RU2013129237A

RU2013129237A - Извлечение фосфора из гидротермической обработки биомассы

Info

Publication number: RU2013129237A
Application number: RU2013129237/04A
Authority: RU
Inventors: Пол Д. ОЛДЕНБУРГ; Джеймс Р. БАЙЛЕНБЕРГ; Вирджиния М. РОБЕРТС; Халоу ОУМАР-МАХАМАТ; Питер Дж. ДОМЭЙЛЛ
Original assignee: ЭкссонМобил Рисерч энд Энджиниринг Компани
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2015-01-20
Also published as: CN103261123A; EP2651858A4; CN103261123B; EP2651858A1; SG190876A1; JP2014511254A; CA2821241A1; WO2012082377A1; AU2011341468B2; AU2011341468A1; CA2821241C; ZA201304335B; BR112013013262A2; RU2557061C2; MY160306A; JP5694559B2

Abstract

1. Способ гидротермической обработки биомассы, включающий:введение сырья на основе биомассы, имеющего отношение воды к биомассе по меньшей мере 1:1, в реакционную зону, причем сырье на основе биомассы содержит фосфор;гидротермическую обработку сырья на основе биомассы при условиях, эффективных для гидротермической обработки, с получением многофазного продукта, причем многофазный продукт включает фракцию твердых веществ, содержащую по меньшей мере примерно 80% фосфора от его содержания в сырье на основе биомассы, иразделение многофазного продукта с получением по меньшей мере газофазной фракции, жидкого углеводородного продукта и фракции твердых веществ.2. Способ по п.1, в котором сырье на основе биомассы включает водоросли.3. Способ по п.2, в котором массовое отношение воды к водорослям составляет от примерно 2:1 до примерно 10:1.4. Способ по п.1, в котором условия, эффективные для гидротермической обработки, включают температуру от примерно 150°C до примерно 500°C и давление от примерно 2,5 МПа избыт. (примерно 25 бар избыт.) до примерно 30 МПа избыт. (примерно 300 бар избыт.).5. Способ по п.1, в котором условия, эффективные для гидротермической обработки, включают температуру от примерно 250°C до примерно 375°C.6. Способ по п.1, в котором условия, эффективные для гидротермической обработки, включают гидротермическую обработку в присутствии катализатора, и в котором соблюдают одно из следующих условий: время обработки составляет от примерно 45 мин до примерно 90 мин, когда температура составляет от примерно 250°C до примерно 300°C; время обработки составляет от примерно 30 мин до примерно 60 мин, когда температура составляет от примерно 275°C до п�

Claims

1. Способ гидротермической обработки биомассы, включающий:

введение сырья на основе биомассы, имеющего отношение воды к биомассе по меньшей мере 1:1, в реакционную зону, причем сырье на основе биомассы содержит фосфор;

гидротермическую обработку сырья на основе биомассы при условиях, эффективных для гидротермической обработки, с получением многофазного продукта, причем многофазный продукт включает фракцию твердых веществ, содержащую по меньшей мере примерно 80% фосфора от его содержания в сырье на основе биомассы, и

разделение многофазного продукта с получением по меньшей мере газофазной фракции, жидкого углеводородного продукта и фракции твердых веществ.

2. Способ по п.1, в котором сырье на основе биомассы включает водоросли.

3. Способ по п.2, в котором массовое отношение воды к водорослям составляет от примерно 2:1 до примерно 10:1.

4. Способ по п.1, в котором условия, эффективные для гидротермической обработки, включают температуру от примерно 150°C до примерно 500°C и давление от примерно 2,5 МПа избыт. (примерно 25 бар избыт.) до примерно 30 МПа избыт. (примерно 300 бар избыт.).

5. Способ по п.1, в котором условия, эффективные для гидротермической обработки, включают температуру от примерно 250°C до примерно 375°C.

6. Способ по п.1, в котором условия, эффективные для гидротермической обработки, включают гидротермическую обработку в присутствии катализатора, и в котором соблюдают одно из следующих условий: время обработки составляет от примерно 45 мин до примерно 90 мин, когда температура составляет от примерно 250°C до примерно 300°C; время обработки составляет от примерно 30 мин до примерно 60 мин, когда температура составляет от примерно 275°C до примерно 325°C, или время обработки составляет от примерно 15 мин до примерно 30 мин, когда температура составляет от примерно 300°C до примерно 350°C.

7. Способ по п.1, в котором приведение сырья на основе водорослей в контакт с водой в условиях, эффективных для гидротермической обработки, не приводит к фазовому переходу воды.

8. Способ по п.1, дополнительно включающий разделение жидкого углеводородного продукта с получением фракции, содержащей по меньшей мере 90 масс.% веществ с температурой кипения в интервале температур кипения от примерно 193°C до примерно 360°C.

9. Способ по п.1, в котором молярное отношение фосфора к углероду фракции твердых веществ составляет по меньшей мере примерно 0,2.

10. Способ по п.1, в котором фракция твердых веществ включает по меньшей мере примерно 90% фосфора от его содержания в сырье на основе биомассы, и молярное отношение фосфора к углероду фракции твердых веществ составляет по меньшей мере примерно 0,25.

11. Способ гидротермической обработки биомассы, включающий:

добавление многовалентного металла к сырью на основе биомассы, содержащему фосфор;

приведение сырья на основе биомассы в контакт с водой в присутствии многовалентного металла при условиях, эффективных для гидротермической обработки, с получением многофазного продукта, причем многофазный продукт включает фракцию твердых веществ, содержащую по меньшей мере примерно 80% фосфора от его содержания в сырье на основе биомассы, и

12. Способ по п.11, в котором многовалентный металл включает, Ca, Mg, Fe или их сочетание.

13. Способ по п.11, в котором разделение многофазного продукта с получением фракции твердых веществ включает разделение многофазного продукта с получением фракции катализатора и фракции твердых веществ на основе водорослей.

14. Способ по п.13, в котором фракция твердых веществ на основе водорослей включает по меньшей мере примерно 80% фосфора от его содержания в сырье на основе биомассы и включает большую часть многовалентного металла.

15. Способ по п.11, в котором многовалентный металл добавляют в сырье на основе биомассы в реакционной зоне для контакта сырья на основе биомассы с водой при условиях, эффективных для гидротермической обработки.

16. Способ гидротермической обработки биомассы, включающий:

приведение содержащего водоросли сырья, включающего фосфор, в контакт с водой при условиях, эффективных для гидротермической обработки, с получением многофазного продукта, причем многофазный продукт включает фракцию твердых веществ, содержащую по меньшей мере примерно 80% фосфора от его содержания в содержащем водоросли сырье;

разделение многофазного продукта с получением по меньшей мере газофазной фракции, жидкого углеводородного продукта и фракции твердых веществ, и

подачу рециклом фосфора из фракции твердых веществ на производство водорослей.

17. Способ по п.16, в котором подача рециклом фосфора из фракции твердых веществ включает:

извлечение фосфора из фракции твердых веществ с образованием питательного вещества или предшественника питательного вещества на основе фосфора, и

введение питательного вещества или предшественника питательного вещества на основе фосфора в процесс выращивания водорослей.

18. Способ по п.16, в котором питательное вещество или предшественник питательного вещества на основе фосфора представляет собой фосфорную кислоту.

19. Способ по п.16, в котором массовое отношение воды к водорослям составляет от примерно 3:1 до примерно 5:1.

20. Способ по п.16, в котором фракция твердых веществ включает по меньшей мере примерно 90% фосфора от его содержания в сырье на основе биомассы, и молярное отношение фосфора к углероду фракции твердых веществ составляет по меньшей мере примерно 0,25.