oxidáveis do segundo gás residual pode ser assim recuperado.

[0094] Nas Figs. 1 e 2, é usado um leito de catalisador fluidizado 410. O regenerador 420 pode ser usado no mesmo como discutido acima. Em uma forma de realização, o catalisador é regenerado e o gás residual resultante é retransportado para o processo, a montante do e para o reator de pirólise 200. O sistema compreende uma tubulação correspondente 430 (ver figuras 1, 2, 4, 5, 7 e 8).

[0095] A Fig. 4 mostra outra forma de realização do sistema de pirólise. A forma de realização da Fig. 4 compreende, como reator catalítico 400, um reator catalítico 400 tendo um leito de catalisador estacionário (isto é, fixo) 410. Em contraste com um leito de catalisador fluidizado (ver Fig. 1-3), o material de catalisador no leito de catalisador estacionário 410 não escoa durante a operação. Isso proporciona equipamentos mais simples do que um leito de catalisador fluidizado e, assim, reduz os custos de investimento. No entanto, o leito de catalisador não pode ser regenerado ao mesmo tempo que é usado para tratar cataliticamente os vapores pirolíticos brutos. Também em tal forma de realização, o vapor pirolítico pode escoar em qualquer direção através do leito de catalisador.

[0096] Na forma de realização da Fig. 4, o processo de pirólise pode ser parado por um tempo em que o material de catalisador do leito de catalisador 410 está sendo regenerado. Alternativamente, o leito de catalisador pode ser desviado e óleo de pirólise rápida pode ser produzido. Note-se que toda a caldeira de leito fluidizado 100 pode ser funcional o tempo todo; apenas a pirólise (ou pelo menos o aprimoramento catalítico) precisa ser interrompida para regeneração do catalisador. Isto pode ser conseguido simplesmente interrompendo a alimentação de material para o reator de pirólise 200 e/ou interrompendo o fluxo de vapor de pirólise bruto do reator de pirólise 200 para o reator catalítico 400. Assim, uma forma de realização de um método para produzir vapores pirolíticos tratados compreende em uma primeira vez, produzir o produto de vapor de pirólise tratado; e em uma segunda vez, regenerar o material de catalisador do leito de catalisador 410, em que a primeira vez é diferente da segunda vez. Além disso, em uma forma de realização, os vapores pirolíticos não são tratados cataliticamente na segunda vez. Na regeneração, parte do segundo gás residual é formada. O segundo gás residual pode ser transportado para a caldeira de leito fluidizado 100, tal como para o forno da mesma, ou para um queimador de carvão 500 ou um queimador de gás 600 (ver Fig. 3). O catalisador pode ser regenerado no reator catalítico 400; ou um regenerador separado 420 pode ser usado.

[0097] Com referência à Fig. 5, a operação contínua é também possível com dois leitos de catalisadores fixos. O primeiro reator catalítico 400a e o segundo reator catalítico 400b da Fig. 5 incluem um primeiro leito de catalisador fixo 410a e um segundo leito de catalisador fixo 410b, respectivamente. Pelo menos parte do vapor pirolítico bruto na forma de vapor é transportado através do primeiro leito de catalisador 410a compreendendo material de catalisador sobre um suporte. Ao mesmo tempo, o material de catalisador do segundo leito de catalisador 410b pode ser regenerado. O material de catalisador do segundo leito de catalisador 410b pode ser regenerado no segundo reator catalítico 400b (como é o caso na Fig. 5) ou em um regenerador separado.

[0098] Referindo-se à Fig. 3, a própria pirólise pode ser catalítica. Isto é, o reator de pirólise 200 pode compreender material de catalisador para catalisar a reação pirolítica que ocorre no reator 200. A forma de realização da Fig. 3 compreende um queimador de carvão em baixa temperatura 500. O queimador de carvão em baixa temperatura 500 é usado para queimar (ou menos parcialmente oxidar) o carvão produzido no reator de pirólise 200. Na forma de realização da Fig. 3, pelo menos parte do carvão formada no reator de pirólise 200 é transportada do reator de pirólise 200 para o queimador de carvão 500 e queimada no mesmo. O calor assim formado pode ser recuperado no queimador de carvão 500, para o material particulado do queimador de carvão 500, ou com trocador de calor no queimador de carvão 500 e/ou no queimador de gás 600.

[0099] À medida que o carvão compreende apenas quantidades relativamente pequenas de resíduos queimáveis, a temperatura dentro do queimador de carvão 500 permanece mais baixa do que no leito fluidizado 110 da caldeira de leito fluidizado 100. Além disso, a temperatura do queimador de carvão 500 pode ser mantida baixa abastecendo quantidades subestequiométricas de oxigênio livre (O2) para o queimador de carvão 500. Isto é indicado pelo texto “um pouco de ar” na Fig. 3. Na Fig. 3, o queimador de carvão 500 é também um reator de leito fluidizado, e é arranjado para abastecer o reator de pirólise 200 com material particulado termorresistente aquecido. O segundo material particulado pode compreender material de catalisador. Os catalisadores adequados para o segundo material particulado incluem os mesmos catalisadores indicados acima para o leito de catalisador 410.

[00100] A temperatura no queimador de carbono é preferencialmente a uma temperatura máxima de 700°C ou no máximo de 650°C. Assim, em uma forma de realização, combustível ou material pirolisável que não foi tratado termicamente, não é alimentado ao queimador de carvão 500. Naturalmente, o resíduo de carvão do reator de pirólise 200 pode ser transportado para o queimador de carvão 500 com o material particulado. Alternativamente, a baixa temperatura pode ser conseguida queimando apenas pequenas quantidades de combustível no queimador de carvão 500. Além disso, a quantidade de ar pode ser mantida baixa para diminuir a temperatura.

[00101] Uma vez que o queimador de carvão 500 pode ter um baixo conteúdo de oxigênio livre (O2), os (terceiros) gases residuais produzidos no mesmo podem ter parte dos componentes que podem ser oxidados. Assim, os terceiros gases residuais podem ser transportados para um queimador de gás separado 600. Alternativamente, os terceiros gases residuais podem ser transportados para a caldeira de leito fluidizado 100 a serem queimados na mesma. Além disso, a partir do queimador de gás 600, os gases residuais podem ser transportados para a caldeira de leito fluidizado de modo a recuperar calor contido nos gases residuais (ver Fig. 3).

[00102] Na prática, o queimador de carvão 500 tipicamente não produz uma quantidade suficiente de calor para a pirólise. Por conseguinte, para controlar a temperatura no reator de pirólise 200, parte do primeiro material particulado quente da caldeira de leito fluidizado 110 pode ser usada para aquecer o segundo material particulado. Com referência à Fig. 3, um trocador de calor 103 pode ser usado aquecer o segundo material particulado com o calor do primeiro material particulado. Após o trocador de calor 103, o primeiro material particulado resfriado pode ser retransportado para a caldeira 100.

[00103] Uma vez que a quantidade de aquecimento pode ser relativamente baixa, em uma forma de realização, parte do primeiro material particulado aquecido pode ser intermisturada com o segundo material particulado aquecido e/ou transportada para o reator de pirólise 200. Para equilibrar a quantidade do(s) material(s) particulado(s) circulando no reator de pirólise 200 e no queimador de carvão 500, parte do material particulado pode ser transportada do queimador de carbono 500 para a caldeira fluidizada 100.

