BR112021000808B1 - Sistema de reator e processo associados à fragmentação termolítica de açúcares usando aquecimento por resistência - Google Patents
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Abstract
fragmentação termolítica de açúcares usando aquecimento por resistência. um processo para produção em grande escala e com eficiência energética de oxigenados a partir de açúcar é revelado, em que uma carga de alimentação de açúcar é introduzida em um reator de fragmentação termolítica que compreende uma corrente fluidizada de partículas de transporte de calor que são separadas do produto de reação e direcionadas a um reaquecedor que compreende um sistema de aquecimento por resistência.
Description
[001] As modalidades da presente invenção referem-se a um processo para converter uma carga de alimentação de açúcar em oxigenados C1-C3 e um sistema adequado para realizar o processo, em que as partículas de transporte de calor são usadas para fornecer calor para a fragmentação termolítica do açúcar e as partículas de transporte de calor usadas são reaquecidas em um reaquecedor equipado com um sistema de aquecimento por resistência. O processo e o sistema são adequados para aplicação industrial e o processo pode ser realizado como um processo contínuo em larga escala.
[002] A biomassa é de particular interesse como matéria- prima devido ao seu potencial para complementar e, possivelmente, substituir o petróleo como carga de alimentação para a preparação de produtos químicos comerciais. Nos últimos anos, várias tecnologias de exploração de biomassa foram investigadas. Os carboidratos representam uma grande fração da biomassa, e várias estratégias para seu uso eficiente como carga de alimentação para a preparação de produtos químicos comerciais estão sendo estabelecidas. Essas estratégias incluem vários processos baseados em fermentação, pirólise e outros processos, tais como, hidrogenólise, hidroformilação ou desidratação catalisada por ácido.
[003] Exemplos de produtos químicos produzidos a partir de biomassa incluem: substituto de gás natural, biocombustíveis, tais como etanol e biodiesel, materiais para escurecimento de alimentos e produtos químicos comerciais, tais como dióis (etilenoglicol e propilenoglicol), ácidos (ácido láctico, ácido acrílico e ácido levulínico) e uma ampla faixa de outros intermediários químicos importantes (epicloridrina, isopreno, furfural e gás de síntese).
[004] Consequentemente, novos usos de produtos oxigenados C1-C3 estão sendo desenvolvidos e uma demanda crescente por esses produtos é esperada. Esses produtos oxigenados podem, por exemplo, ser usados para a produção de etilenoglicol e propilenoglicol submetendo o produto oxigenado à hidrogenação (ver, por exemplo, WO 2016/001169) ou para eliminar o sulfureto de hidrogênio, como descrito em WO 2017/064267. No entanto, muitos outros usos podem ser considerados.
[005] Vários sistemas para converter um açúcar em oxigenados C1-C3 por pirólise (também denominado craqueamento de açúcar ou fragmentação termolítica de açúcar) foram propostos.
[006] Em WO 92/17076, é sugerido fornecer calor indiretamente usando um forno elétrico ou diretamente pela combustão de gás natural ou propano. Areia aquecida é exemplificada como fonte de calor. Nos exemplos, parece que o calor é fornecido usando areia e que a combustão do gás ocorre dentro do reator de pirólise para fornecer as partículas de areia aquecidas.
[007] Em US 7.094.932, o calor é fornecido por aquecimento elétrico através das paredes do reator de pirólise. No exemplo 6, o processo é ampliado em escala, mas não aos níveis industriais.
[008] WO 2017/216311 revela um sistema de reator que compreende um reator de pirólise separado conectado a um reator de reaquecimento para fornecer um sistema de reator de leito fluidizado circulante, em que partículas de transporte de calor são aquecidas no reaquecedor até a temperatura desejada, transportando um gás de combustão de uma câmara de combustão externa para o reaquecedor. As partículas de transporte de calor aquecidas são então recirculadas para o reator de pirólise para fornecer calor para a fragmentação termolítica do açúcar.
[009] No entanto, ainda há uma necessidade de sistemas de reatores de alto rendimento e mais energeticamente eficientes e processos para a preparação de oxigenados C1-C3 sustentáveis a partir de açúcares que sejam adequados para produção em larga escala.
[0010] Os inventores do presente pedido - tendo o desejo de desenvolver um método aplicável industrialmente para a produção de oxigenados C1-C3 sustentáveis - verificaram que um reator de fragmentação termolítica fornecendo o calor através das paredes do reator aquecidas eletricamente simplesmente não é adequado para aplicação industrial. O fluxo de calor limitado para os vapores do reator requer um tempo de residência prolongado, o que é altamente desvantajoso para aplicação industrial, especialmente para conversão de açúcares em oxigenados C1-C3. Verificou-se que ter uma câmara de combustão externa para queimar metano para produzir um gás de exaustão para aquecer partículas de transporte de calor em um reaquecedor de tubo ascendente tinha algumas desvantagens, uma vez que um grande fluxo de gás de exaustão era necessário para fornecer calor suficiente ao sistema. Os inventores do presente pedido surpreendentemente verificaram que uma infinidade de vantagens significativas poderia ser obtida fornecendo um sistema de reator que compreende um reaquecedor usando aquecimento por resistência como fonte de calor para aquecer as partículas de transporte de calor usadas em um sistema de reator para a produção de oxigenados C1-C3 de um açúcar por fragmentação termolítica. Para aplicação industrial, é importante notar que mesmo um pequeno aumento nos rendimentos, seletividades e/ou conversão pode resultar em grandes economias.
[0011] Os inventores desenvolveram agora um sistema de reator de leito fluidizado circulante melhorado que compreende um reator de fragmentação termolítica (também referido como reator de fragmentação) e um reaquecedor que é equipado com um sistema de aquecimento que emprega aquecimento por resistência para aquecer as partículas de transporte de calor dentro do reaquecedor.
[0012] Por conseguinte, um sistema de reator é fornecido para fragmentação termolítica de um açúcar em oxigenados C1C3 que compreende: - um reator de fragmentação que compreende partículas de transporte de calor para fornecer calor à fragmentação termolítica do açúcar em oxigenados C1-C3, o referido reator de fragmentação sendo equipado com uma entrada de partículas para a fragmentação para a introdução de partículas de transporte de calor aquecidas no reator de fragmentação, uma saída de partículas da fragmentação para coletar partículas de transporte de calor usadas do reator de fragmentação, uma entrada de carga de alimentação para introduzir o açúcar no reator de fragmentação, um tubo ascendente de fragmentação que compreende uma zona de fragmentação e permite a fragmentação termolítica do açúcar, e uma saída de produto para recuperar os oxigenados C1-C3; - um reaquecedor, o referido reaquecedor que compreende: o uma primeira entrada do gás no reaquecedor o uma entrada de partículas do reaquecedor o uma saída de partículas do reaquecedor o uma saída de gás do reaquecedor o um sistema de aquecimento por resistência - primeiros meios de fluxo para transportar partículas de transporte de calor usadas da saída de partículas da fragmentação para a entrada de partículas do reaquecedor; - segundos meios de fluxo para transportar partículas de transporte de calor aquecidas da saída de partículas do reaquecedor para a entrada de partículas para a fragmentação; em que o sistema de aquecimento por resistência compreende uma estrutura de aquecimento de material eletricamente condutor, a referida estrutura de aquecimento sendo arranjada em uma zona de aquecimento dentro do reaquecedor para fornecer calor às partículas de transporte de calor dentro do reaquecedor.
[0013] No presente contexto, a “zona de aquecimento” se refere à zona de aquecimento do reaquecedor. Mesmo que o calor possa ser fornecido em outras partes do sistema de reator sem se afastar da invenção. Por exemplo, as partículas de transporte de calor aquecidas fornecem calor para a carga de alimentação na zona de fragmentação dentro do tubo ascendente de fragmentação.
[0014] O primeiro e o segundo meios de fluxo devem estabelecer conexões de fluido da saída de partículas da fragmentação para a entrada de partículas do reaquecedor e da entrada de partícula para o reaquecedor para a entrada de partículas para a fragmentação, respectivamente. As modalidades dos meios de fluxo incluem canos ou tubos em que as partículas são fluidizadas. As dimensões e os ângulos do primeiro e segundo meios de fluxo devem ser selecionados para facilitar a fluidização das partículas de transporte de calor. A fim de manter um sistema de reator fluidizado circulante, as partículas de transporte de calor devem ser mantidas em um estado fluidizado para que a corrente de partículas de transporte de calor se comporte como um fluido e circule. Geralmente é preferível usar o primeiro e o segundo meios de fluxo que estão próximos da vertical. É também preferido ter ângulos entre 120° e 240°. Geralmente, o diâmetro do primeiro e do segundo meios de fluxo deve ser selecionado para obter um fluxo de material do leito de 12000 kg/m2/s. Entradas de gás de fluidização adicionais podem ser adicionadas ao primeiro e/ou ao segundo meio(s) de fluxo.
[0015] De preferência, o primeiro e/ou segundo meio(s) de fluxo é(são) equipado(s) com meios de controle de fluido, tais como válvulas que controlam o fluxo de fluido no primeiro e/ou no segundo meio(s) de fluxo.
[0016] Os materiais do sistema do reator devem ser resistentes ao calor e à erosão.
