SE522021C2 - Förfarande och anordning för framställning av en pyrolysvätska med förbättrad stabilitet - Google Patents

Description

522 021 2 tillföras till pyrolysvätskan, varvid vattnet och vattenlösliga kemikalier kan separe- ras som en egen fraktion.

Pyrolysvätskan ärlej stabil under industriella lagringsförhållanden. Dess viskositet fördubblas typiskt då den lagras i ett syrefritt utrymme och vid rumstem- peratur i ett års tid. Ökningen av viskositeten beror på de i produkten ingående re- aktiva småmolekylära föreningarnas, t ex karboxylsyrornas, aldehydernas eller ketonernas polymeriserings- och kondenseringsreaktioner, antingen sinsemellan eller med stormolekylära föreningar.

Enligt A. Oasmaa et el., (VTT publikation 306, 1997, Physical characerisa- tion of biomass-based pyrolysis liquids. Application of standard fuel oil analyses) är höjningen av viskositeten långsammare då pyrolysvätskans lagringstemperatur är väsentligen lägre än rumstemperaturen. Ett lösningsmedel, såsom alkohol, tex etanol eller metanol, som skall sättas till pyrolysvätskan har en retarderande effekt på ökningen av viskositeten. För avlägsnandet av lagringsproblemet, dvs stabili- tetsproblemet är användningen av ett lösningsmedel inte tillräckligt effektivt, ty al- koholmängden som behövs är stor, vilket inverkar negativt på processens ekono- mi. Å andra sidan kan pyrolysvätskan typiskt under lagringstiden förändras så den blir tvåfasig, vari vattnet och de sig i vattnet lösande komponenterna har sepa- rerat sig från komponenterna med stor molekylvikt, t ex från på ligninin baserade komponenter. Genom att till pyrolysvätskan sätta t ex ca 10 - 20 vikt-% alkohol, organiska syror eller ketoner eller dylika eller blandningar av dessa, och under samtidig omrörning kan vätskan fås att på nytt ändras och bli enfasig, och därmed håller endast en kortvarig lagring. Ett annat sätt att avlägsna problemet med två vätskefaser är, att av pyrolysvätskan genom omblandning framställa en emulsion, som hålls stabil från ett tiotal minuter till timmar. Hittills känner man inte till förfa- randen, med vilka man ur en pyrolysvätska skulle kunna framställa en mikroemul- sion tillsammans med vanlig mineralolja, vilken utan att separera skulle hålla en lagringstid på ett år. En ettårs lagringstid kan anses vara gräns i förhållande till så- väl lagringsstabilitet som fasseparering, så att en ur biomassa producerad py- rolysvätska är konkurrenskraftig på t ex eldningsoljemarknaden.

Genom patentansökan Fl 946062 känner man till, att då pyrolysvätska matas in i munstycket till en värmepanna eller motor börjar vätskan becka sig och kan sålunda hindra munstyckets jämna funktion. Vid ifrågavarande förfarande har 522 021 s till inmatningssystemet förutom för pyrolysvätskan ytterligare kopplats en separat behållare för ett lösningsmedel, såsom för alkohol, vilken tidvis kan matas till mun- styckena för att rena dem från beckande oljerester.

Pyrolysvätskors stora problem är deras dåliga lagringsstabilitet och ök- ningen av viskositeten under lagringen samt pyrolysvätskornas vattenhalt, varvid de under lagringstiden lätt blir tvåfasiga. På grund av deras dåliga lagringsstabilitet och viskositetsökning kan de nutida pyrolysvätskorna ej användas i t ex energi- produktionen. Dessutom ökar tillsättandet av lösningsmedel till pyrolysvätskorna och användningen av lösningsmedel i tvättlösningarna driftskostnaderna.

