EA036685B1 - Thermolytic fragmentation of sugars - Google Patents

Thermolytic fragmentation of sugars Download PDF

Info

Publication number
EA036685B1
EA036685B1 EA201990037A EA201990037A EA036685B1 EA 036685 B1 EA036685 B1 EA 036685B1 EA 201990037 A EA201990037 A EA 201990037A EA 201990037 A EA201990037 A EA 201990037A EA 036685 B1 EA036685 B1 EA 036685B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
particles
reheater
fragmentation
riser
reactor
Prior art date
Application number
EA201990037A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201990037A1 (en
Inventor
Мортен Боберг Ларсен
Кристиан Мэруп Осмундзен
Есбен Таарнинг
Original Assignee
Хальдор Топсёэ А/С
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хальдор Топсёэ А/С filed Critical Хальдор Топсёэ А/С
Priority claimed from PCT/EP2017/064712 external-priority patent/WO2017216311A1/en
Publication of EA201990037A1 publication Critical patent/EA201990037A1/en
Publication of EA036685B1 publication Critical patent/EA036685B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/08Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J6/00Heat treatments such as Calcining; Fusing ; Pyrolysis
    • B01J6/008Pyrolysis reactions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/003Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor in a downward flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/005Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B01J8/0055Separating solid material from the gas/liquid stream using cyclones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/005Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B01J8/0065Separating solid material from the gas/liquid stream by impingement against stationary members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1818Feeding of the fluidising gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1836Heating and cooling the reactor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1845Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with particles moving upwards while fluidised
    • B01J8/1863Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with particles moving upwards while fluidised followed by a downward movement outside the reactor and subsequently re-entering it
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/26Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/38Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
    • B01J8/384Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only
    • B01J8/388Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only externally, i.e. the particles leaving the vessel and subsequently re-entering it
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C27/00Processes involving the simultaneous production of more than one class of oxygen-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C27/00Processes involving the simultaneous production of more than one class of oxygen-containing compounds
    • C07C27/04Processes involving the simultaneous production of more than one class of oxygen-containing compounds by reduction of oxygen-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/56Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds from heterocyclic compounds
    • C07C45/57Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds from heterocyclic compounds with oxygen as the only heteroatom
    • C07C45/60Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds from heterocyclic compounds with oxygen as the only heteroatom in six-membered rings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00327Controlling the temperature by direct heat exchange
    • B01J2208/00336Controlling the temperature by direct heat exchange adding a temperature modifying medium to the reactants
    • B01J2208/00353Non-cryogenic fluids
    • B01J2208/00362Liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00327Controlling the temperature by direct heat exchange
    • B01J2208/00336Controlling the temperature by direct heat exchange adding a temperature modifying medium to the reactants
    • B01J2208/0038Solids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00504Controlling the temperature by means of a burner
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00513Controlling the temperature using inert heat absorbing solids in the bed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00893Feeding means for the reactants
    • B01J2208/00902Nozzle-type feeding elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00893Feeding means for the reactants
    • B01J2208/00911Sparger-type feeding elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C31/00Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C31/02Monohydroxylic acyclic alcohols
    • C07C31/04Methanol
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C31/00Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C31/02Monohydroxylic acyclic alcohols
    • C07C31/08Ethanol
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C31/00Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C31/02Monohydroxylic acyclic alcohols
    • C07C31/10Monohydroxylic acyclic alcohols containing three carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C47/00Compounds having —CHO groups
    • C07C47/02Saturated compounds having —CHO groups bound to acyclic carbon atoms or to hydrogen
    • C07C47/19Saturated compounds having —CHO groups bound to acyclic carbon atoms or to hydrogen containing hydroxy groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

The invention concerns a process for large scale and energy efficient production of oxygenates from sugar in which a sugar feedstock is introduced into a thermolytic fragmentation reactor comprising a fluidized stream of heat carrying particles. The heat carrying particles may be separated from the fluidized stream prior to cooling the fragmentation product and may be directed to a reheater to reheat the particles and recirculate the heated particles to the fragmentation reactor.

Description

Область изобретенияScope of invention

Изобретение касается способа превращения исходного сырья на основе сахара в продукт С1-С3 оксигенатов и системы, пригодной для осуществления этого способа. Способ и система пригодны для промышленного применения, и способ может быть осуществлен как крупномасштабный непрерывный процесс.The invention relates to a method for converting a sugar-based feedstock into a C1-C3 oxygenate product and a system suitable for carrying out this method. The method and system are suitable for industrial applications, and the method can be carried out as a large-scale continuous process.

Предпосылки к созданию изобретенияBackground to the invention

Биомасса представляет особый интерес как сырье по причине ее способности быть использованной в качестве добавки и возможного заменителя нефти как исходного сырья при производстве промышленных химикатов. В последние годы проводят исследования по разработке различных технологий использования биомассы. Значительную часть биомассы составляют углеводы, поэтому существуют различные стратегии их эффективного использования в качестве исходного сырья для получения промышленных химикатов. Эти стратегии включают различные способы, основанные на ферментации, пиролиз, а также различные процессы, такие как гидрогенолиз или гидроформилирование или катализируемая кислотами дегидратация.Biomass is of particular interest as a feedstock because of its potential to be used as an additive and as a possible substitute for petroleum as a feedstock in the production of industrial chemicals. In recent years, research has been carried out on the development of various technologies for the use of biomass. A significant part of biomass is carbohydrates, so there are various strategies for their effective use as a feedstock for the production of industrial chemicals. These strategies include various methods based on fermentation, pyrolysis, and various processes such as hydrogenolysis or hydroformylation or acid catalyzed dehydration.

Примеры химикатов, производимых из биомассы, включают: заменитель природного газа, биотоплива, такие как этанол и биодизель, материалы для подрумянивания пищевых продуктов и промышленные химикаты, такие как диолы (этиленгликоль и пропиленгликоль), кислоты (молочная кислота, акриловая кислота и левулиновая кислота) и широкий спектр других важных химических промежуточных соединений (эпихлоргидрин, изопрен, фурфурол и синтез-газ).Examples of chemicals derived from biomass include: natural gas substitutes, biofuels such as ethanol and biodiesel, browning materials for food, and industrial chemicals such as diols (ethylene glycol and propylene glycol), acids (lactic acid, acrylic acid, and levulinic acid) and a wide range of other important chemical intermediates (epichlorohydrin, isoprene, furfural and synthesis gas).

В области пиролиза исследования были сосредоточены в сфере использования исходного сырья на основе твердой биомассы и других целлюлозных материалов для производства вышеуказанных химических веществ.In the area of pyrolysis, research has focused on the use of solid biomass feedstock and other cellulosic materials for the production of the above chemicals.

Проводили исследования возможности использования сахаров в качестве исходного сырья для производства материалов для подрумянивания пищевых продуктов, которые содержат большое количество гликолевого альдегида (также называемого гидроксиацетальальдегидом) в качестве основного вещества для подрумянивания.Studies have been conducted on the possibility of using sugars as a raw material for the production of browning materials for food products that contain a large amount of glycolaldehyde (also called hydroxyacetaldehyde) as the main browning agent.

В документе US 5,397,582 и соответствующей публикации WO 92/17076 (Андервуд) описан способ получения жидкого дыма для подрумянивания пищевых продуктов путем введения сахара и/или крахмала в два альтернативных типа газотвердых контактных реакторов. Один тип реактора относится к реакторам нисходящего потока, где сахар контактирует с теплоносителем (например, песком) для получения продуктов пиролиза, а другой представляет собой реактор с восходящим потоком с псевдоожиженным слоем. В последнем реакторе исходное сырье вводят в теплопроводящие частицы в виде песка. В ходе термолитической фрагментации образуются пары продукта. Поток паров продукта и отработанных теплопроводящих частиц переносится в два внешних циклона, которые расположены последовательно, и происходит конденсация полученного парообразного потока. Теплопроводящие частицы, включая остатки полукокса, рециркулируются из циклона первой стадии в нижнюю часть реактора фрагментации. Время пребывания паров продукта составляет 0,03-2 с, температура фрагментации - 400-1000°С, а охлаждение паров пиролиза до температуры менее 300°С происходит менее чем за 0,6 с. В документе не раскрыто, каким образом обеспечивается тепло для подогрева отработанных теплопроводящих частиц. В результате пиролиза в указанном устройстве порошкообразного крахмала при температуре 550°С образуется пиролизная жидкость, в которой половина извлеченных органических веществ представляет собой гликолевый альдегид.US Pat. No. 5,397,582 and related publication WO 92/17076 (Underwood) describe a process for producing liquid smoke for browning food products by adding sugar and / or starch to two alternative types of gas-solid contact reactors. One type of reactor is a downdraft reactor where sugar is contacted with a heating medium (eg sand) to produce pyrolysis products, and the other is an upward flow fluidized bed reactor. In the last reactor, the feedstock is introduced into the heat-conducting particles in the form of sand. During thermolytic fragmentation, product vapors are formed. The stream of product vapors and waste heat-conducting particles is transferred to two external cyclones, which are located in series, and the resulting vapor stream condenses. Thermally conductive particles, including char residues, are recycled from the first stage cyclone to the bottom of the fragmentation reactor. The residence time of the product vapors is 0.03-2 s, the fragmentation temperature is 400-1000 ° C, and the pyrolysis vapors are cooled to a temperature of less than 300 ° C in less than 0.6 s. The document does not disclose how heat is provided to heat the waste heat-conducting particles. As a result of pyrolysis in the specified device of powdered starch at a temperature of 550 ° C, a pyrolysis liquid is formed, in which half of the extracted organic substances is glycolaldehyde.

В документе US 7,094,932 (Маерски) описан способ получения ингредиента для подрумянивания пищевых продуктов путем термолитической фрагментации водного раствора сахара и, в частности, глюкозы, с получением продукта пиролиза с высокой концентрацией гликолевого альдегида. В этом способе используют плотный псевдоожиженный слой частиц песка (который также именуется пузырьковым слоем). Раствор глюкозы, содержащий 25-99% воды, вводят в слой реактора и реакцию осуществляют при температуре 500-600°С. Предложенное время пребывания в реакторе составляет 0,1-5 с. Тепло обеспечивается путем электрического нагрева. В поверхностном конденсаторе происходит конденсация газообразного продукта реакции. Массовый выход гликолевого альдегида в конденсированном жидком продукте фрагментации составляет по меньшей мере 50 мас.% сахара, подаваемого в реактор. Жидкий продукт фрагментации включает соединения С13 оксигенатов, включая формальдегид, гликолевый альдегид, глиоксаль, пирувальдегид и ацетол. Основным продуктом этой реакции является гликолевый альдегид, при этом эффективность регенерации углерода в конденсате составила до 85-89% от количества сахара, подаваемого в реактор. В примере 6 документа US 7093932 описано увеличение масштаба производства в соответствии с этим способом путем подачи исходного сырья, содержащего 50% моногидрата декстрозы (глюкозы), со скоростью подачи 7,3 кг/ч., в более крупную установку описанного выше типа, в результате чего выход гликолевого альдегида составил 66%. Время пребывания в этой системе составило 2-3 с, а температура находилась в диапазоне 530-560°С. Тепло все еще обеспечивалось путем электрического нагрева.US 7,094,932 (Maerski) describes a method for preparing an ingredient for browning food products by thermolytic fragmentation of an aqueous solution of sugar, and in particular glucose, to obtain a pyrolysis product with a high concentration of glycolaldehyde. This method uses a dense fluidized bed of sand particles (also referred to as a bubble bed). A glucose solution containing 25-99% water is introduced into the reactor layer and the reaction is carried out at a temperature of 500-600 ° C. The suggested residence time in the reactor is 0.1-5 seconds. Heat is provided by electrical heating. Condensation of the gaseous reaction product occurs in the surface condenser. The mass yield of glycolaldehyde in the condensed liquid fragmentation product is at least 50 wt% of the sugar fed to the reactor. The liquid fragmentation product includes C 1 -C 3 oxygenate compounds including formaldehyde, glycolaldehyde, glyoxal, pyruvaldehyde, and acetol. The main product of this reaction is glycolic aldehyde, while the efficiency of carbon regeneration in the condensate was up to 85-89% of the amount of sugar supplied to the reactor. Example 6 of US Pat. No. 7,093,932 describes an upscaling according to this method by feeding a feedstock containing 50% dextrose monohydrate (glucose) at a feed rate of 7.3 kg / h into a larger plant of the type described above, as a result whereby the yield of glycolic aldehyde was 66%. The residence time in this system was 2-3 s, and the temperature was in the range of 530-560 ° C. Heat was still provided by electrical heating.

В документе WO 2014/131764 описан способ получения кетена из раствора сахара, в соответствии с которым раствор сахара подвергают пиролизу в присутствии псевдоожиженного материала с площадьюDocument WO 2014/131764 describes a method for producing ketene from a sugar solution, according to which the sugar solution is subjected to pyrolysis in the presence of a fluidized material with an area

- 1 036685 поверхности до 600 м2/г при температуре менее 700°С. Псевдоожиженный материал представляет собой диоксид кремния, а время пребывания составляет 50-150 мс.- 1,036685 surfaces up to 600 m 2 / g at temperatures less than 700 ° C. The fluidized material is silicon dioxide and the residence time is 50-150 ms.

В обоих документах Андервуд и Маерски предложены системы для производства продукта, богатого гликолевым альдегидом, путем пиролиза сахаров в реакторе с использованием частиц песка в качестве теплоносителей и с коротким временем пребывания, чтобы обеспечить высокую скорость конверсии сахара в гликолевый альдегид. Тем не менее, предложенные системы не могут быть использованы для промышленного преобразования сахаров в смеси С1-С3 оксигенатов, богатых гликолевым альдегидом, путем термолитической фрагментации.Both Underwood and Maersky proposed systems for the production of a glycolaldehyde-rich product by pyrolysis of sugars in a reactor using sand particles as heat transfer media and with short residence times to provide a high conversion rate of sugar to glycolaldehyde. Nevertheless, the proposed system can not be used for industrial conversion of sugars into a mixture of C1-C3 oxygenates-rich glycol aldehyde by thermolytic fragmentation.

Реакторы с псевдоожиженным слоем используют для обработки различных видов исходного сырья. Их функционирование может осуществляться с использованием различных режимов псевдоожижения. Выбор предпочтительного режима производится в зависимости от используемого исходного сырья и целевого продукта, из-за этого существует большое количество различных конфигураций реакторов с псевдоожиженным слоем.Fluidized bed reactors are used to treat a variety of feedstocks. Their operation can be carried out using various modes of fluidization. The choice of the preferred mode is made depending on the used feedstock and target product, because of this there are a large number of different configurations of fluidized bed reactors.

Для превращения биомассы в бионефть путем пиролиза проводили исследования нескольких конфигураций реактора, например реакторов с плотной фазой (т.е. с пузырьковым кипящим слоем) и с разбавленной фазой (т.е. райзер), а также радикально разные типы реакторов, например реакторов абляционного пиролиза.Several reactor configurations have been investigated to convert biomass to bio-oil by pyrolysis, for example, dense phase (i.e., bubbly fluidized bed) and diluted phase (i.e. riser) reactors, as well as radically different types of reactors, such as ablation reactors. pyrolysis.

В документе WO 2012/115754 описан способ пиролиза, в соответствии с которым твердую биомассу, например древесину или другой материал, растительного происхождения, и твердый теплоноситель, такой как песок, смешивают на дне реактора с восходящим потоком и подвергают условиям пиролиза, с получением выходящего продукта пиролиза. Выходящий продукт пиролиза подают в циклонный сепаратор, где его разделяют на (1) обогащенную твердыми веществами фракцию, содержащую твердый полукокс и рециркулированную часть твердого теплоносителя и (2) обедненную твердыми веществами фракцию, содержащую продукты пиролиза. Продукты пиролиза включают сырое пиролизное масло и другие ценные химические вещества, такие как карбоновые кислоты, фенольные смолы и кетоны. Обогащенную твердыми веществами фракцию подают в реактор повторного нагрева, содержащий псевдоожиженный слой теплопроводящих частиц, в котором происходит сжигание побочного продукта, твердого полукокса, в присутствии кислородсодержащего газа, при этом для снижения температуры в реакторе повторного нагрева добавляют охлаждающую среду. Повторно нагретый твердый теплоноситель подают обратно в реактор пиролиза с восходящим потоком, где теплопроводящие частицы, в свою очередь, передают тепло реакционной смеси пиролиза для осуществления реакции пиролиза. Парообразные продукты пиролиза охлаждают и отделяют.Document WO 2012/115754 describes a pyrolysis process in which solid biomass, such as wood or other plant material, and a solid heat carrier such as sand are mixed at the bottom of an upflow reactor and subjected to pyrolysis conditions to produce an effluent pyrolysis. The pyrolysis effluent is fed to a cyclone separator where it is separated into (1) a solids-rich fraction containing solid char and a recirculated portion of the solid heat carrier and (2) a solids-depleted fraction containing pyrolysis products. Pyrolysis products include crude pyrolysis oil and other valuable chemicals such as carboxylic acids, phenolic resins and ketones. The solids-enriched fraction is fed to a reheat reactor containing a fluidized bed of thermally conductive particles, in which the solid char by-product is burned in the presence of an oxygen-containing gas, and a cooling medium is added to reduce the reheat reactor temperature. The reheated solid coolant is fed back to the riser pyrolysis reactor where the heat transfer particles in turn transfer heat to the pyrolysis reaction mixture to effect the pyrolysis reaction. The vaporous pyrolysis products are cooled and separated.

