NO333260B1

NO333260B1 - Fremgangsmate og apparatur for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomasse

Info

Publication number: NO333260B1
Application number: NO20016367A
Authority: NO
Inventors: Yoshinori Kobayashi; Tatsuo Kabata; Shozo Kaneko; Takeshi Aruga
Original assignee: Mitsubishi Heavy Ind Ltd
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2013-04-22
Also published as: NO20016367D0; US20020087037A1; HU0105333D0; DE60143602D1; DK1219585T3; EP1219585A3; MY124906A; EP1219585A2; AU764528C; ATE490952T1; CA2366106A1; AU9718901A; TWI230195B; EP1219585B1; JP2002193858A; HUP0105333A3; US6645442B2; CN1244527C; RU2214387C2; AU764528B2

Abstract

Fremgangsmåte for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomassemateriale, omfattende å forgasse biomasse for å produsere en gass, og tilføre hydrogengass til den produserte gass slik at det derved kan fremstilles metanol. Det beskrives også en apparatur for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomassemateriale, omfattende en innretning for forgassing av biomasse for å produsere en gass gjennom partiell forbrenning eller dampforgassing av biomasse, en tilførselsinnretning hydrogengass for å tilføre hydrogengass til den produserte gass og en metanolsynteseinnretning for fremstilling av metanol av den således produserte gass.

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Område for oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og apparatur for fremstilling av metanol ved å anvende biomasse som råmateriale.

Kjent teknikk

Produksjon av metanol ved anvendelse av biomasse, så som planter, som et råmateriale utføres på grunnlag av følgende reaksjoner.

Sammenfatningsvis vil karbonmonoksid (CO) og hydrogengass (H2) som er blitt dannet ved partiell forbrenning eller dampforgassing av biomasse (CH20) bli bragt til å reagere for derved å produsere metanol (CH3OH).

Anvendt her, vil begrepet "partiell forbrenning" betegne en type forbrenning hvor en del av biomassen underkastes forbrenning, innbefattende fullstendig og ufullstendig forbrenning.

Det vil være åpenbart ut fra reaksjonsligning (2) at de forannevnte reaksjoner innbefatter en likevektsreaksjon, dvs. at når det gjøres forsøk på å øke mengden med dannet karbonmonoksid, så vil mengden med dannet hydrogen avta, og når det gjøres forsøk på å øke mengden med dannet hydrogen, så vil mengden med dannet karbonmonoksid avta. Generelt vil reaksjonen bli forskjøvet mot venstre slik at mengden karbonmonoksid som dannes, vil øke. Derfor vil mengden hydrogen for å produsere metanol bli utilstrekkelig, og det produserte karbonmonoksid kan ikke anvendes effektivt.

Ett mulig tiltak for å løse dette problem er å tilføre vann (damp) til reaksjonssystemet. Derved vil reaksjonen ifølge reaksjonsligning (2) forskyves mot høyre slik at det genereres hydrogen i en påkrevet og tilstrekkelig mengde. Når mengden tilført damp økes, vil imidlertid temperaturen i reaksjonssystemet bli lavere, og derved retarderes reaksjonshastigheten og det blir problemer med redusert effektivitet i metanolproduksjonen.

Dokument DE 2809082A avdekker en fremgangsmåte for å fremstille metanol ved pyrolyse og oksidering av biomasse. Det er ikke avdekket partikkelstørrelsen på biomassen eller spillmaterialet som brukes, slik det fremkommer i foreliggende oppfinnelse.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

I lys av det foregående har oppfinnerne utført omfattende studier for å løse problemene, og de har funnet at metanol kan produseres effektivt ved å tilføre hydrogen til en gass produsert ved forgassing av biomasse med en konvensjonell fremgangsmåte, for fremstilling av metanol hvor det gjøres bruk av biomassemateriale. Et mål med den foreliggende oppfinnelse er således å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av metanol hvor det gjøres bruk av biomassemateriale, og hvor fremgangsmåten gjør at det er mulig å gjøre effektiv bruk av produsert karbonmonoksid uten at dette ødelegger effektiviteten ved metanolproduksjonen. Et annet mål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en apparatur for fremstilling av metanol.