Uppfinningen avser att avlägsna ovan nämnda problem och föra fram ett nytt förfarande och en ny anordning att användas vid framställning av en pyrolys- vätska. Speciellt avser uppfinningen att föra fram ett förfarande, med vilket i indus- triell skala kan produceras en till sin kvalitet förbättrad pyrolysvätska, vilken ej har några stabilitetsproblem under lagringen och vilken kan användas i energiproduk- tionen. Ytterligare avser uppfinningen att föra fram ett förfarande, vilket är lätt att förverkliga.

Kännetecknande för det uppfinningsenliga förfarandet och den uppfin- ningsenliga anordningen är det som har angivits i patentkraven.

Uppfinningen grundar sig på framställning av en pyrolysvätska så, att ur biomassa och/eller liknande flyktiga ämnen innehållande organiskt material med snabbpyrolys bildas en pyrolysånga, vilken i en kondensor kondenseras till en py- rolysvätska. Enligt uppfinningen avlägsnas för förbättrande av pyrolysvätskans kvalitet från pyrolysångan och/eller -vätskan vatten och lätta, reaktiva kemiska fö- reningar genom indunstning och/eller genom att förhindra att ångan, t ex vatten- ånga och de lätta gasformiga föreningarna, kondenseras fullständig. Genom att avlägsna vatten kan risken för pyrolysvätskans fasseparerande väsentligen mins- kas, och genom att avlägsna de lätta, reaktiva föreningarna kan pyrolysvätskans viskositetsökning under lagringstiden förhindras.

Med lätta, reaktiva kemiska föreningar avses i detta sammanhang små- molekylära, i huvudsak C1 - Ca-kolkedjor, och sålunda vid förhållandevis låga tem- peraturer avdunstande föreningar, vilka lätt reagerar, t ex polymeriseras, eller del- tar i polymeriseringsreaktioner under typiska lagringsförhållanden. De ifrågavaran- de föreningarna kan fördelaktigt vara starkt hydrofila, varvid de lätt kan separeras 522 021 4 tillsammans med vattnet. Föreningarna kan alternativt vara hydrofoba eller kemis- ka föreningar av vilken typ som helst.

Vid framställningen av pyrolysvätska ur biomassa, t ex ur sågspån, med snabbpyrolys vid temperaturen 300 - 700°C med 0,1 - 10 sekunders uppehållstid i ett syrefritt utrymme, är vattnets andel typiskt ca 20 - 30 vikt-% och de lätta, reakti- va föreningarnas andel ca 12 - 20 vikt-% av pyrolysvätskan. De små reaktiva karb- oxylsyrornas andel är typiskt t ex 6 - 11 vikt-% av pyrolysvätskan. Däremot är de lätta, reaktiva föreningarnas och/eller deras vattenblandnings värmevärdeandel endast under ca 15 % av produktens energimängd. Sålunda minskar avlägsnan- det av vattnet och de lätta föreningarna ej väsentligen pyrolysvätskans energiin- nehåü l en tillämpning av uppfinningen avlägsnas vattnet och de lätta, reaktiva föreningarna genom att indunsta den kondenserade pyrolysvätskan till den önska- de renhetsgraden inom 48 h från kondenseringen, vid temperaturen t ex 95 - 150°C. Under ifrågavarande tid hinner de lätta föreningarna inte börja katalysera polymeriseringsreaktioner i pyrolysvätskan.

I en tillämpning avlägsnas vattnet och de lätta, reaktiva föreningarna vä- sentligen i samband med kondenseringen. l en tillämpning kondenseras och frak- tioneras den från pyrolysatorn kommande heta, t ex 300 - 700°C, pyrolysångan under stegvis kondensering så, att kondenseringen av vattenångan och de lätta, reaktiva föreningarna, tex de hydrofila föreningarna, samtidigt förhindras. l en tillämpning av uppfinningen avlägsnas 1 - 15 vikt-%, fördelaktigt 5 - 10 vikt-% lätta reaktiva föreningar av pyrolysvätskans totala massa. Härvid kan hu- vuddelen av de reaktiva småmolekylära föreningarna avlägsnas från pyrolysväts- kan. l en tillämpning regleras pyrolysvätskans vattenhalt genom avlägsnande av vatten till önskad nivå, fördelaktigt under 30 vikt-%, speciellt fördelaktigt under 20 vikt-% , av pyrolysvätskans massa. Då pyrolysvätskans vattenhalt stiger över 30 - 32 vikt-% ökar risken för fasseparering väsentligt.