Псевдоожиженный слой также может применяться для каталитического или термического крекинга углеводородов. Каталитический крекинг может осуществляться с использованием процесса флюидкаталитического крекинга (FCC), при котором нефтяные фракции с высокой температурой кипения превращают в сравнительно более легкие продукты, такие как бензин. Примеры термического крекинга включают процесс флюидизированного коксования, при котором происходит конверсия тяжелых фракций нефти, т.е. пека, с получением газойля, или процессы термического крекинга, при которых происходит конверсия нафты в этилен и пропилен. Эти процессы крекинга, в основном, осуществляют в системах с циркулирующим псевдоожиженным слоем.The fluidized bed can also be used for the catalytic or thermal cracking of hydrocarbons. Catalytic cracking can be carried out using a fluid catalytic cracking (FCC) process in which high boiling point petroleum fractions are converted to relatively lighter products such as gasoline. Examples of thermal cracking include a fluidized coking process that converts heavy oil fractions, i. E. pitch, to produce gas oil, or thermal cracking processes, in which naphtha is converted to ethylene and propylene. These cracking processes are mainly carried out in circulating fluidized bed systems.

Одно из устройств, которые могут использоваться для крекинга легкого и тяжелого сырья FCC, описано в US 5,302,280 (Ломас). Описанная система содержит реактор с восходящим потоком для крекинга исходного сырья с использованием катализатора. После крекинга частицы катализатора отделяют от паров и переносят в регенераторный реактор, а пары подвергают резкому охлаждению. Частицы катализатора контактируют с кислородсодержащим потоком в плотном псевдоожиженном слое, что приводит к сжиганию остаточного кокса, чтобы обеспечить тепло для катализатора и удалить кокс из частиц катализатора.One device that can be used to crack light and heavy FCC feeds is described in US Pat. No. 5,302,280 (Lomas). The described system comprises an riser reactor for cracking the feedstock using a catalyst. After cracking, the catalyst particles are separated from the vapors and transferred to a regenerator reactor, and the vapors are quenched. The catalyst particles are contacted with an oxygen-containing stream in a dense fluidized bed, resulting in the combustion of residual coke to provide heat to the catalyst and remove coke from the catalyst particles.

Соответственно, в настоящее время разрабатываются новые виды применения продуктов С1-С3 оксигенатов, вследствие этого прогнозируется рост спроса на такие продукты. Такие оксигенатные продукты могут, например, использоваться для производства этиленгликоля и пропиленгликоля путем их гидрогенизации (смотрите, например, WO 2016/001169) или очистки от сероводорода в соответствии с описанием в документе WO 2017/064267. Тем не менее, могут быть предусмотрены и различные другие применения. Насколько нам известно, в настоящее время не существует систем или способов, которые бы фактически могли быть использованы для термолитической конверсии сахаров в смеси, богатые гликолевым альдегидом, с высоким выходом в промышленном масштабе.Accordingly, currently development of new uses of C1-C3 oxygenates, thereby projected growth in demand for such products produce. Such oxygenate products can, for example, be used to produce ethylene glycol and propylene glycol by hydrogenating them (see, for example, WO 2016/001169) or purifying hydrogen sulfide as described in WO 2017/064267. However, various other uses can be envisaged. As far as we know, there are currently no systems or methods that can actually be used for thermolytic conversion of sugars into glycolic aldehyde rich mixtures in high yield on an industrial scale.

Таким образом, в настоящее время существует потребность в высокоэффективном и улучшенном способе получения С1-С3 оксигенатов из сахаров, который мог бы использоваться для крупномасштабного производства, а также в системах, которые могут использоваться для осуществления таких способов.Thus, there is currently a need for highly effective and improved process for producing C1-C 3 oxygenates from sugars, which could be used for large scale production, as well as in systems that can be used to implement such methods.

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention

Авторы настоящего изобретения, имея своей целью получить C1 -С3 оксигенаты высокой чистоты с высоким выходом и эффективностью из экологически безопасных источников, обнаружили, что способы и системы, которые в настоящий момент используют для проведения термолитической фрагментацииThe present invention, having the purpose to receive the C1-C3 oxygenates high purity with high yield and efficiency of environmentally sound sources, have found that methods and systems that are currently used to perform fragmentation thermolytic

- 2 036685 (пиролиза) исходного сырья из экологически безопасных источников, имеют различные недостатки, что делает их непригодными для такого использования в промышленных масштабах.- 2 036685 (pyrolysis) of raw materials from environmentally friendly sources, have various disadvantages, which makes them unsuitable for such use on an industrial scale.

Авторами изобретения был разработан способ получения С13 оксигенатов высокой степени чистоты в промышленном масштабе. Этот способ включает термолитическую фрагментацию раствора сахара в реакторе фрагментации, в котором в псевдоожиженный слой теплопроводящих частиц подают раствор сахара и преобразуют в реактор типа райзера, основную фракцию частиц удаляют из потока продукта с последующим резким охлаждением потока продукта, и удаленные частицы перемещают в реактор повторного нагрева для нагрева и рециркуляции нагретых частиц в реактор фрагментации. Такой способ является высокоэнергоэффективным процессом, обеспечивающим высокий выход С13 оксигенатов. Авторами изобретения также было обнаружено, что, когда исходным сырьем является сахар, для нагрева теплопроводящих частиц требуется подача тепла от внешнего источника, и что предпочтительно проводить повторный нагрев в отдельном реакторе.The inventors have developed a method for the production of high purity C 1 -C 3 oxygenates on an industrial scale. This method involves thermolytic fragmentation of a sugar solution in a fragmentation reactor, in which a sugar solution is fed into a fluidized bed of heat-conducting particles and converted into a riser-type reactor, the main fraction of particles is removed from the product stream, followed by quenching the product stream, and the removed particles are transferred to the reheating reactor. for heating and recirculation of heated particles to the fragmentation reactor. This method is a highly energy efficient process that provides a high yield of C 1 -C 3 oxygenates. The inventors have also found that when the feedstock is sugar, heat from an external source is required to heat the thermally conductive particles, and that it is preferable to reheat in a separate reactor.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предоставляется способ термолитической фрагментации сахара, с получением С13 оксигенатов, при этом указанный способ включает следующие этапы:In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a method for thermolytic fragmentation of sugar to produce C 1 -C 3 oxygenates, said method comprising the steps of:

a) подачу теплопроводящих псевдоожижижаемых частиц в реактор фрагментации с псевдоожиженным слоем, содержащим райзер, и пригодный для осуществления термолитической фрагментации и для псевдоожижения потока частиц со скоростью подачи, достаточной для поддержания температуры, по меньшей мере 250°С, например, по меньшей мере 300, 350, 400 или 450°С, после того, как произошла термолитическая фрагментация и достаточной для получения псевдоожиженного потока частиц;a) feeding thermally conductive fluidizable particles to a fluidized bed fragmentation reactor containing a riser and suitable for thermolytic fragmentation and for fluidizing the particle stream at a feed rate sufficient to maintain a temperature of at least 250 ° C, for example at least 300, 350, 400 or 450 ° C, after thermolytic fragmentation has occurred and sufficient to obtain a fluidized stream of particles;

b) подачу раствора исходного сырья, содержащего сахар, в псевдоожиженный поток частиц для осуществления термолитической фрагментации сахара с получением продукта фрагментации с большой концентрацией частиц; затемb) feeding a feedstock solution containing sugar into a fluidized particle stream to effect thermolytic fragmentation of sugar to obtain a fragmentation product with a high particle concentration; then

c) сепарацию фракции частиц из продукта фрагментации с большой концентрацией частиц с получением продукта фрагментации с малой концентрацией частиц;c) separating a fraction of particles from a fragmentation product with a high concentration of particles to obtain a fragmentation product with a low concentration of particles;

d) резкое охлаждение продукта фрагментации с малой концентрацией частиц по меньшей мере на 50°С, чтобы от момента подачи исходного сырья в поток псевдоожижения, содержащий частицы, до резкого охлаждения среднее время пребывания образовавшегося газа составило максимум 5 с, например, максимум 3 с, например, максимум 2, 1, 0,8 или 0,6 с; иd) Quenching the fragmentation product with a low particle concentration by at least 50 ° C so that from the moment the feedstock is fed into the fluidizing stream containing particles until quenching, the average residence time of the gas formed is maximum 5 s, for example, maximum 3 s, for example a maximum of 2, 1, 0.8 or 0.6 s; and

e) извлечение неочищенного продукта фрагментации,e) recovery of the crude fragmentation product,

f) перемещение частиц, отделенных на этапе с), в повторный нагреватель для нагрева; иf) transferring the particles separated in step c) to a reheater for heating; and

g) рециркуляцию нагретых частиц в реактор фрагментации.g) recirculation of heated particles to the fragmentation reactor.

Преимуществом такого способа является то, что с его использованием обеспечивается энергоэффективный способ получения неочищенного продукта фрагментации с высоким выходом С13 оксигенатов и низким содержанием нежелательных побочных продуктов. Это достигается за счет сочетания признаков изобретения, которые включают использование раствора сахара в качестве исходного сырья, высокую скорость теплопередачи, короткое время пребывания паров продукта фрагментации, первичное удаление частиц до резкого охлаждения паров продукта фрагментации, резкое охлаждение паров продукта фрагментации после первой сепарации и повторный нагрев частиц во внешнем повторном нагревателе. Способ обеспечивает высокую энергоэффективность и может быть использован в крупномасштабном производстве С13 оксигенатов, например, для их дальнейшей переработки в этиленгликоль и пропиленгликоль. Данный способ может быть использован в непрерывном производстве С13 оксигенатов.The advantage of this method is that it provides an energy efficient method for producing a crude fragmentation product with a high yield of C 1 -C 3 oxygenates and a low content of undesirable by-products. This is achieved through a combination of features of the invention, which include the use of a sugar solution as a feedstock, a high heat transfer rate, a short residence time of the vapor of the fragmentation product, primary removal of particles before quenching the vapor of the fragmentation product, quenching the vapor of the fragmentation product after the first separation and reheating. particles in an external reheater. The method provides high energy efficiency and can be used in large-scale production of C 1 -C 3 oxygenates, for example, for their further processing into ethylene glycol and propylene glycol. This method can be used in the continuous production of C 1 -C 3 oxygenates.

Осуществляют нагрев теплопроводящих частиц в нагревателе, расположенном вне реактора фрагментации, а затем их подачу в реактор фрагментации, например, путем прямого контакта с горячим газом в другом реакторе. Частицы нагревают до температуры, достаточной для переноса тепла из нагревателя частиц в реактор фрагментации, чтобы обеспечить передачу тепла раствору сахара в степени, достаточной для термолитической фрагментации сахара и для получения потока продукта фрагментации, содержащего большую часть С13 оксигенатов. Поток частиц в псевдоожиженном слое можно регулировать в соответствии с потоком исходного сырья, чтобы обеспечить необходимое количество тепла для исходного сырья. Для частиц материалов с высокой теплоемкостью требуется меньший массовый расход, чем для частиц материалов с меньшей теплоемкостью. В одном из вариантов осуществления изобретения частицы, полученные на этапе а), подают в реактор фрагментации при массовой скорости потока по меньшей мере 10 кг/с, предпочтительно при массовой скорости потока 10-1000 кг/с.Heat-conducting particles are heated in a heater located outside the fragmentation reactor, and then they are fed into the fragmentation reactor, for example, by direct contact with hot gas in another reactor. The particles are heated to a temperature sufficient to transfer heat from the particle heater to the fragmentation reactor to provide sufficient heat transfer to the sugar solution to thermolytic fragmentation of the sugar and to produce a fragmentation product stream containing most of the C 1 -C 3 oxygenates. The flow of particles in the fluidized bed can be adjusted in accordance with the flow of the feedstock to provide the required amount of heat for the feedstock. Particles of materials with a high heat capacity require less mass flow than particles of materials with a lower heat capacity. In one embodiment, the particles obtained in step a) are fed to the fragmentation reactor at a mass flow rate of at least 10 kg / s, preferably at a mass flow rate of 10-1000 kg / s.

В контексте настоящего изобретения термин продукт фрагментации означает парообразный поток, полученный в результате термолитической фрагментации сахара. Термин продукт фрагментации с большой концентрацией частиц означает продукт фрагментации перед первой сепарацией частиц, который содержит большое количество частиц, а термин продукт фрагментации с малой концентрацией частиц означает продукт фрагментации после первой сепарации частиц, который содержит меньшее количество частиц. Термин неочищенный продукт фрагментации означает поток, выходящий из реактора фрагментации, из которого удалена часть частиц.In the context of the present invention, the term “fragmentation product” means a vaporous stream resulting from thermolytic fragmentation of sugar. The term high particle concentration fragmentation product means the fragmentation product before the first particle separation that contains a large amount of particles, and the term low particle concentration fragmentation product means the fragmentation product after the first particle separation that contains fewer particles. The term crude fragmentation product means the effluent from the fragmentation reactor from which a portion of the particles have been removed.

Предпочтительно, частицы выбраны из группы материалов, состоящей из песка, диоксида кремния, стекла, оксида алюминия, стали и карбида кремния.Preferably, the particles are selected from the group of materials consisting of sand, silicon dioxide, glass, aluminum oxide, steel and silicon carbide.

- 3 036685- 3 036685

Предпочтительно, средний размер частиц составляет 20-400 мкм, например, 20-300, 20-200 или 20100 мкм.Preferably, the average particle size is 20-400 microns, for example 20-300, 20-200 or 20,100 microns.

Реактор с псевдоожиженным слоем представляет собой реактор, в котором присутствует слой частиц, которые должны быть псевдоожижены потоком псевдоожижающего газа, который, как правило, подают в нижней части реактора. Состояние псевдоожижения частиц в таком слое регулируют в зависимости от скорости и физических свойств потока псевдоожижающего газа в сочетании с физическими свойствами частиц. Обычно считается, что в плотном слое/турбулентном слое/барботажном слое поверхностная скорость потока псевдоожижающего газа внутри реактора составляет 0,1-2 м/с. Считается, что поверхностная скорость псевдоожижающего потока в быстром слое (в райзере/реакторе переноса) внутри реактора составляет 3-22 м/с. Однако точный диапазон скоростей зависит от физических свойств частиц и псевдоожижающего газа и может быть определена экспериментальным путем или рассчитана способами, известными специалистам.A fluidized bed reactor is a reactor in which a bed of particles is present to be fluidized by a stream of fluidizing gas, which is generally fed at the bottom of the reactor. The fluidization state of the particles in such a bed is controlled depending on the speed and physical properties of the fluidizing gas stream in combination with the physical properties of the particles. It is generally considered that in the dense bed / turbulent bed / bubble bed, the superficial flow velocity of the fluidizing gas inside the reactor is 0.1-2 m / s. The superficial velocity of the fluidizing flow in the fast bed (riser / transfer reactor) inside the reactor is considered to be 3-22 m / s. However, the exact range of velocities depends on the physical properties of the particles and fluidizing gas and can be determined experimentally or calculated by methods known in the art.

В настоящем изобретении термолитическую фрагментацию осуществляют в реакторе с псевдоожиженным слоем, работающем в режиме быстрого псевдоожижения, то есть в реакторе с восходящим потоком. В целом, реактор с восходящим потоком представляет собой реактор, вытянутый в вертикальном направлении, в нижней части которого находится входное отверстие для подачи потока псевдоожижения, входное отверстие для подачи частиц и входное отверстие для подачи исходного сырья, при этом входное отверстие для подачи частиц расположено по ходу процесса после входного отверстия для подачи потока псевдоожижения, а входное отверстие для подачи исходного сырья расположено по ходу процесса после отверстия для подачи частиц. Для целей настоящего изобретения частицы могут образовывать плотнофазный псевдоожиженный слой в зоне между входным отверстием для подачи частиц и входным отверстием для подачи исходного сырья. При необходимости, можно обойтись без потока псевдоожижения и, следовательно, без входного отверстия для подачи потока псевдоожижения. Например, исходное сырье может подаваться непосредственно после теплопроводящих частиц и выступать, таким образом, в качестве потока псевдоожижения.In the present invention, thermolytic fragmentation is carried out in a fluidized bed reactor operating in a fast fluidization mode, that is, in an upflow reactor. In general, the riser is a vertically elongated reactor with a fluidization inlet, a particle inlet, and a feed inlet at the bottom, with the particle inlet located along downstream of the fluidization flow inlet, and the feed inlet located downstream of the particle feed port. For the purposes of the present invention, the particles can form a dense phase fluidized bed in the region between the particle feed inlet and the feed inlet. If necessary, it is possible to dispense with the fluidization flow and therefore without an inlet for feeding the fluidization flow. For example, the feedstock can be supplied directly after the heat transfer particles and thus act as a fluidization stream.

