DE102012104309A1

DE102012104309A1 - Hydrothermal carbonization process for the coalification of carbohydrate-containing biomass

Info

Publication number: DE102012104309A1
Application number: DE102012104309A
Authority: DE
Inventors: Ingo Bauer; Rudolf Bönsch
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2013-11-21
Also published as: WO2013171081A1

Abstract

Hydrothermales Carbonisierungsverfahren zur Inkohlung von in Wasser dispergierter, kohlenhydrathaltiger Biomasse, wobei entweder durch kontrollierte Zugabe von Fetten oder Ölen zu den Einsatzstoffen oder durch einen definierten Eigengehalt der Einsatzstoffe an Fetten oder Ölen die Restfeuchte des Produktes deutlich vermindert wird.Hydrothermal carbonization process for the carbonization of carbohydrate-containing biomass dispersed in water, wherein the residual moisture of the product is significantly reduced either by controlled addition of fats or oils to the feedstocks or by a defined intrinsic content of the feedstock to fats or oils.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein hydrothermales Carbonisierungsverfahren zur Inkohlung kohlenhydrathaltiger Biomasse als Einsatzstoff.The invention relates to a hydrothermal carbonization process for the coalification of carbohydrate-containing biomass as a feedstock.

Stand der TechnikState of the art

Bei der Durchführung von hydrothermalen Carbonisierungsverfahren, auch HTC-Verfahren genannt, wird kohlenhydrathaltige Biomasse dispergiert in Wasser und in Anwesenheit eines Katalysators, wie beispielsweise Citronensäure, in einem Autoklaven für eine definierte Zeitdauer, die zumeist einige Stunden beträgt, erhöhten Prozesstemperaturen zwischen beispielsweise 180 und 350 °C ausgesetzt, wobei das Wasser durch den Aufbau eines entsprechenden Überdrucks in der flüssigen Phase gehalten wird. Hierdurch erfolgt eine Inkohlung der Biomasse, bei der der Einsatzstoff Biomasse in ein Produkt, bestehend aus Kohle, bzw. deren Vorstufen Torf, Humus oder Braunkohle umgewandelt wird, vgl. Fachartikel „Zauberkohle aus dem Dampfkochtopf“, Max Planck Forschung 2/2006, Seite 20–25 und WO 2008/113309. Der Inkohlungsgrad nimmt dabei in der Regel mit der Umwandlungsdauer zu, wie es auch bei der natürlich verlaufenden Inkohlung von Biomasse der Fall ist.In carrying out hydrothermal carbonation processes, also called HTC processes, carbohydrate-containing biomass is dispersed in water and in the presence of a catalyst, such as citric acid, in an autoclave for a defined period of time, which is usually several hours, elevated process temperatures between, for example, 180 and 350 ° C, whereby the water is kept in the liquid phase by building up a corresponding overpressure. This results in a coalification of the biomass, in which the feed biomass is converted into a product consisting of coal, or their precursors peat, humus or lignite, cf. Article "Magic coal from the pressure cooker", Max Planck Research 2/2006, pages 20-25 and WO 2008/113309. As a rule, the degree of coalification increases with the duration of the transformation, as is the case with naturally occurring coalification of biomass.

Das Verfahrensprodukt des HTC-Verfahrens, die sogenannte HTC-Kohle, wird nach der Umwandlung mittels an sich bekannter Verfahren mechanisch von der Wasserphase abgetrennt und thermisch getrocknet.The process product of the HTC process, the so-called HTC coal, is mechanically separated from the water phase after the conversion by means of methods known per se and is thermally dried.

Erfolgt die Abtrennung des Produktes durch einen einfachen Filtrationsschritt, beispielsweise durch Vakuum- oder Druckfiltration unter Ausbildung eines Filterkuchens, so beträgt die durch thermische Trocknung zu entfernende Restfeuchte in der Regel zwischen 50 und 70 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Produktes nach der mechanischen Abtrennung von der Wasserphase. Soll der thermische Trocknungsaufwand reduziert werden, so wird ein zusätzlicher apparativer Aufwand zur weiteren Entwässerung des Produktes notwendig. Üblicherweise bieten sich hierfür mechanische Pressverfahren an, wie sie z.B. mit Hilfe von Kammerfilterpressen technisch realisiert werden.If the removal of the product by a simple filtration step, for example by vacuum or pressure filtration to form a filter cake, the residual moisture to be removed by thermal drying is usually between 50 and 70 wt .-% based on the weight of the product after the mechanical Separation from the water phase. If the thermal drying effort to be reduced, so an additional equipment cost for further dehydration of the product is necessary. Usually, mechanical pressing methods are available for this purpose, as are described, for example, in US Pat. technically realized by means of chamber filter presses.

