WO2023111376A1

WO2023111376A1 - Procedimiento de valorización de material de rechazo

Info

Publication number: WO2023111376A1
Application number: PCT/ES2022/070797
Authority: WO
Inventors: José Manuel GRACIA BUDRÍA
Original assignee: Greene Enterprise, S.L.
Priority date: 2021-12-13
Filing date: 2022-12-13
Publication date: 2023-06-22
Also published as: EP4450178A1; ES2943504A1

Abstract

Procedimiento de valorización de material de rechazo que comprende una pirólisis selectiva, a partir de: una primera etapa, de pirólisis de la fracción biogénica, con al menos una etapa de condensación posterior, y una segunda etapa, de pirólisis de la fracción sintética; con al menos otra etapa de condensación posterior; donde la primera y la segunda etapa de pirólisis están configuradas en serie; donde la primera etapa de pirólisis está configurada para extraer al menos una fracción de gas combustible biogénico que continúa hasta la primera etapa de condensación; y una fracción de material sólido que se transporta hasta la segunda etapa de pirólisis de la fracción sintética, que se realiza a una temperatura mayor que la primera etapa de pirólisis, y que está configurada para obtener una fracción de gas combustible sintético que continúa hasta la segunda etapa de condensación; y una fracción de material sólido.

Description

PROCEDIMIENTO DE VALORIZACIÓN DE MATERIAL DE RECHAZO

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente Invención se enmarca dentro del campo de los procedimientos de valorización de material de rechazo carbonoso, es decir, con composición rica en carbono. Más concretamente a los procedimientos de valorización de material de rechazo carbonoso mediante procesos de pirólisis, con el objetivo de obtener crudo plrolítico, que pueda ser destinado a una nueva utilización dentro de la línea productiva para la obtención de hidrocarburos, así como la extracción de otros elementos reutilizables; gas permanente, equivalente a un gas ciudad, con utilidad como fuente de energía; y un char con potencial uso agrícola e industrial.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad, es ampliamente conocida y utilizada la técnica de la pirólisis, entendida como una descomposición térmica en ausencia de oxígeno, de materia con base carbonosa, como pueden ser los plásticos, la madera, el papel, restos orgánicos o polímeros, que están presentes en diferentes proporciones en los residuos sólidos de rechazo.

Gracias a la utilización de la pirólisis, se permite que parte del residuo se convierta en hidrocarburos, más o menos oxigenados, solidos, líquidos y gaseosos, que pueden ser sometidos a una óptima valorización química. Se obtiene así una fracción de crudo plrolítico de gran Interés, que puede ser relntroducldo en la cadena productiva para obtener hidrocarburos líquidos utilizadles como materias primas secundarlas y/o como combustible.

En este sentido, se ha venido utilizado la pirólisis a nivel Industrial para obtener crudo plrolítico a partir de los residuos, que sean reutllizados de acuerdo a la técnica anteriormente comentada. Es por ello que podemos encontrar numerosos documentos en el estado de la técnica que describen procedimientos o sistemas que utilizan la técnica de la pirólisis. Por ejemplo, podemos encontrar el documento BG110937, en el que se describe un método, y la instalación asociada, para la conversión de productos hidrocarbonados residuales, y la utilización de los productos obtenidos del reprocesamiento. Para lograrlo, la invención propone someter los desechos a pirólisis a baja temperatura con ausencia de aire, con el objetivo de extraer una parte de residuo sólido, sobrante del procedimiento de pirólisis, y una mezcla de vapor y gas, al que se le extraerá la humedad mediante una separación por condensación escalonada, obteniendo un gas altamente calórico, que será reconducldo para la generación de energía eléctrica.

Según la citada invención, la instalación para llevar a cabo el anterior procedimiento comprenderá un reactor de pirólisis, una tolva de suministro y una unidad para la retirada del residuo sólido obtenido del proceso de pirólisis.

Podemos encontrar también el documento W08300046 en el que se describe un procedimiento de desgasificación de material con compuestos orgánicos, como materiales de desecho domésticos o industriales, mediante el calentamiento indirecto durante un tiempo comprendido entre 40 a 80 minutos, llevando los materiales de desecho hasta una temperatura de al menos 250°C, hasta un máximo de 500°C, extrayendo el gas proveniente de la pirólisis, que podrá ser utilizado, posteriormente, como combustible.

