ES2311769T3 - Procedimiento para la conversion de materiales en bruto y residuales, que contienen grasas y aceites, en unas mezclas que tienen una alta proporcion de hidrocarburos. - Google Patents
Procedimiento para la conversion de materiales en bruto y residuales, que contienen grasas y aceites, en unas mezclas que tienen una alta proporcion de hidrocarburos. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2311769T3 ES2311769T3 ES04014000T ES04014000T ES2311769T3 ES 2311769 T3 ES2311769 T3 ES 2311769T3 ES 04014000 T ES04014000 T ES 04014000T ES 04014000 T ES04014000 T ES 04014000T ES 2311769 T3 ES2311769 T3 ES 2311769T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- hydrocarbons
- products
- procedure
- carbon
- reactor
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 37
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 36
- 239000003925 fat Substances 0.000 title claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 27
- 239000003921 oil Substances 0.000 title claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 14
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 9
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 6
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 4
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 4
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 4
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 3
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 2
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 claims 1
- UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N triformin Chemical compound O=COCC(OC=O)COC=O UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010913 used oil Substances 0.000 claims 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 27
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 5
- HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N Acrolein Chemical compound C=CC=O HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N Propene Chemical compound CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 2
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N n-hexadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 2
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010744 Boudouard reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- 241000207836 Olea <angiosperm> Species 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000019483 Peanut oil Nutrition 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013367 dietary fats Nutrition 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000312 peanut oil Substances 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/002—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal in combination with oil conversion- or refining processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/08—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal with moving catalysts
- C10G1/086—Characterised by the catalyst used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G11/02—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils characterised by the catalyst used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
- C10G3/42—Catalytic treatment
- C10G3/44—Catalytic treatment characterised by the catalyst used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
- C10G3/42—Catalytic treatment
- C10G3/44—Catalytic treatment characterised by the catalyst used
- C10G3/45—Catalytic treatment characterised by the catalyst used containing iron group metals or compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
- C10G3/54—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids characterised by the catalytic bed
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1003—Waste materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1011—Biomass
- C10G2300/1014—Biomass of vegetal origin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1011—Biomass
- C10G2300/1018—Biomass of animal origin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
- C10G2300/4006—Temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/70—Catalyst aspects
- C10G2300/703—Activation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
- Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Abstract
Procedimiento para la conversión de un material de partida, que contiene grasas del tipo de triglicéridos y/o aceites del tipo de triglicéridos y/o ácidos grasos, en una mezcla de productos que contiene hidrocarburos, que comprende las etapas de: - poner en contacto el material de partida en forma de gas o de vapor en ausencia de oxígeno a una temperatura de 150-850ºC con un lecho sólido, que contiene un carbón activo como material catalítico, y - recoger la corriente gaseosa de productos que contiene hidrocarburos.
Description
Procedimiento para la conversión de materiales
en bruto y residuales, que contienen grasas y aceites, en unas
mezclas que tienen una alta proporción de hidrocarburos.
El invento se refiere a un procedimiento para la
transformación de grasas y aceites residuales en mezclas con una
alta proporción de hidrocarburos, que son útiles como materiales
valiosos, p.ej. como materiales combustibles o propulsores. El
procedimiento pone a disposición por consiguiente no solamente el
hecho de hacer aprovechables a materiales viejos, sino que evita
también que éstos tengan que ser eliminados de una manera
costosa.
En el pasado hubo una serie de propuestas para
aprovechar grasas o aceites y respectivamente sustancias de tipo
afín, que se hayan usado, y para recuperar a partir de éstas/os de
nuevo materiales combustibles u otros agentes portadores de energía.
Así, el documento de patente alemana DE 196 20 378 C2 describe la
conversión de grasas residuales en un procedimiento en tres
escalones, cuyos eslabones se componen de unas etapas de
procedimiento a unas temperaturas en cada caso crecientes y con
diferentes catalizadores. En la primera etapa, la grasa, en
presencia de un óxido de aluminio modificado y de zeolitas, se
descarboxila y/o libera de hetero-compuestos a
320-400ºC, en la segunda etapa se efectúan una
deshidratación y una isomerización de los productos a
340-450ºC, en presencia de alumosilicatos o
zeolitas, que son amorfos/as frente a los rayos X. La tercera etapa
sirve para la isomerización y la reformación; ella se lleva a cabo a
380-550ºC en presencia de un aluminio modificado con
metales de transición o de otro de tales catalizadores. En el
documento de solicitud de patente alemana DE 197 30 876 A1 se
propone conectar delante de un motor de combustión una unidad de
pirólisis para el tratamiento de grasas viejas, en la que el
material combustible es calentado en un intercambiador de calor a
una temperatura de aproximadamente 300ºC. Como agente acelerador de
la reacción se puede, pero no se debe de, emplear, un catalizador no
especificado con más detalle. El producto,
en el estado tal como está, o respectivamente después de una condensación, se inyecta directamente en el motor.
en el estado tal como está, o respectivamente después de una condensación, se inyecta directamente en el motor.
La patente de los EE.UU. 1.960.951 describe un
procedimiento para la transformación catalítica de aceites, entre
otros tipos vegetales, para la obtención de unos productos más
volátiles. El procedimiento se lleva a cabo bajo presión con un
carbón activo como catalizador. En tal caso, el oxígeno está
presente por lo menos de acuerdo con su presión parcial y
solubilidad en el aceite, puesto que éste es comprimido a través de
aire.