[00104] Na Fig. 3, como na Fig. 1, a seta no canal 102 indica a transferência de material particulado termorresistente aquecido da caldeira de leito fluidizado 100 de modo que o calor do primeiro material particulado será usado no reator de pirólise 200. Na Fig. 3, o canal 102 é arranjado para transportar o primeiro material particulado para o trocador de calor 103. Na Fig. 3, o canal 502 é arranjado para transportar o segundo material particulado do trocador de calor 103 para o reator de pirólise 200. Na Fig. .3, como na Fig. 1, a seta no canal 104 indica a transferência do primeiro material particulado termorresistente de volta para a caldeira de leito fluidizado 100 a ser reaquecido.

[00105] Na ausência do trocador de calor 103, o(s) material(ais) em partículas podem ser transferidos indiretamente do reator de pirólise (200) para a caldeira (100). Esta transferência ocorre indiretamente, isto é, através do canal (504) e do queimador de carvão 500. Ainda mais, na ausência do trocador de calor 103, parte do material particulado pode ser transferida diretamente entre a caldeira de leito fluidizado 100 e o reator de pirólise 200.

[00106] Como é evidente, o queimador de carvão 500 pode ser usado em conexão com uma caldeira de leito fluidizado borbulhante, como mostrado na Fig. 3, mas também em conexão com uma caldeira de leito fluidizado circulante (ver Fig. 2, mesmo que um queimador de carvão 500 não seja mostrada na mesma).

[00107] Na Fig. 3, o sistema compreende um canal 502 para transportar o segundo material particulado quente para dentro do reator de pirólise 200. A caldeira 100 é conectada ao trocador de calor 103 no canal 502. Igualmente, a caldeira 100 poderia ser conectada ao canal 502 sem o trocador de calor. Do mesmo modo, a caldeira 100 poderia ser conectada ao canal 504 para transportar o segundo material particulado e o carvão do reator de pirólise 200 para o queimador de carvão 500; ou a um trocador de calor no canal 504. Igualmente, a caldeira 100 poderia ser conectada ao queimador de carvão 500; ou a um trocador de calor no queimador de carvão 500. Nos dois últimos casos (não mostrados na Fig. 3) e na ausência de um trocador de calor, pelo menos parte do material particulado termorresistente seria transportada indiretamente, ou seja, através do queimador de carvão 500, a partir da caldeira 100 para o reator de pirólise 200. Nas formas de realização correspondentes à Fig. 3, o primeiro material particulado é usado para aquecer o segundo material particulado circulado a partir do queimador de carvão 500 para o reator de pirólise 200. Isto pode ser feito através de um trocador de calor, ou por contatar parte do primeiro material particulado com o segundo material particulado.

[00108] Para controlar a temperatura do reator de pirólise 200, o calor pode ser recuperado do reator de pirólise 200 com um trocador de calor 705. O calor pode ser utilizado, por exemplo, formando uma única circulação de meio de transferência de calor, a circulação compreendendo o trocador de calor 705 do reator de pirólise e o trocador de calor 700 da caldeira. Em alternativa, o trocador de calor 705 do reator de pirólise 200 poderia ser incluído em outra circulação, por exemplo, para secar biomassa ou aquecer a água de alimentação para a caldeira 100.

[00109] Um benefício do aprimoramento catalítico de vapores pirolíticos é que ao colocar o reator catalítico 400 após o reator de pirólise 200, o material de catalisador do reator 400 não está exposto a impurezas de material pirolisável. Isto é ainda mais, quando os vapores pirolíticos brutos são limpos antes da melhoria catalítica. Tais impurezas degradam o catalisador rapidamente. Por conseguinte, um reator catalítico 400 é preferencialmente usado para os vapores pirolíticos, depois do reator de pirólise e depois do vapor ter sido limpo.

[00110] Assim, em uma forma de realização, a pirólise catalítica não é usada. Isso ocorre porque os catalisadores desativam-se rapidamente, quando expostos diretamente ao material pirolisável contendo impurezas inorgânicas presentes, por exemplo, na biomassa. Note-se que quando um queimador de carvão 500 não é usado, o reator de pirólise 200 é livre ou essencialmente livre de materiais de catalisador. Como indicado, por exemplo na Fig. 1, o sistema pode ser livre de um queimador de carvão 500. Assim, em uma forma de realização, o reator de pirólise 200 circunda materiais de pirólise incluindo material pirolisável e primeiro material particulado termorresistente e os materiais de pirólise não compreendem nenhum material de catalisador específico (ou seja, qualquer um dos catalisadores acima mencionados), ou qualquer material de catalisador (por exemplo, qualquer dos materiais de catalisador acima mencionados). Quando um catalisador não é usado, o primeiro material particulado termorresistente preferencialmente compreende areia. Pode compreender, por exemplo, pelo menos 90% em peso de areia.

[00111] Como derivável do descrito acima, o sistema das Figs. 1 a 8 compreende pelo menos - um reator de pirólise 200, arranjado para pirolisar material pirolisável para produzir vapores pirolíticos brutos e carvão a partir de material pirolisável, - uma caldeira de leito fluidizado 100, que pode ser uma caldeira de leito fluidizado borbulhante (ver Fig. 1) ou uma caldeira de leito fluidizado circulante (ver Fig. 2), e - um reator catalítico 400 tendo um leito de catalisador 410, que pode compreender pelo menos um leito de catalisador estacionário, isto é, fixo (ver Figs. 4 e 5) ou um leito de catalisador fluidizado (ver Figs. 1 e 2).

[00112] Além disso, o sistema compreende várias tubulações adequadas para transportar vapores pirolíticos (processados e/ou brutos) e canais adequados para transportar material particulado termorresistente; além de tubulações e/ou canais para alimentação de ar, combustível e biomassa pirolisável. Além disso, o sistema pode compreender tubulações e/ou canais para transportar carvão, coque, gás não condensável e/ou fração rica em água de um componente do sistema para outro. Esse transporte foi discutido acima.

[00113] O sistema das Figs. 1 a 8 compreende, opcionalmente, por exemplo - um arranjo de limpeza 210 configurado para remover pelo menos parte de partículas em aerossol e/ou sólida dos vapores pirolíticos brutos para produzir vapores pirolíticos limpos, - um queimador de carvão de baixa temperatura 500 (ver Fig. 3) configurado para regenerar o catalisador usado no reator de pirólise 200 e queimar o carvão formado no reator de pirólise 200, - um regenerador 420 configurado para regenerar o catalisador do reator catalítico 400, - uma tubulação configurada para transportar gás residual do regenerador 420 ou do reator catalítico 400 para a caldeira de leito fluidizado 100, para o queimador de carvão 500 ou para o queimador de gás 700, - um trocador de calor 700 arranjado para recuperar calor da caldeira de leito fluidizado, - um trocador de calor 705 arranjado para recuperar calor do reator de pirólise 200 e - um trocador de calor 700 arranjado para recuperar calor da caldeira de leito fluidizado e uma turbina de vapor 710 arranjada para energia mecânica para um gerador 720 para produzir eletricidade usando o calor recuperado pelo trocador de calor 700 (ver Fig. 4).

