FI116902B - Menetelmä ja laite pyrolyysinesteen laadun parantamiseksi - Google Patents

Menetelmä ja laite pyrolyysinesteen laadun parantamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI116902B
FI116902B FI992181A FI19992181A FI116902B FI 116902 B FI116902 B FI 116902B FI 992181 A FI992181 A FI 992181A FI 19992181 A FI19992181 A FI 19992181A FI 116902 B FI116902 B FI 116902B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
pyrolysis
water
liquid
vapor
light
Prior art date
Application number
FI992181A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI19992181A (fi
Inventor
Anja Oasmaa
Kai Sipilae
Original Assignee
Valtion Teknillinen
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
Priority claimed from FI982225A external-priority patent/FI982225A0/fi
Application filed by Valtion Teknillinen filed Critical Valtion Teknillinen
Priority to FI992181A priority Critical patent/FI116902B/fi
Priority to SE9903742A priority patent/SE522021C2/sv
Publication of FI19992181A publication Critical patent/FI19992181A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI116902B publication Critical patent/FI116902B/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/02Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Description

11
MENETELMÄ JA LAITE PYROLYYSINESTEEN LAADUN PA1 SEKSI
Keksinnön kohteena on patenttivaatim 5 johdanto-osassa määritelty menetelmä ja patentl muksen 11 johdanto-osassa määritelty laite lyysinesteen valmistamiseksi siten, että bior ja/tai sen tapaisesta haihtuvia aineita sisä: orgaanisesta aineesta muodostetaan nopeapyro! 10 pyrolyysihöyryä, joka kondensoidaan pyrolyysii si.
Pyrolyysinestettä, so. pyrolyysiöljy mistetaan kuivatislaamalla pyrolyysitekniikat laisista haihtuvia kemiallisia yhdisteitä sisä! 15 biomassoista tai sen tapaisista orgaanisista a: kuten puusta, kuoresta, paperista, oijestä, vista, palavasta kivestä, turpeesta tai vast; Käytettäessä hidasta lämmitysnopeutta pyrolyys: ta, esim. kuivan puun ns. puutervaa, saadaan 20 tyypillisesti n. 20 - 30 p-%. Pyrolyysinestemäc vaa lyhennettäessä biomassan viiveaikaa perini ' 10 - 60 tunnista 0,1 - 100 sekuntiin. Nopeapy: \v menetelmiä pyrolyysinesteiden ja kemikaalien v; :**: miseksi tunnetaan useita.
25 Tällä hetkellä ei tunneta menetelmi Λ · lyysinesteen valmistamiseksi polttokäyttöön, se i .·;·. g iän tuot antoon, teollisessa mittakaavassa, esir • · * ta tai sahanpurusta. Tavallisesti pyrolyysim ... erotetaan haluttuja kemikaaleja ja loppuosa p< * · · 30 hävitysmielessä. Esim. Ensyn Inc., USA, valmist * * a * - * * nai 1 i cfidhi mm cha rwrv+π 1 \r\rc i AI -ΐ /-s e ^ a ö f- λ f- 11 2
Edelleen pyrolyysinesteestä voidaan i erilaisilla kemiallisilla menetelmillä esim. fraktio, esim. käytettäväksi rakennuslevyjen aineena korvaamaan muista raaka-aineista valmi; 5 hartsia.
Pyrolyysineste sisältää useita satoja 3 lisiä yhdisteitä, jotka vaikuttavat tuotteen i suuksiin, kuten varastoitavuuteen ja käyttäytyi erityisesti kattiloiden, moottorien ja kaasuturl 10 esilämmittimissä ja suuttimissa. Erotettaessa lyysinesteestä kemikaaleja sen ominaisuudet mui oleellisesti, eivätkä ne vastaa enää biomassas sen tapaisesta orgaanisesta aineesta tuotetun k teen ominaisuuksia. Usein pyrolyysinesteeseen 15 lisätä vettä ja/tai liuotinta, jolloin vesi jc liukoiset kemikaalit voidaan erottaa omana f: naan.