Температура частиц на подаче частиц в реактор фрагментации предпочтительно составляет по меньшей мере 300°С, например, по меньшей мере 400, 450, 500, 550, 600 или 650°С.The temperature of the particles at the feed of the particles to the fragmentation reactor is preferably at least 300 ° C, for example at least 400, 450, 500, 550, 600 or 650 ° C.

Предпочтительно, температура частиц на подаче находится в диапазоне 300-800°С, например, в диапазоне 400-800 или 450-650°С.Preferably, the feed temperature of the particles is in the range 300-800 ° C, for example in the range 400-800 or 450-650 ° C.

Исходное сырье может подаваться в любой момент после введения теплопроводящих частиц. Когда сырье контактирует с теплопроводящими частицами, образуется зона испарения, в которой происходит испарение растворителя, и в результате фрагментации сахара начинается образование газообразных продуктов. Это приводит к увеличению поверхностной скорости газа, который в результате этого улавливает теплопроводящие частицы. Соответственно, после отверстия для подачи исходного сырья теплопроводящие частицы и сырье образуют быстрый слой над зоной испарения, который может называться райзером. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения входное отверстие для подачи исходного сырья выполняют в нижней части райзера.The feedstock can be supplied at any time after the introduction of thermally conductive particles. When the raw material comes into contact with heat-conducting particles, an evaporation zone is formed, in which the solvent evaporates, and as a result of sugar fragmentation, the formation of gaseous products begins. This leads to an increase in the surface velocity of the gas, which as a result traps the heat-conducting particles. Accordingly, after the feed opening, the heat conductive particles and the feed form a fast layer above the evaporation zone, which can be called a riser. In accordance with one embodiment of the invention, the feed inlet is provided at the bottom of the riser.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения реактор фрагментации содержит первый сепаратор частиц после райзера для сепарации фракции частиц из продукта фрагментации с большой концентрацией частиц. Первый сепаратор частиц может также именоваться конечной частью райзера в тех случаях, когда он расположен сразу после райзера. Когда первый сепаратор частиц расположен перед этапом охлаждения или резкого охлаждения потока продукта фрагментации, преимущество состоит в том, что в этом случае исключается необходимость охлаждения фракции теплопроводящих частиц во время охлаждения потока продукта фрагментации, что позволяет избежать ненужных потерь тепла.In accordance with one embodiment of the invention, the fragmentation reactor comprises a first particle separator downstream of the riser for separating a particle fraction from a high particle concentration fragmentation product. The first particle separator may also be referred to as the end of the riser when it is located immediately after the riser. When the first particle separator is located before the cooling or quenching step of the fragmentation product stream, the advantage is that it eliminates the need to cool the heat-conducting particle fraction during cooling of the fragmentation product stream, thereby avoiding unnecessary heat loss.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения основную часть теплопроводящих частиц отделяют в первом сепараторе частиц. Соответственно, в первом сепараторе частиц от продукта фрагментации с большой концентрацией частиц происходит отделение более 50 мас.% теплопроводящих частиц, например, по меньшей мере 60, 70, 80, 90, 95 или 99 мас.%. Предпочтительно первый сепаратор частиц представляет собой сепаратор с изменением направления потока. В этом типе сепаратора происходит быстрое отделение продукта фрагментации от частиц, что позволяет быстрее выполнить резкое охлаждение и, таким образом, тепло воздействует на продукт фрагментации в течение минимального времени, тем самым количество распадающегося продукта фрагментации уменьшается, и предотвращается дальнейшая реакция смеси оксигенатов в продукте фрагментации. Обеспечиваемые таким образом быстрое нагревание исходного сырья и быстрое охлаждение продукта фрагментации являются в высокой степени предпочтительными, так как средний период времени, в течение которого оксигенаты в продукте фрагментации подвергают воздействию тепла и, следовательно, теплому распаду, очень короткий, при этом основную часть сахара, подаваемого в реактор, подвергают достаточному нагреву для протекания термолитической фрагментации.In accordance with one embodiment of the invention, a major portion of the thermally conductive particles are separated in a first particle separator. Accordingly, in the first particle separator, more than 50 wt.% Of heat-conducting particles are separated from the fragmentation product with a high concentration of particles, for example, at least 60, 70, 80, 90, 95 or 99 wt.%. Preferably, the first particle separator is a reversing separator. In this type of separator, a rapid separation of the fragmentation product from the particles occurs, which allows quicker quenching and, thus, heat acts on the fragmentation product for a minimum time, thereby the amount of disintegrating fragmentation product is reduced, and further reaction of the oxygenate mixture in the fragmentation product is prevented ... The rapid heating of the feedstock and the rapid cooling of the fragmentation product thus ensured are highly preferred, since the average time period during which the oxygenates in the fragmentation product are exposed to heat and hence warm decomposition is very short, with the majority of the sugar being fed to the reactor, is subjected to sufficient heating for thermolytic fragmentation to occur.

Соответственно, среднее время пребывания газа от подачи исходного сырья до резкого охлаждения находится в диапазоне 0,01-5 с, например 0,01-3 с, 0,1-1 с или 0,3-0,8 с. Среднее время пребывания в райзере, необходимое для того, чтобы основная часть сахара, подаваемого в реактор, подверглась воздейст- 4 036685 вию тепла, достаточному для термолитической фрагментации, зависит от скорости теплопередачи частиц. Скорость теплопередачи зависит от таких факторов, как температура частиц на подаче, теплоемкость частиц, растворитель, используемый в растворе сахара и т.д. Скорость частиц и конструкция реактора могут быть подобраны таким образом, чтобы обеспечить подачу достаточного, но не избыточного количества тепла для термолитической фрагментации. С помощью этого устройства может обеспечиваться очень высокая скорость нагрева исходного сырья, составляющая более 1000°С в секунду. Преимущество сепарации теплопроводящих частиц от продукта фрагментации с большой концентрацией частиц, перед резким охлаждением, состоит в том, что таким образом может осуществляться регенерация остаточного тепла теплопроводящих частиц.Accordingly, the average residence time of the gas from feeding the feedstock to quenching is in the range of 0.01-5 s, for example 0.01-3 s, 0.1-1 s, or 0.3-0.8 s. The average residence time in the riser required for the majority of the sugar fed to the reactor to be exposed to sufficient heat to cause thermolytic fragmentation depends on the heat transfer rate of the particles. The heat transfer rate depends on factors such as the temperature of the feed particles, the heat capacity of the particles, the solvent used in the sugar solution, etc. Particle velocity and reactor design can be adjusted to provide sufficient, but not excessive, heat for thermolytic fragmentation. With this device, a very high heating rate of the feedstock can be achieved, in excess of 1000 ° C per second. The advantage of separating the heat-conducting particles from the fragmentation product with a high particle concentration, before quenching, is that in this way the residual heat of the heat-conducting particles can be regenerated.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения газообразный продукт из реактора фрагментации отделяют от частиц до того, как они поступают в повторный нагреватель. Это может дополнительно повысить выход продукта.In accordance with one embodiment of the invention, the gaseous product from the fragmentation reactor is separated from the particles before they enter the reheater. This can further increase product yield.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения реактор содержит этап резкого охлаждения по ходу процесса после первого сепаратора частиц. Преимущество резкого охлаждения после сепарации фракции теплопроводящих частиц заключается в том, что при этом снижаются энергопотери. Это повышает энергоэффективность способа. Кроме того, когда присутствует меньшее количество теплопроводящих частиц, резкое охлаждение потока продукта фрагментации происходит быстрее и требует переноса меньшей энергии. Предпочтительно резкое охлаждение осуществляют путем подачи жидкости, такой как вода или потоки рециркуляции с последующих этапов процесса реактора фрагментации, в продукт фрагментации с малой концентрацией частиц. Такая жидкость может представлять собой промежуточный или конечный продукт, полученный после термолитической фрагментации. Это дополнительно повышает энергоэффективность процесса. В качестве альтернативы, резкое охлаждение может осуществляться путем непрямого теплообмена или путем введения более холодных частиц в продукт фрагментации с малой концентрацией частиц. Предпочтительно, частицы представляют собой частицы того же типа, что и частицы, используемые в качестве теплопроводящих частиц, только имеющие более низкую температуру. Преимущество этого состоит в том, что при подаче частиц они могут образовывать часть рециркуляционного потока частиц. Жидкость может быть впрыснута или распылена в продукт фрагментации с малой концентрацией частиц, например, через сопла в реакторе фрагментации.In accordance with one embodiment of the invention, the reactor comprises a downstream quenching step downstream of the first particle separator. The advantage of quenching after separation of the heat-conducting particle fraction is that it reduces energy losses. This increases the energy efficiency of the method. In addition, when fewer heat-conducting particles are present, the quenching of the fragmentation product stream is faster and requires less energy to be transferred. Preferably, the quenching is carried out by feeding a liquid, such as water or recycle streams from subsequent stages of the fragmentation reactor process, to the fragmentation product with a low particle concentration. Such a liquid can be an intermediate or a final product obtained after thermolytic fragmentation. This further increases the energy efficiency of the process. Alternatively, quenching can be accomplished by indirect heat exchange or by introducing colder particles into the low particle concentration fragmentation product. Preferably, the particles are of the same type as the particles used as heat-conducting particles, only at a lower temperature. The advantage of this is that when the particles are fed, they can form part of the recirculated particle stream. The liquid can be injected or sprayed into the fragmentation product with a low concentration of particles, for example, through nozzles in the fragmentation reactor.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения резкое охлаждение продукта фрагментации с малой концентрацией частиц, осуществляют до температуры менее 450°С, например, менее 400, 350 или 300°С.In accordance with one embodiment of the invention, the quenching of the low particle concentration fragmentation product is carried out to a temperature of less than 450 ° C, for example less than 400, 350 or 300 ° C.

Термолитическая фрагментация сахара является эндотермической реакцией, в основном, за счет испарения исходного сырья. Таким образом, в ходе процесса теплопроводящие частицы будут терять некоторое количество тепла, если в процесс не будет подаваться дополнительное тепло. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения температурная разница между температурой на подаче частиц и на выходе из реактора фрагментации находится в диапазоне 10-600°С, например 50-250°С. В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения температура теплопроводящих частиц на выходе из реактора фрагментации находится в диапазоне 250-700, например 300-600 или 350-550°С.Thermolytic fragmentation of sugar is an endothermic reaction, mainly due to the evaporation of the feedstock. Thus, the heat-conducting particles will lose some heat during the process unless additional heat is supplied to the process. In accordance with one embodiment of the invention, the temperature difference between the particle feed temperature and the outlet temperature of the fragmentation reactor is in the range of 10-600 ° C, for example 50-250 ° C. In accordance with another embodiment of the invention, the temperature of the thermally conductive particles at the outlet of the fragmentation reactor is in the range of 250-700, for example 300-600 or 350-550 ° C.

Теплопроводящие частицы, отделенные в первом сепараторе частиц от продукта фрагментации с большой концентрацией частиц, перемещают в повторный нагреватель, в котором происходит нагрев теплопроводящих частиц с последующей их рециркуляцией в реактор фрагментации. Преимуществом такого внешнего нагрева теплопроводящих частиц является то, что источник тепла не влияет на реакцию термолитической фрагментации. Таким образом, это позволяет осуществлять процесс нагревания, который включает сгорание в присутствии избытка кислорода, чтобы обеспечить тепло для начала эндотермической реакции без воздействия кислорода на переокисление сахара.The heat-conducting particles, separated in the first particle separator from the fragmentation product with a high concentration of particles, are transferred to a re-heater, in which the heat-conducting particles are heated with their subsequent recirculation to the fragmentation reactor. The advantage of such external heating of the heat-conducting particles is that the heat source does not affect the thermolytic fragmentation reaction. Thus, it allows for a heating process that involves combustion in the presence of excess oxygen to provide heat to initiate an endothermic reaction without oxygen affecting sugar peroxidation.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения реактор содержит камеру нагрева для нагрева теплопроводящих частиц и источник нагрева. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения повторный нагреватель представляет собой реактор с псевдоожиженным слоем, содержащий райзер.In accordance with one embodiment of the invention, the reactor includes a heating chamber for heating heat-conducting particles and a heating source. In accordance with one embodiment of the invention, the reheater is a fluidized bed reactor containing a riser.

Предпочтительно, температура теплопроводящих частиц на выходе из повторного нагревателя находится в диапазоне 300-800°С, например, 400-800, 400-700 или 500-700°С.Preferably, the temperature of the heat-conducting particles leaving the reheater is in the range of 300-800 ° C, for example 400-800, 400-700, or 500-700 ° C.

Реактор фрагментации может содержать второй сепаратор частиц, расположенный по ходу процесса после этапа резкого охлаждения. Его используют для удаления оставшихся теплопроводящих частиц для получения продукта фрагментации с более высокой степенью чистоты. При удалении максимального количества частиц снижается износ расположенного далее по ходу процесса оборудования и уменьшается возможность нарушений на последующих этапах. В контексте настоящего изобретения термин удалить означает уменьшить количество. Кроме того, отделенные теплопроводящие частицы могут подаваться в повторный нагреватель. В качестве альтернативы, удаленные во втором сепараторе теплопроводящие частицы, которые были подвергнуты охлаждению, могут дополнительно охлаждаться и использоваться в качестве частиц для резкого охлаждения в реакторе фрагментации.The fragmentation reactor may include a second particle separator located downstream of the quenching step. It is used to remove the remaining heat-conducting particles to obtain a fragmentation product of higher purity. Removing the maximum amount of particles reduces wear on downstream equipment and reduces the potential for disruption in subsequent steps. In the context of the present invention, the term to remove means to reduce the amount. In addition, the separated heat-conducting particles can be fed to the reheater. Alternatively, the heat-conducting particles removed in the second separator and which have been cooled can be further cooled and used as quench particles in the fragmentation reactor.

Преимущество использования теплопроводящих частиц для обеспечения тепла для термолитической фрагментации состоит в том, что при этом реактор фрагментации может не содержать устройствоAn advantage of using thermally conductive particles to provide heat for thermolytic fragmentation is that the fragmentation reactor may not contain a device.

- 5 036685 для нагрева ни внутри, ни на поверхности реактора. Однако это не означает, что реактор фрагментации не может содержать такие нагревательные устройства в принципе. Использование частиц для обеспечения тепла для термолитической фрагментации сахара выгодно по нескольким причинам. Например, частицы имеют большую площадь поверхности для передачи тепла к большим количествам сахара. Эти преимущества продолжают существовать даже при использовании способа в крупномасштабном производстве. Фактически, маловероятно, что достаточная теплопередача ограничит производительность способа согласно изобретению.- 5 036685 for heating neither inside nor on the surface of the reactor. However, this does not mean that the fragmentation reactor cannot contain such heating devices in principle. The use of particles to provide heat for thermolytic fragmentation of sugar is beneficial for several reasons. For example, the particles have a large surface area to transfer heat to large amounts of sugar. These advantages continue to exist even when using the method in large-scale production. In fact, it is unlikely that sufficient heat transfer will limit the throughput of the process according to the invention.

Раствор исходного сырья, полученный на этапе с), содержит сахар. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения раствор исходного сырья представляет собой водный раствор сахара. В контексте настоящего изобретения термин сахар означает углевод, содержащий один или несколько сахаридных остатков С6 и/или С5, главным образом, в форме моно- и/или дисахарида (дисахаридов). В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения сахар выбирают из группы, состоящей из сахарозы, лактозы, ксилозы, арабинозы, рибозы, маннозы, тагатозы, галактозы, глюкозы и фруктозы или их смесей. Сахар также может быть в форме сахарного сиропа. Термолитическая фрагментация глюкозы обеспечивает высокий выход гликолевого альдегида. Соответственно, если желательно обеспечить высокий выход гликолевого альдегида, предпочтительными являются сахара, содержащие глюкозные остатки.The feedstock solution obtained in step c) contains sugar. In accordance with one embodiment of the invention, the feed solution is an aqueous sugar solution. In the context of the present invention, the term sugar means a carbohydrate containing one or more C6 and / or C5 saccharide residues, mainly in the form of mono- and / or disaccharide (s). In accordance with one embodiment of the invention, the sugar is selected from the group consisting of sucrose, lactose, xylose, arabinose, ribose, mannose, tagatose, galactose, glucose and fructose, or mixtures thereof. Sugar can also be in the form of a sugar syrup. Thermolytic fragmentation of glucose provides a high yield of glycolaldehyde. Accordingly, if a high yield of glycolaldehyde is desired, sugars containing glucose residues are preferred.