Følgelig er et første aspekt ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomassemateriale, hvor det anvendes en biomasse med en midlere partikkelstørrelse på 0,05-5 mm; biomassen forgasses i en forgassingsovn med et forgassingsmiddel ved henholdsvis, når den midlere partikkelstørrelse er 0,05-1 mm, å regulere den fiktive hastigheten til forgassingsmidlet i området fra 0,4 til 1 m/sek, og når den midlere partikkelstørrelse er 1-5 mm, ved å regulere den fiktive hastigheten til forgassingsmidlet i området fra 1 til 5 m/sek for å fremstille en gass; og den fremstilte gass tilføres hydrogengass for derved å fremstille metanol, idet hydrogengassen genereres gjennom elektrolyse av vann.

Fortrinnsvis tilføres hydrogengass til den produserte gass slik at mengden hydrogengass justeres til minst det dobbelte av mengden karbonmonoksid inneholdt i den produserte gass.

Fortrinnsvis blir hydrogengass som er generert ved elektrolyse av vann og tilført til den produserte gass.

Fortrinnsvis blir oksygengass som er generert ved elektrolyse av vann benyttet som et forgassingsmiddel for biomassen.

Fortrinnsvis blir hydrogengassen og oksygengassen som er generert ved elektrolyse av vann, mellomlagret hver for seg før bruk.

Fortrinnsvis elektrolyseres vannet med elektrisk energi som er oppnådd ved å anvende naturlig energi (dvs. energi oppnådd fra naturlige kilder).

Fortrinnsvis blir den elektriske kraft som er oppnådd ved å anvende naturenergi, mellomlagret før bruk.

Fortrinnsvis er den naturlige energi minst én energitype valgt blant solenergi, vindenergi, tidevannsenergi, hydraulisk energi og termisk solenergi.

Med et andre aspekt av den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en apparatur for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomassemateriale, hvor den omfatter: a) en forgassingsovn som omfatter biomassetilførselsinnretning for tilførsel av biomasse med midlere partikkelstørrelse på 0,05-5 mm; og b) innretningen for forgassing av biomasse omfatter innretning for tilførsel av forgassingsmiddel og innretning for regulering av den fiktive hastigheten til forgassingsmidlet med henholdsvis, når den midlere partikkelstørrelse er 0,05-1 mm, en regulert fiktiv hastighet i området fra 0,4 til 1 m/sek, og når den midlere partikkelstørrelse er 1-5 mm, en regulert fiktiv hastighet i området fra 1 til 5 m/sek; c) innretning for metanolsyntese for fremstilling av metanol fra den således produserte gass, og d) innretning for tilførsel av hydrogengass til den produserte gassen, hvor innretningen for tilførsel av hydrogengass omfatter vannelektrolyseinnretning for å

elektrolysere vann.

Fortrinnsvis vil det med innretningen for tilførsel av hydrogengass til den produserte gass tilføres en slik mengde hydrogengass at den kan justeres til minst det dobbelte av mengden karbonmonoksid inneholdt i den produserte gass.

Fortrinnsvis innbefatter innretningen for tilførsel av hydrogengass en innretning for elektrolyse av vann.

Fortrinnsvis blir oksygengassen generert gjennom elektrolyse av vann ved hjelp av vannelektrolyseinnretningen og tilført som et forgassingsmiddel til innretningen for forgassing av biomassen.

Fortrinnsvis omfatter apparaturen over for fremstilling av metanol, også en lagringsinnretning for oksygengass for å mellomlagre oksygengass som er generert gjennom elektrolyse av vann ved hjelp av vannelektrolyseinnretningen, og innretningen for tilførsel av hydrogengass innbefatter en innretning for mellomlagring av hydrogengassen som er generert gjennom elektrolyse av vann ved hjelp av vannelektrolyseinnretningen.

Fortrinnsvis omfatter apparaturen over for fremstilling av metanol også en innretning for naturenergibasert kraftgenerering for gjennom kraftgenereringen å bruke naturenergi til drift av vannelektrolyseinnretningen.

Fortrinnsvis innbefatter innretningen for naturenergibasert kraftgenerering en kraftlagringsinnretning for mellomlagring av elektrisk kraft.