La patente de los EE.UU. 5.186.722 se refiere a
un procedimiento para la producción de materiales combustibles o
propulsores a partir de una biomasa, por ejemplo un aceite
procedente de semillas oleaginosas. Para esto se emplea un típico
catalizador de hidrogenación metálico o que contiene metales, el
cual es introducido en el líquido.
Alternativamente, para el tratamiento y la
recuperación se proponen la purificación mecánica, el aclaramiento
de aceites que se han vuelto oscuros mediante agentes adsorbentes,
el empleo como un combustible diesel natural de grasas viejas o
respectivamente de ésteres metílicos de grasas viejas (AME de
Altfett Methyl Ester) o el aprovechamiento en instalaciones con
biogases. También el uso térmico es una vía corriente de
aprovechamiento.
Las reacciones políticas a los escándalos con
los piensos de los años pretéritos condujeron a que la vía de
aprovechamiento principal actual (empleo como aceite de pienso en un
pienso mixto) vaya perdiendo importancia de un modo creciente, pero
al mismo tiempo permanece subsistente la necesidad de aportar las
existencias resultantes de grasas viejas a un aprovechamiento
regulado. Es desventajosa en este caso la fluctuante calidad de las
mezclas de grasas, que se opone por ejemplo a una utilización
directa en la industria química. La utilización de un combustible
diesel de grasas viejas permanece reservada, a causa de los
problemas técnicos, a motores estacionarios insensibles con un
sistema de combustible calentado. La utilización de un combustible
diesel de ésteres metílicos de grasas viejas (AME), por ejemplo,
conduce a la extinción de la garantía de vehículos con autorización
para usar combustibles biodiesel.
Por otro lado, es hoy en día una meta importante
la de aumentar lo más fuertemente que sea posible la proporción de
materiales combustibles regenerables. Tal como se desprende de la
revista Newsletter de Julio del 2002 de la Red de combustibles
regenerables (Centro para la investigación de energía solar y de
hidrógeno) (Zentrum für Sonnenenergie- und
Wasserstoff-Forschung Baden Württemberg (ZSW),
Regenerative Energieträger und Verfahren (REG) [agentes portadores
de energía regenerables y procedimientos] www, refuelnet.de.,
se designa a un combustible biodiesel (por lo tanto un aceite
vegetal o respectivamente su éster metílico procedente de plantas
cultivadas propiamente para la obtención de biocombustibles) como el
"único biocombustible consagrado actualmente en Alemania". Los
proyectos de investigación "se ocupan de la extracción de un
aceite a partir de plantas, de la fermentación de substratos
biogénicos para dar etanol o un biogás, así como de la
transformación termoquímica (gasificación o pirólisis) de una
biomasa para la producción de gases de síntesis destinados a la
producción de materiales combustibles".
Esto muestra que existe una gran necesidad de
poner a disposición nuevos y sencillos procedimientos que conduzcan
a productos elaborables ulteriormente sin problemas o directamente
utilizables a partir de grasas y/o aceites ya existentes y que no
dejen perderse p.ej. el contenido en calorías de las grasas y
respectivamente aceites.
En la patente de los EE.UU. 1.913.941 se propone
producir hidrocarburos a partir de hidrocarburos alifáticos e
hidroaromáticos de bajo punto de ebullición, que proceden de
carbones, alquitranes, aceites minerales, productos de destilación,
residuos de procesos de craqueo y similares, mediando utilización de
un carbón activo. La patente de los EE.UU. 5.364.524 describe un
procedimiento para el tratamiento de aceites pesados, con el fin de
mejorar su calidad y facilitar el transporte en oleoductos (en
inglés pipelines) y el tratamiento ulterior. Con esta finalidad, el
aceite es conducido, en presencia de un agente de oxidación que es
reactivo con hidrocarburos, sobre todo H_{2}O, CO_{2} u
O_{2}, a través de un lecho sólido fijo a base de carbono
activado.
Es misión del presente invento, por lo tanto,
poner a disposición un procedimiento, con el que los materiales
viejos o en bruto con un alto contenido de grasas y/o aceites se
puedan transformar en un producto con un alto contenido de
hidrocarburos.
El problema planteado por esta misión se
resuelve por medio de la puesta a disposición del procedimiento de
acuerdo con la reivindicación 1. En este caso las grasas se
desdoblan y los ácidos grasos se descarboxilan y se descomponen para
dar hidrocarburos de cadena más corta. La corriente gaseosa de
productos (ella contiene por regla general hidrocarburos, monóxido
de carbono, dióxido de carbono, hidrógeno y un gas inerte y, según
sea el material de partida, eventualmente otros componentes
adicionales), siempre que sea conveniente, se lleva a la
condensación y eventualmente se separa en la deseada gama de
productos; los componentes fácilmente volátiles, después de haber
separado los demás componentes, pueden ser usados energéticamente
para la calefacción del reactor, de manera tal que la reacción en el
funcionamiento regular transcurre de modo autárquico en cuanto a
energía. Además, de un modo adicional o alternativo, la porción no
combustible (CO_{2}, N_{2}) de la corriente gaseosa de productos
se puede devolver para la inertización ulterior del reactor.