I en tillämpning av uppfinningen avlägsnas från pyrolysångan och/eller -vätskan vid pyrolysen bildat kolämne, t ex koks, samt annat fastämne mellan py- rolysatorn och kondensorn, i samband med kondensorn och/eller efter konden- sorn, t ex med hjälp av en separeringsapparat eller ett filter. Genom att avlägsna fastämnet kan de kemiska föreningarnas polymeriseringsreaktioner förhindras el- ler fördröjas, ty det har konstaterats att kolämnet och/eller de därvid fästa alkali- 522 021 s metallerna med sina partiklars ytor katalyserar kemiska reaktioner, såsom polyme- riseringsreaktioner, varvid de sänker utbytet av pyrolysvätska och försämrar dess kvalitet, i ex stabilitet. i I en tillämpning av uppfinningen leds pyrolysångan och/eller -vätskan till ett filter, t ex ett finfilter, för bortfiltrerande av fast- och kolämne samt damm vid temperaturen 30 - 550°C. I filtret kan t ex partiklar av aska, pyrolyskoks eller flyt- bäddsmaterial, vilka ej har kunnat separeras i separeringsapparaten, t ex i en cy- klon, avlägsnas efter pyrolyseringen.

I en tillämpning av uppfinningen varmfiltreras pyrolysångan vid hög tempe- ratur, t ex 200 - 550°C. I samband med filtreringen, som sker vid den höga tempe- raturen, sjunker produktvätskans viskositet typiskt och vattenhalten stiger några procent, tex 3 - 7 vikt-%, då de tyngre föreningarna krackas termiskt, vilket har hindrat tillämpningen av ångfasfiltreringen i praktiken. Då vattenhalten ökar, ökar risken för fasseparering under lagringen märkbart. Enligt det uppfinningsenliga förfarandet kan varmfiltrerad pyrolysvätska, vars vattenhalt kan regleras till önskad nivå, framställas.

I en tillämpning av uppfinningen tillförs till pyrolysvätskan en organisk väts- ka, tex metanol, någon annan alkohol med längre kolkedja (G2 - Cn), en keton el- ler en eter, och/eller brännolja på mineralbas o.a. som lösningsmedel eller emul- sion för reglering av lämplig önskad viskositet, och/eller flampunkt, tex enligt sä- kerhetsklassificeringen för upplagring. Med hjälp av lösningsmedelsvalet kan för- utom förbättrandet av stabiliteten även pyrolysvätskans andra egenskaper, t ex smörjbarhet eller korrosionsbeständighet ökas. l en tillämpning av uppfinningen leds de från pyrolysångan och/eller -väts- kan avlägsnade lätta, reaktiva kemiska föreningarna och/eller en vattenblandning av dem till en i och för sig känd förbränningspanna och/eller till kemiskt utnyttjan- de. De vattenlösliga föreningarnas energiinnehåll kan utnyttjas genom att förbrän- na dem i en panna, t ex för producerande av värme, fördelaktigt tillsammans med andra bränslen. Med denna tillämpning minskas förbränningsprocessens lönsam- het ej märkbart, i synnerhet om den till pyrolysenheten integrerade pannans bräns- leeffekt är över två gånger större än pyrolysatorns bränsleeffekt. I detta fall bildar det till värmepannan matade vattnet och de lätta, reaktiva föreningarna inget pro- blem för uppehållande av pannans normala temperatur. Alternativt kan vattnet och 522 021 6 de lätta föreningarna ledas helt och hållet eller delvis till en kemisk tillvaratagning.