[0017] Em modalidades do sistema de reator, a estrutura de aquecimento de material eletricamente condutor é conectada a uma fonte de alimentação elétrica, em que a referida fonte de alimentação elétrica é configurada para aquecer as partículas de transporte de calor a uma temperatura de saída do reaquecedor de pelo menos 300 °C e no máximo 900 °C, como 300-800 °C, 400-700 ou 500-650. A configuração exata do sistema de aquecimento dependerá das dimensões da estrutura de aquecimento (seção transversal e comprimento) para obter a resistência desejada na estrutura de aquecimento para produzir a quantidade desejada de energia. A temperatura de saída das partículas de transporte de calor aquecidas depende do fluxo de calor da estrutura de aquecimento para as partículas de transporte de calor combinado com o tempo de residência das partículas de transporte de calor na zona de aquecimento.
[0018] As partículas de transporte de calor podem ser selecionadas do grupo que consiste em areia, sílica, vidro, alumina, aço e carbeto de silício e seu tamanho médio de partícula de Sauter das partículas de transporte de calor pode estar na faixa de 20-400 μm, tal como de 20-300, 20-200 ou 20-100 μm. O diâmetro médio de Sauter é uma média do tamanho de partícula definido como o diâmetro de uma esfera que tem a mesma razão volume/área superficial que uma partícula de interesse.
[0019] Esse sistema está associado a várias vantagens em comparação com as soluções conhecidas. O sistema é aplicável na produção industrial de oxigenados C1-C3 sustentáveis a partir de açúcares e oferece possibilidades de redução de custos por produto obtido. O sistema oferece possibilidades de reduzir o tamanho e a complexidade do reaquecedor e ainda fornecer a mesma quantidade de calor ao processo, bem como possibilidades de simplificar o processo de realização da fragmentação termolítica de um açúcar em oxigenados C1-C3 resultando em economia de custos. Em modalidades do sistema de reator, a razão entre o diâmetro na zona de aquecimento do reaquecedor e o diâmetro na zona de fragmentação do tubo ascendente de fragmentação pode estar na faixa de 1:1 a 30:1. O sistema de reator de acordo com o presente pedido permite uma redução na compressão necessária de ar no sistema de reator. Consequentemente, um compressor menor pode ser necessário do que em sistemas conhecidos. Nos casos em que o vapor é usado no reaquecedor, o compressor pode até ser dispensado para permitir a evaporação da água para produzir o gás de fluidização do reaquecedor in situ.
[0020] O reaquecedor é um reator que possui paredes de reator que fazem a delimitação entre o interior do reaquecedor e o entorno. Um material adequado para a parede do reator é o aço.
[0021] O reaquecedor do sistema de reator de acordo com as modalidades da presente invenção compreende um sistema de aquecimento que fornece calor por aquecimento por resistência. A parte principal, tal como pelo menos 70%, 80%, 90% ou 100% do calor é fornecido por uma estrutura de aquecimento feita de um material eletricamente condutor. Uma corrente elétrica é imposta entre dois pontos da estrutura de aquecimento, de modo que o calor resistivo seja fornecido entre os dois pontos.
[0022] O material eletricamente condutor da estrutura de aquecimento pode, nas modalidades de acordo com a presente invenção, consistir em um material com uma resistividade elétrica na faixa de 10-7 □ •m a 105- □ •m a 20 °C. O material eletricamente condutor da estrutura de aquecimento pode consistir em um material que fornece um fluxo de calor da estrutura de aquecimento para as partículas de transporte de calor na faixa de 500 a 500.000 W/m2. O fluxo de calor pode ser regulado ajustando a corrente elétrica e a voltagem elétrica aplicada à estrutura de aquecimento. O material eletricamente condutor pode compreender metal ou liga de metal que compreende um ou mais de cobre, prata, alumínio, cromo, ferro e níquel. Alternativamente, ou adicionalmente, o material eletricamente condutor da estrutura de aquecimento pode compreender um material cerâmico eletricamente condutor, tal como um material que compreende um ou mais de carbeto de silício, carbeto de molibdênio, carbeto de volfrâmio, nitreto de titânio, dissileto de molibdênio, dissileto de volfrâmio; ou misturas dos mesmos.
[0023] O sistema de aquecimento por resistência pode compreender adicionalmente uma camada protetora cobrindo pelo menos 50% da superfície da estrutura de aquecimento; tal como pelo menos 70, 80 ou 90% da superfície da estrutura de aquecimento. A camada protetora pode, consequentemente, compreender um material tendo uma resistividade elétrica acima de 109 Q-m a 20 °C, como na faixa de 109 a 1025 Q-m a 20 °C, tal como um material cerâmico selecionado do grupo que consiste em carbeto de silício, alumina, óxido de zircônio, nitreto de silício e/ou revestimento interno refratário.
[0024] A estrutura de aquecimento pode ter qualquer formato. No entanto, são preferidos formatos que proporcionem estabilidade mecânica e elétrica e uma área superficial razoavelmente alta para fornecer o calor à zona de aquecimento do reaquecedor. A estrutura de aquecimento pode ter a forma de uma ou mais de hastes, cilindros ou placas e podem ser arranjados em qualquer direção dentro da zona de aquecimento. Se várias hastes, cilindros, placas ou outros formatos forem usados, eles podem ser conectados em paralelo ou em série e podem ser arranjados em diferentes direções. A estrutura de aquecimento pode ser conectada à fonte de alimentação elétrica por meio de condutores separados ou a própria estrutura de aquecimento pode ser conectada diretamente à fonte de alimentação elétrica.
[0025] A fonte de alimentação elétrica pode ser arranjada dentro do reaquecedor ou fora das paredes do reator do reaquecedor.
[0026] Quando a fonte de alimentação elétrica é arranjada fora das paredes do reator, a estrutura de aquecimento é conectada à fonte de alimentação com conectores. A estrutura de aquecimento pode passar através das paredes do reator, caso em que os conectores são integrais com a estrutura de aquecimento ou os conectores de quaisquer condutores intermediários podem passar através das paredes do reator para conectar eletricamente a estrutura de aquecimento à fonte de alimentação elétrica. Em uma modalidade, as extremidades da estrutura de aquecimento ou quaisquer condutores intermediários são conduzidos através da parte superior das paredes do reator. Uma vantagem disso é que as partículas de transporte de calor não cobrirão os conectores no caso de fechar o reator ou de outra forma interromper a corrente fluidificada de partículas de transporte de calor.
[0027] Quando as extremidades da estrutura de aquecimento ou quaisquer condutores intermediários são conduzidos através das paredes do reator, eles são preferencialmente isolados eletricamente das paredes do reator. Eles podem, por exemplo, ser arranjados em um encaixe que compreende material eletricamente isolante. O encaixe pode ser, parcialmente, de um material plástico e/ou cerâmico. O termo “encaixe” se destina a denotar um dispositivo que permite a conexão mecânica de duas peças de hardware. Desse modo, qualquer diferença de pressão entre o interior do reaquecedor e os arredores pode ser mantida, apesar das perfurações da parede do reator. Exemplos não limitativos dos encaixes podem ser um encaixe eletricamente isolante, um encaixe dielétrico, uma vedação por compressão, um encaixe por compressão ou um flange para potência.
[0028] De acordo com as modalidades da presente invenção, o reaquecedor tem uma parede do reator e a estrutura de aquecimento é conectada à fonte de alimentação elétrica através da referida parede do reator em encaixes que isolam eletricamente a estrutura de aquecimento da parede do reator. De preferência, a zona de aquecimento é arranjada verticalmente abaixo da saída de gás do reaquecedor. De preferência, os encaixes são arranjados verticalmente acima da saída de partículas do reaquecedor. De preferência, a saída de partículas do reaquecedor é arranjada verticalmente acima da entrada de partículas para a fragmentação.
[0029] Ao se referir a uma primeira posição sendo verticalmente acima de uma segunda posição, deve ser entendido que ao projetar a primeira e a segunda posições em um eixo vertical apontando em direção ao centro de gravidade, a primeira posição deve ser considerada verticalmente acima da segunda posição se a projeção da primeira posição for mais alta no eixo vertical do que a projeção da segunda posição. Semelhante vale para “verticalmente abaixo”.
[0030] De acordo com as modalidades da presente invenção, o reator de fragmentação pode compreender adicionalmente: • uma entrada de gás de fluidização para a introdução de um gás de fluidização; e/ou • um primeiro separador de partículas para a fragmentação para separar uma fração das partículas de transporte de calor usadas dos oxigenados C1-C3; e/ou • uma seção de resfriamento para resfriamento de têmpera dos oxigenados C1-C3; e/ou • um segundo separador de partículas para a fragmentação para separar quaisquer partículas de transporte de calor usadas remanescente dos oxigenados C1-C3; e/ou • zona de fracionamento para fragmentação para melhorar a mistura de qualquer fluido que passe pela mesma.
[0031] De acordo com uma modalidade, o primeiro separador de partículas para a fragmentação é arranjado dentro de um vaso separador e o vaso separador compreende adicionalmente uma zona de fracionamento para fragmentação equipada com defletores ou outros componentes internos para melhorar a mistura de qualquer fluido que passa pela mesma e uma entrada de gás de fluidização para o separador; em que a zona de fracionamento é arranjada verticalmente abaixo do primeiro separador de partículas para a fragmentação e a entrada de gás de fluidização para o separador é arranjada verticalmente abaixo da zona de fracionamento do separador.