La mezcla de productos, que se ha obtenido con
el procedimiento conforme al invento, es en lo esencial una mezcla
de hidrocarburos, que puede encontrar utilización tanto como
material combustible regenerable (por ejemplo como
"bio-gasolina para aviación") como también,
después de una correspondiente separación, como material fundamental
químico (productos químicos de base, disolventes) o en otros
sectores de la industria química. En este contexto, eventualmente
ella se puede utilizar ulteriormente de manera directa en proximidad
en el tiempo o en el espacio con respecto a su producción, por
ejemplo mediante la disposición del reactor de conversión en
combinación con una máquina (motor) de combustión interna para la
generación de energía (p.ej. en motores de vehículos).
El invento contribuye al mismo tiempo a la
resolución de diferentes planteamientos actuales de problemas: por
un lado, no solamente en Alemania sino también en todos los países
industrializados resultan grandes cantidades de grasas residuales,
para las que se están demandando apropiadas posibilidades de
aprovechamiento (el aprovechamiento como material es prioritario
frente al aprovechamiento térmico, cuando el poder calorífico, en el
caso de un grado de efectividad de los hogares de por lo menos un
75%, no es de más que 11.000 kJ/kg, KrW/AbfG). Esto es así tanto más
por cuanto que el aprovechamiento hasta ahora habitual en piensos, a
causa de los escándalos con piensos, va perdiendo ampliamente en
importancia, los ésteres metílicos de grasas viejas (AME) no cumplen
la corriente norma para combustibles diesel DIN 51606 y se extingue
la garantía contra daños para motores en el caso de un
funcionamiento con AME de un vehículo con autorización para uso de
combustibles biodiesel.
Por otra parte, la Comisión Europea para
materiales combustibles renovables persigue unas metas ambiciosas:
hasta el año 2006, un 6% de los materiales combustibles en la zona
de la Unión Europea debe de proceder de fuentes regenerables y de
esta manera se debe de poder disminuir la emisión de dióxido de
carbono procedente de fuentes fósiles (realización y cumplimiento
del protocolo de Kyoto). Junto a esto, la Comisión, en su Libro
Blanco, pretende la meta estratégica de aumentar a un 12% la
proporción de portadores de energía regenerables hasta el 2010 (sin
que esta pretensión política sea legamente vinculante).
El invento recorre por lo tanto dos campos ricos
en contenido en cuanto a política energética y social; junto a las
vías de evacuación ya consagradas para grasas usadas y sustancias
similares, se muestra una manera adicional de aprovechamiento, que
conduce a un producto, que pone a disposición materiales producidos
por la industria petroquímica a partir de una fuente
regenerable.
Como materia prima empleada entran en cuestión
grasas y aceites biogénicas/os y/o producidas/os artificialmente
("antropogénicas/os") (en particular grasas y aceites
viejas/os) y ácidos grasos así como sustancias de tipos afines, en
particular grasas y aceites viejas/os y usadas/os así como grasas
naturales, producidas artificialmente o modificadas, así como
también los contenidos de separadores, que contienen grasas o
hidrocarburos, procedentes de dispositivos separadores industriales,
municipales y técnicos, residuos procedentes de hornos de mataderos
o establecimientos para la eliminación de cuerpos de animales, entre
éstos/as, también p.ej. grasas de fritura usadas naturales o
artificiales, y similares.
Las grasas alimenticias usadas pueden tener
naturalmente, dependiendo de su utilización, residuos sólidos. Los
colectores comerciales de grasas, antes de una entrega ulterior,
llevan a cabo por regla general una purificación mecánica (por
filtración). Con el fin de asegurar que unas partículas,
posiblemente presentes todavía a pesar de todo, no conduzcan a una
obstrucción del dispositivo de alimentación, es recomendable liberar
al material de partida, antes de su conversión, mediante una
purificación mecánica, de componentes ajenos sólidos, lo cual puede
efectuarse por ejemplo en la boca de llenado o similar del reactor,
en el que debe de efectuarse la conversión.
Como reactor se puede utilizar un horno
arbitrario, que sea calentable de una manera apropiada, p.ej. un
horno tubular, por ejemplo un horno tubular rotatorio. El lecho
sólido de carbón activo puede ser dispuesto dentro de éste de una
manera arbitraria de tal modo que el gas, que contiene las
sustancias que se han de convertir, lo atraviese o pase por encima
de él. Por ejemplo, para esta finalidad se ha de mencionar un tubo
de cuarzo apoyado vertical u horizontalmente.
Las sustancias que se han de convertir son
introducidas en forma gaseosa o de vapor en el reactor de
conversión. Para esto, ellas, ya antes de su introducción en el
reactor o sino también tan solo dentro de éste, antes de su contacto
con el lecho sólido de carbón activo, pueden ser parcialmente
precalentadas o llevadas ya a la temperatura de reacción. El
contacto con el lecho sólido de carbón activo puede efectuarse
mediante el recurso de que una corriente gaseosa con sustancias de
partida gaseosas o en forma de vapor es conducida a través del
lecho. El contacto del material que se ha de convertir con el lecho
sólido del catalizador puede efectuarse de una manera discontinua, o
en una corriente continua de sustancias.