Fortrinnsvis vil innretningen for naturenergibasert kraftgenerering generere elektrisk kraft ved bruk av minst én energitype valgt blant solenergi, vindenergi, tidevannsenergi, hydraulisk energi og termisk solenergi.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Forskjellige andre mål og trekk, og mange av fordelene med den foreliggende oppfinnelse, vil bli åpenbare ved en bedre forståelse av oppfinnelsen gjennom den følgende nærmere beskrivelse av foretrukne utførelsesformer og vurdert sammen med en vedføyet tegning, hvor: FIG. 1 viser et flytdiagram angående én utførelsesform av apparaturen for fremstilling av metanol hvor det gjøres bruk av biomassemateriale ifølge den foreliggende oppfinnelse.

NÆRMERE BESKRIVELSE AV FORETRUKNE UTFØRELSESFORMER

Utførelsesformer av fremgangsmåten og apparaturen for fremstilling av metanol hvor det gjøres bruk av biomassemateriale ifølge den foreliggende oppfinnelse, skal bli beskrevet med henvisning til figur 1. På figur 1 vises et flytdiagram som gjelder apparaturen for fremstilling av metanol.

Som vist på figur 1 er en tørker 11 for å tørke biomasse 1, så som trær og andre planter, forbundet med innløpet til en matetrakt 12. Utløpet fra matetrakten 12 er forbundet med innløpet til en pulverisator 13 for å pulverisere tørket biomasse 1.

Utløpet fra pulverisatoren 13 er forbundet med innløpet til en forgassingsovn 14 som er en innretning for forgassing av biomasse slik at det oppnås en produsert gass 2 dannet gjennom partiell forbrenning eller dampforgassing av biomasse 1. Utløpet fra forgassingsovnen 14 er forbundet med innløpet til en støvoppsamlingsenhet 15 for å fjerne aske 6 fra den produserte gass 2. Gassutløpet fra støvoppsamlingsenheten 15 er forbundet med gassinnløpet til en gassvasker 16 for å vaske og avkjøle den produserte gass 2 ved hjelp av en dusj med vaskevann 7.

Gassutløpet fra gassvaskeren 16 er forbundet, via en trykkøkende apparatur 17 og en varmeveksler 18, med innløpet til en metanolsyntesekolonne 19 som er en metanolsynteseinnretning for fremstilling av metanol 8 av den produserte gass 2. Utløpet fra metanolsyntesekolonnen 19 er via varmeveksleren 18 og en varmeveksler 20 forbundet med et reservoar 21 for mellomlagring av metanol 8.

Til forgassingsovnen 14 er det koblet en vanntilførsel 22 via en varmeveksler 14a. Når vannet 3 tilføres fra vanntilførselen 22 vil varmeveksleren 14a fordampe vannet 3 ved oppvarming, og den således produserte damp tilføres til forgassingsovnen 14.

Forgassingsovnen 14 er også forbundet med et utløp for oksygengass fra en

vannelektrolyseenhet 24 hvor vann 3 elektrolyseres til oksygengass 4 og hydrogengass 5. Mellom forgassingsovnen 14 og oksygengassutløpet fra vannelektrolyseenheten 24 er det anordnet en tank 25 for mellomlagring av oksygengass 4. Hydrogengassutløpet fra vannelektrolyseenheten 24 er koblet inn i en posisjon mellom trykkøkningsapparaturen 17 og

gassutløpet fra gassvaskeren 16. En hydrogengasstank 26 for mellomlagring av hydrogengass 5 er anbragt mellom trykkøkningsapparaturen 17 og hydrogengassutløpet fra vannelektrolyseenheten 24.

Til vannelektrolyseenheten 24 er det koblet en vanntilførsel 23 for tilførsel av vann 3. En ekstra oksygengasskilde 27 for supplerende tilførsel av oksygengass 4 er anbragt mellom tanken 25 for oksygengass og forgassingsovnen 14.

Vannelektrolyseenheten 24 er forbundet med en sekundærcelle 28 som er en lagringsinnretning for mellomlagring av elektrisk kraft. Sekundærcellen 28 er forbundet med en solkraft-genereringsenhet 29 som tjener som en naturenergibasert kraftgenereringsinnretning for å generere kraft ved å utnytte solenergi, og via en vekselstrøm/like-strøm-omformer 31 forbundet med en vindkraft-genereringsenhet 30 som tjener som en naturenergibasert kraftgenereringsinnretning for å generere kraft ved å utnytte vindenergi.