Das im Produkt eines hydrothermalen Carbonisierungsverfahrens verbliebene Wasser ist hauptsächlich durch Adsorption oder Absorption an das Produkt gebunden, daher hängt die Höhe des Wassergehalts im Produkt, also die Restfeuchte, im Wesentlichen von der Größe der spezifischen Oberfläche des Produktes ab.The water remaining in the product of a hydrothermal carbonation process is bound to the product mainly by adsorption or absorption, so the level of water content in the product, ie the residual moisture, depends essentially on the size of the specific surface area of the product.

So wurde in eigenen Versuchen beobachtet, dass der Einsatz von ligninreichen Einsatzstoffen wie z.B. Holz, Holzrinden zu einem HTC-Produkt mit relativ geringer Restfeuchte (50–55 Gew.-%) nach der Produktabtrennung mittels Vakuumfiltration führt. Der Einsatz von ligninarmen Einsatzstoffen (Gärreste, Schlempe, stärkereiche Einsatzstoffe wie z.B. Getreidekörner) führt nach der Produktabtrennung mittels Vakuumfiltration dagegen zu einem Produkt mit relativ großer Restfeuchte (60–70 Gew.%). Das passt zu der Beobachtung, dass Holzstücke im HTC-Prozess im Wesentlichen ihre Form beibehalten, während Getreidekörner zu einem großenteils pulverigen Produkt zerfallen.For example, it has been observed in own experiments that the use of lignin-rich feedstocks such as e.g. Wood, wood rinds to a HTC product with relatively low residual moisture content (50-55 wt .-%) after product separation by means of vacuum filtration leads. On the other hand, the use of lignin-based feedstocks (fermentation residues, stillage, starch-rich feedstocks such as cereal grains) leads, after product separation by means of vacuum filtration, to a product with a relatively high residual moisture content (60-70% by weight). This fits in with the observation that wood pieces in the HTC process essentially retain their shape, while cereal grains disintegrate into a largely powdery product.

Nachteilig an einer hohen Restfeuchte des HTC-Produktes ist einerseits der zur Trocknung erforderliche hohe apparative Aufwand, z.B. die Verwendung einer Kammerfilterpresse, bzw. der hohe energetische Aufwand bei Trocknung durch Verdampfung und andererseits die dadurch erhöhte Menge der aus dem gebundenen Wasseranteil auf das Produkt übergehenden, gelösten anorganischen Verunreinigungen, wie Alkali- und Erdalkaliionen. A disadvantage of a high residual moisture content of the HTC product is, on the one hand, the high expenditure on equipment required for drying, e.g. the use of a chamber filter press, or the high energy expenditure in drying by evaporation and on the other hand, the increased amount of the bound from the bound water content to the product, dissolved inorganic impurities such as alkali and alkaline earth metal ions.

Diese Verunreinigungen können während des HTC-Prozesses aus der Biomasse in die Wasserphase übergehen. Der nach dem Trocknen auf dem Produkt verbleibende Anteil dieser Verunreinigungen führt zu vermehrter Aschebildung sowie zur Erniedrigung der Ascheschmelztemperatur bei der Verwendung des HTC-Produktes als Einsatzmaterial, beispielsweise in Verbrennungs- oder Vergasungsprozessen, was wiederum Verschlackungseffekte in den dafür eingesetzten Anlagen forciert und zu nachteiligen Konsequenzen für die in den Anlagen eingesetzten, feuerfesten Ausmauerungen bzw. Zustellungen führen kann.These contaminants can pass from the biomass to the water phase during the HTC process. The remaining after drying on the product proportion of these impurities leads to increased ash formation and to lower the ash melting temperature when using the HTC product as a feedstock, for example, in combustion or gasification processes, which in turn enforces slagging effects in the plants used therefor and adverse consequences for refractory linings or infeeds used in the plants.