Para la inertización del espacio del reactor,
éste debería ser barrido de antemano con un gas inerte, tal como
nitrógeno. Si las sustancias que se han de convertir ya son
introducidas en el reactor en forma gaseosa, se recomienda
recogerlas en una corriente gaseosa a base de un gas inerte, y
transferirlas con éste al reactor. En vez de esto, el gas inerte
puede ser también conducido por separado dentro del reactor. La
inertización del espacio del reactor es necesaria, puesto que en
caso contrario el carbón se quemaría a unas altas temperaturas.
Además de ello, las grasas, en presencia de aire, se descomponen a
unas temperaturas correspondientemente altas mediando formación de
acroleína (que es un producto de descomposición de la glicerina) y
de un residuo de tipo carbonoso, en vez de convertirse, tal como se
desea, en hidrocarburos y similares, como arriba se ha
mencionado.
Bajo el efecto catalítico del carbón activo las
grasas, a partir de 150ºC hasta 280ºC, son desdobladas en una
atmósfera inerte; los ácidos grasos son descarboxilados y
descompuestos en hidrocarburos de cadena más corta. Este proceso se
efectúa ciertamente también en ausencia del carbón activo. No
obstante, el rendimiento de hidrocarburos es entonces muchísimo más
pequeño.
El intervalo de temperaturas de activación,
precedentemente señalado, se indica por lo tanto con tanta amplitud,
puesto que él depende del carbón activo realmente empleado. En casos
muy especiales, la temperatura de activación puede estar situada
incluso fuera de este intervalo. Diversos carbones activos se
diferencian mucho en lo que se refiere a las temperaturas iniciales,
en cuyo caso se puede observar el comienzo de la reacción de
conversión. Los carbones activos pueden obtenerse a partir de carbón
de madera, lignito y hulla, pero también a partir de huesos, pepitas
o cáscaras de frutas (p.ej. olivas, cocos), turba o polímeros
producidos artificialmente, tales como resinas intercambiadoras de
iones usadas, o similares. Tanto la procedencia como también el modo
de tratamiento y la activación (pirólisis, activación con vapor de
agua o con agentes químicos, el tipo del agente aglutinante
empleado, la modalidad de la molienda, la formulación de
composiciones), e incluso la cantidad empleada, contribuyen a
conseguir propiedades específicas de los diferentes carbonos
activos.
De modo correspondiente, naturalmente la
temperatura óptima para las reacciones que transcurren de una manera
óptima dentro del espectro de temperaturas que más arriba se ha
mencionado, depende asimismo de la naturaleza del carbón activo
escogido. Por regla general, son especialmente favorables, sin
embargo, unos intervalos de 400-650ºC, de manera
preferida de 450 a 600ºC, independientemente de su elección.
Mediante la elección de la temperatura concreta, el espectro de
productos se puede ajustar a medida de los deseos. Unas temperaturas
más bajas conducen generalmente a un rendimiento más bajo de
hidrocarburos y proporcionan relativamente mucha cantidad de
monóxido de carbono y de dióxido de carbono, que debería proceder de
las reacciones de descarboxilación. Además, en el caso de unas
temperaturas más bajas resulta relativamente mucha cantidad de
propeno, referida a los otros hidrocarburos que son gaseosos a la
temperatura ambiente, lo cual apunta a una separación de glicerol a
partir de las grasas y a su transformación en sus productos
consiguientes acroleína y propeno, mientras que la proporción de
propeno a temperaturas más altas disminuye relativamente en favor de
los alcanos de C_{1}-C_{4}. Además, en el caso
de unas temperaturas más altas, se observa una fuerte disminución
(hasta aproximadamente 50%) de la proporción de las fracciones de
C_{15} y de C_{17} (productos de descarboxilación de ácido
palmítico y de ácido esteárico) en favor de hidrocarburos
inferiores, así como la formación de más cantidad de hidrógeno.
Con un carbón activo procedente de la madera,
activado por vapor de agua (SC44, Silcarbon) se determinó un valor
óptimo de las temperaturas de 520-580ºC para la
obtención de hidrocarburos; otros carbonos activos, sin embargo,
pueden proporcionar generalmente un espectro de productos algo
modificado o pueden actuar óptimamente a unas temperaturas algo más
altas o más bajas. Es digno de consideración el hecho de que el
carbono alcanza su actividad óptima tan solo después de una fase de
puesta en marcha. Su peso puede aumentar algo en el transcurso de la
reacción, sin que de esta manera se disminuya su actividad, es
decir, que el carbono que se precipita sobre él contribuye, en el
transcurso de la reacción ulterior, a conseguir el efecto
catalítico.
La corriente gaseosa de productos, después de
haber atravesado el lecho de catalizador, se aporta en caso
necesario a una disposición de tratamiento de gases. Ésta puede
comprender por ejemplo un tramo de hidrogenación catalítica, en el
cual los hidrocarburos insaturados son hidrogenados, en presencia de
hidrógeno aportado desde el exterior y/o del que se ha formado
durante la reacción, (p.ej. con una mezcla de paladio y carbón
activo como catalizador).
El tramo de hidrogenación puede estar conectado
detrás del reactor de conversión o estar dispuesto en el reactor de
conversión detrás del lecho sólido de carbón activo.
Alternativamente, sin embargo, también es posible impregnar una
parte del carbón activo con un apropiado catalizador de
hidrogenación, o mezclar uno de tales catalizadores de hidrogenación
en el lecho de carbón activo. Como para la impregnación son
apropiados unos catalizadores corrientes, tales como los de paladio
o platino, que de una manera conocida se aplican en forma de
soluciones sobre el carbón activo o sobre otro material apropiado
distinto.