Härvid kan en möjlig rest brännas i pannan.

Pyrolysvätska framställd enligt det uppfinningsenliga förfarandet kan an- vändas tillsammans med brännoljor på mineralbas eller tillsammans med andra bränslen i energiproduktionen antingen samtidigt ellerturvis. På grund av den för- bättrade kvaliteten förorsakar pyrolysvätskan vid normal förbränning ej tilltäppning av munstycken, och härvid behövs ej heller något separat lösningsmedelstvätt- system i pannorna. Vid behov renas munstyckena t ex genom att blåsa munstyck- et rent antingen med luft, ånga eller med brännolja på mineralbas.

Det är uppfinningens förtjänst att en snabbpyrolysvätskas kvalitet kan för- bättras genom att därur avlägsna vatten och lätta, reaktiva kemiska föreningar.

Härvid förhindras att pyrolysvätskans Iagringsstabilitet blir sämre, dvs att viskosi- teten ökar på grund av åldrande, och fasseparationen i en vatten- och organisk fas, som förorsakas av en hög vattenhalt. Den till sin kvalitet förbättrade pyrolys- vätskan kan utnyttjas i energiproduktionen, emedan den håller en lagringstid som är klart längre än ett år.

Ytterligare är det uppfinningens förtjänst att pyrolysvätskans vattenhalt kan regleras till önskad nivå. Dessutom är det möjligt att reglera en värmefiltrerad py- rolysvätskas vattenhalt till en nivå som är lägre än en normal värmefiltrerad väts- kas nivå.

Ytterligare är det uppfinningens förtjänst att de från pyrolysvätskan sepa- rerade kemiska föreningarna och deras vattenblandning kan återanvändas/utnytt- jas, tex genom förbränning i en panna för alstrande av energi i processen eller till- varatagande av de kemiska föreningarna och använda dem till något annat ända- mål.

Uppfinningen förklaras nedan i detalj med hjälp av tillämpningsexempel och hänvisande till de bifogade bilderna, vari Figur 1 visar en första tillämpning av den uppfinningsenliga anordningen för framställning av en pyrolysvätska med förbättrad kvalitet, Figur 2 visar en andra tillämpning av den uppfinningsenliga anordningen, Figur 3 visar en tredje tillämpning av den uppfinningsenliga anordningen, och Figur 4 visar mätresultat, närmast olika pyrolysvätskors stabilitet under lag- ringen, viskositetens ökning som funktion av tiden. 522 021 7 l figur 1 visas en snabbpyrolysanordning enligt uppfinningen, till vilken hör en i och för sig känd pyrolysator 1, vari ur biomassa och/eller annat organiskt ma- terial, t ex sågspån, med snabbpyrolys vid en temperatur på 300 - 700°C bildas pyrolysånga, och en i och för sig känd kondensator 2, vari den heta pyrolysångan kondenseras till pyrolysvätska.

Till anordningen i figur 1 hör enligt uppfinningen en destillationsapparat, eller alternativt en evaporator 10 för separerande av vattnet och de lätta, reaktiva kemiska föreningarna genom avdunstning från pyrolysvätskan. Destillationsappa- raten, eller alternativt evaporatorn 10 är med hjälp av ett till anordningen hörande rör 11 förenat med kondensorn 2. Via röret 11 leds den kondenserade pyrolysväts- kan från kondensorn 2 till destillationsapparaten 10. Destillationen, eller alternativt avdunstningen utförs i vätskefas inom 48 h från kondenseringen, vid en tempera- tur på t ex 95 - 150°C. Pyrolysvätskan 8, varifrån vattnet och de lätta, reaktiva ke- miska föreningarna har avlägsnats, tas ut från destillationsapparatens 10 nedre del, och blandningen 18, som utgörs av vattnet och de lätta, reaktiva kemiska fö- reningarna, leds bort från destillationsapparatens 10 övre del för att förbrännas 5 eller till kemiskt utnyttjande 16. Vid tillämpandet av anordningen kan vilka som helst inom området kända destillationsapparater, evaporatorer eller motsvarande, användas och de visas inte i detta sammanhang närmare i detalj.