Pyrolyysineste ei ole stabiili teol varastointiolosuhteissa. Sen viskositeetti ty 20 sesti kaksinkertaistuu varastoitaessa sitä hape sa tilassa ja huoneenlämpötilassa vuoden ajan.
* * siteetin kasvu johtuu tuotteen sisältämien reak • * V.: ten pienimolekyylisten yhdisteiden, esim. karbo! T*5 happojen, aldehydien tai ketonien, polymeroitur 25 kondensoitumisreaktioista joko keskenään tai s • · lekyylisten yhdisteiden kanssa.
A. Oasmaan et. ai (VTT julkaisu 306, + ·
Physical characterisation of biomass-based py ... liquids. Application of standard fuel oil an • § * '·*/ 3 0 mukaan pyrolyysinesteen varastointilämpötilan • · *·* * oleellisesti huoneenlämpötilaa matalampi viskos 3 kas, sillä tarvittava alkoholimäärä on suuri vaikuttaa negatiivisesti prosessin talouteen.
Toisaalta pyrolyysineste saattaa tyypi! ti muuttua varastoinnin aikana kaksifaasinesi 5 jossa vesi ja siihen liukenevat komponentit oval tuneet suuren molekyylipainon omaavista kompom ta, esim. ligniiniperäisistä komponenteista. Lii lä pyrolyysinesteeseen alkoholia, orgaanisia ] tai ketoneja tms. tai näiden seoksia, esim. n. : 10 p-%, ja sekoittamalla samanaikaisesti neste i muuttumaan uudelleen yksifaasinesteeksi, joka vain lyhytaikaisen varastoinnin. Toinen tapa ] kaksifaasinesteongelma on valmistaa pyrolyysinei sekoittamalla emulsio, joka pysyy stabiilina kyi 15 tä minuuteista tunteihin. Toistaiseksi ei tunne netelmiä, joilla voidaan valmistaa pyrolyysinei mikroemulsio normaalin mineraaliöljyn kanssa, kestäisi erottumatta vuoden varastointiajän. varastointiaikaa voidaan pitää rajana sekä van 20 tistabiilisuuden että faasierottumisen suhteen, biomassasta tuotettu pyrolyysineste on kilpaili * nen esim. lämmitysöljymarkkinoilla.
Patenttihakemuksesta FI 946062 on tun: ·;··: että syötettäessä pyrolyysinestettä kattilan ta: 25 torin suuttimeen neste alkaa pikeentyä ja voi • * estää suuttimen tasaisen toiminnan. Kyseisessä telmässä syöttöjärjestelmään on kytketty er * * * säiliö pyrolyysinesteen lisäksi liuottimelle, alkoholille, jota voidaan aika ajoin syöttää • · · V · 30 miin niiden puhdistamiseksi pikeentyneistä öljy *·
» » I
·.· ‘ tä.
4 lyysinesteitä ei voida käyttää esim. energian nossa. Edelleen liuottimien lisääminen pyroly teisiin ja käyttäminen pesunesteissä lisää käy tannuksia.
5 Keksinnön tarkoituksena on poistaa mainitut ongelmat ja tuoda esiin uudenlainen me ja laite käytettäväksi pyrolyysinesteen valmis sa. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuod menetelmä, jolla voidaan tuottaa teollisessa mi 10 vassa laadultaan parannettua pyrolyysinestettä ei ole stabiilisuusongelmia varastoitaessa j voidaan käyttää energiantuotannossa. Lisäksi tuksena on tuoda esiin menetelmä, joka on hei] teuttaa.
15 Keksinnön mukaiselle menetelmälle ja teelle on tunnusomaista se, mikä on esitetty pa vaatimuksissa.