[0032] De acordo com uma modalidade, a saída de partículas da fragmentação é arranjada verticalmente abaixo da zona de fracionamento para fragmentação e verticalmente acima da entrada de partícula para o reaquecedor.
[0033] De acordo com as modalidades da presente invenção, o reaquecedor pode compreender adicionalmente: • uma zona de fracionamento do reaquecedor equipada com defletores ou outros componentes internos para melhorar a mistura de qualquer fluido que passe pela mesma; e/ou • uma segunda entrada de gás do reaquecedor para fornecer um gás oxidante à zona de fracionamento do reaquecedor; e/ou • um separador de partículas para o reaquecedor; e/ou • um compressor do reaquecedor.
[0034] De acordo com uma modalidade, a zona de fracionamento do reaquecedor é arranjada verticalmente abaixo da zona de aquecimento e verticalmente acima da saída de partículas do reaquecedor.
[0035] O sistema de reator de acordo com a presente invenção pode ser vantajosamente usado em um processo para realizar uma fragmentação termolítica de um açúcar em oxigenados C1-C3, o referido processo que compreende as etapas de: a. fornecer partículas de transporte de calor aquecidas adequadas para fluidização; b. introduzir as partículas de transporte de calor aquecidas em um reator de fragmentação através de uma entrada de partículas para a fragmentação para produzir uma corrente fluidizada de partículas em um tubo ascendente de fragmentação do reator de fragmentação, o tubo ascendente que compreende uma zona de fragmentação; c. fornecer uma carga de alimentação que compreende um açúcar; d. introduzir a carga de alimentação na corrente fluidizada de partículas; e. permitir que o açúcar seja submetido a uma fragmentação termolítica para produzir um produto de fragmentação denso de partículas que compreende os oxigenados C1-C3 formados; f. separar uma fração das partículas de transporte de calor do produto de fragmentação denso de partícula para produzir partículas de transporte de calor usadas e um produto de fragmentação pobre em partículas que compreende os oxigenados C1-C3 formados; g. recuperar os oxigenados C1-C3, h. retirar as partículas de transporte de calor usadas separadas na etapa f) de uma saída de partículas da fragmentação na forma de uma primeira corrente de partículas de transporte de calor e transportar essa primeira corrente de partículas de transporte de calor através de um primeiro meio de fluxo seguido pelo fornecimento da primeira corrente de partículas de transporte de calor para um reaquecedor através de uma entrada de partículas do reaquecedor; i. permitir que as partículas de transporte de calor absorvam calor dentro do reaquecedor em uma zona de aquecimento produzam partículas de transporte de calor aquecidas; j. retirar as partículas de transporte de calor aquecidas produzidas na etapa i) de uma saída de partículas do reaquecedor na forma de uma segunda corrente de partículas de transporte de calor e transportar essa segunda corrente de partículas de transporte de calor por meio de um segundo meio de fluxo seguido pelo fornecimento da segunda corrente de partículas de transporte de calor para o reator de fragmentação através da entrada de partículas para a fragmentação; e depois k. repetir as etapas c) a k).
[0036] As partículas de transporte de calor são fluidizadas no reator de fragmentação e no reaquecedor. De preferência, as partículas de transporte de calor são também fluidizadas no primeiro e no segundo meios de fluxo. Tal sistema pode ser referido como um sistema de reator de leito fluidizado circulante (CFB). Em uma modalidade, o sistema de reator é um sistema de reator de leito fluidizado circulante. A velocidade superficial do gás em cada reator pode ser ajustada individualmente; ou a velocidade superficial do gás em cada reator pode ser ajustada em conjunto. Em uma modalidade, a velocidade superficial do gás é pelo menos 3 vezes maior no reator de fragmentação do que no reaquecedor, tal como pelo menos 5 ou 10 vezes maior. Em geral, a fluidização é obtida pela introdução de um gás de fluidização e/ou por qualquer gás formado dentro dos reatores, por exemplo, água sendo aquecida e evaporando para uma fase de vapor. Em uma modalidade, a velocidade superficial do gás do reaquecedor está na faixa de 0,01 m/s a 2 m/s. Em uma modalidade, a velocidade superficial do gás na zona de fragmentação do tubo ascendente de fragmentação do reator de fragmentação está na faixa de 3 m/s a 22 m/s.
[0037] Outros aspectos do reator de fragmentação são revelados em WO 2017/064267, que também foi publicado como US 2018/0312410. Os aspectos do reator de fragmentação e o processo relacionado da US 2018/0312410 são incorporados nesse documento por referência.
[0038] Quando comparado com um reaquecedor como revelado em WO 2017/064267, que produz calor por combustão externa de, por exemplo, gás natural, o reaquecedor do sistema de reator de acordo com o presente pedido é muito mais atraente para aplicação industrial. Um gás de combustão é evitado, o que significa que há quantidades muito limitadas de poluentes que precisam ser removidos do reaquecedor. Além disso, a liberação de CO2 localmente pode ser reduzida. Outra vantagem é que um gás que compreende um oxidante, tal como o oxigênio, pode ser dispensado ou bastante reduzido. O equipamento é mais simples e o tamanho do reaquecedor pode ser reduzido significativamente. Por exemplo, os requisitos para compressores de ar, trocadores de calor, filtros de ar e limpeza de gases de combustão, etc. são reduzidos. A eficiência energética é muito melhor, uma vez que o fluxo do gás de exaustão é significativamente menor e, portanto, um compressor de ar menor e menor perda de calor do gás de exaustão. O gás de exaustão também pode ser usado em uma coluna de destilação em qualquer processo de destilação a jusante.
[0039] Além disso, a eletricidade usada para fornecer o calor ao reaquecedor pode ser derivada de fontes sustentáveis, tal como a energia eólica ou solar, o que melhora o grau de sustentabilidade dos produtos finais. Uma outra vantagem do processo de acordo com uma modalidade da presente invenção é que a necessidade de ar é reduzida.
[0040] Uma vantagem de aquecer ou reaquecer as partículas de transporte de calor em um reaquecedor que é separado do reator de fragmentação é que qualquer material orgânico, tal como coque, formado na superfície das partículas de transporte de calor pode ser removido por combustão sem contaminar o produto de fragmentação e a adição de oxigênio ao reator de fragmentação pode ser evitada.
[0041] Mesmo que o sistema de reator seja descrito como dois reatores separados, os dois reatores podem ser integrados de várias maneiras, desde que cada reator seja delimitado pelas paredes do reator. No entanto, uma parte da ou toda a parede do reator de um deles pode ser compartilhada com a parede do reator do outro. No último caso, o primeiro e/ou segundo meio(s) de fluxo pode(m) simplesmente constituir uma primeira e/ou segunda abertura(s) na parede do reator compartilhada, fornecendo as conexões de fluido entre os dois reatores. Em uma modalidade de acordo com a presente invenção, o reator de fragmentação é posicionado verticalmente acima do reaquecedor e os dois reatores compartilham uma parede do reator tendo aberturas que constituem o primeiro e o segundo meios de fluxo.
[0042] Uma vantagem do sistema de reator de acordo com a presente invenção é que a transferência de calor para partículas de transporte de calor pode ser ajustada independentemente do fluxo de gás de fluidização. Ao usar gás natural como fonte de calor, o fluxo do gás de combustão deve ser de um certo nível e mais calor requer um aumento da velocidade superficial do gás. Além disso, o reaquecedor com aquecimento por resistência não produz NOx, o que é uma vantagem ambiental.
[0043] Os oxigenados C1-C3 produzidos no processo de acordo com a invenção consistem principalmente em formaldeído (C1), glicolaldeído (C2), glioxal (C2), piruvaldeído (C3) e acetol (C3). No entanto, para a maioria dos usos, os oxigenados C2 e C3 são os produtos mais valiosos. O produto de fragmentação bruto recuperado do processo de acordo com a presente invenção compreende uma mistura desses oxigenados C1-C3. Isso pode ser indistintamente referido como uma mistura de oxigenados C1-C3, um produto de oxigenado C1C3 e oxigenados C1-C3. Em uma modalidade da presente invenção, o produto de fragmentação é rico em glicolaldeído, o que significa que pelo menos 50%, tal como pelo menos 60% ou 70% em peso da mistura de oxigenados C1-C3 é glicolaldeído. Em outra modalidade da presente invenção, pelo menos 50%, tal como pelo menos 60%, 70% ou 80% em peso da mistura de oxigenados C1-C3 é glicolaldeído ou glioxal. Em ainda outra modalidade da presente invenção, pelo menos 3%, tal como pelo menos 5% ou 7% em peso da mistura de oxigenados C1-C3 é piruvaldeído. Em ainda outra modalidade da presente invenção, pelo menos 3%, tal como pelo menos 5% ou 7% em peso da mistura de oxigenados C1-C3 é piruvaldeído ou acetol.