Pertenece también al estado de la técnica el documento RU2232347 en el que se describe un procesamiento de materiales de desecho, como el carbón de mala calidad, los restos de madera o la basura doméstica, mediante un proceso de pirólisis con producción de gas combustible que puede ser utilizado para calentar calderas de vapor o de agua caliente, así como turbinas de gas para la generación de la energía.

Finalmente, podemos encontrar también el documento ID201605721 en el que se describe un proceso de gasificación mediante pirólisis para el reciclaje de residuos, donde el equipo de gasificación o pirólisis comprende un secador, un gasificar, depuradores de gas, y un contador con un sistema de entrada de combustible con motores de propulsión. Y donde el procedimiento de pirólisis consiste en el secado de los residuos, con una posterior gasificación, obteniendo un gas limpio que puede ser utilizado como combustible para motores diesel. Como se puede observar, los documentos anteriores, y todos los restantes, también pertenecientes al estado de la técnica, se refieren al tratamiento de residuos sólidos de desecho mediante un proceso de pirólisis a temperaturas relativamente bajas.

Sin embargo, es conocido que los productos de salida de las etapas de pirólisis también comprenden una fracción sólida, de procedencia biológica y sintética, y otra fracción de gas combustible, que puede ser gas biogénico, obtenido a temperaturas cercanas a los 350°C, y gas sintético, que se obtiene a temperaturas entre 500°C y 550°C.

Donde los documentos citados únicamente logran la extracción óptima del gas biogénico, ya que los procesos de pirólisis se realizan a temperaturas que no superan los 500°C, desechando parte del gas combustible sintético, que también comprende vapores condensables en una fracción de aceite compuesta por hidrocarburos apolares, que tienen un valor parecido al del crudo orgánico, y que pueden ser reconvertidos a combustibles convencionales mediante una hidrogenación catalítica.

Por otra parte, también se obtiene una fracción de gas sintético no condensable a temperatura ambiente, tras la condensación de los vapores, que contiene hidrocarburos ligeros con un alto poder calorífico, que pueden ser reutilizados para la generación de energía.

De esta forma, los procedimientos pertenecientes al estado de la técnica no realizan un aprovechamiento óptimo de la materia de desecho, y se hace necesaria la aparición de un procedimiento que logre una extracción y separación completa de los gases de la materia de desecho, no sólo limitándose a la parte de gas biogénico, sino también a la parte de gas sintético, de alto poder calorífico.

Además, se hace necesario mejorar el estado de la técnica para lograr la separación plrol ítica de los flujos de salida de la parte biogénlca y sintética del residuo, optimizando la eficiencia energética y la calidad de los productos. EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El procedimiento de valorización de material de rechazo que la Invención propone se configura, pues, como destacadle novedad dentro de su campo de aplicación, ya que a tenor de su implementación y de manera taxativa se alcanzan satisfactoriamente los objetivos anteriormente señalados, estando los detalles caracterlzadores que lo hacen posible y que los distinguen convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente descripción.

Concretamente, la presente Invención describe un procedimiento de valorización de material de rechazo que permite la extracción de los gases combustibles blogénlcos, y los gases combustibles sintéticos, de los que se extraen hidrocarburos, al menos parcialmente oxigenados, en forma de crudo pirolítico, que puede ser reintroducido a la cadena productiva como materia prima secundaria para la obtención de hidrocarburos para el transporte.

Adicionalmente, el procedimiento objeto de la presente invención presenta un sistema de reutilización de todos los subproductos generados en los diferentes procedimientos, de manera que se logra el autoabastecimiento de la línea productiva.

Para lograrlo, la presente invención plantea la utilización de dos procesos de pirolización en serie, una realizada a menor temperatura, y otro realizado a una mayor temperatura, de manera que se logre la extracción separada de gas combustible biogénico y de gas combustible sintético, respectivamente.

En este contexto, se entiende la pirólisis como el proceso térmico a media y alta temperatura en ausencia de oxígeno, mediante degradaciones térmicas en las que se obtiene un gas combustible, y una fracción sólida también volatilizable denominada, comúnmente como char.