I denne utførelsesform omfatter vannelektrolyseinnretningen vanntilførselen 23, vannelektrolyseenheten 24, etc., og innretningen for tilførsel av hydrogengass omfatter vannelektrolyseinnretningen, hydrogengasstanken 26, etc.

Fremgangsmåten for fremstilling av metanol ved å benytte en slik apparatur for metanolproduksjon skal nå bli beskrevet.

Elektrisk kraft genereres ved hjelp av solkraft-genereringsenheten 29 og vindkraft-genereringsenheten 30, og den således genererte elektriske kraft mellomlagres i sekundærcellen 28. Driften av vannelektrolyseenheten 24 skjer ved å utnytte den lagrede elektriske kraft og således elektrolysere vann 3 som er tilført fra vanntilførselen 23. Den således produserte oksygengass 4 mellomlagres i oksygengasstanken 25, og den således produserte hydrogengass 5 mellomlagres i hydrogengasstanken 26.

Deretter tørkes biomassen 1 i tørkeren 11, mates inn i matetrakten 12 og føres fra matetrakten 12 inn i pulverisatoren 13 hvor biomassen 1 pulveriseres. Den pulveriserte

biomasse tilføres til forgassingsovnen 14. Oksygengass 4 føres fra oksygengasstanken 25 inn i forgassingsovnen 14 for derved å forårsake partiell forbrenning. Videre tilføres vann 3 fra vanntilførselen 22 til varmeveksleren 14a for oppvarming, slik at det genereres høy-temperaturdamp (400-500 °C). Dampen føres inn i forgassingsovnen 14. Således vil biomassen (CH20) 1 spaltes og derved genereres den produserte gass (CO, H2) 2, basert på følgende reaksjonsligninger:

Det fremgår tydelig av reaksjonsligning (2) at den produserte gass 2 gjennomgår en likevektsreaksjon, dvs. at når det gjøres forsøk på å øke den mengde med karbonmon oksid som skal produseres, vil mengden hydrogengass som produseres, bli redusert, og når det gjøres forsøk på å øke den mengde hydrogengass som skal produseres, vil mengden karbonmonoksid som produseres bli redusert. Generelt vil reaksjonen forskyves til venstre slik at mengden karbonmonoksid som produseres, vil øke. Derved vil det være en utilstrekkelig mengde med hydrogen for fremstilling av metanol.

Den produserte gass 2 generert i den forannevnte forgassingsovn 14, føres inn i støvoppsamlingsenheten 15 for således å fjerne aske 6 og lignende stoffer. Deretter føres gassen inn i gassvaskeren 16 hvor den blir avkjølt og vasket gjennom dusjing med vaskevann 7. Gassen blir så ført ut av gassvaskeren 16.

Hydrogengass 5 føres fra den forannevnte hydrogengasstank 26 og tilsettes til den produserte gass 2 slik at mengden hydrogen blir justert til å være minst det dobbelte av mengden karbonmonoksid. Mengden tilsatt hydrogen kan justeres ved på forhånd å analysere sammensetningen av biomassen 1 og ved å ta i betraktning betingelser som forgassingsbetingelsene i forgassingsovnen 14. Det kan også være anordnet et kontroll-system for å måle innholdet av karbonmonoksid og hydrogen i den produserte gass 2 tilført fra gassvaskeren 16 ved hjelp av en sensor eller en lignende apparatur. Basert på målingen tilføres hydrogengass 5 fra hydrogengasstanken 26 slik at mengden hydrogen blir minst det dobbelte av mengden karbonmonoksid inneholdt i den produserte gass 2.

Trykket i den således behandlede produserte gass 2 som inneholder minst dobbelt så stor mengde hydrogen som karbonmonoksid, økes ved hjelp av trykkøkningsappara-turen 17 og føres via varmeveksleren 18 inn i metanolsyntesekolonnen 19 for derved å fremstille metanol (CH3OH) 8 basert på følgende reaksjonsligning.

Den forannevnte metanol 8 tilføres via varmevekslerne 8 og 20 til reservoaret 21 for mellomlagring, og avløpsgassen 9 føres ut av systemet.

Sammenfatningsvis blir hydrogengass 5, som er til stede i for liten mengde i forhold til karbonmonoksid i den produserte gass 2 dannet av biomassen 1, supplert og deretter blir metanol 8 produsert.