Es bestand daher die Aufgabe, ein verbessertes HTC-Verfahren zur Verfügung zu stellen, das ein Produkt mit geringerer Restfeuchte bei gleichzeitig reduziertem Gehalt an Verunreinigungen liefert, so dass die Trocknung weniger Energie und apparativen Aufwand erfordert.It was therefore an object to provide an improved HTC process available, which provides a product with lower residual moisture while reducing the content of impurities, so that the drying requires less energy and equipment.

Beschreibung der Erfindung Description of the invention

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst. Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens finden sich in den Unteransprüchen.The object is achieved by a method comprising the features of claim 1. Preferred embodiments of the method according to the invention can be found in the subclaims.

Verfahren zur hydrothermalen Carbonisierung zwecks Inkohlung von kohlenhydrathaltiger Biomasse als Einsatzstoff umfassen folgende typische Verfahrensschritte:

(a) Vermischen des Einsatzstoffs mit Wasser unter Bildung einer Dispersion,
(b) optional Zugabe von Hilfsstoffen und Katalysatoren,
(c) Umsetzen der Dispersion unter HTC-Bedingungen,
(d) Gewinnen eines feuchten, kohlenstoffhaltigen HTC-Produktes durch Abtrennen der erhaltenen Feststoffe von der Wasserphase mittels eines mechanischen Trennverfahrens.

Processes for the hydrothermal carbonization for the purpose of carbonization of carbohydrate-containing biomass as feedstock include the following typical process steps:

(a) mixing the feedstock with water to form a dispersion,
(b) optionally adding auxiliaries and catalysts,
(c) reacting the dispersion under HTC conditions,
(d) recovering a wet, carbonaceous HTC product by separating the resulting solids from the water phase by a mechanical separation process.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist darüber hinaus dadurch gekennzeichnet, dass der Fett- oder Ölgehalt des Einsatzstoffes mindestens 6 Gew.-% der Trockensubstanz, bevorzugt mindestens 10 Gew.-% der Trockensubstanz des Einsatzstoffes beträgt oder auf diese Mindestwerte eingestellt wird.The inventive method is also characterized in that the fat or oil content of the feedstock is at least 6 wt .-% of the dry matter, preferably at least 10 wt .-% of the dry matter of the feedstock or adjusted to these minimum values.

Die Zugabe von Fetten oder Ölen zu der HTC-Verfahren zu behandelnden Biomasse bzw. zur wässrigen Dispersion der Biomasse bewirkt überraschend eine deutliche Senkung des Restfeuchte des HTC-Produktes und damit eine deutliche Senkung des energetischen und apparativen Trocknungsaufwands. The addition of fats or oils to the HTC process biomass to be treated or aqueous dispersion of biomass surprisingly causes a significant reduction in the residual moisture of the HTC product and thus a significant reduction in the energy and equipment drying costs.

Die vermutliche Ursache für die verminderte Restfeuchte des HTC-Produktes ist die Adsorption oder Absorption des zugegebenen Öls oder Fettes auf dessen äußerer und/oder innerer Oberfläche, wodurch die Aufnahmefähigkeit des festen HTC-Produktes für Wasser und somit sein Feuchtegehalt verringert wird. Dies ist erstaunlich, da unter den Verfahrensbedingungen, insbesondere bei den dann herrschenden, hohen Temperaturen, keine nennenswerte Absorption oder Adsorption erwartet wurde.The probable cause of the reduced residual moisture of the HTC product is the adsorption or absorption of the added oil or fat on its outer and / or inner surface, whereby the absorption capacity of the solid HTC product for water and thus its moisture content is reduced. This is surprising because under the process conditions, especially at the then prevailing, high temperatures, no appreciable absorption or adsorption was expected.

Besondere Ausgestaltungen der ErfindungSpecial embodiments of the invention

Eine besondere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die Einstellung des Fett- oder Ölgehalts des Einsatzstoffes durch Zugabe von Fetten und/oder Ölen in entsprechender Menge erfolgt. Die Zugabe des Öls oder Fettes erfolgt praktischerweise gemeinsam mit dem Einfüllen der Einsatzstoffe in den Autoklaven bzw. vor dem Schließen des Autoklaven. Es ist aber auch möglich, am Ende des HTC-Prozesses, nach dem Öffnen des Autoklaven, das Öl oder Fett in die Dispersion zu geben und einzumischen.A particular embodiment of the method provides that the adjustment of the fat or oil content of the starting material by adding fats and / or oils in an appropriate amount. The addition of the oil or fat is conveniently carried out together with the filling of the starting materials in the autoclave or before closing the autoclave. But it is also possible at the end of the HTC process, after opening the autoclave, to add the oil or fat in the dispersion and mix.