Aplicando ulteriormente un procedimiento de condensación escalonado al gas combustible, se consigue extraer una fracción líquida, que contiene una parte de crudo pirolítico, y una fracción de gas combustible no condensable, llamado gas permanente. De esta forma, el procedimiento objeto de la presente invención, plantea la realización de dos procesos en serie de pirolizaclón, con un posterior proceso de condensación a diferentes temperaturas, de los que se obtendrá el gas combustible y la fracción llqulda-sóllda, con la ulterior etapa de condensación escalonada aplicada a cada uno de los gases obtenidos, para separar el gas combustible en gas permanente y crudo pirolítico.

Según lo anteriormente explicado, el procedimiento comprende una primera línea para la extracción de gas combustible blogénlco que comprende una tolva de alimentación, y un precalentamiento para lograr la evaporación del agua de la materia prima, a temperaturas cercanas a los 105°C. El vapor de agua puede ser extraído o Igualmente continuar hacia la etapa de pirólisis.

A la materia prima deshumidificada se le aplica, posteriormente, una pirolizaclón a media temperatura, cercana a los 350°C, obteniendo una fracción de gas combustible biogénico, y una fracción sólida, que contiene carbón vegetal, materia inerte y materiales sintéticos.

Donde la fracción sólida continuará hasta la segunda línea de extracción de gas combustible sintético, mediante un procedimiento de pirolizaclón a mayor temperatura, cercana a los 520°C, obteniendo un gas combustible sintético, y una fracción sólida que comprende únicamente el carbón vegetal y la materia inerte.

La fracción sólida se mezclará con las salidas de hollines procedentes de los filtros de gas, considerados como un tipo de particulado más ligero, también con base carbonosa, y serán almacenados para su venta. De manera que no se genera ningún sólido desechadle en el proceso.

Mediante este doble proceso de pirolizaclón en serie, se logra la optimización del proceso de extracción, obteniendo no sólo el gas combustible biogénico, sino también el gas combustible sintético. Donde estos dos gases serán reconducidos a sendas etapas paralelas de limpieza en callente, aplicando diferentes temperaturas a los dos tipos de gas combustible. Posteriormente a las etapas de limpieza, serán reconducidas a unas etapas paralelas de condensación y fraccionamiento de los gases combustibles, cada una a una temperatura diferente, separando las fracciones acuosas de las fracciones gaseosas, reconvertidas en gases permanentes no condensables.

Por un lado, la totalidad del gas permanente que proviene de la fracción blogénlca, y una parte del gas permanente que proviene de la fracción sintética serán limpiados y conducidos a una cámara de combustión, con la que se podrá aportar calor para elevar la temperatura de las distintas etapas del procedimiento, hasta alcanzar las temperaturas de diseño. Estos gases también podrán reconduclrse a un depósito de gases, de manera que se permita su utilización ulterior.

Por otro lado, la otra parte del gas permanente que proviene de la fracción sintética, y que tienen un alto poder calorífico, se llevará a un sistema de cogeneraclón con un motor alternativo, produciendo energía eléctrica y/o térmica, que podrá, por ejemplo, utilizarse para poner en funcionamiento los diferentes sistemas que comprende el procedimiento, o utilizar para el autoconsumo, de manera que la planta sea autosuficiente térmica y eléctricamente.

Existe también la posibilidad, en caso de que la eficiencia térmica de las etapas sea muy alta, y/o se electrifiquen, de que se produzca un exceso de gas permanente sintético que pueda ser comercializado posteriormente.

Así mismo, la fracción acuosa obtenida de los procesos de condensación se pasará por una etapa de filtrado, obteniendo el crudo pirolítlco, que podrá ser utilizado en procedimientos posteriores para reconvertirlo en hidrocarburos utiliza les como combustible.

De esta forma, tal y como se ha descrito, la presente Invención plantea un procedimiento de valorización de residuos, con dos procesos de pirólisis en serle, de manera que se logra la optimización, incrementando el rendimiento material y energético, de la extracción de los gases combustibles, a partir de una alimentación inicial única, que no requiere la separación de los diferentes tipos de residuo, ya que cada uno será degradado selectivamente en los respectivos procesos de pirollzaclón. También se plantea la reutihzacion de todos los subproductos obtenidos en las etapas del procedimiento, para lograr un autoabastecimiento de energía calorífica y eléctrica, si se considera económicamente conveniente.