Metanol 8 kan derfor produseres ved å forbruke alt karbonmonoksid inneholdt i den produserte gass 2 uten å etterlate noe karbonmonoksid.

Ifølge fremgangsmåten for fremstilling av metanol og den benyttede apparatur, kan således biomassen 1 utnyttes effektivt, hvilket leder til effektiv utnyttelse av ressursene. I tillegg kan effektiviteten ved fremstilling av metanol 8 bli betraktelig forbedret og derved reduseres produksjonskostnadene.

Siden oksygengass 4 som dannes ved elektrolyse av vann 3 slik at det også oppnås hydrogengass 5, benyttes for partiell forbrenning i forgassingsovnen 14, kan vannet 3 bli utnyttet effektivt og dette leder til en effektiv utnyttelse av ressursene og en reduksjon i produksjonskostnadene.

Fordi elektrisk kraft generert ved hjelp av en kraftgenereringsenhet 29 basert på sollys og en kraftgenereringsenhet 30 basert på vind, dvs. naturlig energi, benyttes til å elektrolysere vann 3, kan det i tillegg oppnås en effektiv energiutnyttelse og derved reduseres produksjonskostnadene.

Fordi den elektriske kraft generert ved hjelp av naturenergi mellomlagres i sekundærcellen 28, kan i tillegg elektrolysen av vann 3 ved hjelp av vannelektrolyseenheten 24 bli utført jevnt og pålitelig.

Fordi oksygengass 4 og hydrogengass 5, som er blitt oppnådd ved elektrolyse av vann 3, mellomlagres i tankene 25 og 26 før bruk, kan hver av disse gasser 4 og 5 lett bli brukt i nødvendig mengde samtidig med at elektrolysen av vann 3 ved hjelp av vannelektrolyseenheten 24 pågår under forutbestemte betingelser.

Eksempler på biomasse 1 som kan anvendes ved den foreliggende oppfinnelse, innbefatter biologiske ressurser (f.eks. jordbruksprodukter eller biprodukter, tømmer, planter, etc.) som kan bli benyttet som en energikilde eller som et industrielt råmateriale. Eksempler på slike biologiske ressurser innbefatter søtsorghum, nepiergress og spirulina, samt avfallsmaterialer fra jordbruk og skogbruk, så som riskli, treflis og trevirke oppnådd ved tynning. For å unngå for stor kompleksitet, er biomassen 1 her angitt å ha sammensetningen CH20. Sammensetningen av biomassen 1 vil imidlertid generelt være representert ved (CxH2Oy)„ (x = 1,1-1,2; y = 0,8-0,9).

Den midlere partikkelstørrelse på biomassen 1 tilført til forgassingsovnen 14, er fortrinnsvis 0,05-5 mm. Årsaken er som følger. Når størrelsen er mindre enn 0,05 mm, vil pulveriseringseffektiviteten i pulverisatoren 13 bli dårlig, og når størrelsen er over 5 mm, vil den partielle forbrenning for å oppnå en spaltning som går inn til kjernedelen av biomassen, være vanskelig å oppnå slik at effektiviteten ved forgassingen blir for dårlig.

Temperaturen ved forgassingen av biomassen 1 i forgassingsovnen 14 er fortrinnsvis 700-1400 °C, mer foretrukket 800-1000 °C. Årsaken er som følger. Når temperaturen er lavere enn 700 °C, er det vanskelig å oppnå en gunstig partiell forbrenning, og når temperaturen er over 1400 °C vil selve biomassen 1 bli forbrent og gi en ugunstig økning i prosent genererte hydrokarboner, så som sot.

Det er ingen spesiell begrensning når det gjelder trykket ved forgassing av biomasse 1 i forgassingsovnen 14. Selv om et forgassingstrykk på ca. 80 atm gjør det mulig å forbinde forgassingsovnen 14 med metanolsyntesekolonnen 19 uten å innføre noen trykkøkningsapparatur 17 mellom disse, så må forgassingsovnen 14 ha høy trykkbestandighet. Derved øker kostnadene for forgassingsovnen 14. Således foretrekkes et forgassingstrykk på 1-40 atm, fordi den påkrevde trykkbestandighet for forgassingsovnen 14 kan bli redusert til et generelt akseptabelt nivå. Spesielt er et forgassingstrykk på 1-30 atm særlig foretrukket fordi forgassingsovnen 14 da kan ha forholdsvis små dimensjoner.