Keksintö perustuu pyrolyysinesteen vai seen siten, että biomassasta ja/tai sen tap 20 haihtuvia aineita sisältävästä orgaanisesta a muodostetaan nopeapyrolyysillä pyrolyysihöyryä ***** kondensoidaan pyrolyysines teeksi kondensorissa « · V.: sinnon mukaisesti pyrolyysinesteen laadun par seksi pyrolyysihöyrystä ja/tai -nesteestä poi 25 vettä ja kevyitä, reaktiivisia kemiallisia yhd haihduttamalla ja/tai estämällä höyryn, esim, höyryn ja kevyiden kaasumaisten yhdisteiden, tä 9 * * nen kondensoituminen. Veden poistamisella voida ... nentää olennaisesti pyrolyysinesteen faasierot • · · 30 riskiä, ja kevyiden, reaktiivisten yhdisteiden • * * " mi cöI 1 a irnirtaan rwrrvl ττΐ clros 5 osallistuvat polymerointireaktioihin tyypillisi: rastointiolosuhteissa. Kyseiset yhdisteet voiv; edullisesti voimakkaasti hydrofiilisiä, joll· ovat helposti erotettavissa yhdessä veden kansi 5 disteet voivat olla vaihtoehtoisesti hydrofobii minkä tahansa tyyppisiä kemiallisia yhdisteitä.
Valmistettaessa pyrolyysinestettä bio ta, esim. sahanpurusta, nopeapyrolyysillä 300 -lämpötilassa 0,1 - 10 sekunnin viiveajalla hape 10 sa tilassa veden osuus on tyypillisesti noin ^ p-% ja kevyiden, reaktiivisten yhdisteiden osui 12 - 20 p-% pyrolyysinesteestä. Pienten reakti karboksyylihappojen osuus on tyypillisesti esi 11 p-% pyrolyysinesteestä. Sen sijaan kevyiden 15 tiivisten yhdisteiden ja/tai niiden vesiseoksen arvo-osuus on vain noin alle 15 % tuotteen ener rasta. Näin ollen veden ja kevyiden yhdisteidei taminen ei oleellisesti heikennä pyrolyysi energiasisältöä.
20 Keksinnön eräässä sovelluksessa vettä vyitä, reaktiivisia yhdisteitä poistetaan hai *5**: maila kondensoitu pyrolyysineste haluttuun puh * * 5,!.! teeseen 48 h kuluessa kondensoitumisesta, es in *:**: 150 °C lämpötilassa. Kyseisessä ajassa kevyet 25 teet eivät ehdi aloittaa tai katalysoida pölyni • i ;·ϊ·. misreaktioita pyrolyysinesteessä.
Eräässä sovelluksessa vettä ja kevyitä • * * tiivisia kemiallisia yhdisteitä poistetaan olen eM ti kondensoinnin yhteydessä. Eräässä sovellukse • * * 30 rolysaattorista tuleva kuuma, esim. 300 - 700 * » i V · rolyysihöyry kondensoidaan ja fraktioidaan vaih ft 6 Tällöin pyrolyysinesteestä saadaan poistettua reaktiivisista pienimolekyylisistä yhdisteistä, sä sovelluksessa vettä poistamalla säädetään lyysinesteen vesipitoisuus halutulle tasolle, 5 sesti alle 30 p-% pyrolyysinesteen massasta, semmin alle 20 p-%. Pyrolyysinesteen vesipito noustessa yli 30 - 32 p-% faasierottumisen ris: vaa oleellisesti.
Keksinnön eräässä sovelluksessa 10 lyysihöyrystä ja/tai -nesteestä poistetaan pyro sä syntyvää hiiliainesta, esim. koksia, sekä kiintoainesta pyrolysaattorin ja kondensorin v kondensorin yhteydessä ja/tai kondensorin j esim. erottimen tai suodattimen avulla. Kiint 15 poistamisella voidaan estää tai hidastaa kemia yhdisteiden polymeroitumisreaktioita, sillä liaineksen ja/tai siihen kiinnittyneiden aikai lien on todettu katalysoivan partikkeliensa pi kemiallisia reaktioita, kuten polymeroitumisre 20 ta, laskien näin pyrolyysinesteen saantoa ja he en sen laatua, esim. stabiilisuutta.
i 7 suuden noustessa faasierottumisen riski varas aikana kasvaa huomattavasti. Keksinnön mukaiset netelmällä voidaan valmistaa kuumasuodatettua lyysinestettä, jonka vesipitoisuus on säädet 5 halutulle tasolle.
Keksinnön eräässä sovelluksessa pyroly teeseen lisätään orgaanista nestettä, esim. met muuta pitempiketjuista alkoholia (C2 - CJ , keto: eetteriä, ja/tai mineraalipohjaista polttoöljy 10 liuottimeksi tai emulsioksi halutun viskos ja/tai leimahduspisteen säätämiseksi sopivaksi, varastoinnin turvallisuusluokituksen mukaisesti ottimen valinnalla voidaan parantaa stabiilisum rantumisen lisäksi pyrolyysinesteen muitakin 15 suuksia, esim. voitelevuutta tai korroosionkestc