В еще одном варианте осуществления изобретения раствор исходного сырья вводят в реакционную камеру с псевдоожиженным слоем в виде водного раствора, содержащего до 90 мас.% сахара. В еще одном варианте осуществления изобретения раствор исходного сырья вводят в реакционную камеру с псевдоожиженным слоем в виде водного раствора, содержащего 10-90 мас.% сахара, например, 30-80%, или 40-70 мас.% сахара.In yet another embodiment of the invention, the feedstock solution is introduced into the fluidized bed reaction chamber as an aqueous solution containing up to 90 wt% sugar. In yet another embodiment of the invention, the feed solution is introduced into the fluidized bed reaction chamber as an aqueous solution containing 10-90 wt% sugar, eg 30-80%, or 40-70 wt% sugar.

С13 оксигенаты, полученные с использованием способа по настоящему изобретению, состоят, преимущественно, из формальдегида (C1), гликолевого альдегида (С2), глиоксаля (С2), пирувальдегида (С3) и ацетола (С3). Однако для большинства применений С2- и С3 оксигенаты в качестве продукта представляют наибольшую ценность. Неочищенный продукт фрагментации, полученный с использованием способа по настоящему изобретению, содержит смесь С13 оксигенатов. В настоящем документе следующие термины могут использоваться взаимозаменяемо: смесь С1-С3 оксигенатов, продукт С1-С3 оксигенатов и С13 оксигенаты. В одном варианте осуществления изобретения продукт фрагментации содержит большое количество гликолевого альдегида, это означает, что по меньшей мере 50%, например, по меньшей мере 60% или 70 мас.% смеси С1-С3 оксигенатов составляет гликолевый альдегид. В еще одном варианте осуществления изобретения по меньшей мере 50%, например, по меньшей мере 60, 70 или 80 мас.% смеси С1-С3 оксигенатов составляет гликолевый альдегид или глиоксаль. В еще одном варианте осуществления изобретения по меньшей мере 3%, например, по меньшей мере 5% или 7 мас.% смеси С1-С3 оксигенатов составляет пирувальдегид. В еще одном варианте осуществления изобретения по меньшей мере 3%, например, по меньшей мере 5% или 7 мас.% смеси С1-С3 оксигенатов составляет пирувальдегид или ацетол.The C 1 -C 3 oxygenates obtained using the method according to the present invention consist mainly of formaldehyde (C1), glycolaldehyde (C2), glyoxal (C2), pyruvaldehyde (C3) and acetol (C3). However, for most applications, C2 and C3 oxygenates are the most valuable product as a product. The crude fragmentation product obtained using the method of the present invention contains a mixture of C 1 -C 3 oxygenates. In this document the following terms may be used interchangeably: a mixture of C 1 -C3 oxygenates, C 1 -C3 product oxygenates and C 1 to C 3 oxygenates. In one embodiment, the fragmentation product contains a large amount of glycolic aldehyde, which means that at least 50%, for example at least 60% or 70% by weight of the mixture of C 1 -C 3 oxygenates is glycolaldehyde. In yet another embodiment, at least 50%, for example at least 60, 70 or 80% by weight of the mixture of C 1 -C 3 oxygenates is glycolaldehyde or glyoxal. In yet another embodiment, at least 3%, for example at least 5% or 7% by weight of the mixture of C 1 -C 3 oxygenates is pyruvaldehyde. In yet another embodiment, at least 3%, for example at least 5% or 7% by weight of the mixture of C 1 -C 3 oxygenates is pyruvaldehyde or acetol.

Способ по настоящему изобретению может быть использован в крупномасштабном производстве С13 оксигенатов. Соответственно, количество сахара, для переработки которого может использоваться настоящий способ, составляет более 1000 т/год в одном реакторе, например, более 5000, 10000, 50000, 100000 или 1000000 т/год в одном реакторе фрагментации из расчета на сухую массу сахара.The method of the present invention can be used in the large-scale production of C 1 -C 3 oxygenates. Accordingly, the amount of sugar that can be processed by the present method is more than 1000 tons / year in one reactor, for example, more than 5000, 10,000, 50,000, 100,000 or 1,000,000 tons / year in one fragmentation reactor based on dry weight of sugar.

Преимуществом способа и устройства по настоящему изобретению является то, что с их помощью можно обеспечить общий выход по углероду С13 оксигенатов более 60 мол.%, например, более 70, 75 или 80 мол.%. Так как С2 и С3 оксигенаты являются, в целом, более ценным продуктом, чем C1 оксигенаты, желательно обеспечить высокий выход С2-С3 оксигенатов. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения общий выход по углероду С2-С3 оксигенатов составляет более 60 мол.%, например, более 70, 75 или 80 мол.%. В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения общий выход по углероду С2 оксигенатов составляет более 50 мол.%, например, более 60, 70, 75 или 80 мол.%. В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения общий выход по углероду гликолевого альдегида составляет более 50 мол.%, например, более 60, 70, 75 или 80 мол.%.An advantage of the method and device according to the present invention is that they can provide a total carbon yield of C 1 -C 3 oxygenates of more than 60 mol%, for example, more than 70, 75 or 80 mol%. Since C 2 and C 3 oxygenates are generally more valuable than C 1 oxygenates, it is desirable to provide high yields of C 2 -C 3 oxygenates. In accordance with one embodiment of the invention, the total carbon yield of C2-C3 oxygenates is greater than 60 mol%, for example, greater than 70, 75 or 80 mol%. According to yet another embodiment of the invention, the total carbon yield of C 2 oxygenates is greater than 50 mol%, for example, greater than 60, 70, 75 or 80 mol%. According to yet another embodiment of the invention, the total carbon yield of the glycolaldehyde is greater than 50 mol%, for example, greater than 60, 70, 75 or 80 mol%.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения повторный нагреватель представляет собой реактор типа райзера (который также именуют райзером). Преимущество использования этого типа повторного нагревателя состоит в том, что можно осуществлять быстрое нагревание больших количеств частиц, и что можно осуществлять реакцию горения отдельно от нагревания теплопроводящих частиц. Подачу теплопроводящих частиц осуществляют через входное отверстие для подачи частиц, и происходит их нагрев внутри райзера повторного нагревателя. Нагретые частицы покидают райзер повторного нагревателя через выходное отверстие для отвода частиц из повторного нагревателя. Предпочтительно, температура теплопроводящих частиц на выходе из повторного нагревателя находится в диапазоне 400-800°С, например, 500-700°С. Нагретые теплопроводящие частицы циркулируют от выходного отверстия для отвода частиц из повторного нагревателя до входного отверстия для подачи частиц в реактор фрагментации. Теплопроводящие частицы перемещают через трубопровод от выходного отверстия для отвода частиц из реактора фрагментации во входное отверстие для подачи частиц в повторный наIn accordance with one aspect of the present invention, the reheater is a riser reactor (also referred to as a riser). An advantage of using this type of reheater is that large quantities of particles can be rapidly heated and that the combustion reaction can be carried out separately from heating the heat-conducting particles. The conductive particles are fed through the particle feed inlet and are heated within the reheater riser. The heated particles leave the reheater riser through the reheater outlet. Preferably, the temperature of the thermally conductive particles leaving the reheater is in the range 400-800 ° C, for example 500-700 ° C. The heated heat-conducting particles are circulated from the particle outlet from the reheater to the particle feed inlet to the fragmentation reactor. Heat-conducting particles are moved through the pipeline from the outlet for removing particles from the fragmentation reactor to the inlet for feeding particles into the re

- 6 036685 греватель. В одном из вариантов осуществления изобретения выходное отверстие для отвода частиц из реактора фрагментации расположено выше, чем входное отверстие для подачи частиц в повторный нагреватель, чтобы гравитация способствовала транспортировке частиц. Аналогичным образом, нагретые частицы перемещают через трубопровод от выходного отверстия для отвода частиц из повторного нагревателя во входное отверстие для подачи частиц в реактор фрагментации. В одном из вариантов осуществления изобретения выходное отверстие для отвода частиц из повторного нагревателя расположено выше, чем входное отверстие для подачи частиц в реактор фрагментации, чтобы гравитация способствовала транспортировке частиц. Преимущество использования райзера как в реакторе фрагментации, так и в повторном нагревателе состоит в том, что можно использовать систему с циркулирующим псевдоожиженным слоем, в которой частицы поднимаются внутри райзера, а затем циркуляции частиц между двумя системами райзера способствует гравитация. Это является большим преимуществом при производстве в промышленных масштабах смесей C13 оксигенатов из сахаров.- 6 036685 heater. In one embodiment, the particle outlet from the fragmentation reactor is located higher than the particle feed inlet to the reheater so that gravity will aid in transporting the particles. Likewise, heated particles are transferred through a conduit from the reheater particle outlet to the particle inlet to the fragmentation reactor. In one embodiment, the particle outlet from the reheater is located higher than the particle feed inlet to the fragmentation reactor so that gravity will aid in transporting the particles. An advantage of using a riser in both a fragmentation reactor and a reheater is that a circulating fluidized bed system can be used in which the particles rise within the riser and then gravity aids in the circulation of the particles between the two riser systems. This is a great advantage when commercially produced mixtures of C 1 -C 3 oxygenates from sugars.

Чтобы обеспечить высокий выход углерода, желательно, чтобы в ходе процесса производилось минимальное количество кокса или полукокса. Однако при низком уровне кокса и полукокса происходит снижение количества тепла, выделяющегося при сгорании таких побочных продуктов. При осуществлении способа по настоящему изобретению обеспечивается снижение полученных количеств кокса и полукокса. Из-за этого требуется подача тепла из внешнего источника. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения повторный нагреватель содержит входное отверстие для подачи топлива и воздуха горения, горелку, входное отверстие для подачи частиц в повторный нагреватель, райзер повторного нагревателя, сепаратор частиц повторного нагревателя, выходное отверстие для отвода газа из повторного нагревателя и выходное отверстие для отвода частиц из повторного нагревателя. Воздух горения может представлять собой, например, атмосферный воздух или другой кислородсодержащий газ.To ensure a high carbon yield, it is desirable that the process produces a minimum amount of coke or char. However, with low levels of coke and semi-coke, there is a reduction in the amount of heat generated by the combustion of such by-products. When carrying out the method according to the present invention, it is possible to reduce the amounts of coke and char obtained. This requires the supply of heat from an external source. In accordance with one embodiment of the invention, the reheater includes an inlet for feeding fuel and combustion air, a burner, an inlet for feeding particles to a reheater, a reheater riser, a reheater particle separator, an outlet for venting gas from the reheater, and an outlet to remove particles from the reheater. The combustion air can be, for example, atmospheric air or other oxygen-containing gas.

Тепло может обеспечиваться с использованием горелки, которая расположена внутри повторного нагревателя, и с помощью которой происходит сжигание топлива в присутствии воздуха горения. Газ горения из камеры горения может подаваться в нижнюю часть райзера повторного нагревателя, где его смешивают с теплопроводящими частицами с образованием потока псевдоожижения внутри райзера повторного нагревателя.Heat can be provided using a burner that is located inside the reheater and which burns the fuel in the presence of combustion air. Combustion gas from the combustion chamber may be fed to the bottom of the reheater riser where it is mixed with heat conductive particles to form a fluidization stream within the reheater riser.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения горение воздуха и топлива осуществляется в отдельной камере горения. Затем горячий газ горения может контактировать с частицами внутри райзера повторного нагревателя, в результате чего частицы поглощают тепло от газа горения. То, что камера горения расположена отдельно от входного отверстия для подачи частиц в повторный нагреватель имеет то преимущество, что таким образом может быть обеспечен более высокий тепловой КПД и низкий уровень эмиссии несгоревших углеводородов.In accordance with one embodiment of the invention, combustion of air and fuel takes place in a separate combustion chamber. The hot combustion gas can then contact the particles within the reheater riser, causing the particles to absorb heat from the combustion gas. The fact that the combustion chamber is separate from the particle feed inlet to the reheater has the advantage that higher thermal efficiency and lower emissions of unburned hydrocarbons can be achieved in this way.

Специалистам известны ступенчатые горелки для сжигания топлива и воздуха, которые используются для снижения выбросов оксидов азота. Такие горелки также могут использоваться для осуществления настоящего изобретения. Другими способами снижения выбросов оксидов азота являются, например, рециркуляция части отработанного газа от выходного отверстия для отвода газа из повторного нагревателя в секцию горелки для снижения содержания кислорода в зоне пламени или поэтапная подача топлива и частиц в райзер повторного нагревателя для создания зон, в которых температура и содержание кислорода ниже и, следовательно, для уменьшения образования оксидов азота.Staged burners for combustion of fuel and air are known to those skilled in the art, which are used to reduce nitrogen oxide emissions. Such burners can also be used to carry out the present invention. Other ways to reduce NOx emissions are, for example, recirculating a portion of the exhaust gas from the reheater gas outlet to the burner section to reduce the oxygen content in the flame zone, or staging fuel and particulates into the reheater riser to create zones where the temperature and the oxygen content is lower and therefore to reduce the formation of nitrogen oxides.

Подходящими видами топлива являются, например, природный газ, нефть, уголь, пирогаз, газ, полученный в процессе газификации, газы, содержащие водород и монооксид углерода, отходы производства и биомасса. Преимущество использования газообразного топлива состоит в том, что оно не содержит зольных веществ, следовательно, при этом отсутствуют проблемы, связанные с золой, таких как агломерация псевдоожиженного слоя, которая часто наблюдается при использовании, например, топлива из биомассы в твердом виде. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения предпочтительным топливом является природный газ. Природный газ является более доступным видом топлива, и его сгорание относительно экологически безвредно по сравнению с другими видами топлива. Температура горения довольно высока. Следовательно, горение в камере горения может предпочтительно осуществляться отдельно от райзера повторного нагревателя, а подача газа горения в райзер повторного нагревателя может осуществляться таким образом, чтобы обеспечить необходимую температуру нагретых частиц на выходе.Suitable fuels are, for example, natural gas, oil, coal, pyrolysis gas, gas from the gasification process, gases containing hydrogen and carbon monoxide, waste products and biomass. The advantage of using a gaseous fuel is that it does not contain ash, hence avoiding the problems associated with ash, such as fluidized bed agglomeration, which is often observed when using, for example, biomass fuels in solid form. In accordance with one embodiment of the invention, the preferred fuel is natural gas. Natural gas is a more readily available fuel and combustion is relatively environmentally friendly compared to other fuels. The combustion temperature is quite high. Consequently, the combustion in the combustion chamber can preferably be carried out separately from the reheater riser, and the supply of combustion gas to the reheater riser can be carried out in such a way as to provide the desired outlet temperature of the heated particles.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения избыточный кислород из повторного нагревателя отделяется от частиц до того, как они поступают в реактор фрагментации. Это может дополнительно повысить выход продукта и чистоту продукта за счет минимизации побочных реакций оксигенатов с 02 в реакторе фрагментации. Камера удаления частиц предпочтительно расположена по ходу процесса после сепаратора частиц повторного нагревателя, но перед входным отверстием для подачи частиц в реактор фрагментации.In accordance with one embodiment of the invention, excess oxygen from the reheater is separated from the particles before they enter the fragmentation reactor. This can further increase product yield and product purity by minimizing O2 oxygenate side reactions in the fragmentation reactor. The particle removal chamber is preferably located downstream of the reheater particle separator but upstream of the particle feed inlet to the fragmentation reactor.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения способ термолитической фрагментации осуществляют как непрерывный процесс. Это является преимуществом при промышленном применении.In accordance with one embodiment of the invention, the thermolytic fragmentation process is carried out as a continuous process. This is an advantage in industrial applications.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения способ термолитической фрагмен- 7 036685 тации осуществляют в инертной атмосфере, например, в атмосфере азота или пара.In accordance with one embodiment of the invention, the thermolytic fragmentation process is carried out under an inert atmosphere, such as nitrogen or steam.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предоставляется способ получения С13 гидроксисоединения из сахара, при этом указанный способ включает следующие этапы:In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a method for preparing a C 1 -C 3 hydroxy compound from sugar, said method comprising the steps of:

осуществление процесса термолитической фрагментации по настоящему изобретению с образованием неочищенного продукта фрагментации, содержащего С13 оксигенаты;carrying out the thermolytic fragmentation process of the present invention to form a crude fragmentation product containing C 1 -C 3 oxygenates;

а затем гидрогенизацию неочищенного продукта фрагментации, с получением соответствующих Ο13 гидроксисоединений. Гидроксисоединениями С13 являются, например, этиленгликоль, пропиленгликоль и метанол.and then hydrogenating the crude fragmentation product to give the corresponding 1 to Ο 3 hydroxy compounds. C 1 -C 3 hydroxy compounds are, for example, ethylene glycol, propylene glycol and methanol.