Los productos gaseosos, con o sin una etapa
intermedia de tratamiento de gases, se aportan a una disposición
separadora, por ejemplo a una disposición refrigeradora, en la que
los hidrocarburos condensables (según la condición p.ej. a partir de
C_{5}, C_{6} o C_{7}) pueden ser separados de los productos
fácilmente volátiles. Éstos últimos pueden ser captados y recogidos
y pueden servir para la calefacción ulterior del catalizador.
Eventualmente, también el CO_{2} que ha resultado durante la
descarboxilación puede ser devuelto como gas inerte (en común con el
nitrógeno que ya se ha alimentado) a la zona de reacción.
La Figura 1 muestra un diagrama de flujos
esquemático (cuadro de flujos básico) de las etapas de procedimiento
posibles arriba mencionadas.
La Figura 2 muestra un cuadro de flujos del
procedimiento, con inclusión de los correspondientes componentes de
los dispositivos.
El rendimiento de hidrocarburos condensables
está situado en la región de aproximadamente 50% en peso, como puede
observarse a partir de las explicaciones anteriores, con una cierta
amplitud de fluctuación en función de la temperatura y del carbón
activo que se hayan escogido. Por cada tonelada de grasa hay que
contar por lo tanto con aproximadamente 625 l de hidrocarburos
condensables. En este contexto se trata sobre todo de una fracción
situada en el intervalo de C_{6} a C_{20}. A partir de esto se
pueden separar eventualmente unas fracciones individuales, por
ejemplo mediante adsorción con cambio de presiones o métodos
similares. Para materiales combustibles interesa en particular una
fracción de hidrocarburos, que en su intervalo de ebullición y en su
composición se corresponde aproximadamente con un queroseno (con un
intervalo de ebullición de 175-325ºC,
correspondientemente a C_{10} hasta C_{17}). Además, es posible
descomponer los productos, mediante rectificación, en sus
componentes, y usar éstos en el sector químico. Los hidrocarburos de
cadenas más cortas de (C_{6} a C_{9}) pueden ser separados por
destilación; los hidrocarburos de cadena corta pueden eventualmente
ser usados térmicamente, en común con el hidrógeno y el monóxido de
carbono resultantes, tal como arriba se ha mencionado, para la
calefacción del reactor. Por consiguiente, la calefacción del
reactor se hace por regla general autárquica en cuanto a energía (la
reacción de Boudouard (C + CO_{2} \leftrightarrow CO) a
escasamente por encima de 550ºC no tiene todavía ninguna gran
importancia; por el contrario, a unas temperaturas por encima de
600ºC hay que contar con un grado de conversión apreciable y por
consiguiente con una pérdida de carbón activo).
Tal como se ha mencionado, en el caso de
materiales combustibles renovables se debe de diferenciar entre un
biodiesel (a partir de un aceite vegetal propiamente producido, se
cumple la norma de combustibles biodiesel DIN 51606, empleo en
motores con autorización para biodiesel), combustible diesel
naturales de grasas viejas (que solamente se pueden emplear en
motores robustos con un sistema de material combustible calentado) y
ésteres metílicos de grasas viejas AME (que no cumplen la norma DIN
51606, empleo en motores fuera de los plazos de garantía). El
presente invento ofrece, frente al aprovechamiento de grasas viejas
o respectivamente de los AME como material combustible en motores
diesel, la ventaja de que mediante la conversión termoquímica
descrita se genera en primer lugar un espectro de productos más
amplio y por consiguiente aprovechable de modo múltiple y variado,
que a su vez, después de un eventual tratamiento, se puede emplear
en muchas ramas industriales como material combustible para
gasificadores (los hidrocarburos condensados que se corresponden en
su longitud de cadena y en el intervalo de ebullición
aproximadamente al queroseno) o también como material de base
(disolvente) en muchas ramas industriales. Las posibilidades de
utilización del producto que ha sido puesto a disposición mediante
el invento, son por consiguiente más amplias frente al mero uso en
motores de autoencendido.
Junto a esto, también ofrece ventajas la forma
de realización del procedimiento: La conversión se efectúa en una
sola etapa, y junto a los hidrocarburos condensables de mayor
longitud de cadena, resultan asimismo hidrocarburos más fácilmente
volátiles y también gases permanentes tales como hidrógeno o
respectivamente monóxido de carbono, que pueden usarse
energéticamente. Es especialmente ventajoso en este contexto el
hecho de que éstos se pueden usar también para el mantenimiento de
la necesaria temperatura de reacción.
Seguidamente el invento se debe de explicar con
mayor detalle con ayuda de Ejemplos de realización.