[0044] O processo de acordo com a presente invenção é adequado para a produção em grande escala de oxigenados C1C3. Consequentemente, é adequado para processar quantidades de açúcar de mais de 1.000 toneladas por ano por reator, tal como mais de 5.000, 10.000, 50.000, 100.000 ou 1.000.000 toneladas por ano por reator de fragmentação, com base no peso de açúcar seco.
[0045] De acordo com uma modalidade, as partículas de transporte de calor têm um fluxo por área de seção transversal na zona de aquecimento do reaquecedor na faixa de 5 a 10.000 kg/m2/s. De acordo com outra modalidade, a velocidade superficial do gás na zona de aquecimento do reaquecedor está na faixa de 0,01 m/s a 2 m/s.
[0046] As partículas de transporte de calor usadas podem ser misturadas com uma corrente de gás oxidante para oxidar qualquer coque presente na superfície das partículas de transporte de calor usadas na zona de aquecimento do reaquecedor, em que o gás oxidativo compreende oxigênio na faixa de 3-21% em vol. (por exemplo, alimentado através da segunda entrada de gás do reaquecedor). As partículas de transporte de calor podem ser fluidizadas dentro do reaquecedor usando um gás de fluidização do reaquecedor (por exemplo, alimentado através da primeira entrada de gás do reaquecedor). O gás de fluidização do reaquecedor é de preferência um gás inerte, tal como nitrogênio, mas pode conter outros componentes, tal como um gás oxidante. O gás de fluidização do reaquecedor pode, por exemplo, compreender na faixa de 1-103 ppm de oxigênio. O gás de fluidização do reaquecedor pode compreender 80-99,9% em vol. de nitrogênio.
[0047] Em uma modalidade de acordo com a presente invenção, a razão de gás de fluidização do reaquecedor alimentado ao reaquecedor (Nm3/hora) para açúcar alimentado ao reator de fragmentação (toneladas métricas/hora) está na faixa de 10 a 1.000, tal como de 100 a 300.
[0048] Em uma modalidade, a temperatura das partículas de transporte de calor retiradas na etapa j) está na faixa de 300 a 800 °C, tal como na faixa de 400 a 800, 400-700 ou 500-700 °C. O excesso de oxigênio pode ser fracionado das partículas de transporte de calor em uma zona de fracionamento do reaquecedor antes da etapa j).
[0049] As partículas de transporte de calor aquecidas introduzidas na etapa b) são preferencialmente introduzidas a uma taxa suficiente para manter uma temperatura de pelo menos 250 °C, tal como pelo menos 300, 350, 400 ou 450 °C, após a fragmentação termolítica da etapa e) ter ocorrido, a referida taxa sendo suficiente para obter uma corrente fluidizada de partículas.
[0050] O processo de acordo com a presente invenção compreende de preferência uma etapa de têmpera do produto de fragmentação pobre em partículas da etapa e) a uma temperatura de pelo menos 50 °C de modo que a partir do momento em que a carga de alimentação é introduzida na corrente fluidizada de partículas até a extinção é realizado, o tempo médio de residência do gás é de no máximo 5 segundos, tal como no máximo 3 segundos, tal como no máximo 2, 1, 0,8 ou 0,6 segundos. De preferência, o produto de fragmentação pobre em partículas é submetido a uma segunda separação para produzir um produto de fragmentação bruto que compreende os oxigenados C1-C3.
[0051] De preferência, a carga de alimentação compreende uma solução aquosa de um açúcar selecionado do grupo que consiste em sacarose, lactose, xilose, arabinose, ribose, manose, tagatose, galactose, glicose e frutose; ou misturas dos mesmos. De preferência, a concentração de açúcar na carga de alimentação está entre 10 e 90% em peso.
[0052] Em uma modalidade de acordo com a presente invenção, a eficiência energética medida como porcentagem de energia (kW) fornecida ao sistema de aquecimento por resistência à energia (kW) fornecida às partículas de transporte de calor aquecidas é de pelo menos 80%, tal como pelo menos 82 a 99 ou 90 a 98%. Em outra modalidade, a razão de energia (kW) fornecida ao sistema de aquecimento por resistência para açúcar alimentado ao reator de fragmentação (toneladas métricas/hora) está na faixa de 800 a 2500, tal como de 1100 a 2000.
[0053] De acordo com a presente invenção, um processo é fornecido para a preparação de compostos hidroxi C1-C3 a partir de um açúcar que compreende as etapas de: - realizar um processo como definido em qualquer uma das reivindicações 22 a 40; e depois - submeter os oxigenados C1-C3 a um processo de hidrogenação para obter os compostos hidroxi C1-C3 correspondentes.
[0054] A Figura 1 é um desenho esquemático de um sistema de reator de acordo com uma modalidade da presente invenção.
[0055] A Figura 2 ilustra uma modalidade do reaquecedor que compreende uma zona de aquecimento e uma zona de fracionamento.
[0056] As Figuras 3A e 3B ilustram duas modalidades diferentes de encaixes para conduzir a estrutura de aquecimento através da parede do reaquecedor.
[0057] A Figura 4 ilustra uma modalidade do sistema de reator da presente invenção, que é adequada como um sistema de reator de leito fluidizado circulante.
[0058] Quando um nível de pelo menos x% é usado, isso define inerentemente uma faixa de x a 100%, a menos que indicado de outra forma. De forma similar, quando um nível abaixo de y% é usado, isso inerentemente define uma faixa de 0 a y%, a menos que indicado de outra forma.
[0059] Onde nenhuma unidade for dada para uma porcentagem, deve ser entendido que a referência é por base de peso, a menos que indicado de outra forma.
[0060] Ao se referir ao fluxo de calor de partículas por área, então a área é definida como disponível, a menos que indicado de outra forma.
[0061] O termo “eletricamente condutor” se destina a denotar materiais com uma resistividade elétrica na faixa de: 10-7 - 10—5 Q-m a 20 °C. Assim, os materiais que são eletricamente condutores são, por exemplo, metais como cobre, prata, alumínio, cromo, ferro, níquel ou ligas que compreende tais metais.
[0062] O termo “eletricamente isolante” se destina a denotar materiais com uma resistividade elétrica acima de 10 Q-m a 20 °C, por exemplo, na faixa de 109 a 1025 Q-m a 20 °C. Números de posição 1. Reator de fragmentação 2. Tubo ascendente de fragmentação 3. Primeiro separador de partículas para a fragmentação 4. Segundo separador de partículas para a fragmentação 5. Seção de resfriamento 6. Entrada de gás de fluidização 7. Entrada de partículas para fragmentação 8. Entrada de carga de alimentação 9. Saída do produto 10. Saída de partículas da fragmentação 11. Reaquecedor 12. Primeira entrada de gás do reaquecedor 13. Segunda entrada de gás do reaquecedor 14. Entrada de partículas do reaquecedor 15. Saída de partículas do reaquecedor 16. Saída de gás do reaquecedor 17. Zona de fracionamento do reaquecedor 18. Separador de partículas para o reaquecedor 19. Primeiro meio de fluxo 20. Segundo meio de fluxo 21. Zona de aquecimento 22. Primeiro dispositivo de controle do meio de fluxo 23. Segundo dispositivo de controle do meio de fluxo 24. Zona de fracionamento para fragmentação 25. Entrada de gás de fracionamento de fragmentação 30. Sistema de aquecimento por resistência 31. Estrutura de aquecimento 32. Fonte de alimentação 33. Encaixe 34. Conector 35. Material isolante 36. Parede do reator 37. Encaixe por compressão
[0063] Em modalidades do sistema de reator de acordo com a presente invenção, o material eletricamente condutor da estrutura de aquecimento é um material que fornece uma resistividade elétrica na faixa de 10-5 □ •m a 10-7 □ •m a 20 °C. Em uma modalidade, o material eletricamente condutor da estrutura de aquecimento é um material que fornece um fluxo de calor na faixa de 500 a 500.000 W/m2. Em uma modalidade, o material eletricamente condutor da estrutura de aquecimento é um metal ou uma liga de metal eletricamente condutor(a) que compreende um ou mais de cobre, prata, alumínio, cromo, ferro e níquel. Em uma modalidade, o material eletricamente condutor compreende uma liga de Fe- Cr-Al.
[0064] Em modalidades do sistema de reator de acordo com a presente invenção, o material eletricamente condutor do sistema de aquecimento por resistência compreende uma camada protetora cobrindo pelo menos 50% da superfície da estrutura de aquecimento; tal como pelo menos 70, 80 ou 90% da superfície da estrutura de aquecimento. Em uma modalidade, a camada protetora compreende um material tendo uma resistividade elétrica acima de 10 Q-m a 20 °C, tal como na faixa de 109 a 1025 Q-m a 20 °C. Em uma modalidade, a camada protetora compreende um material cerâmico; tais como, carbeto de silício, alumina, óxido de zircônio, nitreto de silício e/ou revestimento interno refratário. A camada protetora é, de preferência, um material inerte. Serve para proteger a estrutura de aquecimento do sistema de aquecimento por resistência. A camada protetora pode formar uma barreira contra a corrente elétrica ou erosão mecânica ou ambas.
[0065] Em modalidades do sistema de reator de acordo com a presente invenção, o reaquecedor pode ter uma parede do reator e a estrutura de aquecimento é conectada à fonte de alimentação elétrica através da referida parede do reator em um encaixe de modo que a estrutura de aquecimento seja eletricamente isolada da parede do reator.