Selv om den fiktive hastighet i forgassingsovnen 14 ikke er spesielt begrenset, så foretrekkes en fiktiv hastighet på 0,1-5 m/s. Årsaken er som følger. Når den fiktive hastighet er mindre enn 0,1 m/s, vil biomassen 1 ha for lang oppholdstid i ovnen og dette befordrer omdannelse av biomassen 1 til hydrokarboner. Når den fiktive hastighet er større enn 5 m/s, vil biomassen 1 ha for kort oppholdstid i ovnen og det blir vanskelig å oppnå spaltningen av biomassen 1 gjennom tilstrekkelig partiell forbrenning.

Når biomassen 1 har en midlere partikkelstørrelse på 0,05-1 mm, reguleres den fiktive hastighet i forgassingsovnen 14 til 0,4-1 m/s. Når den midlere partikkelstørrelse er 1-5 mm, reguleres den fiktive hastighet i forgassingsovnen 14 til 1-5 m/s. Disse betingelser er særlig foretrukket fordi biomassen 1 kan føres gjennom ovnen under optimale betingelser.

I denne utførelsesform er kraftgenereringsenheten 29 for utnyttelse av sollysenergi og kraftgenereringsenheten 30 for utnyttelse av vindenergi benyttet i kombinasjon som naturenergibaserte kraftgenereringsinnretninger som utnytter naturlig energi. I henhold til utførelsen med kraftgenerering, kan hvilke som helst av de to kraftgenerer-ingsenheter anvendes alene, eller de kan anvendes i kombinasjon med en annen kraftgenereringsenhet, så som en kraftgenereringsenhet som utnytter tidevannsenergi, en kraftgenereringsenhet som utnytter hydraulisk energi, eller en kraftgenereringsenhet som utnytter termisk solenergi, for således å oppnå elektrisk kraft.

I denne utførelsesform blir vann 3 som skal tilføres til forgassingsovnen 14, til-ført fra vanntilførselen 22, og vann 3 som skal tilføres til vannelektrolyseenheten 24, blir tilført fra vanntilførselen 23. Imidlertid kan vann 3 som skal tilføres til forgassingsovnen 14, og som skal tilføres til vannelektrolyseenheten 24, også bli tilført fra den samme vanntilførsel.

I henhold til fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse for fremstilling av metanol ved utnyttelse av biomassemateriale, som omfatter å forgasse biomasse for å produsere en gass og så fremstille metanol av den produserte gass, så tilføres hydrogengass til den produserte gass slik at det derved kan fremstilles metanol. Metanol kan derfor bli fremstilt med fullstendig forbruk av alt karbonmonoksid inneholdt i den produserte gass uten å etterlate noe karbonmonoksid. Biomassen kan således bli utnyttet effektivt, og dette leder til en effektiv utnyttelse av ressursene. I tillegg kan effektiviteten ved metanolfremstillingen bli forbedret vesentlig og derved reduseres produksjonskostnadene.

I henhold til apparaturen ifølge den foreliggende oppfinnelse for fremstilling av metanol ved utnyttelse av biomassemateriale, som omfatter en innretning for forgassing av biomasse for å produsere en gass gjennom partiell forbrenning eller dampforgassing av biomasse, og innretning for metanolsyntese for fremstilling av metanol av den produserte gass, kan apparaturen også omfatte en innretning for tilførsel av hydrogengass for å tilføre hydrogengass til den produserte gass. Metanol kan derfor fremstilles med et fullstendig forbruk av alt karbonmonoksid inneholdt i den produserte gass uten å etterlate noe karbonmonoksid. Således kan biomassen bli utnyttet effektivt, og dette leder til en effektiv utnyttelse av ressursene. I tillegg kan effektiviteten ved fremstilling av metanol bli forbedret vesentlig, og derved reduseres produksjonskostnadene.

Claims

1. Fremgangsmåte for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomassemateriale, karakterisert vedat det anvendes en biomasse med en midlere partikkelstørrelse på 0,05-5 mm; biomassen forgasses i en forgassingsovn med et forgassingsmiddel ved henholdsvis, når den midlere partikkelstørrelse er 0,05-1 mm, å regulere den fiktive hastigheten til forgassingsmidlet i området fra 0,4 til 1 m/sek, og når den midlere partikkelstørrelse er 1-5 mm, ved å regulere den fiktive hastigheten til forgassingsmidlet i området fra 1 til 5 m/sek for å fremstille en gass; og den fremstilte gass tilføres hydrogengass for derved å fremstille metanol, idet hydrogengassen genereres gjennom elektrolyse av vann.