La abertura de un crisol de hierro, que se
cierra herméticamente y que tiene un volumen de aproximadamente 0,5
l, es cerrada con una brida, que está provista de orificios
capilares para la aportación de un gas inerte y para la evacuación
de la corriente gaseosa de productos. En el reactor se encuentra una
placa perforada con un diámetro de aproximadamente 14 cm, sobre la
cual se encuentra una carga a granel de carbón activo (SC 44 de
Silcarbon, Kirchhundem, aproximadamente 25 g). La grasa empleada
(aproximadamente 50% en peso de "Palmin" con una alta
proporción de ácidos grasos saturados, y aproximadamente 50% en peso
de aceite de cacahuete con un contenido considerable de ácidos
grasos insaturados) o bien se vierte gota a gota sobre el carbón
activo o se dispone previamente en un crisol dentro de una cubeta
de porcelana situada debajo de la placa perforada y se conduce en el
estado de vapor por encima del carbón. El crisol de hierro es
ajustado para el calentamiento en un horno de mufla.
Con esta disposición se llevó a cabo una serie
de ensayos para la determinación de la temperatura óptima. Mediante
correspondientes pruebas y análisis de la corriente gaseosa de
productos se pudo comprobar que una temperatura del horno de 550ºC,
correspondientemente a una temperatura interna del crisol de
aproximadamente 520ºC, suministra un espectro optimizado de
productos (con un rendimiento de aproximadamente 50% en peso de
hidrocarburos, referido a la cantidad empleada de grasa), es
suficiente para poner en marcha y mantener la conversión térmica,
pero el grado de la transformación de la grasa en hidrocarburos es
manifiestamente más bajo.
Las etapas de procedimiento descritas en este
Ejemplo se representan en la Figura 2. En un reactor R1 en forma de
un horno tubular rotatorio, que está cargado con carbón activo, se
introduce un gas inerte a través de un recipiente B1 para el gas
inerte. Una grasa vieja llega, a través de un colector previo B2
para la grasa vieja y de una bomba P1 para la grasa vieja, al
reactor, allí es calentada en tal grado que se evapora, y luego,
dentro de una zona de reacción llevada a una temperatura apropiada
(en el caso del SC44 por ejemplo por encima de 400ºC, de manera
preferida de 520-550ºC) es conducida a través del
lecho de carbón activo del reactor. La corriente gaseosa de
productos se conduce, con el gas inerte presente, a una disposición
separadora A1 de materiales condensados, en la cual los
hidrocarburos menos volátiles (dependiendo del ajuste p.ej. a partir
de C_{5}, C_{6} o C_{7}) se separan por condensación. Éstos
pueden luego ser recogidos en un recipiente B4 y, según las
necesidades, aportados a su tratamiento (purificación,
fraccionamiento) o aprovechamiento ulteriores. Los hidrocarburos
volátiles son aportados en común con los gases permanentes (H_{2},
CO, C_{2}) a una disposición A2 para la separación de gases, donde
son separados de los gases inertes. A través de un compresor P3
ellos, eventualmente junto con los gases permanentes combustibles,
pueden ser devueltos al reactor R1 para allí, mediante combustión
apoyar a la introducción de energía o mantenerla autónomamente. El
reactor puede ser mantenido, sin embargo, naturalmente también,
mediante una calefacción externa o mediante la aportación de un gas
combustible externo, a la temperatura de funcionamiento; en una fase
inicial es indispensable un calentamiento externo. En la
disposición A2 para la separación de gases se puede separar también
el dióxido de carbono resultante y se le puede alimentar para la
inertización directamente en el reactor o sino en la conducción de
aportación de gases inertes. Los gases combustibles fácilmente
volátiles, que se han obtenido en la disposición de separación de
gases, en vez de ser devueltos al circuito, se pueden recoger
también en un recipiente B3 y aportar a un aprovechamiento
externo.
Claims (13)
1. Procedimiento para la conversión de un
material de partida, que contiene grasas del tipo de triglicéridos
y/o aceites del tipo de triglicéridos y/o ácidos grasos, en una
mezcla de productos que contiene hidrocarburos, que comprende las
etapas de:
- -
- poner en contacto el material de partida en forma de gas o de vapor en ausencia de oxígeno a una temperatura de 150-850ºC con un lecho sólido, que contiene un carbón activo como material catalítico, y
- -
- recoger la corriente gaseosa de productos que contiene hidrocarburos.
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el material de partida
que contiene grasas y/o aceites se calienta a la mencionada
temperatura de 150-850ºC y luego se pone en contacto
con el lecho sólido de carbón activo.
3. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el material de partida
que contiene grasas y/o aceites, sin ningún precedente
calentamiento, o precalentado solo parcialmente, se pone en contacto
con un lecho sólido de carbón activo que ha sido calentado a
150-850ºC.
4. Procedimiento de acuerdo con una de las
precedentes reivindicaciones, en el que el material de partida se
pone en contacto con el lecho de carbón activo en un reactor de
conversión a 250ºC hasta 800ºC, de manera preferida a 400 hasta
600ºC, y de manera especialmente preferida a 450ºC hasta 550ºC.
5. Procedimiento de acuerdo con una de las
precedentes reivindicaciones, en el que el material de partida es
conducido a través del lecho de carbón activo en una corriente de
gas inerte.
6. Procedimiento de acuerdo con una de las
precedentes reivindicaciones, en el que el carbón activo se escoge
entre uno o varios carbones activos procedentes de madera, o uno de
tales carbones activos en mezcla con otro carbón activo distinto,
y/o en el que el carbón activo se escoge entre uno o varios carbones
activos que han sido activados mediante vapor de agua, dióxido de
carbono o una mezcla de vapor de agua y dióxido de carbono.