El procedimiento de valorización de material de rechazo y el conjunto de elementos descritos representan una Innovación de características estructurales y constitutivas desconocidas hasta ahora, razones que, unidas a su utilidad práctica, le dotan de fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1 Muestra un esquema del procedimiento objeto de la presente invención

Relación de referencias y figuras:

1 . Línea de materia prima

2. Línea de gas combustible blogénlco

3. Línea de gas combustible sintético

4. Línea de gas biogénico permanente

5. Línea de gas sintético permanente

6. Fracción líquida

7. Fracción de crudo pirolítlco

8. Fracción acuosa

9. Línea de energía térmica

10. Línea de energía eléctrica

11 . Línea de residuos sólidos desechadles

12. Etapa de pirólisis de la fracción blogénica

13. Etapa de pirólisis de la fracción sintética

14. Etapa de limpieza del gas combustible

15. Etapa de condensación

16. Etapa de filtrado de la fracción líquida 17. Etapa de almacenamiento del gas permanente

18. Etapa de combustión del gas permanente

19. Etapa de limpieza del gas permanente

20. Sistema de cogeneración

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

En la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferentes, se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman parte de esta memoria, y en los que se muestran a modo de ilustración realizaciones preferentes específicas en las que la Invención puede llevarse a cabo. Estas realizaciones se describen con el suficiente detalle como para permitir que los expertos en la técnica lleven a cabo la invención, y se entiende que pueden utilizarse otras realizaciones y que pueden realizarse cambios lógicos estructurales, mecánicos, eléctricos y/o químicos sin apartarse del alcance de la Invención. Para evitar detalles no necesarios para permitir a los expertos en la técnica llevar a cabo la descripción detallada no debe, por tanto, tomarse en un sentido limitativo.

Particularmente, la presente invención plantea un procedimiento de valorización de material de rechazo, como pueden ser los residuos carbonosos de rechazo, que no son considerados peligrosos, pero que pueden gasificarse, donde el procedimiento comprende al menos dos etapas configuradas en serie, con una primera etapa de pirólisis de la fracción biogénica 12 del material de rechazo, y una segunda etapa de pirólisis de la fracción sintética 13 del citado material de rechazo.

Donde la primera etapa de pirólisis de la fracción biogénica 12 se realizará a una temperatura menor que la temperatura de la segunda etapa de pirólisis, y de la que se extraerá al menos una fracción de gas combustible blogénlco, que continuará hasta una etapa posterior de condensación; y una fracción de material sólido.

Donde el material sólido continuará a la segunda etapa de pirólisis de la fracción sintética 13 que, como se ha dicho anteriormente, se realizará a una temperatura superior a la de la etapa de pirólisis de la fracción biogénica 12, obteniendo al menos una fracción de gas combustible sintético, que continuará hasta una etapa de condensación posterior, y una fracción de material sólido Inerte, char combustible. De esta forma, se plantea un procedimiento que comprende al menos dos líneas de producción en serle, de manera que no sea necesaria una separación por la morfología y/o la calidad de la materia prima, ya que utiliza una única etapa de alimentación, a través de una tolva de alimentación inicial, siendo los residuos sólidos los que atraviesan primero la etapa de pirólisis de la fracción biogénlca 12, a una temperatura menor, y, posteriormente, la etapa de pirólisis de la fracción sintética 13, que se realiza a una temperatura superior.

Donde los gases obtenidos en cada una de las etapas de pirólisis, continúan hasta sendas etapas de condensación, configurando un procedimiento completo, que incluye tanto dos etapas de pirólisis en serie, como la condensación de los gases obtenidos en dichas etapas.

Preferentemente, la temperatura de funcionamiento de la primera etapa de pirólisis se estará comprendida entre 280°C y 350°C; mientras que la temperatura de funcionamiento de la segunda etapa de pirólisis estará comprendida entre 500°C y 520°C.

En una realización preferente, la primera etapa de pirólisis de la fracción biogénica 12 comprende al menos:

- una tolva de alimentación inicial que asegure la regularidad de la alimentación con material de rechazo;

- una etapa de precalentamiento indirecto y/o vaporización del agua de la materia prima introducida; una etapa de pirolizaclón propiamente dicha, con un calentamiento regular y progresivo hasta alcanzar los 350°C, obteniendo una fracción gaseosa en forma de gas combustible blogénlco, y una fracción sólida que comprende una parte de carbón vegetal, una parte de Inertes y una parte de materiales sintéticos;

Por otra parte, la segunda etapa de pirólisis de la fracción sintética 13, a la que entrará la fracción sólida de la pirolizaclón anterior, comprende al menos: una etapa de alimentación en caliente, que se realizara a una temperatura comprendida preferentemente entre 350°C y 370°C,

- y una etapa de plrollzaclón sintética en la que se obtiene una fracción de gas combustible sintético, y una fracción sólida en la que únicamente queda el carbón vegetal y las sustancias inertes, que serán desechados.