Vom Erfindungsgedanken ebenfalls umfasst ist die Verwendung von Einsatzstoffen mit erhöhtem Öl- bzw. Fettgehalt. Diese Einsatzstoffe können allein oder als Beimischung zu öl- oder fettärmeren Einsatzstoffen in dem erfindungsgemäßen Verfahren dienen. So kann einem ersten, öl- bzw. fettarmen Einsatzstoff ein oder mehrere weitere, ölreichere Einsatzstoffe auf Kohlenhydratbasis beigemischt werden, um den erfindungsgemäßen Fett- oder Ölgehalt des Einsatzstoffes einzustellen. Vorteilhaft ist dabei, dass auf diese Weise auch der oder die weiteren Einsatzstoffe zum HTC-Produkt, der sogenannten HTC-Kohle, umgewandelt werden kann.The invention also includes the use of feedstocks with increased oil or fat content. These feedstocks may be used alone or as an admixture with oil or low-fat feedstocks in the process according to the invention. Thus, one or more further, oil-rich feedstocks based on carbohydrates can be admixed with a first, oil or low-fat starting material in order to adjust the fat or oil content of the starting material according to the invention. It is advantageous that in this way, the one or more other starting materials for HTC product, the so-called HTC coal, can be converted.

Typischerweise wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt, dass bei Verfahrensschritt 1 (c) die Temperatur zwischen 180 und 350 °C, bevorzugt zwischen 200 und 300 °C, der Druck zwischen 1 und 100 bar, absolut, bevorzugt zwischen 60 und 90 bar, absolut und die Behandlungsdauer zwischen 5 min und 12 h, bevorzugt zwischen 1 h und 3 h beträgt und dass ein HTC-Katalysator zugegeben wird. Als HTC-Katalysator kann beispielsweise Citronensäure verwendet werden. Die Temperatur und Verweilzeit für den HTC-Prozess wird in Abhängigkeit von der Art der eigesetzten Biomasse und der gewünschten Qualität des HTC-Produktes gewählt. Der Fachmann wird die Verfahrensbedingungen durch Routineversuche im Hinblick auf die spezifische Art des Einsatzstoffes anpassen, um so das HTC-Produkt in optimaler Weise zu erhalten.Typically, the process according to the invention is carried out such that in process step 1 (c) the temperature is between 180 and 350 ° C., preferably between 200 and 300 ° C., the pressure between 1 and 100 bar, absolute, preferably between 60 and 90 bar, absolute and the treatment time is between 5 minutes and 12 hours, preferably between 1 hour and 3 hours, and that an HTC catalyst is added. As the HTC catalyst, for example, citric acid can be used. The temperature and residence time for the HTC process is selected depending on the type of biomass used and the desired quality of the HTC product. One skilled in the art will adapt the process conditions by routine experimentation with respect to the specific nature of the feedstock so as to optimally obtain the HTC product.

Die Abtrennung des festen HTC-Produktes, der sogenannten HTC-Kohle, erfolgt durch die Anwendung eines mechanischen Trennverfahrens, beispielsweise der Filtration, Sedimentation, Zentrifugation oder Dekantation einzeln oder in beliebiger Kombination. Die Auswahl des geeigneten Trennverfahrens richtet sich vor allem nach der Beschaffenheit des HTC-Produktes.The separation of the solid HTC product, the so-called HTC coal, is carried out by the application of a mechanical separation process, for example filtration, sedimentation, centrifugation or decantation, individually or in any desired combination. The selection of the suitable separation method depends primarily on the nature of the HTC product.

Vorteilhaft ist es, Öle oder Fette tierischer oder pflanzlicher Herkunft zu verwenden, da diese im Allgemeinen weniger schadstoffbelastet sind als Mineralöle und daher bei der anschließenden Verwendung des HTC-Produktes weniger Probleme bezüglich der Freisetzung von Schadstoffen bereiten. It is advantageous to use oils or fats of animal or vegetable origin, since they are generally less polluted than mineral oils and therefore cause fewer problems with the release of pollutants in the subsequent use of the HTC product.