[00114] O vapor pirolítico tratado como tal pode ser pós-tratado com meios 800 para pós-tratamento dos vapores, como indicado nas Figs. 6 a 8. Com referência à Fig. 7, o vapor pirolítico tratado pode ser condensado em condensado bruto em um condensador 810. O condensado bruto pode ser separado (por exemplo, em um primeiro separador 815) em duas fases; uma fase rica em água e uma fase rica em óleo. Estas fases podem ser separadas umas das outras, resultando em água e condensado seco, isto é, biocombustível (ver Fig. 7). O biocombustível também pode ser considerado como um produto do processo.

[00115] Por exemplo, o vapor pirolítico tratado pode ser condensado em condensado bruto, e o condensado bruto pode ser pós-tratado, como indicado na Fig. 8. Em alternativa, o biocombustível pode ser pós-tratado, como indicado na Fig. 8 (ver também Fig. 7). O separador 815 da Fig. 8 é opcional, como indicado pelas linhas pontilhadas.

[00116] O pós-tratamento pode incluir pelo menos um dentre - hidrotratamento, separação de componentes químicos ou produção de biomateriais; - separação com técnicas conhecidas, tais como: filtragem, separação de partículas, fracionamento, destilação a vácuo; - tratamento térmico; - processamento em biorrefinaria dedicada; ou - coprocessamento ou processamento em refinaria de petróleo convencional ou usina petroquímica.

[00117] A qualidade de parte de produtos pirolíticos pode ser melhorada por hidrotratamento, isto é, um tratamento catalítico em uma alta temperatura, sob alta pressão, e com a presença de uma quantidade razoável de hidrogênio.

[00118] Com referência às Figs. 7 e 8, os meios 800 para pós- tratamento do vapor pirolítico cataliticamente tratado podem compreender - um condensador 810 configurado para condensar pelo menos parte do vapor pirolítico cataliticamente tratado para um condensado bruto, e - opcionalmente, um primeiro separador 815 configurado para separar a água do condensado bruto para produzir uma fase rica em água e um biocombustível.

[00119] Como mostrado nas Figuras 7 e 8, quando parte do vapor pirolítico cataliticamente tratado é condensada para condensado bruto, nem todos os constituintes se condensam. Assim, os gases não condensáveis serão produzidos como um coproduto. Estes gases não condensáveis podem ser transportados para o reator catalítico 400 (como discutido acima e mostrado nas Figuras 7 e 8), o reator de pirólise 200, para a caldeira de leito fluidizado 100, para o queimador de gás 600 (ver Fig. 3), ou para o queimador de carvão 500 (ver Fig. 3). Em uma forma de realização, o reator catalítico 400 do sistema compreende um leito de catalisador fluidizado 410, e pelo menos parte do gás não condensável é usada para fluidificar o catalisador do leito de catalisador. Assim, uma forma de realização compreende uma tubulação 812 para alimentar o gás não condensável a partir do condensador 810 para o reator catalítico 400, por exemplo, para os bicos 424 (ver Fig. 1) para fluidificar o catalisador.

[00120] Referindo-se à Fig. 7, no caso de um condensador 810 ser usado para condensar o vapor pirolítico tratado, um separador 815 pode ser usado para separar a água do condensado bruto para obter o biocombustível. Assim, o biocombustível pode ser visto como um produto do processo.

[00121] O pós-tratamento do vapor pirolítico tratado pode ser selecionado de acordo com as necessidades de uso ou de uso pretendido. Os usos de vapor pirolítico tratado e/ou vapor pirolítico pós-tratado incluem - troca e/ou substituição de óleos combustíveis fósseis, - emulsões com óleos fósseis em produção de calor e potência em aplicações de demanda, tais como uso doméstico, - motores de combustão interna, motores de ignição por compressão e turbinas a gás), - substituição do combustível marinho e - uso como bioquímicos em aplicações, tais como, impregnação de madeira, produção de adesivos, cosméticos e indústria de alimentos.

[00122] Como é evidente a partir desta lista, o vapor pirolítico de forma líquida tratado e condensado cataliticamente, pode ser usado em muitas dessas aplicações, em que o produto pirolítico convencional, não tratado, é inutilizável.