Till anordningen i flgur 1 hör ytterligare en förbränningspanna 5, fördelak- tigt en flytbäddspanna, varifrån energi leds till pyrolysatorn 1. Förbränningspannan är fördelaktigt integrerad med pyrolysatorn 1 i samma helhet. Pyrolysatorn använ- der endast en del av pannans 5 bränsleeffekt, fördelaktigt under 50 %, fördelakti- gast under 25 %. De från pyrolysvätskan separerade lätta föreningarna och vatt- net kan som en blandning 18 pumpas från destillationsapparatens 10 övre del med hjälp av en till anordningen hörande pump 9 till pannan. l pannan förbränns vattenlösningen av de lätta, kemiska föreningarna tillsammans med andra bräns- len 6, tex torv, kol, brännolja m m. Till pannan leds naturligtvis även luft 7. Ytterli- gare kan okondenserade gaser 17 ledas från kondensorn 2 för förbränning till an- tingen förbränningspannan 5 eller pyrolysatorn 1.

Till anordningen i figur 1 hör vidare en i och för sig känd separeringsanord- ning 4, tex en cyklon, för separerande av grövre fastämne och ett i och för sig känt filter 3 för bortfiltrerande av finare fast- och kolämne från den från pyrolysa- torn 1 kommande pyrolysångan. Det i separeringsanordningen 4 separerade fast- 522 021 8 ämnet leds till förbränningspannan 5. Pyrolysångan filtreras vid en temperatur på tex 30 - 550°C, och då är det fråga om en värmefiltrering vid temperaturen 200 - 550°C. Filtret 3 är placerat mellan separeringsanordningen 4 och kondensorn 2.

Filtret kan alternativt placeras i samband med kondensorn. Dessutom kan till an- ordningen höra ett efter kondensorn i samband med röret 11 placerat filter 12 för filtrerande av fastämnet från pyrolysvätskan.

Ytterligare kan till anordningen höra en tilläggsmatningsanordning för in- matning av en organisk vätska, tex metanol, etanol, keton eller eter, eller bränn- olja på mineralbas i pyrolysvätskan som lösningsmedel eller emulsion för regle- rande av den önskade viskositeten och/eller flampunkten.

Dessutom kan till anordningen höra en kemisk tillvaratagningsenhet för tillvaratagande och utnyttjande av lätta, reaktiva kemiska föreningar. Resten från tillvaratagningen kan för förbränning ledas till förbränningspannan 5.

De i figurerna 2 och 3 visade tillämpningarna av anordningen motsvarar den i figur 1 visade anordningen till alla andra delar utom de medel som avses för avlägsnandet av vatten och lätta, reaktiva kemiska föreningar. Till de ifigurerna 2 och 3 visade anordningarna hör en i samband med kondensorn 2, t ex en kylare för produktångarnas tillvaratagningsskede, placerad styranordning 13 för förhind- rande av pyrolysångans fullständiga kondensering och för fraktionerande av py- rolysångan. Med styranordningen 13 regleras temperaturen av kondenseringen till en sådan nivå, att vattnet och de lätta, småmolekylära föreningarna ej kondense- ras och att de i gasformig form kan avlägsnas från kondensorn 2. Med styranord- ningen styrs dessutom den stegvisa fraktionerade destillationen så, att från kon- densorns nedre del tas den kondenserade pyrolysvätskan, vars vattenhalt och mängd lätta, reaktiva föreningar är väsentligen lägre än normalt, ut. Vidare hör till anordningen ett till kondensorns övre del förenat rör 14, via vilket de okondense- rade vattnet och de lätta, reaktiva föreningarna samt de okondenserade gaserna kan ledas ut från kondensorns 2 övre del.