Keksinnön eräässä sovelluksessa lyysihöyrystä ja/tai -nesteestä poistetut kevyi aktiiviset kemialliset yhdisteet ja/tai niid siseos johdetaan sinänsä tunnettuun polttoka 20 ja/tai kemialliseen hyötykäyttöön. Vesiliukoist disteiden energiasisältö voidaan hyödyntää polt . ne kattilassa, esim. lämmön tuottamiseksi, edul ] yhdessä muiden polttoaineiden kanssa. Tällä so sella ei heikennetä merkittävästi polttoproses! "" 25 loudellisuutta, etenkin jos pyrolyysiyksikköön • * ·.'·· roidun kattilan polttoaineteho on yli kaksi ! suurempi kuin pyrolysaattorin polttoaineteho.
kattilaan syötettävä vesi ja kevyet, reaktiivii disteet eivät muodosta ongelmaa kattilan no 30 lämpötilan ylläpitämiselle. Vaihtoehtoisesti \ t » i kevyet yhdisteet voidaan johtaa kokonaan tai o 8 tai vuorotellen. Parantuneen laadun ansiosta lyysineste ei aiheuta normaalissa poltossa sui tukkeutumista, eikä kattiloissa tällöin tarvite lisiä liuotinpesujärjestelmiä. Tarvittaessa sui 5 puhdistetaan esim. puhaltamalla suutin puhtaaks ilmalla, höyryllä tai mineraalipohjaisella po! jyllä.
Keksinnön ansiosta voidaan nopeapyroly teen laatua parantaa poistamalla siitä vettä ja 10 tä, reaktiivisia kemiallisia yhdisteitä. Talloi daan estää pyrolyysinesteen varastointistabiil heikentyminen, so. vanhenemisesta johtuva visk tin kasvu, ja korkean vesipitoisuuden aiheuttar sierottuminen vesi- ja orgaaniseksi faasiksi.
15 taan parannettua pyrolyysinestettä voidaan hy energiantuotannossa, koska se kestää selvästi y: den varastointiajan.
Edelleen keksinnön ansiosta pyrolyysi: vesipitoisuus voidaan säätää halutulle tasolle. 20 si ns. kuumasuodatetun pyrolyysinesteen vesipi on mahdollista säätää normaalia kuumasuodatetti ; tettä matalammalle tasolle.
* / Lisäksi keksinnön ansiosta pyrolyysine » * · ’·*·’ erotetut kemialliset yhdisteet ja niiden vesise 25 daan kierrättää/hyödyntää, esim. polttamalla ka • 9 sa energian tuottamiseksi prosessissa tai ot :T: kemialliset yhdisteet talteen ja käyttämällä ne tarkoituksessa.
Keksintöä selostetaan seuraavassa yk 30 kohtaisten sovellusesimerkkien avulla viitater » « * siin kuviin, jossa • · · ' ^ 11 9 kuva 3 esittää keksinnön mukaisen 1; kolmatta sovellusta ja kuva 4 esittää mittaustuloksia, lähin pyrolyysinesteiden stabiilisuutta varastoinnin < 5 viskositeetin nousu ajan funktiona.
Kuvassa 1 on esitetty keksinnön mukair peapyrolyysilaite, johon kuuluu sinänsä tunnetti lysaattori 1, jossa muodostetaan biomassasta muusta orgaanisesta aineesta, esim. sahanpurust 10 peapyrolyysillä 300 - 700 °C lämpötilassa lyysihöyryä, ja sinänsä tunnettu kondensori 2, kuuma pyrolyysihöyry kondensoidaan pyrolyysinest Kuvan 1 laitteeseen kuuluu keksinnön sesti tislain, tai vaihtoehtoisesti haihdutin, 15 den ja kevyiden, reaktiivisten yhdisteiden eri seksi haihduttamalla pyrolyysinesteestä. Tislai vaihtoehtoisesti haihdutin, 10 on yhdistetty 1; seen kuuluvan putken 11 avulla kondensoriin 2. 11 kautta johdetaan kondensoitu pyrolyysineste ] 20 sorista 2 tislaimeen 10. Tislaus, tai vaihtoehto haihdutus, suoritetaan nestefaasissa 48 tunnin : . sa kondensoinnista, esim. 95 - 150 °C lämpöt; | / Pyrolyysineste 8, josta on poistettu vesi ja ] ***** reaktiiviset yhdisteet, otetaan ulos tislaimen : 25 osasta, ja veden ja kevyiden yhdisteiden muo< • * V'i seos 18 johdetaan tislaimen 10 yläosasta poltet 5 tai kemialliseen hyötykäyttöön 16. Laitesovel :’:*; s a voidaan käyttää minkälaisia tahansa alalla tuja tislaimia, haihduttimia tai vastaavia, eiki ,···, 30 kuvata yksityiskohtaisemmin tässä yhteydessä.