[00123] Os seguintes exemplos resumem algumas formas de realização: 1. Um método para produzir produto de vapor pirolítico tratado de material pirolisável, o método compreendendo, - queima de combustível em uma caldeira de leito fluidizado 100, produzindo assim gases residuais (isto é, primeiro gás residual) e calor, - aquecimento de parte de um primeiro material particulado termorresistente compreendido por um leito fluidizado 110 da caldeira de leito fluidizado 100 com o referido calor, - opcionalmente, aquecimento de parte de um segundo material particulado termorresistente usando o primeiro material particulado termorresistente, aquecido, - transferência de pelo menos parte do primeiro material particulado termorresistente ou do primeiro material particulado termorresistente aquecido para um reator de pirólise 200, - transporte de parte de material pirolisável para o reator de pirólise 200, - pirólise do material pirolisável no reator de pirólise 200 por contato do material pirolisável com o primeiro material particulado termorresistente ou o segundo material particulado termorresistente, produzindo deste modo, pelo menos vapor pirolítico bruto, - transporte de pelo menos parte do vapor pirolítico bruto na forma de vapor através de um leito de catalisador 410 compreendendo material de catalisador; tratando assim cataliticamente pelo menos parte do vapor pirolítico bruto e desta forma - produção do produto de vapor pirolítico tratado. 2. O método do exemplo 1, compreendendo - limpeza de pelo menos parte do vapor pirolítico bruto, produzindo assim um vapor pirolítico limpo; preferencialmente limpeza com pelo menos um ciclone 220; e mais preferivelmente limpeza com um ciclone 220 e pelo menos um de um filtro 300, um leito de proteção 310 e outro ciclone; e - transporte de pelo menos parte do vapor pirolítico limpo na forma de vapor através do leito de catalisador 410. 3. O método do exemplo 1 ou 2, em que - o material pirolisável compreende carbono; - preferencialmente o material pirolisável compreende pelo menos 50% em peso de material derivado de resíduos e/ou pelo menos 50% em peso de biomassa. 4. O método de qualquer um dos exemplos 1 a 3, que compreende - recuperação de calor do gás residual para um meio de transferência de calor, tal como um meio de transferência de calor compreendendo pelo menos um de vapor de água e água, usando um trocador de calor 700 arranjado na caldeira de leito fluidizado 100; e - opcionalmente, produção de eletricidade usando o referido calor e/ou usando o referido calor para secar pelo menos um de combustível e do material pirolisável e/ou usando o referido calor para outras aplicações úteis, tais como produção de aquecimento urbano ou o aquecimento para outros processos industriais. 5. O método de qualquer dos exemplos 1 a 4, compreendendo - regeneração de pelo menos parte do material de catalisador do leito de catalisador 410, produzindo desse modo um segundo gás residual e - transporte de pelo menos parte do segundo gás residual de volta ao processo, tal como para o reator catalítico 400 ou a montante do ou para o reator de pirólise 200; tal como para a caldeira de leito fluidizado 100. 6. O método de qualquer dos exemplos 1 a 5, em que - o material pirolisável compreende pelo menos 50% de sólidos originários da agricultura, tais como madeira. 7. O método de qualquer dos exemplos 1 a 6, em que - o material de catalisador do leito de catalisador 410 e/ou o segundo material particulado tem uma funcionalidade de desoxigenação. 8. O método de qualquer dos exemplos 1 a 7, em que - o material de catalisador do leito de catalisador 410 e/ou o segundo material particulado é um catalisador multifuncional. 9. O método de qualquer dos exemplos 1 a 8, em que - o material de catalisador do leito de catalisador 410 e/ou o segundo material particulado é selecionado de um grupo de catalisadores tendo funcionalidades de condensação, descarbonilação e descarboxilação. 10. O método de qualquer um dos exemplos 1 a 9, em que - a pressão no reator de pirólise 200 é maior que ou igual à pressão no leito de catalisador 410 e/ou - a pressão na caldeira de leito fluidizado 100 é maior que ou igual à pressão no reator de pirólise 200. 11. O método de qualquer dos exemplos 1 a 10, em que - a temperatura dentro do leito de catalisador 410 é de 400°C a 700°C. 12. O método de qualquer dos exemplos 1 a 1 1, em que - a pressão dos vapores no leito de catalisador 410 é menor que 2 bar(a) (200 KPa). 13. O método de qualquer dos exemplos 1 a 12, em que - nenhum hidrogênio externo é alimentado ao processo entre o reator de pirólise 200 e o leito de catalisador 410 ou para o leito de catalisador 410. 14. O método de qualquer um dos exemplos 1 a 13, em que - a pressão dos vapores no reator de pirólise 200 é menor que 2 bar(a) (200 KPa). 15. O método de qualquer um dos exemplos 1 a 14, compreendendo - aquecimento do material pirolisável no reator de pirólise 200 a uma temperatura de 400°C a 700°C. 16. O método de qualquer dos exemplos 1 a 15, compreendendo - pirólise do material pirolisável de modo que o vapor pirolítico bruto, antes do tratamento catalítico, tenha um primeiro conteúdo de átomos de oxigênio ligados ao(s) composto(s) condensável(eis) que compreende(m) também hidrogênio e carbono e - tratamento catalítico do vapor pirolítico no leito de catalisador 410 de modo que o produto de vapor pirolítico tratado tenha um segundo conteúdo de átomos de oxigênio ligados a um ou mais composto(s) condensável(eis) compreendendo também hidrogênio e carbono, em que - o segundo conteúdo de oxigênio é menor do que o primeiro conteúdo de oxigênio e - o ponto de ebulição de cada composto condensável é de pelo menos 25°C a uma pressão de 1 atm; em que o primeiro conteúdo de oxigênio refere-se ao primeiro conteúdo de átomos de oxigênio e o segundo conteúdo de oxigênio refere-se ao segundo conteúdo de átomos de oxigênio. 17. O método do exemplo 16, em que - o segundo conteúdo de oxigênio é menor que o primeiro conteúdo de oxigênio em pelo menos 15 unidades percentuais, preferencialmente por pelo menos 25 unidades percentuais, em que os primeiro e segundo conteúdos de átomos de oxigênio são medidos em % em peso em relação a tais compostos condensáveis do vapor correspondente que compreende hidrogênio e carbono, em que - o ponto de ebulição de cada composto condensável é de pelo menos 25°C a uma pressão de 1 atm. 18. O método de qualquer um dos exemplos 1 a 17, compreendendo - condensação de pelo menos parte do produto de vapor pirolítico tratado a um condensado bruto, produzindo desse modo parte do gás não condensável como um coproduto, e - opcionalmente, alimentação de pelo menos parte do gás não condensável de volta ao processo, a montante da referida condensação; preferencialmente em um reator catalítico 400 compreendendo o leito de catalisador 410. 19. O método do exemplo 18, compreendendo - separação da água do condensado bruto, produzindo assim o biocombustível. 20. O método de qualquer dos exemplos 1 a 19 em que - a pressão parcial de hidrogênio dos vapores no leito de catalisador 410 é menor que 0,5 bar (50 KPa); preferivelmente menor que 0,2 bar (20 KPa). 21. O método de qualquer um dos exemplos 1 a 20, compreendendo - formação de um leito fluidizado 410 a partir do material de catalisador do leito de catalisador 410, - transporte de parte do material de catalisador do leito fluidizado 410 para um regenerador 420, - regeneração do material do catalisador no regenerador 420, e - transporte de parte do material de catalisador regenerado do regenerador 420 para o leito fluidizado 410. 22. O método do exemplo 21 que compreende - condensação e parte do produto de vapor pirolítico tratado a um condensado bruto e gás não condensável, e - formar um leito fluidizado 410 a partir do material de catalisador do leito de catalisador 410 utilizando parte do gás fluidificante, em que - o gás fluidificante compreende pelo menos parte do gás não condensável. 23. O método de qualquer um dos exemplos 1 a 22, compreendendo - uso de um primeiro leito de catalisador 410a e um segundo leito de catalisador 410b por - transporte de pelo menos parte do vapor pirolítico bruto na forma de vapor através do primeiro leito de catalisador 410a compreendendo material de catalisador, enquanto - regenera o material de catalisador do segundo leito de catalisador 410b; - opcionalmente - o material de catalisador do segundo leito de catalisador 410b é regenerado em um segundo reator catalítico 400b compreendendo o segundo leito de catalisador 410b, o segundo reator catalítico 400b sendo também configurado para tratar cataliticamente o vapor pirolítico ou - o material de catalisador do segundo leito de catalisador 410b é regenerado em um regenerador, e o material de catalisador do segundo leito de catalisador 410b foi transferido de um segundo reator catalítico 400b para o regenerador para ser regenerado no mesmo.