2. Fremgangsmåte for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomassemateriale ifølge krav 1, hvor hydrogengassen tilføres til den fremstilte gass slik at mengden av hydrogengass reguleres til minst det dobbelte av mengden av karbonmonoksid inneholdt i den fremstilte gass.

3. Fremgangsmåte for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomassemateriale ifølge krav 1, hvor oksygengass generert gjennom elektrolyse av vann anvendes som forgassingsmidlet for biomassen.

4. Fremgangsmåte for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomassemateriale ifølge krav 3, hvor hydrogengass og oksygengass generert gjennom elektrolyse av vann mellomlagres separat før bruk.

5. Fremgangsmåte for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomassemateriale ifølge krav 1, hvor vannet elektrolyseres ved hjelp av elektrisk kraft erholdt ved bruk av naturenergi.

6. Fremgangsmåte for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomassemateriale ifølge krav 5, hvor den elektriske kraften oppnådd ved anvendelse av naturenergi mellomlagres før bruk.

7. Fremgangsmåte for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomassemateriale ifølge krav 5, hvor naturenergien er minst én energitype valgt blant sollysenergi, vindenergi, tidevannsenergi, hydraulisk energi og termisk solenergi.

8. Apparatur for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomassemateriale,karakterisert vedat den omfatter: a) en forgassingsovn som omfatter biomassetilførselsinnretning for tilførsel av biomasse med midlere partikkelstørrelse på 0,05-5 mm; og b) innretningen for forgassing av biomasse omfatter innretning for tilførsel av forgassingsmiddel og innretning for regulering av den fiktive hastigheten til forgassingsmidlet med henholdsvis, når den midlere partikkelstørrelse er 0,05-1 mm, en regulert fiktiv hastighet i området fra 0,4 til 1 m/sek, og når den midlere partikkelstørrelse er 1-5 mm, en regulert fiktiv hastighet i området fra 1 til 5 m/sek; c) innretning for metanolsyntese for fremstilling av metanol fra den således produserte gass, og d) innretning for tilførsel av hydrogengass til den produserte gassen, hvor innretningen for tilførsel av hydrogengass omfatter vannelektrolyseinnretning for å elektrolysere vann.

9. Apparatur for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomassemateriale ifølge krav 8, hvor hydrogengasstilførselsinnretningen tilfører hydrogengass til den produserte gass slik at mengden av hydrogengass reguleres til minst det dobbelte av mengden av karbonmonoksid inneholdt i den produserte gass.

10. Apparatur for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomassemateriale ifølge krav 8, hvor oksygengass generert gjennom elektrolyse av vann ved hjelp av innretningen for elektrolyse av vann tilføres som forgassingsmidlet til innretningen for biomasseforgassing.

11. Apparatur for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomassemateriale ifølge krav 10, som videre omfatter innretning for oppbevaring av oksygengass for mellomlagring av oksygengass generert gjennom elektrolyse av vann ved hjelp av innretningen for vannelektrolyse, hvor innretningen for tilførsel av hydrogengass omfatter innretning for oppbevaring av hydrogengass for mellomlagring av hydrogengass generert gjennom elektrolyse av vann ved hjelp av innretningen for vannelektrolyse.

12. Apparatur for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomassemateriale ifølge krav 8, som videre omfatter innretning for naturenergibasert kraftgenerering for drift av innretningen for vannelektrolyse gjennom kraftgenerering ved anvendelse av naturenergi.

13. Apparatur for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomassemateriale ifølge krav 12, hvor innretningen for naturenergibasert kraftgenerering innbefatter en lagringsinnretning for elektrisk kraft for mellomlagring av elektrisk kraft.

14. Apparatur for fremstilling av metanol ved anvendelse av biomassemateriale ifølge krav 12, hvor innretningen for naturenergibasert kraftgenerering genererer elektrisk kraft ved anvendelse av minst én energitype valgt blant sollysenergi, vindenergi, tidevannsenergi, hydraulisk energi og termisk solenergi.