ft 4 «
Kuvan 1 laitesovel lukseen kuuluu e» 9 9· ίο kevyet yhdisteet ja vesi voidaan pumpata seoks tislaimen 10 yläosasta laitteeseen kuuluvan ρυ avulla kattilaan. Kattilassa kevyiden kemiallist disteiden vesiseos poltetaan yhdessä muiden po! 5 neiden 6 kanssa, esim. turve, hiili., polttoölj Kattilaan johdetaan luonnollisesti myös ilmaa saksi lauhtumattomat kaasut 17 voidaan johtaa ] sorista 2 poltettavaksi joko polttokattilaan 5 t rolysaattoriin 1.
10 Kuvan 1 laitteeseen kuuluu edelleen i tunnettu erotin 4, esim. sykloni, karkeamman ki: neen erottamiseksi ja sinänsä tunnettu suodatin nomman kiinto- ja hiiliaineksen suodattamiseksi lysaattorista 1 tulevasta pyrolyysihöyrystä. ] 15 messa 4 erotettu kiintoaines johdetaan polttokai 5. Pyrolyysihöyry suodatetaan esim. 30 - 550 °C tilassa ja kuumasuodattimen ollessa kyseessä 20C °C lämpötilassa. Suodatin 3 on sijoitettu erott ja kondensorin 2 väliin. Suodatin voidaan vaiht< 20 sesti sijoittaa kondensorin yhteyteen. Lisäksi teeseen voi kuulua kondensorin jälkeen putken . teyteen sijoitettu suodatin 12 kiintoaineksen : [ * tamiseksi pyrolyysinesteestä.
*.·.* Edelleen laitteeseen voi kuulua lisä: w 25 laite orgaanisen nesteen, esim. met anoi in, et; i/·· ketonin tai eetterin, tai mineraalipohjäisen po' :T; jyn syöttämiseksi pyrolyysinesteeseen liuottime] ·*:*: emulsioksi halutun viskositeetin ja/tai leimahi teen säätämiseksi.
.···. 30 Lisäksi laitteeseen voi kuulua kerni, • · * h. talteenottoyksikkö kevyiden, reaktiivisten yhdi 11 teiden poistamiseen tarkoitettujen välineiden < Kuvissa 2 ja 3 esitettyihin laitteisiin kuuluu 1 sorin 2, esim. tuotehöyryjen talteenottovaiheer dyttimen, yhteyteen sijoitettu ohjauslaite 13 5 lyysihöyryn täydellisen kondensoitumisen estäi ja fraktioimiseksi. Ohjauslaitteella 13 säädetä; densoinnin lämpötilaa sellaiselle tasolle, ett ja kevyet, pienimolekyyliset yhdisteet eivät 1 soidu ja ne on poistettavissa kaasumaisessa mi 10 kondensorista 2. Ohjauslaitteella 13 säädetään i vaiheittaista jakotislausta siten, että kondi alaosasta otetaan ulos kondensoitunut pyrolyys jonka vesipitoisuus ja kevyiden, reaktiivisten teiden määrä on normaalia olennaisesti alha 15 Edelleen laitteeseen kuuluu kondensorin yläosa distetty putki 14, jonka kautta kondensoitum vesi ja kevyet, reaktiiviset yhdisteet sekä lau tomat kaasut on johdettavissa ulos kondensorin osasta.
20 Kuvan 2 laitesovelluksessa laitteeseen kondensorin 2 jälkeen, putken 14 yhteyteen sij' erotin, tai vaihtoehtoisesti talteenottolaite, den ja kevyiden, reaktiivisten kemiallisten yh : t: den 18 erottamiseksi lauhtumattornista kaasuis • · ·:**: 25 Veden ja kevyiden yhdisteiden seos 18 pumpataan 9 avulla polttokattilaan 5 poltettavaksi tai t • * ottoyksikköön tai -säiliöön 16. Lauhtumat tomat f•;»i 17 johdetaan joko pyrolysaattoriin 1 tai poltt * * * laan 5.
... 30 Kuvan 3 laitesovelluksessa sekä lauht- * * * mat kaasut 17 että vesi ja kevyet kemialliset
1 I
12
Kuvien 1-3 sovelluksissa pyrolyysines poistetaan pääosa kevyistä reaktiivisista yhdist esim. 6 - 7 p-% pyrolyysinesteen massasta. Veden tamisen jälkeen pyrolyysinesteen vesipitoisu 5 esim. alle 20 p-%.