[00124] 24. O método de qualquer dos exemplos 1 a 23, compreendendo - em uma primeira vez, transporte de pelo menos parte do vapor pirolítico bruto na forma de vapor através de um leito de catalisador 410 e - em uma segunda vez, regeneração do material de catalisador do leito de catalisador 410, em que - na segunda vez, o vapor pirolítico não é transportado através do leito de catalisador 410; - opcionalmente • o material de catalisador do leito de catalisador 410 é regenerado no reator catalítico 400 compreendendo o leito de catalisador 410 ou • o material de catalisador do leito de catalisador 410 é regenerado em um regenerador, e o material de catalisador do leito de catalisador 410 foi transferido do reator catalítico 400 para o regenerador para ser regenerado no mesmo. 25. O método de qualquer um dos exemplos 5 ou 21 a 24, em que a referida regeneração compreende - permitir que o material de catalisador e/ou a parte de outro material, tal como coque, formado(a)(s) ou depositado(a)(s) no ou sobre o material de catalisador para reagir no regenerador 420 ou no leito de catalisador 410, 410a, 410b, com oxigênio livre (O2) e a uma temperatura de 400°C a 1000°C. 26. O método do exemplo 25, em que - na referida regeneração, o material de catalisador ou o outro material, tal como coque, formado ou depositado no ou sobre o material de catalisador, pode reagir a uma pressão de 0,5 bar(a) (50 KPa) para 1,5 bar(a) (150 KPa). 27. O método de qualquer dos exemplos 1 a 26, em que - o primeiro material particulado termorresistente do leito fluidizado 110 da caldeira de leito fluidizado 100 compreende pelo menos um de areia, calcário, caulim e alumina. 28. O método de qualquer dos exemplos 1 a 27 compreendendo - produção também de carvão por pirólise do material pirolisável, - transferência de uma parte do carvão para um forno, tal como uma caldeira de leito fluidizado 100 ou um queimador de carvão 500, - queima do carvão no forno (100, 500) para produzir calor, e - recuperação do calor produzido pela queima do carvão. 29. O método do exemplo 28, compreendendo - transferência de pelo menos parte do primeiro material particulado termorresistente da caldeira de leito fluidizado 100, direta ou indiretamente, para um reator de pirólise 200, e - pirolisar o material pirolisável no reator de pirólise 200 por contato do material pirolisável com o primeiro material particulado termorresistente aquecido. 30. O método do exemplo 29 compreendendo - transferência da parte do carvão do reator de pirólise 200, direta ou indiretamente para a caldeira de leito fluidizado 100 para ser queimada na mesma, e - queima da parte do carvão na caldeira de leito fluidizado 100. 31. O método de qualquer dos exemplos 1 a 30, em que - a pirólise no reator de pirólise 200 ocorre sem qualquer catalisador. 32. O método de qualquer um dos exemplos 27 a 31, em que - o material particulado do leito fluidizado 110 da caldeira de leito fluidizado 100 compreende areia. 33. O método do exemplo 28, compreendendo - aquecimento do segundo material particulado termorresistente usando o primeiro material particulado termorresistente aquecido, - transferência de pelo menos parte do segundo material particulado termorresistente para o reator de pirólise 200, e - pirólise do material pirolisável no reator de pirólise 200 por contato do material pirolisável com o segundo material particulado termorresistente aquecido. 34. O método do exemplo 33, compreendendo - uso de um trocador de calor 103 para aquecer o segundo material particulado termorresistente. 35. O método do exemplo 33 ou 34, compreendendo - transferência de parte do carvão do reator de pirólise 200 para um queimador de carvão 500, - queima de parte do carvão no queimador de carvão 500, e - recuperação do calor produzido pela queima do carvão. 36. O método de qualquer um dos exemplos 33 a 35, em que - o segundo material particulado termorresistente compreende catalisador, pelo qual - a pirólise no reator de pirólise 200 ocorre com parte do catalisador. 37. O método de qualquer um dos exemplos 1 a 36, compreendendo - tratamento catalítico do vapor pirolítico no leito de catalisador 410 de modo que uma composição; que é obtida do produto de vapor pirolítico tratado como restante após a condensação a uma temperatura de 5°C a 60°C e à pressão atmosférica, e após subsequente separação da fração rica em água; tenha um número de ácido total entre 0 e 50, o número de ácido total sendo definido na norma ASTM D664-81. 38. O método de qualquer dos exemplos 1 a 37, compreendendo - uso do calor e/ou do calor de reação de um coproduto 39. O método do exemplo 38, em que o produto lateral é um de • calor do produto de vapor pirolítico tratado, por exemplo, usando o calor de um condensador 810 configurado para condensar o produto de vapor pirolítico tratado, • calor dos gases não condensáveis intermisturados com produto de vapor pirolítico tratado, por exemplo, utilizando o calor de um condensador 810 configurado para condensar o produto de vapor pirolítico tratado, • fração rica em água, obtida de vapor pirolítico tratado por condensação e separação, • carvão que é produzido no reator de pirólise 200, • coque que é produzido no reator catalítico 400, • gás residual, tal como gás residual produzido em um de o a caldeira 100, o um regenerador 420, o o reator catalítico 400 durante a regeneração do catalisador, o um queimador de carvão 500 e o um queimador a gás 600, e • gases não condensáveis permanecem após a condensação do produto de vapor pirolítico tratado. 40. O método do exemplo 38 ou 39, compreendendo - utilização do calor e/ou do calor de reação de carvão e/ou coque que é(são) produzido(s) no reator de pirólise 200 e/ou reator catalítico 400 e - utilização do calor e/ou do calor de reação da fração rica em água e/ou gases não condensáveis obteníveis de produto de vapor pirolítico tratado por condensação. 41. O método do exemplo 40, em que - o calor e/ou o calor de reação da fração rica em água e/ou gases não condensáveis é(são) usado(s) no pós-tratamento 800 com os outros constituintes do produto de vapor pirolítico tratado sem condensar o produto de vapor pirolítico tratado. 42. O método do exemplo 40, compreendendo - condensação de uma parte do produto de vapor pirolítico tratado em um condensador 810, separando assim os gases não condensáveis, e - opcionalmente, recuperação do calor do condensador 810. 43. O método do exemplo 42, em que o calor e/ou o calor de reação de gases não condensáveis é(são) usado(s) no pós-tratamento por - alimentar pelo menos parte do gás não condensável separados para uma unidade de pós-tratamento 800 arranjada a jusante do condensador 810. 44. O método de qualquer um dos exemplos 38 a 43, em que o calor e/ou o calor de reação da fração rica em água e/ou gases não condensáveis é(são) usado(s) por - alimentação de pelo menos parte da fração rica em água separada e/ou gases não condensáveis de volta ao processo, a montante do condensador 810. 45. O método de qualquer um dos exemplos 38 a 44, compreendendo - alimentação de pelo menos parte da fração rica em água e/ou os gases não condensáveis e/ou coque para o reator catalítico 400 ou para o regenerador 420. 46. O método do exemplo 44 ou 45, compreendendo - alimentação de pelo menos parte do gás não condensável para o reator de pirólise 200. 47. O método de qualquer um dos exemplos 44 a 46, que compreende - alimentação de pelo menos parte da fração rica em água e/ou os gases não condensáveis para a caldeira de leito fluidizado 100. 48. O método de qualquer um dos exemplos 44 a 47, compreendendo - alimentação de pelo menos parte da fração rica em água e/ou os gases não condensáveis para um queimador de gás 600. 49. O método de qualquer dos exemplos 44 a 48, compreendendo - alimentação de pelo menos uma fração rica em água e/ou os gases não condensáveis para um queimador de carvão 500. 50. O método de qualquer dos exemplos 1 a 49, que compreende - pirólise do material pirolisável de modo que o biocombustível bruto; que é obtido a partir do vapor pirolítico bruto, antes do tratamento catalítico no leito de catalisador, como restante após condensação a uma temperatura de 5°C a 60°C e em pressão atmosférica, e após subsequente separação da fração rica em água; tenha um primeiro conteúdo de oxigênio, o primeiro conteúdo de oxigênio sendo o conteúdo de átomos de oxigênio ligados a esse(s) composto(s) do biocombustível bruto que também compreende hidrogênio e carbono e - tratamento catalítico do vapor pirolítico no leito de catalisador 410 de modo que o biocombustível; que pode ser obtido a partir do produto de vapor pirolítico cataliticamente tratado, como restante após condensação a uma temperatura de 5°C a 60°C e em pressão atmosférica, e após a subsequente separação da fração rica em água; tenha um segundo conteúdo de oxigênio, o segundo conteúdo de oxigênio sendo o conteúdo de átomos de oxigênio ligados a tal(ais) composto(s) do biocombustível que compreende também hidrogênio e carbono, em que - o segundo conteúdo de oxigênio é menor do que o primeiro conteúdo de oxigênio; em que preferencialmente - o segundo conteúdo de oxigênio é menor que o primeiro conteúdo de oxigênio em pelo menos 15 unidades percentuais, em que o primeiro e o segundo conteúdos de átomos de oxigênio são medidos em % em peso em relação à massa do biocombustível e do biocombustível bruto, respectivamente. 