7. Procedimiento de acuerdo con una de las
precedentes reivindicaciones en el que la corriente gaseosa de
productos, después de haber atravesado el lecho de carbón activo, se
aporta a un sistema de tratamiento de gases.
8. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 7, en el que los hidrocarburos insaturados de la
corriente gaseosa de productos se hidrogenan catalíticamente.
9. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 8, realizándose que la hidrogenación se efectúa en un
tramo de hidrogenación conectado detrás del reactor de conversión o
del lecho sólido de carbón activo, o realizándose que la
hidrogenación se efectúa junto al lecho sólido de carbón activo en
presencia de un catalizador de hidrogenación en el lecho sólido.
10. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 7 a 9, en el que la corriente gaseosa de productos,
eventualmente detrás del tramo de hidrogenación, se aporta a una
disposición separadora, en la cual se efectúa una separación de los
productos.
11. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 10, en el que se efectúa una separación de los
productos en gases permanentes combustibles, hidrocarburos
condensables, fracciones individuales de estos hidrocarburos
condensables, gases inertes y/u otros productos secundarios,
pudiendo utilizarse los hidrocarburos fácilmente volátiles y/o los
gases permanentes combustibles, opcionalmente de modo parcial o
total, para la calefacción del reactor.
12. Procedimiento de acuerdo con una de las
precedentes reivindicaciones, en el que el dióxido de carbono
resultante durante la conversión y/o el gas inerte aportado se
devuelve total o parcialmente al reactor o, ya delante del reactor,
a la corriente de gas inerte.
13. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, en el que el material de partida
comprende una grasa y/o un aceite vieja/o y/o usado/a.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10327059A DE10327059B4 (de) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | Verfahren zum Konvertieren von fett- oder ölhaltigen Roh- und Abfallstoffen in Gemische mit hohem Kohlenwasserstoffanteil, mit diesem Verfahren hergestellte Produkte und deren Verwendung |
DE10327059 | 2003-06-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2311769T3 true ES2311769T3 (es) | 2009-02-16 |
Family
ID=33394838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES04014000T Expired - Lifetime ES2311769T3 (es) | 2003-06-16 | 2004-06-15 | Procedimiento para la conversion de materiales en bruto y residuales, que contienen grasas y aceites, en unas mezclas que tienen una alta proporcion de hidrocarburos. |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1489157B1 (es) |
AT (1) | ATE404651T1 (es) |
DE (2) | DE10327059B4 (es) |
DK (1) | DK1489157T3 (es) |
ES (1) | ES2311769T3 (es) |
PL (1) | PL1489157T3 (es) |
SI (1) | SI1489157T1 (es) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PT1681337E (pt) * | 2005-01-14 | 2010-12-24 | Neste Oil Oyj | Método para a produção de hidrocarbonetos |
DE102005023601B4 (de) * | 2005-05-18 | 2008-03-27 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur kontinuierlichen oder teilkontinuierlichen Konvertierung von fett- oder ölhaltigen Roh- und Abfallstoffen in Gemische mit hohem Kohlenwasserstoffanteil, mit diesem Verfahren hergestellte Produkte und deren Verwendung |
PT1741767E (pt) * | 2005-07-04 | 2015-11-03 | Neste Oil Oyj | Processo para o fabrico de hidrocarbonetos de gama diesel |
EP1741768B2 (en) * | 2005-07-04 | 2023-04-05 | Neste Oyj | Process for the manufacture of diesel range hydrocarbons |
AU2006264899B2 (en) * | 2005-07-04 | 2011-03-31 | Neste Oil Oyj | Process for the manufacture of diesel range hydrocarbons |
CA2614020C (en) * | 2005-07-04 | 2014-02-11 | Neste Oil Oyj | Process for the manufacture of diesel range hydrocarbons |
US8022258B2 (en) | 2005-07-05 | 2011-09-20 | Neste Oil Oyj | Process for the manufacture of diesel range hydrocarbons |
US8278492B2 (en) | 2005-07-05 | 2012-10-02 | Neste Oil Oyj | Process for the manufacture of diesel range hydrocarbons |
EP2024467A2 (en) * | 2006-05-19 | 2009-02-18 | The Procter and Gamble Company | Process for decarboxylation of fatty acids and oils to produce paraffins or olefins |
ES2319026B1 (es) * | 2007-02-20 | 2010-02-12 | Uee-Enviroconsult, S.L. | Procedimiento de gasificacion de glicerina. |
DE102008010758A1 (de) | 2008-02-23 | 2009-09-10 | SWU Gesellschaft für Umwelttechnik mbH | Verfahren zur Pyrolyse von organischen Abfallstoffen und Biomaterialien |
DE102008049778A1 (de) * | 2008-09-30 | 2010-04-01 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Gewinnung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen aus biogenen Rohstoffen |