Keksinnön mukaisessa jätemuovin pyrol> voidaan kondensorissa käyttää korotettua, esim, 110 °C, lämpötilaa, jolloin tuotettavasta lyysinesteestä saadaan poistettua vettä, joka 10 prosessiin raaka-aineen mukana. Haluttaessa \ käyttää haluttua määrää, esim. 10 - 50 %, mine pohjaista polttoöljyä pesurinesteenä, jolloin se taan haluttu pyrolyysinesteen viskositeetti.
15 Esimerkki 1
Kokeessa tutkittiin erilaisten pyroly} teiden stabiilisuutta ja vesipitoisuutta. Kel· mukaisella menetelmällä tuotettua pyrolyysine 20 verrattiin vastaaviin, aiemmin tunnettuihin lyysinesteisiin.
; Normaali- tai nopeapyrolyysimenetelmäll ] / mistetuille ja/tai käsitellyille pyrolyysines • e *
*·'·* suoritettiin A. Oasmaan et. ai (VTT julkaisu 3C
25 hittämä stabiilisuustesti. 24 h testissä, jossa • * :/*i tila oli 80 °C, simuloitiin noin vuoden varastod kaa käytännön varastointiolosuhteissa, so. hapet sa tilassa ja huoneen lämpötilassa.
Kuvassa 4 on esitetty stabiilisuuste 30 aikaansaadut tulokset. Pyrolyysinesteen stabi: • « m l..' on esitetty pyrolyysinesteen viskositeetin • m Λ 13 r
Bl) havupuusta (mänty) nopeapyrolyysi] luistettu pyrolyysineste, B2) pyrolyysineste Bl + 2 % MeOH B3) pyrolyysineste Bl + 10 % MeOH 5 B4) pyrolyysineste Bl, josta on hai] vettä ja kevyitä, reaktiivisia yhdiste Cl) lehtipuusta (koivu) nopeapyro! valmistettu pyrolyysineste C2) pyrolyysineste Cl, josta on hai] 10 vettä ja kevyitä, reaktiivisia yhdiste
Dl) kuumasuodatettu nopeapyrolyysinest Pyrolyysineste is ta B4 ja C2 poistetti: ratoriohaihduttimessa 80 p-% pyrolyysinesteen : mästä vedestä sekä kevyitä orgaanisia vesil 15 yhdisteitä 6 p-% pyrolyysinesteen massasta, haihdutuslämpötila oli 40 °C, ja käytetyn suuruus oli tyypillinen vesijohtoejektorista alipaine.
Kuvasta 4 nähdään, ettei keksinnön m 20 pyrolyysinesteiden B4 ja C2 viskositeetit ole : merkittävästi varastoinnin aikana. Näin ollen . non mukaisella menetelmällä aikaansaadaan [ / lyysineste, jolla on parempi varastointistab * * * *'·* ja pienempi vesipitoisuus kuin muilla pyrol; 25 teillä.
• · • » « * i« • · ;*:*! Esimerkki 2 • * * • · »
Kokeessa tutkittiin pyrolyysinesteen .···, 30 duspisteen muuttumista pyrolyysinestettä käsi • » · sä.
14 r tysahanpurusta valmistettua pyrolyysinestettä ja mäntysahanpurusta valmistettua pyrolyysine josta on haihdutettu pois 50 % vedestä ja kevy disteitä (MPÖ2), verrattiin vastaaviin käsite 5 pyrolyysinesteisiin, joiden leimahduspistettä c detty. Tulokset on esitetty taulukossa 1.
Taulukosta 1 nähdään, että lisättäess MeOH tavalliseen pyrolyysinesteeseen (MPÖ1) leimahduspiste 95 °C:sta 49 °C:een. Keksinnön 10 sesti tuotettuun pyrolyysinesteeseen (MPÖ2) vesi-metanoliseosta lisätä ilman, että leimahc laskee alle 56 °C. Näin ollen keksinnön mukaise netelmällä aikaansaadaan pyrolyysineste, jonka duspiste on helposti säädettävissä halutulle 15 sopivan liuottimen avulla.
Taulukko 1; Leimahduspisteen säätö MPÖ1 MPÖ2 MPÖ2 + MPÖ2 + 8,5 % 8,5 % MeOH-vesi ____MeOH__(1:1) , Vesi, p-%__17,5 9,6 8,6__13,4 \ / _pH__2,4 2,5 2,9__2,7 ’-*· Viskositeetti 9 (50 °C) , cSt 31 123 37__37 • · :/'i Leimahduspis- :T: te, °C_| 95 | 95 | 54 _56 • ·* • » t 9 9 9 • 20 Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu sinä sovelluksina erilaisten pyrolyysinesteid 9 9 9 mistamiseen, erityisesti sellaisten laadultaar