51. Um sistema configurado para produzir produto de vapor pirolítico tratado a partir de material pirolisável, o sistema compreendendo - uma caldeira de leito fluidizado 100 que é - configurada para queimar combustível em um leito fluidizado 110 compreendendo primeiro material particulado termorresistente e pela referida queima - arranjada para aquecer o primeiro material particulado termorresistente do leito fluidizado 110, e - arranjada para produzir gás residual (ou seja, primeiro gás residual), - meios 150 para alimentação de combustível, - tal como um canal 150, um transportador ou uma tubulação 150 configurado(a) para alimentar combustível - para a caldeira de leito fluidizado 100, - meios 152 para alimentar gás de combustão tal como ar - tal como uma tubulação 152 configurada para alimentar gás de combustão tal como ar - para a caldeira de leito fluidizado 100, - um reator de pirólise 200 arranjado para produzir vapor pirolítico bruto e carvão a partir de material pirolisável, - meios 160 para alimentar material pirolisável - tais como um canal 160, um transportador ou uma tubulação 150, configurados para alimentar material pirolisável - para o reator de pirólise 200, - opcionalmente, meios para aquecimento de parte do segundo material particulado termorresistente usando o primeiro material particulado termorresistente, tal como um trocador de calor 103 arranjado para trocar calor entre o primeiro material particulado termorresistente e o segundo material particulado termorresistente, - meios 102 para transporte de parte do primeiro material particulado termorresistente ou do segundo material particulado termorresistente - tal como um canal 102 configurado para transportar parte do primeiro material particulado termorresistente ou parte do segundo material particulado termorresistente - para o reator de pirólise 200, - um leito de catalisador 410 compreendendo material de catalisador e arranjado dentro de um reator catalítico 400 de modo que pelo menos uma parte do vapor pirolítico que é transportado para o reator catalítico 400 é arranjada para escoar através do leito de catalisador 410 dentro do reator catalítico 400, e - uma tubulação 230, 232 arranjada para transportar pelo menos uma parte do vapor pirolítico bruto do reator de pirólise 200 para o reator catalítico 400, opcionalmente através de um arranjo de limpeza 210, 220, 300, 310. 52. O sistema do exemplo 51 que compreende - um arranjo de limpeza 210 configurado para remover pelo menos parte de partículas em aerossol e/ou sólidas de vapores pirolíticos brutos para produzir vapor pirolítico limpo, e - uma tubulação 230, 232 arranjada para transportar pelo menos parte do vapor pirolítico limpo do arranjo de limpeza 210 para o reator catalítico 400. 53. O sistema do exemplo 51 ou 52, em que o arranjo de limpeza 210 compreende pelo menos um de - um ciclone 220, - um filtro 300, e - um leito de proteção 310; preferencialmente, o arranjo de limpeza 210 compreende um ciclone 220 e pelo menos um de filtro 300, leito de proteção 310 e outro ciclone. 54. O sistema de qualquer um dos exemplos 51 a 53, em que a caldeira de leito fluidizado 100 compreende - um trocador de calor 700 arranjado dentro da caldeira de leito fluidizado 100 e arranjado para recuperar calor do gás residual no mesmo (isto é, do primeiro gás residual); e - opcionalmente, uma turbina a vapor 710 em conexão com um gerador de eletricidade 720 arranjado para gerar eletricidade usando o calor recuperado pelo trocador de calor 700 - e, opcionalmente, um trocador de calor para produzir aquecimento urbano ou aquecimento para outros processos industriais. 55. O sistema de qualquer um dos exemplos 51 a 54 compreendendo - uma tubulação 430 configurada para transportar pelo menos parte de um segundo gás residual, o segundo gás residual sendo produzido regenerando o material de catalisador do leito de catalisador 410, 410a ou 410b em um regenerador 420 ou no reator catalítico 400, 400a, 400b, de volta para o sistema, tal como para o reator catalítico ou a montante do ou para o reator de pirólise 200, tal como para a caldeira de leito fluidizado e - meios para alimentar gases de combustão, tais como ar, para o regenerador 420 ou reator catalítico 400, 400a, 400b - tal como uma tubulação configurada para transportar gás de combustão, tal como ar, para o regenerador 420 ou reator catalítico 400, 400a, 400b. 56. O sistema de qualquer dos exemplos 51 a 55, em que - o material catalisador é selecionado de catalisadores tendo funcionalidade de desoxigenação. 57. O sistema de qualquer um dos exemplos 51 a 56, em que - o material de catalisador é selecionado de um grupo de catalisadores tendo funcionalidades de condensação, descarbonilação e descarboxilação. 58. O sistema de qualquer um dos exemplos 51 a 57, em que o sistema não compreende meios para aumentar a pressão do vapor pirolítico bruto, tal como um ventilador ou um compressor, de modo que a pressão do vapor pirolítico no leito de catalisador 410, em uso, seria maior do que a pressão no reator de pirólise 200. 59. O sistema de qualquer dos exemplos 51 a 58, em que - o reator catalítico 400 compreende meios 421 para alimentar gás inerte para o reator catalítico 400 e para fluidificar o material de catalisador, tal como uma grelha 422 e bicos 424, em combinação configurada para alimentar gás inerte para o reator catalítico 400 e para fluidificar o catalisador material - para formar um leito de catalisador fluidizado, e o sistema compreende - um regenerador 420, - meios 426 para transportar pelo menos parte do material de catalisador do reator catalítico 400 para o regenerador 420 - tal como um canal 426 configurado para transportar pelo menos parte do material de catalisador do reator catalítico 400 para o regenerador 420, - meios 428 para transportar pelo menos parte do material de catalisador do regenerador 420 para o reator catalítico 400 - tal como um canal 428 configurado para transportar pelo menos parte do material de catalisador do regenerador 420 para o reator catalítico 400 e - meios para alimentar material de catalisador para o regenerador 420 ou o para o reator catalítico 400 - tal como um canal configurado para transportar material de catalisador para o regenerador 420 ou para o reator catalítico 400. 60. O sistema do exemplo 59 compreendendo, - um condensador 810 arranjado para condenar parte do produto de vapor pirolítico tratado a um condensado bruto e gás não condensável e - meios 812 para transportar pelo menos parte do gás não condensável do condensador 810 para o reator catalítico 400 - tal como uma tubulação 812 configurada para transportar pelo menos parte do gás não condensável do condensador 810 para o reator catalítico 400 ;preferencialmente - os meios 812 ou a tubulação 812 é(são) configurado(s) para transportar pelo menos parte do gás não condensável do condensador 810 para os meios 421 para fluidificar o material de catalisador, tal como para os bicos 424. 61. O sistema de qualquer dos exemplos 51 a 60, que compreende - o reator catalítico 400 e um segundo reator catalítico 400b, - a tubulação 230, 232 e outra tubulação 232b, a outra tubulação 232b sendo configurada para transportar pelo menos uma parte do vapor pirolítico bruto do reator de pirólise 200 (opcionalmente através de um arranjo de limpeza 210) para o segundo reator catalítico 400b, e - uma válvula 234, configurada para em uma primeira vez, guiar o vapor pirolítico bruto do reator de pirólise apenas para a tubulação 230, 232 e em uma segunda vez, guiar o vapor pirolítico bruto do reator de pirólise apenas para a outra tubulação 232b. 62. O sistema de qualquer um dos exemplos 51 a 61, em que - o sistema não compreende meios para alimentar hidrogênio externo entre o reator de pirólise 200 e o leito de catalisador 410 ou para o leito de catalisador 410. 63. O sistema de qualquer um dos exemplos 51 a 62, em que - a caldeira de leito fluidizado 100 circunda um leito fluidizado 110 compreendendo primeiro material particulado termorresistente e - o primeiro material particulado termorresistente compreende pelo menos um de areia, calcário, caulim e alumina. 64. O sistema de qualquer dos exemplos 51 a 73, compreendendo - meios (104, 504) para transportar parte do carvão do reator de pirólise 200 para um forno, tal como em uma caldeira de leito fluidizado 100 ou em um queimador de carvão 500, tal como para um canal 104, 504 configurado para transportar parte do carvão do reator de pirólise 200 para um forno, tal como para a caldeira de leito fluidizado 100 ou para o queimador de carvão 500, e - meios para recuperar o produto de calor pela queima do carvão, tal como um trocador de calor 700 da caldeira de leito fluidizado 100, um trocador de calor do queimador de carvão 500 ou um trocador de calor do queimador de gás 600; e - opcionalmente, uma tubulação para transportar o terceiro ou o quarto gases residuais do queimador de carvão 500, diretamente ou através de um queimador de gás 600, para a caldeira de leito fluidizado 100. 