DE102008060558B4 (de) * | 2008-12-04 | 2013-09-26 | Eduard Buzetzki | Verfahren zum katalytischen Cracken von Pflanzenölen und tierischen Fetten |
US8366907B2 (en) | 2010-08-02 | 2013-02-05 | Battelle Memorial Institute | Deoxygenation of fatty acids for preparation of hydrocarbons |
DE102011115377A1 (de) | 2011-10-10 | 2013-04-11 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Gewinnung von Kohlenwasserstoffen mit mittleren Kettenlängen und dessen Verwendung |
DE102012012199A1 (de) | 2012-06-20 | 2013-12-24 | Nexxoil Ag | Verfahren zur thermischen Umwandlung von heteroatomhaltigen Rohölen in heteroatomarme Leicht- und Mittelöle, mit diesem Verfahren hergestellte Produkte und deren Verwendung |
US9024096B2 (en) | 2012-12-11 | 2015-05-05 | Lummus Technology Inc. | Conversion of triacylglycerides-containing oils |
WO2015104430A1 (de) | 2014-01-13 | 2015-07-16 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. | Verfahren zur herstellung von pyrolysegas oder pyrolyseöl aus biogenen ausgangsmaterialien und damit herstellbares pyrolyseöl, pyrolysegas und desoxygenierungskatalysator |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL25712C (es) * | 1926-02-26 | |||
US1960951A (en) * | 1932-01-22 | 1934-05-29 | Le Carbone Sa | Method of converting by catalysis mineral and vegetable oils |
US5186722A (en) * | 1991-06-25 | 1993-02-16 | Cantrell Research, Incorporated | Hydrocarbon-based fuels from biomass |
US5364524A (en) * | 1991-07-11 | 1994-11-15 | Mobil Oil Corporation | Process for treating heavy oil |
DE10138518A1 (de) * | 2001-08-06 | 2003-02-20 | Wolfgang Hornig | Drucklose Verflüssigung von Reststoffen |
DE10155241C1 (de) * | 2001-11-09 | 2003-07-03 | Gmk Ges Fuer Motoren Und Kraft | Verfahren zur Herstellung von Kraftstoffen aus sauren Fetten und Anlage zu dessen Durchführung |
-
2003
- 2003-06-16 DE DE10327059A patent/DE10327059B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-06-15 PL PL04014000T patent/PL1489157T3/pl unknown
- 2004-06-15 DE DE502004007817T patent/DE502004007817D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-06-15 EP EP04014000A patent/EP1489157B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-06-15 SI SI200430883T patent/SI1489157T1/sl unknown
- 2004-06-15 DK DK04014000T patent/DK1489157T3/da active
- 2004-06-15 AT AT04014000T patent/ATE404651T1/de active
- 2004-06-15 ES ES04014000T patent/ES2311769T3/es not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10327059A1 (de) | 2005-01-20 |
SI1489157T1 (sl) | 2008-12-31 |
DE10327059B4 (de) | 2005-12-22 |
DK1489157T3 (da) | 2008-11-24 |
EP1489157A1 (de) | 2004-12-22 |
ATE404651T1 (de) | 2008-08-15 |
PL1489157T3 (pl) | 2009-01-30 |
DE502004007817D1 (de) | 2008-09-25 |
EP1489157B1 (de) | 2008-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2311769T3 (es) | Procedimiento para la conversion de materiales en bruto y residuales, que contienen grasas y aceites, en unas mezclas que tienen una alta proporcion de hidrocarburos. | |
CN102875005B (zh) | 一种基于水热反应的污泥生物炭化工艺 | |
Hu et al. | Syngas production by catalytic in-situ steam co-gasification of wet sewage sludge and pine sawdust | |
RU2702662C2 (ru) | Изготовление углеродсодержащего исходного сырья из источника углерода, включающего отходы | |
JP4267968B2 (ja) | バイオマス処理法 | |
US5589599A (en) | Pyrolytic conversion of organic feedstock and waste | |
CN101108970B (zh) | 生物质与煤快速共热解制备液体燃料的方法 | |
DK2190950T3 (en) | Method and apparatus for production of liquid biofuel from solid biomass | |
US8979952B2 (en) | Method for the thermal treatment of biomass in connection with a boiler plant | |
CN104958865B (zh) | 生物化学—热化学多点交联处理生物质废物的方法及系统 | |
NO330096B1 (no) | Fremgangsmate og innretning for produksjon av biodrivstoff fra avfall og/eller biomasse. | |
TW201124519A (en) | Thermal and chemical utilisation of carbonaceous substances, in particular for emission-free generation of energy | |
Li et al. | Microwave pyrolysis coupled with conventional pre-pyrolysis of the stalk for syngas and biochar | |
JP5683575B2 (ja) | 有機廃棄物の熱分解ガス化のための新規な方法 | |
BRPI0606737B1 (pt) | método para reformar material carbonáceo por vapor | |
JP2006205135A (ja) | 複合廃棄物処理システム | |
JP5385396B2 (ja) | 水素含有ガスの製造方法 | |
Vamvuka et al. | H2-rich gas production from steam gasification of a winery waste and its blends with industrial wastes. Effect of operating parameters on gas quality and efficiency | |
JP3925481B2 (ja) | 有機質廃棄物から水素または水素含有ガスを製造する方法 | |
Pelaez-Samaniego et al. | Biomass carbonization technologies | |
JP5287524B2 (ja) | 植物系バイオマスの多元的有効利用システム | |
WO2014196924A1 (en) | System and method for converting plastic/rubber to hydrocarbon fuel by thermo-catalytic process | |
JP2004275901A (ja) | 植物性有機物の熱分解ガス化装置および熱分解ガス化装置を用いた発電設備 | |
JP2009203336A (ja) | バイオマス熱分解油からの燃料ガス製造方法及びタール製造方法 | |
CN102417830A (zh) | 一种低焦油生物质气化方法和装置 |