Способ по настоящему изобретению может осуществляться в реакторе фрагментации, в котором теплопроводящие частицы находятся в псевдоожиженном слое, и в котором обеспечивается эффективная сепарация частиц после термолитической фрагментации и эффективный повторный нагрев теплопроводящих частиц.The process of the present invention can be carried out in a fragmentation reactor in which the thermally conductive particles are in a fluidized bed, and in which effective separation of particles after thermolytic fragmentation and effective reheating of the thermally conductive particles is achieved.

Соответственно, согласно настоящему изобретению предоставляется система для фрагментации композиции на основе сахара, с получением С13 оксигенатов, причем эта система содержит реактор фрагментации, причем указанный реактор содержит следующие элементы:Accordingly, according to the present invention, there is provided a system for fragmentation of a sugar-based composition to produce C 1 -C 3 oxygenates, the system comprising a fragmentation reactor, said reactor comprising the following elements:

райзер;riser;

первый сепаратор частиц;first particle separator;

входное отверстие для подачи потока псевдоожижения;an inlet for feeding a fluidization stream;

входное отверстие для подачи частиц;particle feed inlet;

входное отверстие для подачи исходного сырья;feed inlet;

выходное отверстие для отвода частиц;outlet for removal of particles;

выходное отверстие для отвода продукта;outlet for product removal;

при этом райзер расположен внутри реактора фрагментации в нижней его части;the riser is located inside the fragmentation reactor in its lower part;

входное отверстие для подачи потока псевдоожижения и входное отверстие для подачи частиц расположены в нижней части райзера;the inlet for feeding the fluidization stream and the inlet for feeding the particles are located at the bottom of the riser;

входное отверстие для подачи исходного сырья расположено в нижней части;the feed inlet is located at the bottom;

райзера над входным отверстием для подачи частиц;a riser above the particle feed inlet;

райзер выполнен с возможностью псевдоожижения частиц;the riser is configured to fluidize the particles;

первый сепаратор частиц расположен в верхней части райзера и выполнен с возможностью сепарации по меньшей мере части частиц из потока псевдоожижения, и при этом реактор дополнительно содержит секцию охлаждения, расположенную ниже по потоку относительно первого сепаратора частиц, при этом указанная секция охлаждения выполнена с возможностью охлаждения потока псевдоожижения, покидающего первый сепаратор частиц, и система дополнительно содержит повторный нагреватель для повторного нагрева частиц, покидающих реактор фрагментации, а повторный нагреватель содержит входное отверстие для подачи топлива и воздуха горения, горелку, входное отверстие для подачи частиц в повторный нагреватель, райзер повторного нагревателя, сепаратор частиц повторного нагревателя, выходное отверстие для отвода газа из повторного нагревателя и выходное отверстие для отвода частиц из повторного нагревателя.the first particle separator is located in the upper part of the riser and is configured to separate at least part of the particles from the fluidization stream, and the reactor further comprises a cooling section located downstream of the first particle separator, while said cooling section is configured to cool the flow fluidization leaving the first particle separator, and the system further comprises a reheater for reheating the particles leaving the fragmentation reactor, and the reheater comprises an inlet for feeding fuel and combustion air, a burner, an inlet for feeding particles to the reheater, a reheater riser, a reheater particle separator, an outlet for removing gas from the reheater, and an outlet for removing particles from the reheater.

Преимуществом такого устройства является то, что в нем может осуществляться способ по настоящему изобретению, с использованием которого обеспечивается энергоэффективный способ получения неочищенного продукта фрагментации с высоким выходом С13 оксигенатов, и высоким выходом углерода в продукте фрагментации, таким образом, с помощью указанного устройства обеспечивается способ, который может использоваться для крупномасштабного производства, например, этиленгликоля и пропиленгликоля из сахаров. Данное устройство может быть использовано в непрерывном производстве С13 оксигенатов.The advantage of such a device is that it can carry out the method according to the present invention, which provides an energy efficient method for producing a crude fragmentation product with a high yield of C 1 -C 3 oxygenates, and a high carbon yield in the fragmentation product, thus using the specified the device provides a method that can be used for large scale production of, for example, ethylene glycol and propylene glycol from sugars. This device can be used in the continuous production of C 1 -C 3 oxygenates.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения система может дополнительно содержать второй сепаратор частиц внутри реактора, при этом второй сепаратор частиц расположен в верхней части реактора фрагментации и выполнен с возможностью дополнительной сепарации фракции частиц из потока псевдоожижения.In accordance with one embodiment of the invention, the system may further comprise a second particle separator within the reactor, the second particle separator being located at the top of the fragmentation reactor and configured to further separate a fraction of particles from the fluidization stream.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения резкое охлаждение в секции охлаждения осуществляют за счет введения жидкости в реактор фрагментации.In accordance with one embodiment of the invention, the quenching in the cooling section is performed by introducing liquid into the fragmentation reactor.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения резкое охлаждение в секции охлаждения осуществляют за счет подачи в реактор фрагментации потока частиц с более низкой температурой.In accordance with one embodiment of the invention, the quenching in the cooling section is performed by feeding a stream of particles at a lower temperature to the fragmentation reactor.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения секция охлаждения содержит непрямой теплообменник.In accordance with one embodiment of the invention, the cooling section comprises an indirect heat exchanger.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения первый сепаратор частиц представляет собой сепаратор малого объема.In accordance with one embodiment of the invention, the first particle separator is a small volume separator.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения первый сепаратор частиц содержит, по меньшей мере, один сепаратор с изменением направления потока.In accordance with one embodiment of the invention, the first particle separator comprises at least one reversing separator.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения первый сепаратор частиц содержит по меньшей мере одну трубу, которая расположена таким образом, что один ее конец гидравлически соединен с верхней частью райзера, а второй направлен вниз и гидравлически соединен с реактором фраг- 8 036685 ментации, при этом он находится внутри реактора фрагментации и выходит за пределы райзера.In accordance with one embodiment of the invention, the first particle separator comprises at least one tube, which is positioned such that one end thereof is hydraulically connected to the top of the riser and the other is directed downward and hydraulically connected to the fragmentation reactor, wherein it resides inside the fragmentation reactor and extends outside the riser.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения второй сепаратор частиц представляет собой по меньшей мере один циклон.In accordance with one embodiment of the invention, the second particle separator is at least one cyclone.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения горелка и входное отверстие для подачи топлива и воздуха горения расположены по ходу процесса перед райзером повторного нагревателя, а входное отверстие для подачи частиц в повторный нагреватель расположено в нижней части райзера повторного нагревателя по ходу процесса после горелки, и входное отверстие для подачи частиц в повторный нагреватель гидравлически соединено с выходным отверстием для отвода частиц из реактора фрагментации, при этом райзер повторного нагревателя выполнен с возможностью повторного нагрева частиц, покидающих реактор фрагментации с использованием газа, нагретого в горелке.In accordance with one embodiment of the invention, the burner and the fuel and combustion air inlet are located downstream of the reheater riser, and the reheater inlet is located at the bottom of the reheater riser downstream of the burner, and the reheater inlet the reheater feed port is hydraulically connected to the reheater outlet, the reheater riser being configured to reheat the particles leaving the fragmentation reactor using gas heated in the burner.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения сепаратор частиц повторного нагревателя расположен по ходу процесса после райзера повторного нагревателя, а выходное отверстие для отвода частиц из повторного нагревателя гидравлически соединено с входным отверстием для подачи частиц в реактор фрагментации.In accordance with one embodiment of the invention, a reheater particle separator is located downstream of the reheater riser, and an outlet for withdrawing particles from the reheater is hydraulically connected to the particle feed inlet to the fragmentation reactor.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения в камере горения предусмотрена горелка. Она может быть отделена от райзера пережимом. Например, площадь поперечного сечения в таком суженном участке по меньшей мере на 25% меньше, чем площадь поперечного сечения райзера, расположенной выше, а длина суженного участка составляет по меньшей мере 0,5 м.In accordance with one embodiment of the invention, a burner is provided in the combustion chamber. It can be clamped away from the riser. For example, the cross-sectional area of such a constricted portion is at least 25% less than the cross-sectional area of the higher riser, and the length of the constricted portion is at least 0.5 m.

Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings

Примеры вариантов осуществления настоящего изобретения будут поясняться со ссылкой на прилагаемые чертежи. Следует понимать, что прилагаемые чертежи иллюстрируют лишь примеры вариантов осуществления настоящего изобретения и, следовательно, не должны рассматриваться в качестве ограничения объема настоящего изобретения, так как изобретение может включать и иные альтернативные варианты осуществления изобретения.Examples of embodiments of the present invention will be explained with reference to the accompanying drawings. It should be understood that the accompanying drawings illustrate only examples of embodiments of the present invention and, therefore, should not be construed as limiting the scope of the present invention, as the invention may include other alternative embodiments of the invention.

На фиг. 1 представлен вид сбоку в разрезе реактора фрагментации в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.FIG. 1 is a cross-sectional side view of a fragmentation reactor in accordance with one embodiment of the invention.

На фиг. 2 приведен вид сверху реактора фрагментации в соответствии с вариантом осуществления, изображение которого приведено на фиг. 1.FIG. 2 is a top view of a fragmentation reactor in accordance with the embodiment depicted in FIG. one.

На фиг. 3 представлен вид в разрезе повторного нагревателя в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.FIG. 3 is a cross-sectional view of a reheater in accordance with one embodiment of the invention.

На фиг. 4 представлен вид в разрезе системы, содержащей реактор фрагментации, который гидравлически соединен с нагревателем повторного нагрева, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.FIG. 4 is a cross-sectional view of a system comprising a fragmentation reactor that is hydraulically coupled to a reheat heater, in accordance with one embodiment of the invention.

Номера позиций:Item numbers:

1. Реактор фрагментации.1. Fragmentation reactor.

2. Райзер реактора фрагментации.2. Fragmentation reactor riser.

3. Первый сепаратор частиц.3. First particle separator.

4. Второй сепаратор частиц.4. Second particle separator.

5. Секция охлаждения.5. Cooling section.

6. Входное отверстие для подачи потока псевдоожижения.6. Inlet for fluidizing flow.

7. Входное отверстие для подачи частиц.7. Inlet for feeding particles.

8. Входное отверстие для подачи исходного сырья.8. Inlet for feeding raw materials.

9. Выходное отверстие для отвода продукта.9. Product outlet.

10. Выходное отверстие для отвода частиц.10. Particle outlet.

11. Повторный нагреватель.11. Reheater.

12. Входное отверстие для подачи топлива и воздуха горения.12. Inlet for fuel and combustion air.

13. Камера горения.13. Combustion chamber.

14. Входное отверстие для подачи частиц в повторный нагреватель.14. Inlet for feeding particles into the reheater.

15. Райзер повторного нагревателя.15. Riser reheater.

16. Сепаратор частиц повторного нагревателя.16. Separator for reheater particles.

17. Выходное отверстие для отвода частиц из повторного нагревателя.17. An outlet for removing particles from the reheater.

18. Выходное отверстие для отвода газа из повторного нагревателя.18. Outlet for venting gas from reheater.

19. Второй сепаратор частиц повторного нагревателя.19. Second reheater particle separator.

20. Камера удаления частиц.20. Particle removal chamber.

21. Входное отверстие для подачи газа псевдоожижения в повторный нагреватель.21. Fluidizing gas inlet to reheater.

22. Второе входное отверстие для подачи газа псевдоожижения и отпарного газа в повторный нагреватель.22. Second inlet for feeding fluidizing gas and stripping gas to reheater.

Подробное описаниеDetailed description

Как показано на фиг. 1 и фиг. 4, реактор фрагментации по изобретению вытянут в вертикальном направлении. Внутри реактора фрагментации выполнен райзер 02, который относительно высоты имеет небольшую площадь поперечного сечения. Этим обеспечивается малое время пребывания частиц внутри райзера. В нижней части райзера предусмотрено входное отверстие 06 для подачи газа псевдоожижения,As shown in FIG. 1 and FIG. 4, the fragmentation reactor of the invention is vertically extended. The riser 02 is made inside the fragmentation reactor, which has a small cross-sectional area relative to its height. This ensures a short residence time of the particles inside the riser. At the bottom of the riser there is an inlet 06 for supplying fluidizing gas,

- 9 036685 которое предназначено для подачи среды псевдоожижения в райзер и отверстие 07 для подачи частиц. Среда псевдоожижения способствует движению частиц от отверстия для подачи частиц к отверстию для подачи исходного сырья по направлению к верхней части райзера. Кроме того, поток псевдоожижения можно использовать для предварительной обработки частиц перед тем, как частицы контактируют с исходным сырьем. Входное отверстие 08 для подачи исходного сырья, расположенное над входным отверстием для подачи частиц и потока псевдоожижения, обеспечивает подачу исходного сырья в райзер. В изображенном варианте осуществления изобретения входное отверстие для подачи исходного сырья расположено в нижней части райзера, однако его положение может варьироваться в зависимости от технологических требований.- 9 036685 which is designed to supply fluidizing medium to the riser and port 07 for feeding particles. The fluidizing medium promotes movement of particles from the particle feed port to the feed port toward the top of the riser. In addition, the fluidization stream can be used to pretreat the particles before the particles contact the feedstock. The feed inlet 08, located above the particle feed and fluidization inlet, provides feed to the riser. In the illustrated embodiment, the feed inlet is located at the bottom of the riser, but its position may vary depending on process requirements.

После того, как произошло взаимодействие исходного сырья и частиц в райзере, осуществляют их сепарацию на выходе из райзера в первом сепараторе частиц 03. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения первый сепаратор частиц обеспечивает быстрое отделение частиц от продукта фрагментации, поскольку такое быстрое отделение является преимуществом для способа. Таким образом, сепаратор частиц может представлять собой сепаратор с малым временем пребывания. В соответствии с вариантом осуществления изобретения, показанном на фиг. 2 и фиг. 3, первый сепаратор частиц содержит выпускные трубы, которые вначале направлены вверх, когда поток поступает из райзера, а затем они меняют направление на 180°, и становятся направленными вниз внутри реактора фрагментации, при этом они находятся вне райзера; в контексте настоящего изобретения такой сепаратор именуется сепаратором частиц с изменением направления потока. В соответствии с вариантом осуществления изобретения, показанном на фиг. 4, первый сепаратор частиц содержит сепаратор газовых частиц, усиливающий выход газа и твердого вещества из райзера в тангенциальном направлении (относительно стенки элемента 1) в емкость 1; вследствие этого осуществляется сепарация. Часть частиц после выхода из первого сепаратора частиц оседает в нижней части реактора фрагментации. Соответственно, описанные признаки райзера, положение отверстия для подачи исходного сырья и малое время пребывания в первом сепараторе частиц обеспечивают малое время контакта частиц и исходного сырья, которое зависит также от параметров процесса, таких как объемный расход потока и габариты оборудования, которые все должны быть адаптированы к требованиям процесса.Once the feedstock and particles have interacted in the riser, they are separated at the outlet of the riser in a first particle separator 03. In accordance with one embodiment of the invention, the first particle separator provides rapid separation of particles from the fragmentation product, since such rapid separation is an advantage. for a fashion. Thus, the particle separator can be a short residence time separator. In accordance with the embodiment shown in FIG. 2 and FIG. 3, the first particle separator comprises outlet pipes that are initially directed upward as the flow enters from the riser, and then they change direction by 180 °, and become directed downward within the fragmentation reactor, while they are outside the riser; in the context of the present invention, such a separator is referred to as a reversing particle separator. In accordance with the embodiment shown in FIG. 4, the first particle separator comprises a gas particle separator that enhances the exit of gas and solids from the riser in the tangential direction (relative to the wall of element 1) into the vessel 1; as a result, separation takes place. Part of the particles after leaving the first particle separator settles in the lower part of the fragmentation reactor. Accordingly, the described riser features, the position of the feed port and the short residence time in the first particle separator provide short contact times between particles and feed, which also depends on process parameters such as volumetric flow rate and equipment dimensions, which must all be adapted. to process requirements.

Секция 05 охлаждения расположена внутри реактора фрагментации над первым сепаратором частиц, рядом с ним. В соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения секция охлаждения включает этап резкого охлаждения, на котором происходит впрыскивание охлаждающей среды, такой как вода или поток рециркуляции, которая быстро и эффективно охлаждает продукт путем испарения. В секции охлаждения могут использоваться также другие варианты, например, резкое охлаждение путем введения потока частиц или использование непрямых теплообменников, в результате чего может быть снижено общее энергопотребление системы реактора фрагментации. Быстрое охлаждение продукта может иметь существенное значение для процесса для обеспечения высокого выхода, так как продукт может быть чувствительным к длительному воздействию повышенных температур.Cooling section 05 is located inside the fragmentation reactor above the first particle separator, next to it. In accordance with the present embodiment, the cooling section includes a quenching step in which a cooling medium such as water or a recirculation stream is injected, which rapidly and efficiently cools the product by evaporation. Other options may also be used in the cooling section, such as quenching by introducing a particle stream or using indirect heat exchangers, which can reduce the overall energy consumption of the fragmentation reactor system. Rapid product cooling can be essential to the process to achieve high yields as the product can be sensitive to prolonged exposure to elevated temperatures.