Claims (14)

1. Menetelmä pyrolyysinesteen valmista siten, että biomassasta ja/tai sen tapaisesta via aineita sisältävästä orgaanisesta aineesta 5 tetaan nopeapyrolyysillä pyrolyysihöyryä, joka soidaan pyrolyysinesteeksi, tunnettu siit pyrolyysin jälkeisestä pyrolyysihöyrystä ja/ta: teestä poistetaan vettä ja kevyitä, reaktiivisi allisia yhdisteitä haihduttamalla ja/tai estämäl 10 ryn täydellinen kondensoituminen pyrolyysineste* biilisuuden parantamiseksi.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen men tunnettu siitä, että vettä ja kevyitä, rea siä kemiallisia yhdisteitä poistetaan haihduttam 15 tunnin kuluessa kondensoinnista.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen men tunnettu siitä, että pyrolyysihöyry konden ja fraktioidaan vaiheittain siten, että samalli tään vesihöyryn ja kevyiden, reaktiivisten yhdi 2. kondensoituminen.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1 - 3 m * menetelmä, tunnettu siitä, että kevyitä r * vV visia yhdisteitä poistetaan 1-15 p-% pyroly *:**: teestä, edullisesti 5-10 p-%.
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 » * nen menetelmä, tunnettu siitä, että vettä " * * * .··«. maila pyrolyysinesteen vesipitoisuus säädetään h • · · le tasolle, edullisesti alle 30 p-% pyrolyysines ... edullisemmin alle 20 p-%, faasierottumisen estäm: • · *···' 30 6. Jonkin patenttivaatimuksista 1 - 5 m • t k ( menetelmä, tunnettu siitä, että pyrolyysih j
8. Jonkin patenttivaatimuksista 1 - 7 ιτ menetelmä, tunnettu siitä, että pyroly^ kuumasuodatetaan.
9. Jonkin patenttivaatimuksista 1 - 8 rr 5 menetelmä, tunnettu siitä, että pyrolyysi seen lisätään orgaanista nestettä liuottimek emulsioksi halutun viskositeetin ja/tai leimat teen säätämiseksi.
10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 10 nen menetelmä, tunnettu siitä, että lyysihöyrystä ja/tai -nesteestä poistetut kevyet tiiviset yhdisteet ja/tai niiden vesiseos jc -p>olt tokat tilaan ja/tai kemialliseen hyötykäyttööi
11. Laite pyrolyysinesteen valmistani 15 johon laitteeseen kuuluu pyrolysaattori (1), muodostetaan biomassasta ja/tai sen tapaisesta via aineita sisältävästä orgaanisesta aineesta pyrolyysillä pyrolyysihöyryä, ja kondensori (2) pyrolyysihöyry kondensoidaan pyrolyysines 20 tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu yksi väline (10,11,13,14,15) veden ja kevyiden, * "*! tiivisten kemiallisten yhdisteiden poistamiseks: :V: lyysihöyrystä ja/tai -nesteestä, joka väline on tetty estämään pyrolyysihöyryn täydellinen konde •\ ; 25 minen kondensorissa ja/tai haihduttamaan vettä *· *· vyitä, reaktiivisia kemiallisia yhdisteitä suora • · · l,*' densoinnin jälkeisestä pyrolyysines teestä, * * lyysinesteen stabiilisuuden parantamiseksi.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen ··· • ♦ '...· 30 tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu ko *t* riin (2) yhdistetty putki (11), jonka kautta kon
13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 n laite, tunnettu siitä, että haihdutin, tai sen tapainen väline (10) on järjestetty hai maan vettä ja kevyitä, reaktiivisia yhdisteitä 5 nin kuluessa kondensoinnista.
14. Patenttivaatimuksen 11 mukainen tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu ke rin (2) yhteyteen sijoitettu ohjauslaite (13) lyysihöyryn täydellisen kondensoitumisen estämis 10 fraktioimiseksi ja kondensoriin (2) yhdistetty (14), jonka kautta vesi ja kevyet, reaktiiviset liset yhdisteet sekä lauhtumattomat kaasut on jc vissa ulos kondensorista (2).
15. Patenttivaatimuksen 11 tai 14 m 15 laite, tunnettu siitä, että laitteeseen kondensorin (2) jälkeen sijoitettu erotin, taite laite tai sen tapainen väline (15) veden ja ke reaktiivisten kemiallisten yhdisteiden erotta lauhtumattomista kaasuista.
16. Jonkin patenttivaatimuksista 11 - kainen laite, tunnettu siitä, että lait kuuluu suodatin (3,12) kiinto- ja hiiliaineksen :V: tamiseksi pyrolyysihöyrystä ja/tai -nesteestä. *:**· 17. Jonkin patenttivaatimuksista 11 - .\ : 25 kainen laite, tunnettu siitä, että lait * M .·;·] kuuluu polttoreaktori (5) , jossa poltetaan • * * ly lyysihöyrystä ja/tai -nesteestä poistetut kevyet tiiviset yhdisteet ja/tai niiden vesiseos ja/ta: tumattomat kaasut muiden polttoaineiden kanssa j, 3 0 johdetaan energiaa pyrolysaattoriin (1) . # *♦ * f * • M xs '
FI992181A 1998-10-14 1999-10-11 Menetelmä ja laite pyrolyysinesteen laadun parantamiseksi FI116902B (fi)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI992181A FI116902B (fi) 1998-10-14 1999-10-11 Menetelmä ja laite pyrolyysinesteen laadun parantamiseksi
SE9903742A SE522021C2 (sv) 1998-10-14 1999-10-14 Förfarande och anordning för framställning av en pyrolysvätska med förbättrad stabilitet