[0066] Em uma modalidade, o reator de fragmentação pode incluir adicionalmente uma entrada de gás de fluidização para a introdução de um gás de fluidização.
[0067] Em uma modalidade, o reator de fragmentação pode incluir adicionalmente um tubo ascendente de fragmentação que compreende uma zona de fragmentação e permitindo a fragmentação.
[0068] Em uma modalidade, o reator de fragmentação pode incluir adicionalmente um primeiro separador de partículas para a fragmentação para separar uma fração das partículas de transporte de calor usadas dos oxigenados C1-C3.
[0069] Em uma modalidade, o reator de fragmentação pode incluir adicionalmente um segundo separador de partículas para a fragmentação para separar quaisquer partículas de transporte de calor usadas dos oxigenados C1-C3 que não foram separadas no primeiro separador de partículas para a fragmentação.
[0070] Em uma modalidade, o reator de fragmentação pode incluir adicionalmente uma seção de resfriamento para resfriamento de têmpera dos oxigenados C1-C3.
[0071] Em uma modalidade, o reaquecedor pode incluir adicionalmente uma zona de fracionamento do reaquecedor equipada com defletores ou outros componentes internos para melhorar a mistura.
[0072] Em uma modalidade, o reaquecedor pode incluir adicionalmente uma segunda entrada de gás do reaquecedor para fornecer um gás oxidante à zona de fracionamento do reaquecedor.
[0073] Em modalidades do processo de acordo com a presente invenção, as partículas de transporte de calor podem ser selecionadas do grupo que consiste em areia, sílica, vidro, alumina, aço e carbeto de silício. Em uma modalidade, o tamanho médio de partícula de Sauter das partículas de transporte de calor está na faixa de 20-400 μm, tal como de 20-300, 20-200 ou 20-100 μm. Em uma modalidade, as partículas de transporte de calor têm um fluxo por área de seção transversal na faixa de 5 a 10.000 kg/m2/s. No entanto, as partículas de transporte de calor podem ser selecionadas dentro de materiais tendo ação catalítica na reação de fragmentação, sem se afastar dessa aplicação.
[0074] Em modalidades do processo de acordo com a presente invenção, o processo pode ser adicionalmente definido de modo que a velocidade superficial do gás do reaquecedor esteja na faixa de 0,01 m/s a 2 m/s.
[0075] Em uma modalidade, as partículas de transporte de calor usadas dentro do reaquecedor são misturadas com uma corrente de gás oxidante para oxidar pelo menos parte do coque presente na superfície das partículas de transporte de calor usadas, onde o gás oxidativo compreende oxigênio na faixa de 3-21% em vol.
[0076] Em uma modalidade, as partículas de transporte de calor são fluidizadas dentro do reaquecedor usando um gás de fluidização do reaquecedor que compreende na faixa de 1-103 ppm de oxigênio.
[0077] Em uma modalidade, a temperatura das partículas de transporte de calor que saem da saída de partículas do reaquecedor está na faixa de 300 a 800 °C, tal como na faixa de 400 a 800, 400-700 ou 500-700 °C.
[0078] Em uma modalidade, o excesso de oxigênio é fracionado das partículas em uma zona de fracionamento antes de serem transferidas do reaquecedor para o reator de fragmentação.
[0079] Em uma modalidade, a corrente fluidizada de partículas é produzida pela introdução de um gás de fluidização, tal como um gás nitrogênio. Em uma modalidade, o gás de fluidização é um gás inerte.
[0080] Em uma modalidade, as partículas de transporte de calor são introduzidas a uma taxa suficiente para manter uma temperatura de pelo menos 250 °C, tal como pelo menos 300 350, 400 ou 450 °C, no topo do tubo ascendente de fragmentação, a referida taxa sendo suficiente para obter uma corrente fluidizada de partículas.
[0081] Em uma modalidade, o processo inclui adicionalmente uma etapa de têmpera do produto de fragmentação pobre em partículas a pelo menos 50 °C, de modo que a partir do momento em que a carga de alimentação é introduzida na corrente fluidizada de partículas até quando a extinção é realizada, o tempo médio de residência do gás é de no máximo 5, tal como no máximo 3 segundos, tal como no máximo 2, 1, 0,8 ou 0,6 segundo(s).
[0082] Em uma modalidade, o processo inclui adicionalmente submeter o produto de fragmentação pobre em partículas a uma segunda separação para produzir um produto de fragmentação bruto que compreende os oxigenados C1-C3.
[0083] Em uma modalidade, a carga de alimentação compreende uma solução aquosa de um açúcar selecionado do grupo que consiste em sacarose, lactose, xilose, arabinose, ribose, manose, tagatose, galactose, glicose e frutose; ou misturas dos mesmos. Em uma modalidade, a concentração de açúcar na solução aquosa está entre 10 e 90% em peso.
[0084] Os oxigenados C1-C3 produzidos podem ser subsequentemente convertidos em compostos hidroxi C1-C3, tal como pelas etapas de realização de um processo de fragmentação termolítica de um açúcar em oxigenados C1-C3 em um sistema de reator, como descrito acima, e então submeter os oxigenados C1-C3 para uma hidrogenação para obter os compostos hidroxi C1-C3 correspondentes.
[0085] O processo de acordo com a presente invenção de conversão de açúcar em oxigenados C1-C3 pode ser controlado por dispositivos de controle para controlar o fluxo de gás para o reator de fragmentação ou para controlar o fluxo de gás para o reaquecedor, tais como válvulas. Também pode ser fornecido um dispositivo de controle para controlar o funcionamento do compressor para comprimir o gás de fluidização para o reaquecedor. A corrente fluidizada de partículas no primeiro e/ou segundo meio(s) de fluxo pode ser controlada por dispositivos de controle, tais como válvulas.
[0086] Usar aquecimento elétrico no reaquecedor para fragmentação de açúcares, o único gás necessário no reaquecedor é o gás para fluidização das partículas de transporte de calor dentro do vaso. Essa fluidização pode ser realizada usando aspersores de gás ou placas distribuidoras de gás, conhecidos por técnicos no assunto em fluidização. Assumindo a operação do reaquecedor elétrico aquecido a 10 vezes a velocidade de fluidização mínima de aproximadamente 6 cm/s, a quantidade de gás necessária para o aparelho aquecido por resistência é aproximadamente 60 vezes menor do que o tubo ascendente do reaquecedor de sistemas conhecidos usando gás natural como fonte de calor para o reaquecedor. Nesse cálculo da quantidade de gás necessária, apenas o vazio livre entre os tubos de aquecimento elétrico é contabilizado. Além disso, o processo de aquecimento por resistência é considerado 40% mais eficiente em termos de entrada de calor por massa de alimentação de açúcar processada.
[0087] Essa necessidade reduzida de gás tem impacto significativo na eficiência energética do processo, tanto em termos de entrada de energia líquida necessária quanto de economia associada ao equipamento necessário antes da unidade de fragmentação termolítica.
[0088] Em sistemas de fragmentação conhecidos, as partículas de transporte de calor reaquecidas e o gás de saída do reaquecedor deixam o aparelho à mesma temperatura. Nos métodos conhecidos, o gás que sai do queimador antes da troca de calor com as partículas de transporte de calor usadas tem uma temperatura de 1000-1400 °C. A eficiência de aquecimento do processo, interpretada como a energia transferida diretamente da fonte para a fragmentação termolítica, pode então ser calculada aproximadamente entre (1000 °C-600 °C)/1000 °C * 100% = 40% e (1400 °C) C-600 °C)/1400 °C * 100% = 57%. A energia restante, não transferida diretamente da fonte de energia para o processo de fragmentação termolítica, sai do processo como gases aquecidos. Essa energia que sai da fragmentação termolítica com esses gases é mais difícil de utilizar do que a energia transferida diretamente para o processo de fragmentação. Visto que o reator de fragmentação termolítica com aquecimento por resistência tem fluxo de gás 60 vezes menor saindo do regenerador, a eficiência de aquecimento do processo é significativamente maior usando o aquecimento por resistência. Isso resulta em benefícios significativos para o meio ambiente e economia no processo.
[0089] Como mencionado, há uma economia significativa nos requisitos de gás comparando a fragmentação termolítica a gás e a fragmentação aquecida por resistência. Para um processo de fragmentação termolítica operado a pressão aumentada, a potência de compressão também será significativamente maior no caso de aquecimento a gás natural, uma vez que a necessidade de ar para o queimador de gás também nesse caso é aproximadamente 60 vezes maior.
[0090] Assumindo um reator de fragmentação termolítica de tamanho industrial processando 18 toneladas por hora de carga de alimentação de monossacarídeo de base seca, a necessidade de potência de um reaquecedor alimentado a gás natural seria de aproximadamente 25 MW. A necessidade de ar para tal planta seria de aproximadamente 40000-60000 m3/h. Assumindo 50000 m3/h de compressão desse fluxo para, por exemplo, 1,5 barg (150 KPa manométrico) exigiria uma entrada de calor elétrico para o compressor de 2,1 MW assumindo eficiências típicas do compressor. Em comparação, o fluxo de gás comprimido para o reator de fragmentação aquecido por resistência seria aproximadamente 60 vezes menor ou exigindo apenas um consumo de potência do compressor de 0,035 MW.