После охлаждения продукт отводят из реактора фрагментации через выходное отверстие 09 для отвода продукта. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1 и фиг. 4, в реакторе фрагментации предусмотрен дополнительный второй сепаратор 04 частиц, который предназначен для дополнительного отделения фракции частиц от потока продукта перед отводом продукта. В этой секции реактора фрагментации продукт уже охлажден, следовательно, время пребывания имеет меньшее значение. Предусматривается второй сепаратор частиц, например, циклон, при этом указанный второй сепаратор частиц обеспечивает более высокую эффективность сепарации, по сравнению с сепаратором с изменением направления потока в отдельности (элемент 03). Выходное отверстие циклона для отвода газа соединено с выходным отверстием для отвода продукта, при этом частицы из выходного отверстия циклона подают в нижнюю часть реактора (01) фрагментации, где их поддерживают в псевдоожиженном состоянии с использованием входного отверстия (21) для газа псевдоожижения. Распределение газа псевдоожижения по поперечному сечению обеспечивается, например, с помощью рассеивателей. В нижней части реактора фрагментации осуществляют отвод отработанных частиц через выходное отверстие 10 для отвода частиц, которые затем подают в другой реактор для повторного нагрева.After cooling, the product is withdrawn from the fragmentation reactor through the product outlet 09. In the embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 4, an additional second particle separator 04 is provided in the fragmentation reactor, which is intended to further separate the particle fraction from the product stream before withdrawing the product. In this section of the fragmentation reactor, the product is already cooled, therefore the residence time is less important. A second particle separator is provided, for example a cyclone, wherein said second particle separator provides a higher separation efficiency than a reversing separator alone (item 03). The gas outlet of the cyclone is connected to the product outlet, and the particles from the cyclone outlet are fed to the bottom of the fragmentation reactor (01), where they are kept in a fluidized state using the fluidization gas inlet (21). The cross-sectional distribution of the fluidizing gas is achieved, for example, by means of diffusers. In the lower part of the fragmentation reactor, waste particles are removed through an outlet 10 to remove particles, which are then fed to another reactor for reheating.

На фиг. 2 приведен вид сверху реактора фрагментации в соответствии с вариантом осуществления, изображение которого приведено на фиг. 1, и в соответствии с описанием для варианта осуществления, приведенным выше. Как показано, райзер расположен в центре горизонтального поперечного сечения реактора фрагментации. Кроме того, показано множество выходных труб, которые образуют первый сепаратор частиц, а также второй сепаратор частиц, который расположен в стороне от центра реактора фрагментации.FIG. 2 is a top view of a fragmentation reactor in accordance with the embodiment depicted in FIG. 1, and in accordance with the description for the embodiment above. As shown, the riser is located at the center of the horizontal cross-section of the fragmentation reactor. In addition, a plurality of outlet pipes are shown that form a first particle separator as well as a second particle separator that is located away from the center of the fragmentation reactor.

На фиг. 1 и фиг. 2 внутри реактора фрагментации размещен второй сепаратор частиц. Второй сепаратор частиц может содержать один или несколько циклонов. В соответствии с другими вариантами осуществления изобретения, которые не показаны, эти циклоны также могут быть размещены вне реактора фрагментации, например, выше реактора фрагментации, с опускными трубами, проходящими через крышу реактора фрагментации, или сбоку от реактора фрагментации с наклонными с опускными трубами, или в них может использоваться, например, уплотнение контура или L-клапан. Если вторые циклоныFIG. 1 and FIG. 2, a second particle separator is located inside the fragmentation reactor. The second particle separator may contain one or more cyclones. In accordance with other embodiments not shown, these cyclones can also be located outside the fragmentation reactor, for example, above the fragmentation reactor, with dip tubes extending through the roof of the fragmentation reactor, or to the side of the fragmentation reactor with inclined dip tubes, or they can use, for example, a loop seal or an L-valve. If the second cyclones

- 10 036685 размещены вне корпуса реактора, время пребывания оксигенатного продукта в реакторе фрагментации может быть уменьшено. В варианте осуществления изобретения, приведенном на фиг. 4, на реакторе фрагментации размещены внешние циклоны.- 10 036685 are placed outside the reactor vessel, the residence time of the oxygenate product in the fragmentation reactor can be reduced. In the embodiment shown in FIG. 4, external cyclones are placed on the fragmentation reactor.

На фиг. 3 и фиг. 4 показан повторный нагреватель 11 для повторного нагрева частиц, покидающих реактор фрагментации. Входное отверстие 14 для подачи частиц в повторный нагреватель гидравлически соединено с выходным отверстием 10 для отвода частиц из реактора фрагментации, а выходное отверстие 17 для отвода частиц из повторного нагревателя гидравлически соединено с входным отверстием 7 для подачи частиц в реактор фрагментации. Повторный нагреватель дополнительно содержит псевдоожиженный слой типа райзера, райзер 15 повторного нагревателя с камерой 13 горения, которая гидравлически соединена с нижней частью райзера. Через входное отверстие 12 для подачи топлива и воздуха горения осуществляют подачу топлива и воздуха горения в горелку, в ходе функционирования которой осуществляют подачу тепла в райзер повторного нагревателя. Входное отверстие для подачи частиц в повторный нагреватель расположено в нижней части райзера повторного нагревателя, при этом частицы, покидающие реактор фрагментации, попадают в райзер повторного нагревателя, где происходит их псевдоожижение в направленном вверх потоке с помощью горячего газа, который подают из камеры горения при нагреве. Соединение между горелкой и входным отверстием для подачи частиц в повторный нагреватель предназначено для того, чтобы снизить/предотвратить выпадение частиц из райзера в камеру горения. Эта конструкция может реализовываться различными способами. На фиг. 3 и фиг. 4 показан пережим между элементами 13 и 15, этот пережим обеспечивает увеличение скорости газа, что снижает/предотвращает выпадение частиц. После повторного нагрева частицы отделяют от газа горения и подают обратно в реактор фрагментации. В варианте осуществления, показанном на фиг. 3, сепаратор 16 частиц повторного нагревателя представляет собой циклон, который обеспечивает отвод газа из повторного нагревателя через выходное отверстие 18 для отвода газа из повторного нагревателя, при этом отделенные частицы выходят из повторного нагревателя через выходное отверстие для отвода частиц из повторного нагревателя, которое соединено с выходным отверстием для отвода частиц из циклона повторного нагревателя. Следует понимать, что степень сепарации в сепараторах частиц зависит от различных параметров процесса, известных специалистам, таких как перепад давления в сепараторе, скорости потока, размер частиц и т.д.FIG. 3 and FIG. 4 shows a reheater 11 for reheating particles leaving the fragmentation reactor. The inlet 14 for feeding particles into the reheater is hydraulically connected to the outlet 10 for removing particles from the fragmentation reactor, and the outlet 17 for removing particles from the reheater is hydraulically connected to the inlet 7 for feeding particles into the fragmentation reactor. The reheater further comprises a riser-type fluidized bed, a reheater riser 15 with a combustion chamber 13 that is hydraulically connected to the bottom of the riser. Through the inlet 12 for supplying fuel and combustion air, fuel and combustion air are supplied to the burner, during the operation of which heat is supplied to the riser of the reheater. The reheater inlet is located at the bottom of the reheater riser whereby particles leaving the fragmentation reactor enter the reheater riser where they are fluidized in an upward flow with hot gas supplied from the combustion chamber when heated. ... The connection between the burner and the particle feed inlet to the reheater is designed to reduce / prevent the escape of particles from the riser into the combustion chamber. This design can be implemented in various ways. FIG. 3 and FIG. 4 shows the pinch between elements 13 and 15, this pinch provides an increase in the gas velocity, which reduces / prevents the precipitation of particles. After reheating, the particles are separated from the combustion gas and fed back to the fragmentation reactor. In the embodiment shown in FIG. 3, the reheater particle separator 16 is a cyclone that removes gas from the reheater through the reheater gas outlet 18, with the separated particles exiting the reheater through the reheater particle outlet, which is connected to an outlet for removing particles from the cyclone of the reheater. It should be understood that the degree of separation in particle separators depends on various process parameters known to those skilled in the art, such as pressure drop across the separator, flow rate, particle size, etc.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 4, первый сепаратор частиц аналогичен элементу 03 реактора фрагментации. В варианте осуществления 4 система также оборудована вторым сепаратором (19) частиц циклонного типа. С помощью обоих сепараторов частиц осуществляют подачу частиц в нижнюю часть элемента 11. В самой нижней части элемента 11 расположена секция (20) для удаления псевдоожиженных частиц из избыточного O2. Осуществляют распределение вдоль всего поперечного сечения потоков, поступающих через вторые входные отверстия (22) для подачи газа псевдоожижения и отпарного газа для элементов 11 и 20 в соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг. 4, с помощью рассеивателей или с использованием других способов. В элементе 11 на фиг. 4 могут присутствовать дополнительные входные отверстия для газа псевдоожижения, однако они не показаны. Кроме того, предусматривается отгонка газообразного продукта непосредственно перед или после элемента (10) на фиг. 4.In the embodiment shown in FIG. 4, the first particle separator is similar to element 03 of the fragmentation reactor. In embodiment 4, the system is also equipped with a second cyclone type particle separator (19). Both particle separators feed particles into the lower part of element 11. At the bottommost part of element 11 is a section (20) for removing fluidized particles from excess O 2 . Distribution is carried out along the entire cross-section of the streams entering through the second inlets (22) for supplying fluidizing gas and stripping gas for elements 11 and 20 in accordance with the embodiment shown in FIG. 4, using diffusers or using other methods. Element 11 in FIG. 4 additional fluidizing gas inlets may be present, but are not shown. In addition, it is envisaged to strip off the gaseous product immediately before or after element (10) in FIG. 4.

ПримерExample

Пример 1. Получение смеси C13 оксигенатов, богатой гликолевым альдегидом, путем термолитической фрагментации раствора сахара.Example 1. Obtaining a mixture of C 1 -C 3 oxygenates, rich in glycolaldehyde, by thermolytic fragmentation of a sugar solution.

Фрагментация водного раствора глюкозы демонстрировалась в реакторной установке типа райзера. Входное отверстие для подачи частиц было расположено перед входным отверстием для подачи исходного сырья. Поверхностная скорость газа в райзере составляла приблизительно 6 м/с. Длина реактора восходящего потока составляла 6,2 м при внутреннем диаметре 41 мм. После райзера расположены два циклона, и отделенные твердые частицы поступали во внешний реактор для повторного подогрева. Время пребывания продукта фрагментации составило приблизительно 1 с от отверстия подачи исходного сырья до первого сепаратора частиц.Fragmentation of the aqueous glucose solution was demonstrated in a riser type reactor setup. The particle feed inlet was located in front of the feed inlet. The surface gas velocity in the riser was approximately 6 m / s. The length of the upflow reactor was 6.2 m with an internal diameter of 41 mm. Two cyclones are located downstream of the riser, and the separated solids enter an external reactor for reheating. The residence time of the fragmentation product was approximately 1 second from the feed port to the first particle separator.

Для сбора газообразного продукта часть потока газа, выходящего из второго циклона, подавалась в систему конденсации. Жидкий продукт быстро конденсировался путем непрямого охлаждения при 1°С и отделялся от постоянных газов. Поток постоянных газов измерялся с помощью расходомера переменного сечения.To collect the gaseous product, a portion of the gas stream leaving the second cyclone was fed to a condensation system. The liquid product quickly condensed by indirect cooling at 1 ° C and separated from the permanent gases. The constant gas flow was measured using a variable section flow meter.

Концентрация оксигенатов в жидком продукте определялась путем ВЭЖХ, выход рассчитывался исходя из того, что 8 мас.% исходного сырья было потеряно с постоянными газами из-за неполной конденсации воды, то есть с использованием массового баланса 92%. Считается, что это консервативное, но обоснованное предположение, которое основано на предыдущем опыте.The concentration of oxygenates in the liquid product was determined by HPLC, and the yield was calculated assuming that 8 wt% of the feed was lost with constant gases due to incomplete condensation of water, i.e. using a mass balance of 92%. This is considered to be a conservative but educated guess based on previous experience.

Исходя из этого консервативного предположения, приблизительно 60% углерода, которое подают в реактор, было получено в виде гликолевого альдегида путем термолитической фрагментации 45 мас.% раствора глюкозы приблизительно при 500°C. В качестве материала слоя использовали шарики из натриевого стекла.Based on this conservative assumption, approximately 60% of the carbon fed to the reactor was obtained as glycolaldehyde by thermolytic fragmentation of a 45 wt% glucose solution at approximately 500 ° C. Soda glass balls were used as the layer material.

- 11 036685- 11 036685

Варианты осуществления изобретенияEmbodiments of the invention

Вариант осуществления 1.Embodiment 1

Способ термолитической фрагментации сахара с получением Q-C3 оксигенатов, при этом указанный способ включает следующие этапы:A method for thermolytic fragmentation of sugar to obtain Q-C3 oxygenates, said method comprising the following steps:

a) предоставление теплопроводящих частиц, пригодных для псевдоожижения;a) providing heat-conducting particles suitable for fluidization;

b) предоставление реактора фрагментации с псевдоожиженным слоем, содержащего райзер, и пригодного для осуществления термолитической фрагментации, и пригодного для псевдоожижения потока частиц;b) providing a fluidized bed fragmentation reactor containing a riser and suitable for thermolytic fragmentation and suitable for fluidizing the particle stream;

c) предоставление раствора исходного сырья, содержащего сахар;c) providing a feedstock solution containing sugar;

d) подачу частиц в реактор со скоростью подачи, достаточной для поддержания температуры по меньшей мере 250°С, например, по меньшей мере 300, 350, 400 или 450°С, после того как произошла термолитическая фрагментация, и достаточной для получения псевдоожиженного потока частиц;d) feeding the particles into the reactor at a feed rate sufficient to maintain a temperature of at least 250 ° C, such as at least 300, 350, 400 or 450 ° C, after thermolytic fragmentation has occurred and sufficient to produce a fluidized particle stream ;

e) подачу исходного сырья в псевдоожиженный поток частиц для обеспечения термолитической фрагментации сахара с получением продукта фрагментации с большой концентрацией частиц; затемe) feeding the feedstock into a fluidized particle stream to provide thermolytic fragmentation of sugar to obtain a fragmentation product with a high particle concentration; then

f) сепарацию фракции частиц из продукта фрагментации с большой концентрацией частиц с получением продукта фрагментации с малой концентрацией частиц;f) separating a fraction of particles from a fragmentation product with a high concentration of particles to obtain a fragmentation product with a low concentration of particles;

g) резкое охлаждение продукта фрагментации с малой концентрацией частиц по меньшей мере на 50°С, чтобы от момента подачи исходного сырья в поток псевдоожижения, содержащий частицы, до резкого охлаждения среднее время пребывания газа составило максимум 5 с, например, максимум 3 с, например, максимум 2, 1, 0,8 или 0,6 с;g) Quenching the fragmentation product with a low particle concentration by at least 50 ° C so that from the moment the feed is fed into the fluidization stream containing particles until quenching, the average residence time of the gas is a maximum of 5 seconds, for example, a maximum of 3 seconds, for example , maximum 2, 1, 0.8 or 0.6 s;

h) получение неочищенного продукта фрагментации;h) obtaining a crude fragmentation product;

i) перемещение частиц, отделенных на этапе f), в повторный нагреватель для нагрева; иi) transferring the particles separated in step f) to a reheater for heating; and

j) рециркуляцию нагретых частиц в реактор фрагментации.j) recirculation of the heated particles to the fragmentation reactor.

Вариант осуществления 2.Embodiment 2

Способ в соответствии с вариантом 1 осуществления изобретения, отличающийся тем, что продукт фрагментации с малой концентрацией частиц проходит этап второй сепарации частиц после этапа g), на котором происходит резкое охлаждение продукта фрагментации с малой концентрацией частиц, и перед этапом h), на котором происходит получение неочищенного продукта фрагментации.The method according to embodiment 1 of the invention, characterized in that the fragmentation product with a low concentration of particles passes through a second separation of particles after step g), in which there is a sharp cooling of the fragmentation product with a low concentration of particles, and before step h), in which obtaining a crude product of fragmentation.