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI982225 1998-10-14
FI982225A FI982225A0 (fi) 1998-10-14 1998-10-14 Menetelmä ja laitteisto biomassoista nopeapyrolyysillä tuotettujen nesteiden laadun parantamiseksi poistamalla vettä ja matalalla haihtuvia yhdisteitä nestetuotteista
FI992181 1999-10-11
FI992181A FI116902B (fi) 1998-10-14 1999-10-11 Menetelmä ja laite pyrolyysinesteen laadun parantamiseksi

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI19992181A FI19992181A (fi) 2000-04-14
FI116902B true FI116902B (fi) 2006-03-31

Family

ID=26160653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI992181A FI116902B (fi) 1998-10-14 1999-10-11 Menetelmä ja laite pyrolyysinesteen laadun parantamiseksi

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI116902B (fi)
SE (1) SE522021C2 (fi)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009047387A1 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus Method for carrying out pyrolysis
WO2009047392A1 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus Apparatus for producing a pyrolysis product
WO2016200262A1 (en) * 2015-06-12 2016-12-15 Nettenergy B.V. System and method for the conversion of biomass, and products thereof

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9127208B2 (en) 2006-04-03 2015-09-08 Pharmatherm Chemicals, Inc. Thermal extraction method and product
US20110284359A1 (en) 2010-05-20 2011-11-24 Uop Llc Processes for controlling afterburn in a reheater and for controlling loss of entrained solid particles in combustion product flue gas
US10400175B2 (en) 2011-09-22 2019-09-03 Ensyn Renewables, Inc. Apparatuses and methods for controlling heat for rapid thermal processing of carbonaceous material
US9109177B2 (en) 2011-12-12 2015-08-18 Ensyn Renewables, Inc. Systems and methods for renewable fuel
NL2008835C2 (en) * 2012-05-16 2013-11-20 Btg Biomass Technology Group B V Method for controlling the water content in pyrolysis liquids.
US10633606B2 (en) 2012-12-10 2020-04-28 Ensyn Renewables, Inc. Systems and methods for renewable fuel
CN105885891A (zh) * 2014-12-29 2016-08-24 北京林业大学 一种自热型生物质流化床快速热解工艺
CA2995845A1 (en) 2015-08-21 2017-03-02 Ensyn Renewables, Inc. Liquid biomass heating system
BR112019013387B1 (pt) 2016-12-29 2023-03-28 Ensyn Renewables, Inc Desmetalização de biomassa

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009047387A1 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus Method for carrying out pyrolysis
WO2009047392A1 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus Apparatus for producing a pyrolysis product
WO2016200262A1 (en) * 2015-06-12 2016-12-15 Nettenergy B.V. System and method for the conversion of biomass, and products thereof

Also Published As

Publication number Publication date
FI19992181A (fi) 2000-04-14
SE9903742D0 (sv) 1999-10-14
SE522021C2 (sv) 2004-01-07
SE9903742L (sv) 2000-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI116902B (fi) Menetelmä ja laite pyrolyysinesteen laadun parantamiseksi
Wei et al. Production and characterization of bio-oil and biochar from the pyrolysis of residual bacterial biomass from a polyhydroxyalkanoate production process
EP3307850B1 (en) System and method for the conversion of biomass
US5074991A (en) Suppression of the evolution of hydrogen sulfide gases
Hadhoum et al. Hydrothermal liquefaction of oil mill wastewater for bio-oil production in subcritical conditions
CN1108684A (zh) 由多孔煤生产固体燃料及其生产方法和生产设备
CA2873347C (en) Method for controlling the water content in pyrolysis liquids
IE42503L (en) Pyrolizing waste solids
Ku et al. Characterization of pyrolysis tar derived from lignocellulosic biomass
Ben Hassen-Trabelsi et al. Up-grading biofuel production by co-pyrolysis of landfill leachate concentrate and sewage sludge mixture
Luik et al. Transformations of biomass internal oxygen at varied pyrolysis conditions
RU2007146073A (ru) Способ и установка для получения смеси этанола и воды
US4196077A (en) Sewage sludge dewatering
GB715316A (en) Improvements in or relating to the separation of volatile components from mixtures containing pitch, by distillation
EP2242555B1 (en) Procedure for the production of biofuel
FI116903B (fi) Menetelmä ja laite pyrolyysiöljyn valmistamiseksi
Abdellaoui Catalytic pyrolysis of olive mill wastewater sludge
Olson et al. Determination of hydantoins in the condensate water from lignite gasification
Islam et al. Liquid Oil from Fluized Bed Pyrolysis of Rice Husk Waste and Its Characterization
Minowa et al. Effect of operating conditions on thermochemical liquefaction of ethanol fermentation stillage
Demirbas Conversion of agricultural residues to fuel products via supercritical fluid extraction
WO2001094498A1 (en) Method and apparatus for producing pyrolysis oil
Aggarwal Novel Supercritical Carbon Dioxide Drying and Extraction Process for Industrial, Energy & Biocomposites Applications
Udwadia et al. Study Of Pyrolysis and Co-Pyrolysis of Municipal Sewage Sludge to Produce Bio-oil.
RU2173223C2 (ru) Способ очистки дисперсного материала от нефтепродуктов и устройство для его осуществления

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 116902

Country of ref document: FI