I tillämpningen av anordningen enligt figur 2 hör till anordningen en efter kondensorn 2 i samband med röret 14 placerad separeringsanordning, eller alter- nativt en tillvaratagningsanordning 15 för separerande av vattnet, och de lätta, re- aktiva kemiska föreningarna 18 från de okondenserade gaserna 17. Blandningen 18 av vatten och lätta, reaktiva kemiska föreningar pumpas med hjälp av pumpen 9 till förbränningspannan 5 för att förbrännas eller till tillvaratagningsenheten eller 522 021 9 -behållaren 16. De okondenserade gaserna 17 leds antingen till pyrolysatorn 1 el- ler till förbränningspannan 5.

I tillämpningen av anordningen enligt figur 3 leds både de okondenserade gaserna 17 och vattnet och de lätta kemiska föreningarna 18 till förbränningspan- nan 5 utan egentlig separering.

I tillämpningarna enligt figurerna 2 och 3 kan vilka som helst inom bran- schen kända styranordningar, separeringsanordningar eller tillvaratagningsanord- ningar, vilka ej i detta sammanhang visas i detalj, användas.

I tillämpningarna i figurerna 1 - 3 avlägsnas från pyrolysvätskan huvudde- len av de lätta, reaktiva föreningarna, t ex 6 - 7 vikt-% av pyrolysvätskans massa.

Efter avlägsnandet av vattnet är pyrolysvätskans vattenhalt t ex under 20 vikt-%.

I den uppfinningsenliga pyrolysen av avfallsplast kan i kondensorn använ- das en förhöjd temperatur, t ex 85 - 110°C, varvid vattnet, vilket kommer till pro- cessen tillsammans med råämnet, kan avlägsnas från pyrolysvätskan som skall produceras. Om så önskas, kan en önskad mängd, t ex 10 - 50 % brännolja på mineralbas användas som tvättarvätska, varvid pyrolysvätskan erhåller den öns- kade viskositeten.

Exempel 1 Vid försöket undersöks olika pyrolysvätskors stabilitet och vattenhalt. En enligt förfarandet enligt uppfinningen framställd pyrolysvätska jämförs med mot- svarande tidigare kända pyrolysvätskor.

På pyrolysvätskor som framställs och/eller behandlas med normal- eller snabbpyrolysförfarande utförs en av A. Oasmaa et al. (VTT publikation 306) ut- vecklad stabilitetstest. I en 24 h test, vari temperaturen är 80°C, simuleras en ca ett år lång lagringstid under i bruk varande lagringsförhållanden, dvs i syrefritt ut- rymme och i rumstemperatur.

I figur 4 visas de med stabilitetstesten erhållna resultaten. Pyrolysvätskans stabilitet visas med hjälp av ökningen av pyrolysvätskans viskositet i förhållande till tiden. I figur 4 visas följande pyrolysvätskors viskositet: A1) ur lövträd med normalpyrolysteknik framställd pyrolysvätska, varav me- delst extraktion separerats ca 10 - 20 % närmast hydroxiacetaldehyd.

B1) ur barrträd (tall) med snabbpyrolys framställd pyrolysvätska, B2) pyrolysvätska B1 + 2 % MeOH 522 021 ) pyrolysvätska B1 + 10 % MeOH B4) pyrolysvätska B1, varifrån avdunstats vatten och lätta, reaktiva föreningar, ) ur lövträd (björk) med snabbpyrolys framställd pyrolysvätska ) pyrolysvätska C1, varifrån har avdunstats vatten och lätta reaktiva före- ningar D1) värmefiltrerad snabbpyrolysvätska.