Grundsätzlich ist es möglich, das erfindungsgemäße HTC-Verfahren entweder absatzweise oder kontinuierlich durchzuführen. Dabei wird die absatzweise oder diskontinuierliche Verfahrensführung bevorzugt, da im Hinblick auf die Vielzahl möglicher, kohlenhydrathaltiger Einsatzstoffe, die sich hinsichtlich ihrer spezifischen Eigenschaften deutlich unterscheiden können, eine größere Flexibilität zur Einstellung optimaler Verfahrensbedingungen besteht (z. B. Temperatur, Behandlungsdauer), als dies bei einem kontinuierlichen Verfahren möglich ist. Falls aber größere Mengen weitgehend homogener Biomasse verarbeitet werden müssen, kann die kontinuierliche Verfahrensführung vorteilhafter sein, da dann Rüstzeiten beispielsweise für die Befüllung und Entleerung des Reaktionsbehälters entfallen. In principle, it is possible to carry out the HTC process according to the invention either batchwise or continuously. The batchwise or batchwise process procedure is preferred because there is greater flexibility for setting optimal process conditions (eg temperature, duration of treatment) with regard to the large number of possible carbohydrate-containing feedstocks which may differ significantly with respect to their specific properties in a continuous process is possible. If, however, larger quantities of largely homogeneous biomass have to be processed, the continuous process management can be more advantageous, because then set-up times, for example, for filling and emptying of the reaction vessel are dispensed with.

Ausführungs- und ZahlenbeispieleExecution and numerical examples

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungs- und Zahlenbeispielen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination die Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Further developments, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description of exemplary and numerical examples. All described and / or illustrated features alone or in any combination form the invention, regardless of their combination in the claims or their dependency.

Zahlenbeispiel:Numerical example:

In einen Rührautoklaven wurde folgender Ansatz gegeben:
30 g ungemahlener Körnermais

– Wassergehalt 10 Gew.-%, Trockensubstanz (TS) 27 g
– Eigengehalt an Fetten/Ölen 2,6 Gew.-%, bzgl. TS, entspr. 0,7 g pro 30 g Körnermais
– 0,5 g Citronensäure als Katalysator

In a stirred autoclave, the following approach was taken:
30 g of unground cereal

- Water content 10 wt .-%, dry matter (TS) 27 g
- Own content of fats / oils 2.6 wt .-%, relative to TS, corresponding to 0.7 g per 30 g of corn maize
- 0.5 g of citric acid as catalyst

Die Bestimmung des Fett- bzw. Ölgehalts der Einsatzstoffe erfolgte in Anlehnung an die Methode EN ISO 11085:2010 (Verfahren A) .The determination of the fat or oil content of the starting materials was carried out in accordance with the method EN ISO 11085: 2010 (Procedure A) ,

Diese Mischung wurde mit destilliertem Wasser auf 100 g aufgefüllt. Es wurden die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Mengen an Sojaöl vor der Durchführung der hydrothermalen Carbonisierung zugegeben.This mixture was made up to 100 g with distilled water. The amounts of soybean oil indicated in the table below were added before carrying out the hydrothermal carbonation.