[0091] Os esquemas do reator e da estrutura de aquecimento são fornecidos na figura 1-4. As Figuras 1 e 2 mostram a função do sistema como diagrama do tipo de bloco e as Figuras 3 e 4 mostram um exemplo de uma modalidade específica da invenção.
[0092] As Fig. 3A e 3B ilustram modalidades dos conectores que conectam a estrutura de aquecimento com uma fonte de alimentação externa. Em 3A, a estrutura de aquecimento 31 está conectada à fonte de alimentação 32 com conectores 34. Os conectores 34 são arranjados dentro de encaixes 33 que passam através da parede do reator 36. A Fig. 3A ilustra uma modalidade em que os conectores são isolados da parede do reator por um isolador 35, que na modalidade atual é um material polimérico. A vedação entre os conectores e a parede do reator é assegurada por um encaixe por compressão 37, que veda quaisquer lacunas entre a parede do reator 36, o isolador 35 e os conectores 34, embora ainda tendo a parede do reator 36 e os conectores eletricamente isolados um do outro. A Figura 3B é uma versão simplificada da Figura 3A, em que apenas a parede do reator 36, o isolador 35 e os conectores 34 ilustram o requisito mínimo dessa modalidade.
[0093] Com referência à figura 4, o material de transporte de calor quente (também referido como partículas de transporte de calor aquecidas) é transportado através do segundo meio de fluxo (20) e via entrada de partículas para a fragmentação (7) para a zona inferior do tubo ascendente de fragmentação (2). Essa zona inferior do tubo ascendente é fluidificada pela adição de gás através da entrada de gás de fluidização na zona inferior do tubo ascendente (6). A carga de alimentação de açúcar é adicionada através da conexão (8) (também referida como entrada de carga de alimentação) e no material de transporte de calor fluidizado na zona inferior do tubo ascendente. A carga de alimentação pode ser transformada em pequenas gotículas por meio de um bico de pulverização (não mostrado) após a injeção na parte inferior do tubo ascendente. Após a carga de alimentação entrar em contato com o material de transporte de calor quente fluidizado no fundo do tubo ascendente, ele começará a evaporar e reagirá formando os produtos desejados (oxigenados C1-C3). Durante essa evaporação e essa reação, uma quantidade significativa de gases é formada, o que aumenta a velocidade ascendente do gás no tubo ascendente (2) e, assim, transporta o material de transporte de calor mais frio através do tubo ascendente (2). O produto gasoso é separado das partículas de transporte de calor em um primeiro separador de partículas para a fragmentação (3). Nesse documento, o primeiro separador de partículas é mostrado como um dispositivo ciclônico. No entanto, não está limitado a esse método, visto que outros dispositivos de separação centrífugos ou baseados em mudança de direção podem ser usados. O produto gasoso pobre em partículas do primeiro separador de partículas (3) é então rapidamente resfriado na seção de resfriamento (5). Nesse documento, a seção de resfriamento é mostrada como a adição de um líquido, que após a evaporação reduz a temperatura do produto gasoso pobre em partículas. Um dispositivo secundário de separação de partículas (4) pode ser adicionado à unidade para remover a fração final de partículas do produto gasoso. O dispositivo de separação secundária pode ser baseado em princípios de separação do princípio de separação centrífuga, por exemplo, ciclones ou tubos de turbulência, etc. O produto gasoso sai pela saída do produto (9). O material de transporte de calor separado de (3) é admitido em uma zona de fracionamento para fragmentação (24), o produto gasoso é fracionado da fração rica em partículas (também referido como produto de fragmentação denso de partículas) proveniente do primeiro separador de partículas (3). O dispositivo de fracionamento pode ser configurado de diferentes maneiras conhecidas da técnica anterior, por exemplo, bandejas ou disco e rosca de grade. O gás para a ação adequada do fracionador é adicionado através de uma entrada de gás de fracionamento de fragmentação (25). Partículas de transporte de calor mais frias (também referidas como usadas) saem através da saída de partículas da fragmentação (10) através do primeiro meio de fluxo (19) (nessa modalidade tubos) e com sua vazão controlada pelo primeiro dispositivo de controle de meio de fluxo (22) (nessa modalidade uma válvula) e no reaquecedor (11) através da entrada do reaquecedor (14). No reaquecedor, o material de transporte de calor é fluidizado por meio de um gás de fluidização introduzido através de uma primeira entrada de gás do reaquecedor (12) e da segunda entrada de gás do reaquecedor (13). Na zona de aquecimento (21), uma estrutura de aquecimento por resistência fornece calor ao material de transporte de calor mais frio (usado) por contato direto entre a estrutura de aquecimento por resistência e o material de transporte de calor fluidizado. Na parte superior do reaquecedor (11), um separador de partículas do reaquecedor (18) é colocado para separar as partículas de transporte de calor que são arrastadas da zona de reaquecedor fluidizado do gás reaquecedor. O separador de partículas do reaquecedor também pode ser um separador do tipo centrífugo, por exemplo, ciclônico, como mostrado na figura, mas não se limitando a isso. O gás do reaquecedor sai do reaquecedor através da saída de gás do reaquecedor (16). Resíduos de coque sólidos da fragmentação da carga de alimentação podem aderir às partículas do reaquecedor e esse coque pode ser queimado por adição de oxidante através da segunda entrada de gás do reaquecedor (13). Para aumentar o rendimento e a eficiência do reator de fragmentação (1), uma zona de fracionamento do reaquecedor (17) é posicionada no reaquecedor para remover resíduos de qualquer gás oxidante das partículas de transporte de calor aquecidas. O dispositivo de fracionamento pode ser configurado de diferentes maneiras conhecidas da técnica anterior, por exemplo, bandejas ou disco e rosca de grade. As partículas de transporte de calor quentes deixam o reaquecedor (11) através da saída de partículas do reaquecedor (15) e via segundo meio de fluxo (20) (nessa modalidade tubos) com sua vazão controlada pelo segundo dispositivo de controle de meio de fluxo (23) (nessa modalidade uma válvula).
[0094] Em outra modalidade, pode ser considerado que o separador de partículas (3) é projetado para ser um separador de partículas com um fracionador integrado (24) na saída do separador para remover o material de transporte de calor. Eliminando assim o vaso que circunda o separador de partículas (3). A têmpera do produto gasoso (5) pode então ser integrada à saída de produto do dispositivo de separação de partículas (9) ou um dispositivo separado após o separador de partículas.
[0095] Em ainda outra modalidade, pode ser previsto que o separador de partículas (3) e o fracionador sejam integrados com o reaquecedor, de modo que o primeiro meio de fluxo seja uma abertura na parede do reator, eliminando assim o vaso separado em torno do separador de partículas (3). O fracionador (24) pode então ser integrado ao reaquecedor. A têmpera do produto gasoso (5) pode então ser integrada à saída do separador de partículas (9) ou um dispositivo separado após o separador de partículas.
[0096] A necessidade de calor em escala industrial para o reaquecedor é, em um exemplo, 25 MW. Assumindo uma temperatura de partículas de transporte de calor regeneradas de 600 °C e uma temperatura do aquecimento elétrico interno de 800 °C e com um coeficiente de transferência de calor externo de 400 W/m2/K, a área superficial necessária seria: 25*106 [W]/((800[°C]-600[°C])*400 W/m2/K) = 312 m2
[0097] Essa área pode ser configurada de diferentes maneiras. Uma abordagem, embora ainda mantendo uma corrente elétrica razoável, é ter hastes com um diâmetro externo de 0,9” (26,3 mm). Usando hastes com um diâmetro externo de 26,3 mm e uma margem de projeto na área de 14%, o número necessário de componentes internos aquecidos elétricos de 5 m seria de cerca de 1000. Usando um passo de 0,1 m, o diâmetro interno resultante do vaso reaquecedor seria de aproximadamente 3,4 m. Esse é um tamanho relativamente pequeno e mostra a vantagem e a simplicidade de usar aquecimento por resistência de leitos fluidizados.
[0098] Assumindo a operação do reaquecedor elétrico aquecido a uma velocidade de fluidização mínima de 10 vezes de 6 cm/s, a quantidade de gás necessária é aproximadamente 60 vezes menor do que o reaquecedor conhecido anteriormente. Isso obviamente leva à economia indicada acima. O fluxo de gás no reaquecedor elétrico aquecido pode ser maior, dependendo dos requisitos de combustão do coque.
[0099] Assumindo a operação do reaquecedor elétrico aquecido a 10 vezes a velocidade de fluidização mínima de 6 cm/s, a quantidade de gás necessária é aproximadamente 60 vezes menor do que o tubo ascendente de reaquecedor conhecido anteriormente.
[00100] Corrente elétrica razoável, é ter hastes com um diâmetro externo de 0,9” (26,3 mm). Usando hastes com umdiâmetro externo de 26,3 mm e uma margem de projeto na área de 14%, o número necessário de componentes internos aquecidos elétricos de 5 m seria de cerca de 1000. Usando um passo de 0,1 m, o diâmetro interno resultante do vaso reaquecedor seria de aproximadamente 3,4 m. Esse é um tamanho relativamente pequeno e mostra a vantagem e a simplicidade de usar aquecimento por resistência de leitos fluidizados.