Вариант осуществления 3.Embodiment 3

Способ в соответствии с любым из вариантов 1 или 2 осуществления изобретения, отличающийся тем, что реактор в нижней части содержит входное отверстие для подачи частиц и входное отверстие для подачи исходного сырья, при этом входное отверстие для подачи исходного сырья расположено по ходу процесса после отверстия для подачи частиц.A method according to any one of embodiments 1 or 2 of the invention, characterized in that the reactor in the lower part comprises an inlet for feeding particles and an inlet for feeding a raw material, while the inlet for feeding a raw material is located downstream of the opening for feeding particles.

Вариант осуществления 4.Embodiment 4

Способ в соответствии с вариантом 3 осуществления изобретения, отличающийся тем, что реактор в нижней части дополнительно содержит входное отверстие для подачи потока псевдоожижения, при этом входное отверстие для подачи потока псевдоожижения расположено перед входным отверстием для подачи частиц.The method according to embodiment 3, characterized in that the reactor in the lower part further comprises an inlet for supplying a fluidization stream, the inlet for supplying a fluidization stream being located in front of the inlet for feeding particles.

Вариант осуществления 5.Embodiment 5

Способ в соответствии с любым из вариантов изобретения 3 или 4 осуществления изобретения, отличающийся тем, что частицы образуют плотнофазный псевдоожиженный слой в зоне между входным отверстием для подачи частиц и входным отверстием для подачи исходного сырья.A method according to any one of embodiments 3 or 4 of the invention, characterized in that the particles form a dense phase fluidized bed in the region between the particle feed inlet and the feed inlet.

Вариант осуществления 6.Embodiment 6

Способ в соответствии с любым из вариантов 3-5 осуществления изобретения, отличающийся тем, что входное отверстие для подачи исходного сырья выполняют в нижней части райзера.A method according to any one of embodiments 3-5 of the invention, characterized in that the feed inlet is located at the bottom of the riser.

Вариант осуществления 7.Embodiment 7

Способ в соответствии с любым из вариантов 1-5 осуществления изобретения, отличающийся тем, что реактор содержит первый сепаратор частиц по ходу процесса после райзера.A method according to any one of embodiments 1-5 of the invention, wherein the reactor comprises a first particle separator downstream of the riser.

Вариант осуществления 8.Embodiment 8

Способ в соответствии с вариантом 7 осуществления изобретения, отличающийся тем, что реактор содержит этап резкого охлаждения по ходу процесса после первого сепаратора частиц.A method in accordance with embodiment 7 of the invention, characterized in that the reactor comprises an in-process quenching step downstream of the first particle separator.

Вариант осуществления 9.Embodiment 9

Способ в соответствии с вариантом 8 осуществления изобретения, отличающийся тем, что реактор после этапа резкого охлаждения содержит второй сепаратор частиц.A method according to embodiment 8 of the invention, characterized in that the reactor, after the quenching step, comprises a second particle separator.

Вариант осуществления 10.Embodiment 10

Способ в соответствии с любым из вариантов 1-9 осуществления изобретения, отличающийся тем, что реактор не содержит иных средств нагрева, помимо теплопроводящих частиц.A method according to any one of embodiments 1-9 of the invention, characterized in that the reactor does not comprise heating means other than heat-conducting particles.

Вариант осуществления 11.Embodiment 11

Способ в соответствии с любым из вариантов 1-10 осуществления изобретения, отличающийся тем, что сахар представляет собой моно- и/или дисахарид.A method according to any one of embodiments 1-10 of the invention, characterized in that the sugar is a mono- and / or disaccharide.

Вариант осуществления 12.Embodiment 12

Способ в соответствии с любым из вариантов 1-11 осуществления изобретения, отличающийся тем,A method in accordance with any of embodiments 1-11 of the invention, characterized in

- 12 036685 что раствор исходного сырья содержит водный раствор сахара, выбранного из группы, состоящей из сахарозы, лактозы, ксилозы, арабинозы, рибозы, маннозы, тагатозы, галактозы, глюкозы и фруктозы; или их смесей.- 12 036685 that the raw material solution contains an aqueous solution of sugar selected from the group consisting of sucrose, lactose, xylose, arabinose, ribose, mannose, tagatose, galactose, glucose and fructose; or mixtures thereof.

Вариант осуществления 13.Embodiment 13

Способ в соответствии с любым из вариантов 1-12 осуществления изобретения, отличающийся тем, что концентрация сахара в растворе исходного сырья находится в диапазоне 10-90 мас.%.A method according to any one of embodiments 1-12 of the invention, characterized in that the sugar concentration in the feedstock solution is in the range of 10-90 wt%.

Вариант осуществления 14.Embodiment 14

Способ в соответствии с любым из вариантов 1-13 осуществления изобретения, отличающийся тем, что температура частиц на подаче частиц в реактор фрагментации предпочтительно составляет по меньшей мере 300°С, например, по меньшей мере 400, 450, 500, 550, 600 или 650°С.A method according to any one of embodiments 1-13 of the invention, characterized in that the temperature of the particles at the feed of the particles to the fragmentation reactor is preferably at least 300 ° C, for example at least 400, 450, 500, 550, 600 or 650 ° C.

Вариант осуществления 15.Embodiment 15

Способ в соответствии с любым из вариантов 1-14 осуществления изобретения, отличающийся тем, что температура частиц на подаче находится в диапазоне 300-800°С, например, в диапазоне 400-800 или 450-650°С.A method according to any one of embodiments 1-14 of the invention, characterized in that the feed temperature of the particles is in the range of 300-800 ° C, for example in the range of 400-800 or 450-650 ° C.

Вариант осуществления 16.Embodiment 16

Способ в соответствии с любым из вариантов 1-15 осуществления изобретения, отличающийся тем, что частицы выбраны из группы материалов, состоящей из песка, диоксида кремния, стекла, оксида алюминия, стали и карбида кремния.A method according to any one of embodiments 1-15 of the invention, characterized in that the particles are selected from the group of materials consisting of sand, silicon dioxide, glass, alumina, steel and silicon carbide.

Вариант осуществления 17.Embodiment 17

Способ в соответствии с любым из вариантов 1-16 осуществления изобретения, отличающийся тем, что средний размер теплопроводящих частиц составляет 20-400 мкм, например, 20-300, 20-200 или 20100 мкм.A method according to any one of embodiments 1-16 of the invention, characterized in that the average size of the heat-conducting particles is 20-400 microns, for example 20-300, 20-200 or 20,100 microns.

Вариант осуществления 18.Embodiment 18

Способ в соответствии с любым из вариантов 1-17 осуществления изобретения, отличающийся тем, что частицы, полученные на этапе а), подаются в реактор фрагментации при массовой скорости потока по меньшей мере 10 кг/с.A method according to any one of embodiments 1-17 of the invention, characterized in that the particles obtained in step a) are fed into the fragmentation reactor at a mass flow rate of at least 10 kg / s.

Вариант осуществления 19.Embodiment 19

Способ в соответствии с любым из вариантов 1-18 осуществления изобретения, отличающийся тем, что скорость в райзере реактора фрагментации над входным отверстием для подачи исходного сырья превышает 2 м/с, например составляет 3-22 м/с или 5-20 м/с.A method in accordance with any one of embodiments 1-18 of the invention, characterized in that the velocity in the fragmentation reactor riser above the feed inlet is greater than 2 m / s, for example 3-22 m / s or 5-20 m / s ...

Вариант осуществления 20. Способ в соответствии с любым из вариантов 1-19 осуществления изобретения, отличающийся тем, что повторный нагреватель содержит входное отверстие для подачи топлива и воздуха горения, горелку, входное отверстие для подачи частиц в повторный нагреватель, райзер повторного нагревателя, сепаратор частиц повторного нагревателя, выходное отверстие для отвода отработанного газа из повторного нагревателя и выходное отверстие для отвода частиц из повторного нагревателя.Embodiment 20. A method according to any one of Embodiments 1-19, wherein the reheater comprises an inlet for feeding fuel and combustion air, a burner, an inlet for feeding particles to a reheater, a reheater riser, a particle separator reheater, an outlet for exhausting waste gas from the reheater, and an outlet for removing particles from the reheater.

Вариант осуществления 21. Способ в соответствии с любым из вариантов 1-20 осуществления изобретения, отличающийся тем, что температура частиц на выходе из выходного отверстия для отвода частиц из повторного нагревателя находится в диапазоне 300-800°С, например, в диапазоне 400-800, 400-700 или 500-700°С.Embodiment 21. A method according to any one of Embodiments 1-20, characterized in that the temperature of the particles at the exit from the outlet for removing particles from the reheater is in the range of 300-800 ° C, for example in the range of 400-800 , 400-700 or 500-700 ° C.

Вариант осуществления 22.Embodiment 22

Способ в соответствии с любым из вариантов 20 или 21 осуществления изобретения, отличающийся тем, что горелку устанавливают внутри камеры горения, которая отделена от райзера повторного нагревателя, а газ горения из камеры горения подают в райзер повторного нагревателя.A method according to any one of embodiments 20 or 21, characterized in that the burner is installed within a combustion chamber that is separate from the reheater riser and the combustion gas from the combustion chamber is supplied to the reheater riser.

Вариант осуществления 23.Embodiment 23

Способ в соответствии с любым из вариантов 20-22 осуществления изобретения, отличающийся тем, что часть отработанного газа из повторного нагревателя после удаления частиц подают обратно в камеру горения.A method according to any one of embodiments 20-22, characterized in that a portion of the waste gas from the reheater, after particle removal, is fed back to the combustion chamber.

Вариант осуществления 24.Embodiment 24

Способ в соответствии с любым из вариантов 1-23 осуществления изобретения, отличающийся тем, что избыточный кислород отделяют от частиц перед их перемещением из повторного нагревателя в реактор фрагментации.A method according to any one of Embodiments 1 to 23 of the invention, characterized in that excess oxygen is separated from the particles before they are transferred from the reheater to the fragmentation reactor.

Вариант осуществления 25.Embodiment 25

Способ получения Ci-Сз гидроксисоединения из сахара, при этом указанный способ включает следующие этапы: осуществление процесса в соответствии с любым из вариантов 1-24 осуществления изобретения; и затем гидрогенизацию неочищенного продукта фрагментации, с получением соответствующих C1 -С3 гидроксисоединений.A method for producing a Ci-C3 hydroxy compound from sugar, said method comprising the following steps: carrying out a process in accordance with any of embodiments 1-24 of the invention; and then the crude hydrogenation product of fragmentation, to produce the corresponding C1-C3 hydroxy.

Вариант осуществления 26.Embodiment 26

Система для фрагментации композиции на основе сахара, с получением С13 оксигенатов, содержащая реактор фрагментации, причем указанный реактор содержит следующие элементы: райзер; первый сепаратор частиц; входное отверстие для подачи потока псевдоожижения; входное отверстие для подачи частиц; входное отверстие для подачи исходного сырья; выходное отверстие для отвода частиц;A system for fragmentation of a sugar-based composition to obtain C 1 -C 3 oxygenates, comprising a fragmentation reactor, said reactor comprising the following elements: a riser; first particle separator; an inlet for feeding a fluidization stream; particle feed inlet; feed inlet; outlet for removal of particles;

- 13 036685 выходное отверстие для отвода продукта; при этом райзер расположен внутри реактора фрагментации в нижней его части; а входное отверстие для подачи потока псевдоожижения и входное отверстие для подачи частиц расположены в нижней части райзера; входное отверстие для подачи исходного сырья расположено в нижней части райзера; над входным отверстием для подачи частиц в райзере осуществляют псевдоожижение частиц; первый сепаратор частиц расположен в верхней части райзера и выполнен с возможностью сепарации по меньшей мере части частиц из потока псевдоожижения, и при этом реактор фрагментации дополнительно содержит секцию охлаждения, расположенную по ходу процесса после первого сепаратора частиц относительно газового потока, при этом указанная секция охлаждения выполнена с возможностью охлаждения потока псевдоожижения, покидающего первый сепаратор частиц, и система дополнительно содержит повторный нагреватель для повторного нагрева частиц, покидающих реактор фрагментации, а повторный нагреватель содержит входное отверстие для подачи топлива и воздуха горения, горелку, входное отверстие для подачи частиц в повторный нагреватель, райзер повторного нагревателя, сепаратор частиц повторного нагревателя, выходное отверстие для отвода газа из повторного нагревателя и выходное отверстие для отвода частиц из повторного нагревателя.- 13 036685 outlet for product removal; the riser is located inside the fragmentation reactor in its lower part; and the inlet for feeding the fluidization stream and the inlet for feeding the particles are located at the bottom of the riser; the feed inlet is located at the bottom of the riser; fluidizing the particles over the particle feed inlet in the riser; the first particle separator is located in the upper part of the riser and is configured to separate at least part of the particles from the fluidization stream, and the fragmentation reactor further comprises a cooling section located downstream of the first particle separator relative to the gas flow, while said cooling section is made with the possibility of cooling the fluidization stream leaving the first particle separator, and the system further comprises a reheater for reheating the particles leaving the fragmentation reactor, and the reheater comprises an inlet for feeding fuel and combustion air, a burner, an inlet for feeding particles into the reheater, reheater riser, reheater particle separator, reheater gas outlet and reheater particle outlet.

Вариант осуществления 27.Embodiment 27

Система в соответствии с вариантом 26 осуществления изобретения, отличающаяся тем, что реактор фрагментации дополнительно содержит второй сепаратор частиц внутри реактора фрагментации, при этом второй сепаратор частиц расположен в верхней части реактора фрагментации и выполнен с возможностью дополнительной сепарации фракции частиц из потока псевдоожижения.A system in accordance with embodiment 26, characterized in that the fragmentation reactor further comprises a second particle separator inside the fragmentation reactor, the second particle separator being located in the upper part of the fragmentation reactor and configured to further separate the particle fraction from the fluidization stream.

Вариант осуществления 28.Embodiment 28

Система в соответствии с любым из вариантов 26 или 27 осуществления изобретения, отличающаяся тем, что секция охлаждения выполнена с возможностью резкого охлаждения путем введения жидкости в реактор фрагментации.A system in accordance with any of embodiments 26 or 27, characterized in that the cooling section is capable of quenching by introducing liquid into the fragmentation reactor.

Вариант осуществления 29.Embodiment 29

Система в соответствии с любым из вариантов 26 или 27 осуществления изобретения, отличающаяся тем, что резкое охлаждение в секции охлаждения осуществляют за счет подачи в реактор фрагментации потока частиц с более низкой температурой.The system in accordance with any of the options 26 or 27 of the invention, characterized in that the quenching in the cooling section is carried out by feeding a stream of particles with a lower temperature into the fragmentation reactor.

Вариант осуществления 30.Embodiment 30

Система в соответствии с любым из вариантов 26 или 27 осуществления изобретения, отличающаяся тем, что секция охлаждения включает непрямой теплообменник.A system in accordance with any of embodiments 26 or 27, wherein the cooling section includes an indirect heat exchanger.

Вариант осуществления 31.Embodiment 31

Система в соответствии с любым из вариантов 26-30 осуществления изобретения, отличающаяся тем, что первый сепаратор частиц представляет собой сепаратор малого объема.A system in accordance with any of embodiments 26-30, wherein the first particle separator is a small volume separator.

Вариант осуществления 32.Embodiment 32

Система в соответствии с любым из вариантов 26-31 осуществления изобретения, отличающаяся тем, что первый сепаратор частиц содержит по меньшей мере один сепаратор с изменением направления потока.A system in accordance with any one of embodiments 26-31 of the invention, wherein the first particle separator comprises at least one reversing separator.

Вариант осуществления 33.Embodiment 33

Система в соответствии с любым из вариантов 26-32 осуществления изобретения, отличающаяся тем, что первый сепаратор частиц содержит по меньшей мере одну трубу, которая расположена таким образом, что один ее конец гидравлически соединен с верхней частью райзера, а второй направлен вниз и гидравлически соединен с реактором фрагментации, при этом он выходит за пределы райзера.A system in accordance with any one of embodiments 26-32 of the invention, characterized in that the first particle separator comprises at least one pipe, which is located such that one end thereof is hydraulically connected to the top of the riser, and the other is directed downward and hydraulically connected with a fragmentation reactor, while it goes beyond the riser.

Вариант осуществления 34.Embodiment 34

Система в соответствии с любым из вариантов 27-33 осуществления изобретения, отличающаяся тем, что второй сепаратор частиц представляет собой по меньшей мере один циклон.A system in accordance with any one of embodiments 27-33 of the invention, wherein the second particle separator is at least one cyclone.

Вариант осуществления 35.Embodiment 35

Система в соответствии с любым из вариантов 26-34 осуществления изобретения, отличающаяся тем, что горелка и входное отверстие для подачи топлива и воздуха горения в повторный нагреватель расположены по ходу процесса перед райзером повторного нагревателя, а входное отверстие для подачи частиц в повторный нагреватель расположено в нижней части райзера повторного нагревателя по ходу процесса после горелки, и входное отверстие для подачи частиц в повторный нагреватель гидравлически соединено с выходным отверстием для отвода частиц из реактора фрагментации, при этом райзер повторного нагревателя выполнен с возможностью повторного нагрева частиц, покидающих реактор фрагментации с использованием газа горения из камеры горения.A system in accordance with any one of Embodiments 26-34, wherein the burner and the reheater fuel and combustion air inlet are located downstream of the reheater riser, and the reheater particle inlet is located at the bottom of the reheater riser downstream of the burner, and the inlet for feeding particles to the reheater is hydraulically connected to the outlet for withdrawing particles from the fragmentation reactor, while the reheater riser is configured to reheat particles leaving the fragmentation reactor using gas combustion from the combustion chamber.