Nach der HTC-Umsetzung im Autoklaven bei 300°C und 80 bar, absolut über die Dauer von 2 Stunden wurde durch Absaugen auf einer Filternutsche ein festes, feuchtes Produkt von feinkörniger bis klumpiger Konsistenz erhalten. Von diesem wurde nach der Trocknung im Trockenschrank bei 100°C (12 Stunden) der Gewichtsverlust gravimetrisch bestimmt. Aus dem Verhältnis der Gewichte vor und nach der Trocknung wurde der Wassergehalt des durch den Filtrationsschritt abgetrennten HTC-Produktes errechnet. Zugabe Sojaöl [g] Zugabe Sojaöl bzgl. Einsatzstof f(TS) [Gew.-%] Gesamtgehalt Fette/Öle bzgl. Einsatzstoff (TS) [Gew.-%] feuchtes HTC-Produkt [g] getrocknet es HTC-Produkt [g] Wassergeh alt feuchtes HTC-Produkt [Gew.-%] Versuch 1 0 0 2,6 38,9 13,2 66,1 Versuch 2 1 3,7 6,1 31,1 14,1 54,6 Versuch 3 2 7,4 9,3 21,6 15,0 30,6 Versuch 4 3 11,1 12,3 22,3 16,1 27,8 Versuch 5 4 14,8 15,2 23,6 17,0 28,0 After the HTC reaction in an autoclave at 300 ° C and 80 bar, absolutely over the duration of 2 hours was obtained by suction on a suction filter a solid, moist product of fine-grained to lumpy consistency. From this, the weight loss was determined gravimetrically after drying in an oven at 100 ° C (12 hours). From the ratio of the weights before and after the drying, the water content of the separated by the filtration step HTC product was calculated. Adding soybean oil [g] Addition of soybean oil with regard to feedstock (TS) [% by weight] Total content of fats / oils in relation to feedstock (TS) [% by weight] moist HTC product [g] dried it HTC product [g] Moisture moist HTC product [wt%] Trial 1 0 0 2.6 38.9 13.2 66.1 Trial 2 1 3.7 6.1 31.1 14.1 54.6 Trial 3 2 7.4 9.3 21.6 15.0 30.6 Trial 4 3 11.1 12.3 22.3 16.1 27.8 Trial 5 4 14.8 15.2 23.6 17.0 28.0

Der der Erfindung zugrunde liegende Effekt setzt ab einem Gesamtgehalt an Fetten bzw. Ölen von etwa 6 Gew.-%, besonders deutlich ab einem Gesamtgehalt an Fetten bzw. Ölen von etwa 10 Gew.-%, bezogen auf die Trockensubstanz des Einsatzstoffes, ein. Die in den Versuchen 3, 4 und 5 erhaltenen HTC-Produkte besaßen jeweils eine klumpige, gummiartige Konsistenz.The effect of the invention is based on a total content of fats or oils of about 6 wt .-%, particularly clearly from a total content of fats or oils of about 10 wt .-%, based on the dry matter of the starting material, a. The HTC products obtained in Runs 3, 4 and 5 each had a lumpy, rubbery consistency.

Vergleichsbeispiel:Comparative Example:

Beim Versuch 1 wurde kein Sojaöl zugegeben. Unter sonst identischen Versuchsbedingungen wurde ein festes HTC-Produkt von großenteils pulverartiger Konsistenz erhalten. Sein Wassergehalt betrug mehr als das Doppelte des Wassergehalts der HTC-Produkte, die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten wurden (Versuche 3, 4 und 5).In trial 1, no soybean oil was added. Under otherwise identical experimental conditions, a solid HTC product of largely powdery consistency was obtained. His water content was more than twice the water content of the HTC products obtained in carrying out the process of the invention (experiments 3, 4 and 5).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2008/113309 [0002]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

EN ISO 11085: 2010 (method A) [0023]

Claims

Hydrothermal carbonization process (HTC process) for the coalification of carbohydrate-containing biomass as feedstock, comprising the following process steps: (a) mixing the feedstock with water to form a dispersion, (b) optionally adding auxiliaries and catalysts, (c) reacting the dispersion under HTC Conditions, (d) recovering a moist, carbon-containing HTC product by separating the resulting solids from the water phase by means of a mechanical separation process, characterized in that the fat or oil content of the feedstock at least 6 wt .-% of the dry matter, preferably at least 10th Wt .-% of the dry matter of the feedstock or is set to these minimum values.

A method according to claim 1, characterized in that the adjustment of the fat or oil content of the starting material by adding fats and / or oils in an appropriate amount.

A method according to claim 2, characterized in that the added fats or oils are present as pure substances or bound to or in at least one other feedstock whose fat or oil content is higher than that of the first feedstock.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in process step 1 (c) the temperature between 180 and 350 ° C, preferably between 200 and 300 ° C, the pressure between 1 and 100 bar, absolute, preferably between 60 and 90 bar , absolute and the treatment time is between 5 min and 12 h, preferably between 1 h and 3 h and that an HTC catalyst is added.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that citric acid is used as HTC catalyst.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that as a mechanical separation method, the filtration, sedimentation, centrifugation or decantation is used individually or in any combination.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fats and / or oils used are of animal or vegetable origin.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method is carried out batchwise or continuously.