65. O sistema do exemplo 64, compreendendo - meios 102 para transportar parte do primeiro material particulado termorresistente do leito fluidizado 110 - tal como um canal 102 configurado para transportar parte do primeiro material particulado termorresistente do leito fluidizado 110- do leito fluidizado 110, direta ou indiretamente, para o reator de pirólise 200, e - meios 104 para transportar parte do primeiro material particulado termorresistente do reator de pirólise 200 - tal como um canal 104 configurado para transportar parte do primeiro material particulado termorresistente do reator de pirólise 200 - direta ou indiretamente para a caldeira de leito fluidizado 100 para ser reaquecido. 66. O sistema do exemplo 64 ou 65, compreendendo - meios para transferir parte do carvão do reator de pirólise 200, direta ou indiretamente para a caldeira de leito fluidizado 100 para queimar na mesma, tal como um canal 104 configurado para transferir parte do carvão do reator de pirólise 200, direta ou indiretamente para a caldeira de leito fluidizado 100 a ser queimada na mesma. 67. O sistema do exemplo 65 ou 66, em que - os materiais de pirólise não compreendem nenhum catalisador. 68. O sistema do exemplo 64, compreendendo - meios para transferir parte do carvão do reator de pirólise 200 para um queimador de carvão 500 - tal como um canal 504 configurado para transferir parte do carvão do reator de pirólise 200 para um queimador de carvão 500. 69. O sistema do exemplo 64 ou 68, que compreende - um trocador de calor 103 configurado para trocar calor entre o primeiro material particulado termorresistente e o segundo material particulado termorresistente, - meios 102 para transportar parte do primeiro material particulado termorresistente do leito fluidizado 110 - tal como um canal 102 configurado para transportar parte do primeiro material particulado termorresistente do leito fluidizado 110 - do leito fluidizado 110 para o trocador de calor 103, - meios 104 para transportar parte do primeiro material particulado termorresistente do trocador de calor 103 - tal como um canal 104 configurado para transportar parte do primeiro material particulado termorresistente do trocador de calor 103 - para a caldeira de leito fluidizado 100 para ser reaquecida na mesma, - meios 502 para transportar parte do segundo material particulado termorresistente - tal como um canal 502 configurado para transportar parte do segundo material particulado termorresistente - do trocador de calor 103 para o reator de pirólise 200, e - meios 504 para transportar parte do segundo material particulado termorresistente do reator de pirólise 200 - tal como um canal 504 configurado para transportar parte do segundo material particulado termorresistente do reator de pirólise 200- para o trocador de calor 103 para ser reaquecida no mesmo. 70. O sistema do exemplo 68 ou 69, em que - o reator de pirólise 200 circunda materiais de pirólise incluindo pelo menos material pirolisável, parte do segundo material particulado termorresistente e - os materiais de pirólise compreendem parte do catalisador. 71. O sistema de qualquer um dos exemplos 51 a 70, em que - o reator catalítico 400 é configurado para suportar uma pressão de pelo menos 2 bar(a) (200 KPa) à temperatura 700°C e - o reator catalítico 400 é configurado para não suportar uma pressão de pelo menos 50 bar(a) (5MPa) à temperatura de 700°C. 72. O sistema de qualquer um dos exemplos 51 a 71, compreendendo - uma unidade de pós-tratamento 800, e - meios para transportar pelo menos parte do produto de vapor pirolítico tratado ou biocombustível para a unidade de pós-tratamento 800 - uma tal tubulação configurada para transportar pelo menos parte do produto de vapor pirolítico tratado ou biocombustível para a unidade de pós- tratamento 800. 73. O sistema de qualquer dos exemplos 51 a 72, que compreende - um condensador 810 arranjado para condensar parte do produto de vapor pirolítico tratado a um condensado bruto, separando assim também gás não condensável, - meios para transportar o produto de vapor pirolítico tratado do reator catalítico 400 para o condensador 810 - tal como uma tubulação configurada para transportar o produto de vapor pirolítico tratado do reator catalítico 400 para o condensador 810, e - opcionalmente, meios para recuperar calor do condensador - tal como um trocador de calor configurado para recuperar calor do condensador. 74. O sistema do exemplo 73, compreendendo - um separador 815 configurado para separar a fração rica em água do condensado bruto para produzir a fração rica em água e parte do biocombustível e - meios para transportar condensado bruto do condensador 810 para o referido separador 815 - tal como uma tubulação configurada para transportar condensado bruto do condensador 810 para o referido separador 815. 75. O sistema do exemplo 74, compreendendo - meios para alimentar a fração rica em água de volta ao processo a montante do separador 815, por exemplo, para a caldeira de leito fluidizado 100, o reator catalítico 400, 400a, 400b e/ou o regenerador 420; - tal como uma tubulação configurada para transportar fração rica em água de um separador 815 para pelo menos um de caldeira de leito fluidizado 100, reator catalítico 400, 400a, 400b e/ou regenerador 420. 76. O sistema de qualquer um dos exemplos 73 a 75, compreendendo - uma unidade de pós-tratamento 800 arranjada a jusante do condensador 810, e - meios para transportar pelo menos parte do gás não condensável do condensador 810 para a unidade de pós-tratamento 800 - uma tal tubulação configurada para transportar pelo menos parte do gás não condensável do condensador 810 para a unidade de pós-tratamento 800. 77. O sistema de qualquer dos exemplos 73 a 76, compreendendo - meios para transportar pelo menos parte do gás não condensável do condensador 810 de volta ao sistema, a montante do referido condensador 810 - tal como uma tubulação configurada para transportar pelo menos parte do gás não condensável do condensador 810 de volta para o sistema, a montante do referido condensador 810. 78. O sistema do exemplo 77, compreendendo - meios para transportar pelo menos parte do gás não condensável do condensador 810 para o reator catalítico 400 - uma tal tubulação configurada para transportar pelo menos parte do gás não condensável do condensador 810 para o reator catalítico 400 e/ou regenerador 420. 79. O sistema do exemplo 77 ou 78, compreendendo - meios para transportar pelo menos parte do gás não condensável do condensador 810 para o reator de pirólise 200 - uma tal tubulação configurada para transportar pelo menos parte do gás não condensável do condensador 810 para o reator de pirólise 200. 80. O sistema de qualquer um dos exemplos 77 a 79, compreendendo - meios para transportar pelo menos parte do gás não condensável do condensador 810 para a caldeira de leito fluidizado 100 - uma tal tubulação configurada para transportar pelo menos parte do gás não condensável do condensador 810 para a caldeira de leito fluidizado 100. 81. O sistema de qualquer um dos exemplos 77 a 80, que compreende - um queimador de carvão 500 e - meios para transportar pelo menos parte do gás não condensável do condensador 810 para o queimador de carvão 500 - uma tal tubulação configurada para transportar pelo menos parte do gás não condensável do condensador 810 para o queimador de carvão 500. 82. O sistema de qualquer um dos exemplos 77 a 81, compreendendo - um queimador a gás 600 e - meios para transportar pelo menos parte do gás não condensável do condensador 810 para o queimador de gás 600 - uma tal tubulação configurada para transportar pelo menos parte do gás não condensável do condensador 810 para o queimador de gás 600. 83. O sistema de qualquer um dos exemplos 77 a 81, compreendendo - um queimador a gás 600 e - meios para transportar gás do queimador de carvão 500 para o queimador de gás 600 - uma tal tubulação configurada para transportar gás do queimador de carvão 500 para o queimador de gás 600, - meios para transportar gás residual, tal como ar para o queimador de gás 600 - uma tal tubulação configurada para transportar gás residual, tal como ar, para o queimador de gás 600 e - meios para transportar gases residuais para a caldeira de leito fluidizado 100 do queimador de gás 600 - uma tal tubulação configurada para transportar gás residual do queimador de gás para a caldeira de leito fluidizado 100. 84. O sistema de qualquer um dos exemplos 82, compreendendo - meios para transportar gás do queimador de carvão 500 para o queimador de gás 600 - uma tal tubulação configurada para transportar gás do queimador de carvão 500 para o queimador de gás 600, - meios para transportar gás residual, tal como ar para o queimador de gás 600 - uma tal tubulação configurada para transportar gás residual, como ar, para o queimador de gás 600, e