[00101] O diâmetro interno do vaso reaquecedor seria de aproximadamente 2,6 m. O volume líquido efetivo desse vaso para transferência de calor seria de aproximadamente 25 m3. Isso por si só levará à economia no volume da planta instalada e aos benefícios associados a isso.
[00102] Assumindo a operação do reaquecedor elétrico aquecido a 10 vezes a velocidade de fluidização mínima de aproximadamente 6 cm/s, a quantidade de gás necessária para o aparelho elétrico aquecido no exemplo 1 é aproximadamente 60 vezes menor do que o tubo ascendente do reaquecedor da patente anterior. Nesse cálculo da quantidade de gás necessária, apenas o vazio livre entre os tubos de aquecimento elétrico é contabilizado.
[00103] Além disso, o processo que usa aquecimento elétrico é considerado 40% mais eficiente em termos de entrada de calor por massa de alimentação de açúcar processada (ver também posteriormente no exemplo 2).
[00104] A eficiência de aquecimento do processo, interpretada como a potência transferida diretamente da fonte para o processo de craqueamento termolítico, pode então ser calculada aproximadamente entre 1000°C- 600°C)/1000°C*100%=40% e (1400°C-600°C)/1400°C*100%=57%. A energia restante, não transferida diretamente da fonte de potência para o processo de fragmentação termolítica, sai do processo como gases aquecidos. Essa energia que sai da fragmentação termolítica com esses gases é mais difícil de utilizar do que a energia transferida diretamente para o processo de fragmentação.
[00105] Uma vez que o reator de fragmentação termolítica tendo aquecimento elétrico tem fluxo de gás 60 vezes menor saindo do reaquecedor, a eficiência de aquecimento do processo é significativamente maior usando aquecimento elétrico. Isso resulta em benefícios significativos para o meio ambiente e economia de OPEX no processo.
[00106] Assumindo 50000 m3/h de compressão desse fluxo para, por exemplo, 1,5 barg (150 KPa manométrico) exigiria uma entrada de calor elétrico para o compressor de 2,1 MW assumindo eficiências típicas do compressor. Em comparação, o fluxo de gás comprimido para o reator de termólise elétrico aquecido seria aproximadamente 60 vezes menor ou exigindo apenas um consumo de potência do compressor de 0,035 MW.
[00107] Modalidade 1. Sistema de reator, de acordo com a reivindicação 1, em que o sistema é configurado para fluidizar as partículas de transporte de calor dentro do reaquecedor usando um gás de fluidização do reaquecedor, em que o sistema é configurado para operar com uma razão (a:b) de a) m3/hora do gás de fluidização do reaquecedor para b) kg/hora em uma base seca da composição de açúcar de 10 a 1000, tal como 100 a 300.
[00108] Modalidade 2. Sistema de reator, de acordo com a reivindicação 1, em que o material eletricamente condutor tem uma área superficial, em que o sistema é configurado para operar com uma razão (a:b) de a) a área superficial (m2) para b) kg/hora em uma base seca da composição de açúcar de 1 a 1000, tal como 10 a 100.
[00109] Modalidade 3. Sistema de reator, de acordo com a reivindicação 1, em que o reaquecedor tem um diâmetro médio, em que o sistema é configurado para operar com uma razão (a:b) de a) o diâmetro médio (m) para b) kg/hora em uma base seca da composição de açúcar de 0,01 a 1, tal como 0,05 a 0,5.
[00110] Modalidade 4. Sistema de reator, de acordo com a reivindicação 1, em que o sistema tem uma eficiência de aquecimento do processo medida como porcentagem da energia (kW) fornecida ao sistema de aquecimento por resistência à energia (kW) fornecida às partículas de transporte de calor de pelo menos 80%, tal como 82 a 99 ou 90 a 98%.
[00111] Modalidade 5. Sistema de reator, de acordo com a reivindicação 1, em que o sistema é configurado para operar com uma razão (a:b) de a) energia (MW) fornecida ao sistema de aquecimento por resistência para b) kg/hora em uma base seca da composição de açúcar de 800 a 2500, tal como 1100 a 2000.
[00112] Modalidade 6. Sistema de reator, de acordo com a reivindicação 1, em que o sistema é configurado para fluidizar as partículas de transporte de calor dentro do reaquecedor usando um gás de fluidização do reaquecedor, em que o reaquecedor compreende adicionalmente um compressor para comprimir o gás de fluidização do reaquecedor, em que o sistema é configurado para operar com uma razão (a:b) de a) energia (MW) fornecida ao compressor para b) kg/hora em uma base seca da composição de açúcar de 1 a 20, tal como 2 a 8.
Claims (41)
1. Sistema de reator para fragmentação termolítica de um açúcar em oxigenados C1-C3, caracterizado por compreender: - um reator de fragmentação compreendendo partículas de transporte de calor para fornecer calor à fragmentação termolítica do açúcar em oxigenados C1-C3, o referido reator de fragmentação sendo equipado com uma entrada de partículas para a fragmentação para a introdução de partículas de transporte de calor aquecidas no reator de fragmentação, uma saída de partículas da fragmentação para coleta de partículas de transporte de calor usadas do reator de fragmentação, uma entrada de carga de alimentação para introduzir o açúcar no reator de fragmentação, um tubo ascendente de fragmentação compreendendo uma zona de fragmentação e permitindo a fragmentação termolítica do açúcar e uma saída de produto para recuperar os oxigenados C1-C3; - um reaquecedor, o referido reaquecedor compreendendo: o uma primeira entrada de gás do reaquecedor o uma entrada de partículas do reaquecedor o uma saída de partículas do reaquecedor o uma saída de gás do reaquecedor o um sistema de aquecimento por resistência - primeiros meios de fluxo para transportar partículas de transporte de calor usadas da saída de partículas da fragmentação para a entrada de partículas do reaquecedor; - segundos meios de fluxo para transportar partículas de transporte de calor aquecidas da saída de partículas do reaquecedor para a entrada de partículas para a fragmentação; em que o sistema de aquecimento por resistência compreende uma estrutura de aquecimento de material eletricamente condutor, a referida estrutura de aquecimento sendo arranjada em uma zona de aquecimento dentro do reaquecedor para fornecer calor às partículas de transporte de calor dentro do reaquecedor.
2. Sistema de reator, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura de aquecimento de material eletricamente condutor é conectada a uma fonte de alimentação elétrica, em que a referida fonte de alimentação elétrica é configurada para aquecer as partículas de transporte de calor a uma temperatura de saída do reaquecedor de pelo menos 300°C, como 300 a 800°C, 400°C a 700°C ou 500°C a 650°C.
3. Sistema de reator, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o material eletricamente condutor da estrutura de aquecimento é um material tendo uma resistividade elétrica na faixa de 10-7 □ •m a 10-5 □ •m em 20°C.
4. Sistema de reator, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o material eletricamente condutor da estrutura de aquecimento é um material que fornece um fluxo de calor da estrutura de aquecimento para as partículas de transporte de calor na faixa de 500 a 500.000 W/m2.
5. Sistema de reator, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o material eletricamente condutor da estrutura de aquecimento é um metal ou uma liga de metal eletricamente condutor(a) compreendendo um ou mais dentre cobre, prata, alumínio, cromo, ferro e níquel.
6. Sistema de reator, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o material eletricamente condutor da estrutura de aquecimento é um material cerâmico eletricamente condutor, tal como um material compreendendo um ou mais dentre carbeto de silício, carbeto de molibdênio, carbeto de volfrâmio, nitreto de titânio, dissileto de molibdênio, dissileto de volfrâmio; ou misturas dos mesmos.
7. Sistema de reator, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o sistema de aquecimento por resistência compreende adicionalmente uma camada protetora cobrindo pelo menos 50% da superfície da estrutura de aquecimento; tal como pelo menos 70, 80 ou 90% da superfície da estrutura de aquecimento.
8. Sistema de reator, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a camada protetora compreende um material tendo uma resistividade elétrica acima de 109 Q-m a 20°C, tal como na faixa de 109 a 1025 Q-m a 20°C.
9. Sistema de reator, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que a camada protetora compreende um material cerâmico; tal como, carbeto de silício, alumina, óxido de zircônio, nitreto de silício e/ou revestimento interno refratário.
10. Sistema de reator, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que as partículas de transporte de calor são selecionadas do grupo que consiste em areia, sílica, vidro, alumina, aço e carbeto de silício.
11. Sistema de reator, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o tamanho médio de partícula de Sauter das partículas de transporte de calor está na faixa de 20 μm a 400 μm, tal como de 20 μm a 300 μm, 20 μm a 200 μm ou 20 μm a 100 μm.
12. Sistema de reator, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o reaquecedor tem uma parede do reator e a estrutura de aquecimento é conectada à fonte de alimentação elétrica através da referida parede do reator em encaixes que isolam eletricamente a estrutura de aquecimento da parede do reator.
13. Sistema de reator, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a zona de aquecimento é arranjada verticalmente abaixo da saída de gás do reaquecedor.