Från pyrolysvätskorna B4 och C2 avlägsnas med en laboratorieevaporator 80 vikt-% av det vatten som pyrolysvätskan innehåller samt 6 vikt-% lätta organis- ka vattenlösliga föreningar av pyrolysvätskans massa. Vätskans indunstningstem- peratur är 40°C och det använda vakuumets styrka är typiskt det undertryck som erhålls med en vattenledningsejektor.

Ur figur 4 ses, att de uppfinningsenliga pyrolysvätskornas B4 och C2 vis- kositet ej har stigit märkbart under lagringstiden. Sålunda kan med förfarandet en- ligt uppfinningen erhållas en pyrolysvätska med bättre lagringsstabilitet och lägre vattenhalt än med andra pyrolysvätskor.

Exempel 2 Vid försöket undersöks förändringen i en pyrolysvätskas flampunkt vid be- handling av pyrolysvätskan.

Pyrolysvätskan klassificeras som en brännbar vätska av klass 2, då flam- punkten är 21 - 56°C, och en brännbar vätska av klass 3, då flampunkten är 56 - 100°C.

Flampunkten regleras genom att i pyrolysvätska från tall tillsätta metanol eller vatten. Ur tallsågspån framställd pyrolysvätska (MPÖ1) och ur tallsågspån framställd pyrolysvätska, varifrån 50 % av vattnet och de lätta föreningarna har av- lägsnats (MPÖ2), jämförs med motsvarande behandlade pyrolysvätskor, vilkas flampunkt har reglerats. Resultaten visas itabell 1.

Ur tabell 1 ses, att då 2 vikt-% MeOH sätts till vanlig pyrolysvätska (MPÖ1) sjunker flampunkten från 95°C till 49°C. I den enligt uppfinningen producerade py- rolysvätskan (MPÖ2) kan vatten-metanolblandningen tillföras utan att flampunkten sjunker under 56°C. Sålunda kan med förfarandet enligt uppfinningen åstadkom- mas en pyrolysvätska, vars flampunkt lätt kan regleras till önskad nivå med ett lämpligt lösningsmedel. 522 021 11 Tabell 1: Reglering av flampunkten MPO1 .MPO2 MPÖ2 MPÖ2 MPO1 + 8,5% + 8,5% + 2% MeOH MeOH- MeOH vafien (121) Vatten, vikt-% 17,5 9,6 8,6 13,4 17,6 pH 2,4 2,5 2,9 2,7 - viskositet 31 123 37 37 30 (50°C), cSt Flampunkt, °C 95 95 54 56 49 Förfarandet enligt uppfinningen lämpar sig som olika tillämpningar för framställning av olika pyrolysvätskor, speciellt för framställning av sådana till sin kvalitet förbättrade pyrolysvätskor, vilka har en god lagringsstabilitet och en liten vattenhalt.

Tillämpningarna av uppfinningen begränsas ej till de framförda exemplen utan de kan variera inom ramen för de bifogade patentkraven.

Claims (17)

10 15 20 25 30 522 021 12 PATENTKRAV

1. Förfarande för framställning av pyrolysvätska så, att ur biomassa och/eller liknande flyktiga ämnen innehållande organiskt material med snabbpyrolys bildas pyrolysånga, vilken kondenseras till pyrolysvätska, kännetecknat därav, att ur py- rolysånga och/eller -vätska efter pyrolysen avlägsnas vatten och lätta, reaktiva kemiska föreningar genom avdunstning och/eller genom att förhindra att ångan kondenseras fullständigt för förbättrande av pyrolysvätskans stabilitet.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att vatten och lätta, reaktiva kemiska föreningar avlägsnas genom indunstning inom 48 h efter konden- senngen.

3. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att pyrolysångan kondenseras och fraktioneras stegvis så, att vattenångans och de lätta, reaktiva föreningarnas kondensering förhindras.

4. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 3, kännetecknat därav, att från pyrolysvåtskan avlägsnas 1 - 15 vikt-%, fördelaktigt 5 - 10 vikt-% lätta reaktiva föreningar.

5. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 4, kännetecknat därav, att genom att avlägsna vatten justeras pyrolysvätskans vattenhalt till önskad nivå, för- delaktigt under 30 vikt-%, speciellt fördelaktigt under 20 vikt-%.

6. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 5, kännetecknat därav, att från pyrolysångan och/eller -vätskan avlägsnas fast- och kolämne.

7. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 6, kännetecknat därav, att pyrolysångan och/eller -vätskan för avlägsnande av fast- och kolämne filtreras vid temperaturen 30 - 550°C.

8. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 7, kännetecknat därav, att pyrolysångan värmefiltreras. 10 15 20 25 30 522 021 13

9. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 8, kännetecknat därav, att till pyrolysvätskan tillförs organisk vätska som lösningsmedel eller som emulslon för justerande av en önskad viskositet och/eller flampunkt.

10. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 9, kännetecknat därav, att de från pyrolysångan och/eller -vätskan avlägsnade lätta, reaktiva föreningarna och/eller deras vattenblandning leds till en förbränningspanna och/eller kemiskt utnyttjande.

11. Anordning för framställning av en pyrolysvätska, till vilken anordning hör en pyrolysator (1), vari ur biomassa och/eller liknande flyktiga ämnen innehållande organiskt material med snabbpyrolys bildas pyrolysånga, och en kondensor (2), vari pyrolysångan kondenseras till pyrolysvätska, kännetecknad därav, att till an- ordningen hör åtminstone ett medel (10, 11, 13, 14, 15) för avlägsnande av vatten och lätta, reaktiva kemiska föreningar från pyrolysångan och/eller -vätskan, vilket medel är anordnat att avdunsta och/eller förhindra att ångan kondenseras fullstän- digt för förbättrande av pyrolysvätskans stabilitet.

12. Anordning enligt patentkrav 11, kännetecknad därav, att till anordningen hör ett med kondensorn (2) förenat rör (11), via vilket pyrolysvätskan som konden- serats kan ledas ut från kondensorn, och en i samband med röret (11) placerad evaporator, destilleringsapparat eller ett liknande medel (10) för separerande av vatten och lätta, reaktiva kemiska föreningar från pyrolysvätskan.

13. Anordning enligt patentkrav 11 eller 12, kännetecknad därav, att evapo- ratorn, destillerlngsapparaten eller ett liknande medel (10) är anordnat att av- dunsta vatten och lätta, reaktiva föreningar inom 48 h från kondenseringen.

14. Anordning enligt patentkrav 11, kännetecknad därav, att till anordningen hör en i samband med kondensorn (2) placerad styranordning (13) för förhindran- de av att pyrolysångan kondenseras fullständigt och för fraktionerande av pyroly- sångan och ett med kondensorn (2) förenat rör (14), via vilket vatten och lätta, re- 10 15 522 021 14 aktiva kemiska föreningar samt okondenserade gaser kan ledas ut från konden- sorn (2).

15. Anordning enligt patentkrav 11 eller 14, kännetecknad därav, att till an- ordningen hör en efter kondensorn (2) placerad avskiljare, återvinningsanordning eller ett liknande medel (15) för separering av vatten och lätta, reaktiva kemiska föreningar från okondenserade gaser.

16. Anordning enligt något av patentkraven 11 - 15, kännetecknad därav, att till anordningen hör ett filter (3, 12) för att från pyrolysångan och/eller -vätskan se- parera fast- och kolämne.

17. Anordning enligt något av patentkraven 11 - 16, kännetecknad därav, att till anordningen hör en förbränningsreaktor (5), vari de lätta, reaktiva föreningarna och/eller deras vattenblandning och/eller de okondenserade gaserna som avlägs- nats från pyrolysångan och/eller -vätskan förbränns med andra bränslen och var- ifrån energi leds till pyrolysatorn (1).