Es decir, la materia prima entrará por una tolva de alimentación hasta una etapa de precalentamiento, a una temperatura superior a 100°C para evaporar el agua presente en la citada materia prima, y para pasar, posteriormente, a la plrollzaclón blogénlca 12, de la que se obtiene una fracción de gas combustible, y una fracción sólida. Ambas etapas se pueden fusionar en solo equipo.

Donde la fracción sólida continuará hasta una tolva de alimentación, que mantendrá la temperatura a 350°C, y que garantizará una regular alimentación de la segunda etapa de plrollzaclón sintética 13, en la que se elevará la temperatura hasta un rango comprendido entre 520°C y 570°C, extrayendo una fracción de gas combustible sintético, y una fracción sólida que será desechada.

En una realización preferente, los pirolizadores serán reactores rotativos estancos, con una camisa fija revestida de material refractario, y que estarán configurados para tener un movimiento de rotación, que asegure la correcta homogenelzación del residuo sólido que las atraviesa, maximizando la extracción continua de los gases obtenidos de la pirólisis, y optimizando el propio proceso de pirólisis de la materia sólida introducida.

Según las anteriores realizaciones, se logra un procedimiento en el que se logra, mediante dos etapas consecutivas, la obtención de gas combustible biogénico y gas combustible sintético, a partir de una misma alimentación de material de rechazo.

Estos gases, para lograr un aprovechamiento adecuado de los mismos, atravesarán sendas etapas, de manera paralela y separada, de limpieza del gas combustible y de condensación de los fluidos presentes. Donde el gas combustible biogemco atraviesa una etapa de limpieza 14 a temperaturas superiores a 350°C, y una etapa de condensación 15 en una primera unidad de condensación, que separe al menos una fracción líquida y una fracción de gas biogénico permanente.

Y donde el gas combustible sintético atravesará una etapa de limpieza 14 a temperaturas superiores a los 520°C, y una etapa de condensación 15 en una segunda unidad de condensación, que separe una fracción líquida y una fracción de gas sintético permanente.

En una realización preferente, la limpieza de los gases combustibles, tanto el biogénico como el sintético, se realizará mediante un tratamiento con Ca(OH)2 y/o filtros cerámicos y/o ciclones, de manera que se logre la eliminación de los gases ácidos, y/o filtros cerámicos y/o ciclones que retengan las impurezas sólidas, principalmente las partículas generadas en los pirolizadores.

Así mismo, y como se ha comentado anteriormente, para los gases combustibles biogénicos se trabajará a temperaturas superiores a 350°C, y para los gases combustibles sintéticos se hará a temperaturas superiores a 520°C, de manera que se eviten las condensaciones en la etapa de limpieza.

Por otra parte, y en otra realización preferente, el gas combustible sintético podrá atravesar una etapa de maduración en un reactor de maduración, a temperaturas superiores a los 520°C, antes de su entrada a la etapa de limpieza de los mismos, que ajuste el grado de condensación aromática.

En una realización preferente, las unidades de condensación 15 tendrán las características de las torres de condensación protegidas en otra Invención del mismo solicitante, de manera que sean unas torres de platos modulares, con ¡ntercambiadores de calor tipo tubo - carcasa, en los que por los tubos circula un gas refrigerante, como puede ser el aire, y por la carcasa circula el gas combustible, configurando un enfriamiento homogéneo, y una condensación progresiva. Por ejemplo, pueden tratarse de torres de condensación de al menos 8 platos de condensación, que tendrán un gradiente térmico entre 350°C y 30°C en el caso del gas combustible biogénico, y un gradiente térmico entre 500°C y 30°C en el caso del gas combustible sintético, pudlendo tener diferentes flujos de salida en función de la temperatura de ebullición de los diferentes fluidos presentes en los citados gases.