14. Sistema de reator, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 13, caracterizado pelo fato de que os encaixes são arranjados verticalmente acima da saída de partículas do reaquecedor.
15. Sistema de reator, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a saída de partículas do reaquecedor é arranjada verticalmente acima da entrada de partículas para a fragmentação.
16. Sistema de reator, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que o primeiro e/ou o segundo meio(s) de fluxo é(são) equipado(s) com meios de controle de fluido.
17. Sistema de reator, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que o reator de fragmentação compreende adicionalmente: • uma entrada de gás de fluidização para a introdução de um gás de fluidização; e/ou • um primeiro separador de partículas para a fragmentação para separar uma fração das partículas de transporte de calor usadas dos oxigenados C1-C3; e/ou • uma seção de resfriamento para resfriamento de têmpera dos oxigenados C1-C3; e/ou • um segundo separador de partículas para a fragmentação para separar quaisquer partículas de transporte de calor usadas remanescentes dos oxigenados C1-C3; e/ou • zona de fracionamento para fragmentação para melhorar a mistura de qualquer fluido que passe pela mesma.
18. Sistema de reator, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o primeiro separador de partículas para a fragmentação é arranjado dentro de um vaso separador e o vaso separador compreende adicionalmente uma zona de fracionamento para fragmentação equipada com defletores ou outros componentes internos para melhorar a mistura de qualquer fluido que passa pela mesma e uma entrada de gás de fluidização do separador; em que a zona de fracionamento é arranjada verticalmente abaixo do primeiro separador de partículas para a fragmentação e a entrada de gás de fluidização para o separador é arranjada verticalmente abaixo da zona de fracionamento do separador.
19. Sistema de reator, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a saída de partículas da fragmentação é arranjada verticalmente abaixo da zona de fracionamento para fragmentação e verticalmente acima da entrada de partículas do reaquecedor.
20. Sistema de reator, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de que o reaquecedor compreende adicionalmente: • uma zona de fracionamento do reaquecedor equipada com defletores ou outros componentes internos para melhorar a mistura de qualquer fluido que passe pela mesma; e/ou • uma segunda entrada de gás do reaquecedor para fornecer um gás oxidante à zona de fracionamento do reaquecedor; e/ou • um separador de partículas para o reaquecedor; e/ou • um compressor do reaquecedor.
21. Sistema de reator, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a zona de fracionamento do reaquecedor é arranjada verticalmente abaixo da zona de aquecimento e verticalmente acima da saída de partículas do reaquecedor.
22. Processo para a realização de uma fragmentação termolítica de um açúcar em oxigenados C1-C3, o referido processo caracterizado por compreender as etapas de: a. fornecer partículas de transporte de calor aquecidas sendo adequadas para fluidização; b. introduzir as partículas de transporte de calor aquecidas em um reator de fragmentação através de uma entrada de partículas para a fragmentação para produzir uma corrente fluidizada de partículas em um tubo ascendente de fragmentação do reator de fragmentação, o tubo ascendente compreendendo uma zona de fragmentação; c. fornecer uma carga de alimentação compreendendo um açúcar; d. introduzir a carga de alimentação na corrente fluidizada de partículas; e. permitir que o açúcar seja submetido a uma fragmentação termolítica para produzir um produto de fragmentação denso de partículas compreendendo os oxigenados C1-C3 formados; f. separar uma fração das partículas de transporte de calor do produto de fragmentação denso de partículas para produzir partículas de transporte de calor usadas e um produto de fragmentação pobre em partículas compreendendo os oxigenados C1-C3 formados; g. recuperar os oxigenados C1-C3, h. retirar as partículas de transporte de calor usadas separadas na etapa f) de uma saída de partículas da fragmentação na forma de uma primeira corrente de partículas de transporte de calor e transportar essa primeira corrente de partículas de transporte de calor através de um primeiro meio de fluxo seguido pelo fornecimento da primeira corrente de partículas de transporte de calor para um reaquecedor através de uma entrada de partículas do reaquecedor; i. permitir que as partículas de transporte de calor absorvam calor dentro do reaquecedor em uma zona de aquecimento para produzir partículas de transporte de calor aquecidas; j. retirar as partículas de transporte de calor aquecidas produzidas na etapa i) de uma saída de partículas do reaquecedor na forma de uma segunda corrente de partículas de transporte de calor e transportar essa segunda corrente de partículas de transporte de calor por meio de um segundo fluxo seguido pelo fornecimento da segunda corrente de partículas de transporte de calor para o reator de fragmentação através da entrada de partículas para a fragmentação; e depois k. repetir as etapas c) a k), em que o reaquecedor usa aquecimento por resistência como fonte de calor para aquecer as partículas de transporte de calor usadas.
23. Processo, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que as partículas de transporte de calor são selecionadas do grupo que consiste em areia, sílica, vidro, alumina, aço e carbeto de silício.
24. Processo, de acordo com a reivindicação 22 ou 23, caracterizado pelo fato de que o tamanho médio de partícula de Sauter das partículas de transporte de calor está na faixa de 20 μm a 400 μm, tal como de 20 μm a 300 μm, 20 μm a 200 μm ou 20 μm a 100 μm.
25. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 24, caracterizado pelo fato de que as partículas de transporte de calor têm um fluxo por área de seção transversal na zona de aquecimento do reaquecedor na faixa de 5 a 10.000 kg/m2/s.
26. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 25, caracterizado pelo fato de que a velocidade superficial do gás na zona de aquecimento do reaquecedor está na faixa de 0,01 m/s a 2 m/s.
27. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 22 a 26, caracterizado pelo fato de que na etapa i) as partículas de transporte de calor usadas são misturadas com uma corrente de gás oxidante para oxidar qualquer coque presente na superfície das partículas de transporte de calor usadas na zona de aquecimento do reaquecedor, em que o gás oxidativo compreende oxigênio na faixa de 3 a 21% em volume.
28. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 27, caracterizado pelo fato de que as partículas de transporte de calor são fluidizadas dentro do reaquecedor usando um gás de fluidização do reaquecedor.
29. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a razão de gás de fluidização do reaquecedor alimentado ao reaquecedor (Nm3/hora) para açúcar alimentado ao reator de fragmentação (toneladas métricas/hora) está na faixa de 10 a 1000, tal como de 100 a 300.
30. Processo, de acordo com a reivindicação 28 ou 29, caracterizado pelo fato de que o gás de fluidização do reaquecedor compreende na faixa de 1 a 103 ppm de oxigênio.
31. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 30, caracterizado pelo fato de que a temperatura das partículas de transporte de calor retiradas na etapa j) está na faixa de 300°C a 800°C, tal como na faixa de 400°C a 800°C, 400°C a 700°C ou 500°C a 700°C.
32. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 31, caracterizado pelo fato de que o excesso de oxigênio é fracionado das partículas de transporte de calor em uma zona de fracionador do reaquecedor antes da etapa j).
33. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28 a 32, caracterizado pelo fato de que o gás de fluidização do reaquecedor compreende nitrogênio.
34. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 33, caracterizado pelo fato de que as partículas de transporte de calor aquecidas são introduzidas na etapa b) a uma taxa suficiente para manter uma temperatura de pelo menos 250°C, tal como pelo menos 300°C, 350°C, 400°C ou 450°C, após a fragmentação termolítica da etapa e) ter ocorrido, a referida taxa sendo suficiente para obter uma corrente fluidizada de partículas.
35. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 34, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma etapa de têmpera do produto de fragmentação pobre em partículas da etapa f) a uma temperatura de pelo menos 50°C, de modo que a partir do momento em que a carga de alimentação é introduzida na corrente fluidizada de partículas até a têmpera ser realizada, o tempo médio de residência do gás é de no máximo 5 segundos, tal como no máximo 3 segundos, tal como no máximo 2, 1, 0,8 ou 0,6 segundos.
36. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 35, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente submeter o produto de fragmentação pobre em partículas a uma segunda separação para produzir um produto de fragmentação bruto compreendendo os oxigenados C1-C3.
37. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 36, caracterizado pelo fato de que a carga de alimentação compreende uma solução aquosa de um açúcar selecionado do grupo que consiste em sacarose, lactose, xilose, arabinose, ribose, manose, tagatose, galactose, glicose e frutose; ou misturas dos mesmos.
38. Processo, de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que a concentração de açúcar na carga de alimentação está entre 10 e 90% em peso.
39. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 38, caracterizado pelo fato de que a eficiência energética medida como porcentagem da energia (kW) fornecida ao sistema de aquecimento por resistência à energia (kW) fornecida às partículas de transporte de calor aquecidas é de pelo menos 80%, tal como pelo menos 82 a 99% ou 90 a 98%.
40. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 39, caracterizado pelo fato de que a razão de energia (kW) fornecida ao sistema de aquecimento por resistência para açúcar alimentado ao reator de fragmentação (toneladas métricas/hora) está na faixa de 800 a 2500, tal como de 1100 a 2000.
41. Processo para a preparação de compostos hidroxi C1C3 a partir de um açúcar, caracterizado por compreender as etapas de: realizar um processo conforme definido em qualquer uma das reivindicações 22 a 40; e depois submeter os oxigenados C1-C3 a um processo de hidrogenação para obter os compostos hidroxi C1-C3 correspondentes.
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