Вариант осуществления 36.Embodiment 36

Система в соответствии с любым из вариантов 26-35 осуществления изобретения, отличающаяся тем, что сепаратор частиц повторного нагревателя расположен по ходу процесса после райзера повторного нагревателя, а выходное отверстие для отвода частиц из повторного нагревателя гидравлически соединено с входным отверстием для подачи частиц в реактор фрагментации.A system according to any one of Embodiments 26-35, wherein a reheater particle separator is located downstream of the reheater riser and an outlet for removing particles from the reheater is hydraulically connected to an inlet for feeding particles into the fragmentation reactor ...

Вариант осуществления 37.Embodiment 37

Система в соответствии с любым из вариантов 26-36 осуществления изобретения, отличающаяся тем, что горелка расположена в отдельной камере горения.A system in accordance with any one of embodiments 26-36 of the invention, wherein the burner is located in a separate combustion chamber.

- 14 036685- 14 036685

Вариант осуществления 38.Embodiment 38

Система в соответствии с любым вариантом 37 осуществления изобретения, отличающаяся тем, что камера горения отделена от райзера пережимом.A system in accordance with any embodiment 37 of the invention wherein the combustion chamber is pinched from the riser.

Вариант осуществления 39.Embodiment 39

Система в соответствии с любым из вариантов 26-38 осуществления изобретения, отличающаяся тем, что камера удаления частиц расположена по ходу процесса после сепаратора частиц повторного нагревателя, но перед входным отверстием для подачи частиц в реактор фрагментации.A system in accordance with any of embodiments 26-38, wherein the particle removal chamber is located downstream of the reheater particle separator but upstream of the particle feed inlet to the fragmentation reactor.

Claims (24)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ термолитической фрагментации сахара с получением Q-Сз оксигенатов, при этом указанный способ включает следующие этапы:1. A method for thermolytic fragmentation of sugar to obtain Q-C3 oxygenates, said method comprising the following steps: a) подачу теплопроводящих псевдоожижаемых частиц в реактор фрагментации с псевдоожиженным слоем, содержащим райзер, и пригодный для осуществления термолитической фрагментации и для псевдоожижения потока частиц со скоростью подачи, достаточной для поддержания температуры по меньшей мере 250°С после того как произошла термолитическая фрагментация и достаточной для получения псевдоожиженного потока частиц;a) feeding thermally conductive fluidizable particles to a fluidized bed fragmentation reactor containing a riser and suitable for thermolytic fragmentation and for fluidizing the particle stream at a feed rate sufficient to maintain a temperature of at least 250 ° C after thermolytic fragmentation has occurred and sufficient to obtaining a fluidized stream of particles; b) подачу раствора исходного сырья, содержащего сахар, в псевдоожиженный поток частиц для осуществления термолитической фрагментации сахара с получением продукта фрагментации с большой концентрацией частиц; затемb) feeding a feedstock solution containing sugar into a fluidized particle stream to effect thermolytic fragmentation of sugar to obtain a fragmentation product with a high particle concentration; then c) сепарацию фракции частиц из продукта фрагментации с большой концентрацией частиц с получением продукта фрагментации с малой концентрацией частиц;c) separating a fraction of particles from a fragmentation product with a high concentration of particles to obtain a fragmentation product with a low concentration of particles; d) резкое охлаждение продукта фрагментации с малой концентрацией частиц по меньшей мере на 50°С, чтобы от момента подачи исходного сырья в поток псевдоожижения, содержащий частицы, до резкого охлаждения среднее время пребывания образовавшегося газа составило максимум 5 с;d) quenching the fragmentation product with a low particle concentration by at least 50 ° C, so that from the moment the feedstock is fed into the fluidization stream containing the particles to quenching, the average residence time of the resulting gas is maximum 5 seconds; e) извлечение неочищенного продукта фрагментации,e) recovery of the crude fragmentation product, f) перемещение частиц, отделенных на этапе с), в повторный нагреватель для нагрева; иf) transferring the particles separated in step c) to a reheater for heating; and g) рециркуляцию нагретых частиц в реактор фрагментации.g) recirculation of heated particles to the fragmentation reactor. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе а) поддерживают температуру, составляющую по меньшей мере 300, 350, 400 или 450°С.2. The method according to claim 1, characterized in that in step a) the temperature is maintained at a temperature of at least 300, 350, 400 or 450 ° C. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе d) среднее время пребывания газа составляет максимум 3, 2, 1, 0,8 или 0,6 с.3. A method according to claim 1, characterized in that in step d) the average residence time of the gas is at most 3, 2, 1, 0.8 or 0.6 s. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что входное отверстие для подачи исходного сырья расположено в нижней части райзера.4. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the feed inlet is located at the bottom of the riser. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что реактор содержит первый сепаратор частиц ниже по потоку относительно райзера.5. A method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the reactor comprises a first particle separator downstream of the riser. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что реактор содержит этап резкого охлаждения ниже по потоку относительно первого сепаратора частиц.6. A method according to claim 5, wherein the reactor comprises a quenching step downstream of the first particle separator. 7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что сахар представляет собой моно- и/или дисахарид.7. A method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the sugar is a mono- and / or disaccharide. 8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что раствор исходного сырья содержит водный раствор сахара, выбранного из группы, состоящей из сахарозы, лактозы, ксилозы, арабинозы, рибозы, маннозы, тагатозы, галактозы, глюкозы и фруктозы; или их смесей.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the feedstock solution contains an aqueous solution of sugar selected from the group consisting of sucrose, lactose, xylose, arabinose, ribose, mannose, tagatose, galactose, glucose and fructose; or mixtures thereof. 9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что концентрация сахара в растворе исходного сырья находится в диапазоне 10-90 мас.%.9. A method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the sugar concentration in the feedstock solution is in the range of 10-90 wt%. 10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что температура частиц во входном отверстии для частиц в реактор фрагментации предпочтительно составляет по меньшей мере 300°С, например, по меньшей мере 400, 450, 500, 550, 600 или 650°С.10. A method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the temperature of the particles at the particle inlet to the fragmentation reactor is preferably at least 300 ° C, for example at least 400, 450, 500, 550, 600 or 650 ° C. 11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что повторный нагреватель содержит входное отверстие для подачи топлива и воздуха горения, горелку, входное отверстие для подачи частиц в повторный нагреватель, райзер повторного нагревателя, сепаратор частиц повторного нагревателя, выходное отверстие для отвода отработанного газа из повторного нагревателя и выходное отверстие для отвода частиц из повторного нагревателя.11. A method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the reheater comprises an inlet for feeding fuel and combustion air, a burner, an inlet for feeding particles to the reheater, a reheater riser, a reheater particle separator, an outlet for removing waste gas from the reheater; and an outlet for removing particles from the reheater. 12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что температура частиц при выходе из выходного отверстия для отвода частиц из повторного нагревателя находится в диапазоне 300-800°С, например, в диапазоне 400-800, 400-700 или 500-700°С.12. A method according to any one of claims 1-11, characterized in that the temperature of the particles at the exit from the outlet for removing particles from the reheater is in the range of 300-800 ° C, for example, in the range of 400-800, 400-700 or 500-700 ° C. 13. Способ по любому из пп.11 или 12, отличающийся тем, что горелку устанавливают внутри камеры горения, которая отделена от райзера повторного нагревателя, а газ горения из камеры горения подают в райзер повторного нагревателя.13. A method according to any one of claims 11 or 12, characterized in that the burner is installed inside a combustion chamber that is separate from the reheater riser and the combustion gas from the combustion chamber is fed into the reheater riser. 14. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что избыточный кислород отделяют от частиц перед их перемещением из повторного нагревателя в реактор фрагментации.14. A method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the excess oxygen is separated from the particles prior to their transfer from the reheater to the fragmentation reactor. 15. Способ получения 0/-03 гидроксисоединения из сахара, включающий осуществление способа15. A method of obtaining 0 / -03 hydroxy compounds from sugar, including the implementation of the method - 15 036685 по любому из пп.1-14; и затем гидрогенизацию неочищенного продукта фрагментации, с получением соответствующих C13 гидроксисоединений.- 15 036685 according to any one of claims 1-14; and then hydrogenating the crude fragmentation product to give the corresponding C 1 -C 3 hydroxy compounds. 16. Система для фрагментации композиции на основе сахара с получением С13 оксигенатов, содержащая реактор фрагментации, причем указанный реактор содержит следующие элементы:16. A system for fragmentation of a sugar-based composition to obtain C 1 -C 3 oxygenates, comprising a fragmentation reactor, said reactor comprising the following elements: райзер, первый сепаратор частиц, входное отверстие для подачи потока псевдоожижения, входное отверстие для подачи частиц, входное отверстие для подачи исходного сырья, выходное отверстие для отвода частиц, выходное отверстие для отвода продукта, при этом райзер расположен внутри реактора фрагментации и в нижней его части; а входное отверстие для подачи потока псевдоожижения и входное отверстие для подачи частиц расположены в нижней части райзера; входное отверстие для подачи исходного сырья расположено в нижней части райзера над входным отверстием для подачи частиц; райзер выполнен с возможностью псевдоожижения частиц в райзере; и первый сепаратор частиц расположен в верхней части райзера и выполнен с возможностью сепарации по меньшей мере части частиц из потока псевдоожижения, и при этом реактор фрагментации дополнительно содержит секцию охлаждения, расположенную ниже по потоку относительно первого сепаратора частиц, при этом указанная секция охлаждения выполнена с возможностью охлаждения потока псевдоожижения, покидающего первый сепаратор частиц, и система дополнительно содержит повторный нагреватель для повторного нагрева частиц, покидающих реактор фрагментации, а повторный нагреватель содержит входное отверстие для подачи топлива и воздуха горения, горелку, входное отверстие для подачи частиц в повторный нагреватель, райзер повторного нагревателя, сепаратор частиц повторного нагревателя, выходное отверстие для отвода газа из повторного нагревателя и выходное отверстие для отвода частиц из повторного нагревателя.riser, first particle separator, fluidization inlet, particle inlet, feed inlet, particle outlet, product outlet, with the riser located inside and at the bottom of the fragmentation reactor ; and the inlet for feeding the fluidization stream and the inlet for feeding the particles are located at the bottom of the riser; the feed inlet is located at the bottom of the riser above the particle inlet; the riser is configured to fluidize the particles in the riser; and the first particle separator is located in the upper part of the riser and is configured to separate at least a portion of the particles from the fluidization stream, and wherein the fragmentation reactor further comprises a cooling section located downstream of the first particle separator, wherein said cooling section is configured cooling the fluidization stream leaving the first particle separator, and the system further comprises a reheater for reheating the particles leaving the fragmentation reactor, and the reheater comprises an inlet for feeding fuel and combustion air, a burner, an inlet for feeding particles into the reheater, a reheater riser a reheater particle separator, an outlet for venting gas from the reheater, and an outlet for venting particles from the reheater. 17. Система по п.16, отличающаяся тем, что секция охлаждения выполнена с возможностью резкого охлаждения путем введения жидкости в реактор фрагментации.17. The system according to claim 16, characterized in that the cooling section is capable of quenching by introducing liquid into the fragmentation reactor. 18. Система по п.16 или 17, отличающаяся тем, что первый сепаратор частиц представляет собой сепаратор малого объема.18. The system of claim 16 or 17, wherein the first particle separator is a small volume separator. 19. Система по любому из пп.16-18, отличающаяся тем, что первый сепаратор частиц содержит по меньшей мере один сепаратор с изменением направления потока.19. A system according to any one of claims 16-18, characterized in that the first particle separator comprises at least one separator with a change in flow direction. 20. Система по любому из пп.16-19, отличающаяся тем, что горелка и входное отверстие для подачи топлива и воздуха горения в повторный нагреватель расположены выше по потоку относительно райзера повторного нагревателя, а входное отверстие для подачи частиц в повторный нагреватель расположено в нижней части райзера повторного нагревателя ниже по потоку относительно горелки, и входное отверстие для подачи частиц в повторный нагреватель соединено по потоку с выходным отверстием для отвода частиц из реактора фрагментации, при этом райзер повторного нагревателя выполнен с возможностью повторного нагрева частиц, покидающих реактор фрагментации с использованием газа горения из горелки.20. The system according to any one of claims 16-19, characterized in that the burner and the inlet for supplying fuel and combustion air to the reheater are located upstream of the reheater riser, and the inlet for feeding particles to the reheater is located in the lower portions of the reheater riser downstream of the burner, and an inlet for feeding particles to the reheater is in fluid communication with an outlet for removing particles from the fragmentation reactor, wherein the reheater riser is configured to reheat particles leaving the fragmentation reactor using gas burning from the burner. 21. Система по любому из пп.16-20, отличающаяся тем, что сепаратор частиц повторного нагревателя расположен ниже по потоку относительно райзера повторного нагревателя, а выходное отверстие для отвода частиц из повторного нагревателя соединено по потоку с входным отверстием для подачи частиц в реактор фрагментации.21. The system according to any one of claims 16 to 20, characterized in that the reheater particle separator is located downstream of the reheater riser, and an outlet for removing particles from the reheater is connected downstream with an inlet for feeding particles into the fragmentation reactor ... 22. Система по любому из пп.16-21, отличающаяся тем, что горелка расположена в отдельной камере горения.22. A system according to any one of claims 16-21, characterized in that the burner is located in a separate combustion chamber. 23. Система по п.22, отличающаяся тем, что камера горения отделена от райзера пережимом.23. The system of claim 22, wherein the combustion chamber is separated from the riser by a pinch. 24. Система по любому из пп.16-23, отличающаяся тем, что камера удаления частиц расположена ниже по потоку относительно сепаратора частиц повторного нагревателя, но выше по потоку относительно входного отверстия для подачи частиц в реактор фрагментации.24. A system as claimed in any one of claims 16 to 23, wherein the particle removal chamber is located downstream of the reheater particle separator but upstream of the particle feed inlet to the fragmentation reactor.
EA201990037A 2016-06-22 2017-06-15 Thermolytic fragmentation of sugars EA036685B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201600371 2016-06-22
PCT/EP2017/064712 WO2017216311A1 (en) 2016-06-16 2017-06-15 Thermolytic fragmentation of sugars

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201990037A1 EA201990037A1 (en) 2019-06-28
EA036685B1 true EA036685B1 (en) 2020-12-08

Family

ID=66998650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201990037A EA036685B1 (en) 2016-06-22 2017-06-15 Thermolytic fragmentation of sugars

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA036685B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5397582A (en) * 1989-05-26 1995-03-14 Red Arrow Products Company Inc. Flavoring and browning materials by pyrolysis of sugars and starches
WO2012115754A2 (en) * 2011-02-22 2012-08-30 Uop Llc Heat removal and recovery in biomass pyrolysis
WO2016001169A1 (en) * 2014-06-30 2016-01-07 Haldor Topsøe A/S Process for the preparation of ethylene glycol from sugars

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5397582A (en) * 1989-05-26 1995-03-14 Red Arrow Products Company Inc. Flavoring and browning materials by pyrolysis of sugars and starches
WO2012115754A2 (en) * 2011-02-22 2012-08-30 Uop Llc Heat removal and recovery in biomass pyrolysis
WO2016001169A1 (en) * 2014-06-30 2016-01-07 Haldor Topsøe A/S Process for the preparation of ethylene glycol from sugars

Also Published As

Publication number Publication date
EA201990037A1 (en) 2019-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200392061A1 (en) Thermolytic fragmentation of sugars
US10794588B2 (en) Apparatuses for controlling heat for rapid thermal processing of carbonaceous material and methods for the same
US9044727B2 (en) Apparatuses and methods for controlling heat for rapid thermal processing of carbonaceous material
EA005709B1 (en) A method for processing carbonaceous material
KR102509423B1 (en) Thermal Fragmentation of Sugars Using Resistance Heating
EA036685B1 (en) Thermolytic fragmentation of sugars
CN103666514B (en) Method for on-line catalytic cracking of biomass through gushing bed-revolving bed two-step method
US10550330B1 (en) Biomass pyrolysis reactor with integrated quench and method for converting biomass to liquid bio-oil
US10400175B2 (en) Apparatuses and methods for controlling heat for rapid thermal processing of carbonaceous material
EP3061803B1 (en) Process and reactor for conditioning a gas stream from a gasifier, thermal cracking of tars and steam reforming

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KG TJ TM