[00125] - meios para transportar gases residuais para a caldeira de leito fluidizado 100 do queimador de gás 600 - uma tal linha de tubulação configurada para transportar gás residual do queimador de gás para a caldeira de leito fluidizado 100.

Claims

1. Método para produção de condensado bruto a partir de material pirolisável, o método compreendendo as etapas de: - queima de combustível em uma caldeira de leito fluidizado (100), produzindo, assim, gás residual e calor; - aquecimento de parte de um primeiro material particulado termorresistente compreendido por um leito fluidizado (110) da caldeira de leito fluidizado (100) com o referido calor; - recuperação do calor do gás residual para um meio de transferência de calor usando um trocador de calor (700) arranjado na caldeira de leito fluidizado (100); - opcionalmente, aquecimento de parte do segundo material particulado termorresistente usando o primeiro material particulado aquecido termorresistente; - transferência de pelo menos parte do primeiro material particulado aquecido termorresistente ou pelo menos parte do segundo material secundário aquecido termorresistente para dentro de um reator de pirólise (200); - transporte de parte do material pirolisável para o reator de pirólise (200); - pirólise do material pirolisável no reator de pirólise (200) por contato do material pirolisável com o primeiro material particulado aquecido termorresistente ou com o segundo material particulado aquecido termorresistente, produzindo, assim, pelo menos vapor pirolítico bruto e carvão; - limpeza de pelo menos parte do vapor pirolítico bruto, produzindo, assim, um vapor pirolítico limpo; o método caracterizado por compreende ainda: - transporte de pelo menos parte do vapor pirolítico limpo na forma de vapor através de um leito de catalisador (410) compreendendo material de catalisador configurado para desoxigenar hidrocarbonetos oxigenados, em que a pressão parcial de hidrogênio dos vapores no leito de catalisador (410) é menor que 0,5 bar(a) (50 KPa), tratando, assim, cataliticamente pelo menos parte do vapor pirolítico bruto; em que nenhum hidrogênio externo (H2) é alimentado ao processo entre o reator de pirólise e o leito de catalisador (410) ou dentro do leito de catalisador (410), - transferência de parte do carvão para a caldeira de leito fluidizado (100) ou para um queimador de carvão (500), queimando o carvão na caldeira de leito fluidizado (100) ou no queimador de carvão (500) para produzir calor e recuperar o calor produzido pela queima do carvão; - condensação de pelo menos parte do produto de vapor pirolítico tratado a um condensado bruto, produzindo assim um gás não condensável como um coproduto; - alimentação de pelo menos parte do gás não condensável de volta para o processo, a montante da condensação; - regeneração de pelo menos parte do material de catalisador do leito de catalisador (410), produzindo desse modo um segundo gás residual; e - transporte de pelo menos parte do segundo gás residual de volta para o processo, para um reator catalítico (400) ou a montante de ou para o reator de pirólise (200) e, desta forma, - produzir o condensado bruto de uma maneira eficiente em termos de recursos.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: - alimentação de pelo menos parte do gás não condensável para o reator catalítico (400) compreendendo o leito de catalisador (410).

3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: - condensação de uma parte do produto de vapor pirolítico tratado em um condensador (810) e a recuperação do calor do condensador (810).

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: - produção de eletricidade usando o referido calor recuperado do gás residual para um meio de transferência de calor.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que: - o material de catalisador do leito de catalisador (410) é selecionado de um grupo de catalisadores tendo funcionalidades de condensação, descarbonilação e descarboxilação.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que: - a pressão no reator de pirólise (200) é maior que ou igual à pressão no leito de catalisador (410).

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que: - a pressão na caldeira de leito fluidizado (100) é maior que ou igual à pressão no reator de pirólise (200).

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que: - a pressão dos vapores no leito de catalisador (410) é menor que 2 bar(a) (200 KPa).

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: - separação da água do condensado bruto produzindo assim um biocombustível.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que: - a pirólise do material pirolisável de modo que o vapor pirolítico bruto, antes do tratamento catalítico, tenha um primeiro conteúdo de átomos de oxigênio ligados ao(s) composto(s) condensável(eis) que compreende(m) também hidrogênio e carbono; e, - o tratamento catalítico do vapor pirolítico no leito de catalisador (410) de modo que o produto de vapor pirolítico tratado tenha um segundo conteúdo de átomos de oxigênio ligados ao(s) composto(s) condensável(eis) compreendendo também hidrogênio e carbono, em que: - o segundo conteúdo de oxigênio é menor do que o primeiro conteúdo de oxigênio, e - o ponto de ebulição de cada um dos compostos condensáveis é pelo menos 25°C e a uma pressão de 1 atm.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende: - transferência de pelo menos parte do primeiro material particulado aquecido termorresistente da caldeira de leito fluidizado (100), direta ou indiretamente, para o reator de pirólise (200); - pirólise do material pirolisável no reator de pirólise (200) por contato do material pirolisável com o primeiro material particulado aquecido termorresistente; - transferência de parte do carvão do reator de pirólise (200), direta ou indiretamente, para a caldeira de leito fluidizado (100) a ser queimada na mesma; e - queima de parte do carvão na caldeira de leito fluidizado (100).

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende: - aquecimento do segundo material particulado termorresistente usando o primeiro material particulado termorresistente aquecido; - transferência de pelo menos parte do segundo material particulado aquecido termorresistente para o reator de pirólise (200); e - pirólise do material pirolisável no reator de pirólise (200) por contato do material pirolisável com o segundo material particulado termorresistente aquecido.