En cualquier caso, el gas que haga de refrigerante aumentará su temperatura y este aprovechamiento térmico se podrá utilizar en una etapa de posterior, para mejorar la eficiencia de la planta. Por ejemplo, preferentemente este aire callente será el empleado como entrada de aire en la cámara de combustión.

Según las anteriores realizaciones, referidas a las etapas de limpieza 14 y condensación 15 de los gases combustibles obtenidos en las respectivas etapas de pirolización, se logra una separación absoluta de los gases permanentes con respecto a los residuos líquidos que puedan quedar en los propios gases, y que pueden ser utilizados posteriormente como combustible.

En este sentido, el procedimiento objeto de la presente invención describe dos procesos paralelos que siguen tanto los gases permanentes obtenidos, como las fracciones líquidas.

De manera preferente, las fracciones líquidas obtenidas en las etapas de condensación 15 se conducirán a una etapa de filtrado 16 con al menos un filtro de particulado.

La condensación del gas combustible biogénico generará al menos una fracción concentrada en HCOs, o crudo pirolítlco polar oxigenado, y otra fracción de agua con hidrocarburos polares ligeros. El crudo pirolítlco se podrá utilizar en la Industria. La fracción de más acuosa podrá utilizarse en las diferentes etapas del procedimiento que utilizan este elemento, como puede ser el rociado para la limpieza de los gases permanentes; siendo su destino final para uso agrícola, fitosanltario, agua para compostaje o limpieza industrial. No son excluyentes otros postratamlentos catalíticos de los condensados-blo con la Intención de una mejora de producto. También de manera preferente, y paralelamente a la realización anterior, las fracciones gaseosas obtenidas en las etapas de condensación 15 se utilizarán en al menos una etapa de combustión 18, en una cámara de combustión de gas que comprende un quemador de gas propano y una entrada de aire que permita la realización de la combustión.

Donde la cámara de combustión de gas, en una primera condición de funcionamiento, de Inicio del procedimiento objeto de la presente Invención, tendrá el quemador de gas propano en funcionamiento, hasta que se alcancen las temperaturas deseadas por diseño del propio procedimiento.

Y donde, en una segunda condición de funcionamiento, de mantenimiento de las temperaturas de diseño, se utilizará la oxidación del gas combustible introducido, que proviene de las etapas de condensación anteriormente explicadas.

De esta forma, la cámara de combustión contará con un quemador de gas propano para los arranques del procedimiento objeto de la presente invención, que se mantendrá encendido hasta que el proceso alcance las temperaturas de diseño. A partir de este momento, la oxidación del gas permanente será la que mantendrá las temperaturas del proceso.

En otra realización preferente, el procedimiento comprende una etapa de almacenamiento 17 del gas combustible en un depósito de almacenamiento, de manera anterior a la cámara de combustión, de manera que se pueda almacenar el gas que no se está utilizando Instantáneamente, para una utilización ulterior.

En otra realización preferente, parte del gas sintético permanente, que procede de la segunda etapa de condensación del gas combustible sintético, se reclrculará a un sistema de cogeneraclón 20, con capacidad para generar electricidad que suministre, por ejemplo, a los diferentes elementos del propio procedimiento.

Así mismo, la energía térmica sobrante del sistema de cogeneraclón podrá ser reconduclda para elevar y/o mantener la temperatura de las etapas de pirólisis 12, 13, de manera que se logre un aprovechamiento completo, tanto térmico como eléctrico de los gases ricos permanentes obtenidos de la fracción sintética. En otra realización preferente, y paralelamente a las realizaciones anteriores, el procedimiento incluye una etapa de lavado 19 de los gases permanentes, que será anterior a la etapa de almacenamiento 17, a la etapa de combustión 18, o a la entrada al sistema de cogeneraclón 20.

De manera preferente, la etapa de lavado 19 de los gases permanentes se realizará mediante el rociado con el condesado más ligero resultante de los gases de pirólisis.

De esta forma, y según las realizaciones anteriores, se logra una reutillzación de los gases permanentes, para permitir alcanzar y mantener las temperaturas de funcionamiento, sin necesidad de tener que utilizar gases combustibles externos. Así como la reutilización de parte del gas sintético permanente para la generación de energía, permitiendo un autoabastecimiento de la planta en la que se instale el procedimiento objeto de la presente invención.

En otra realización preferente, las etapas de pirolización 12, 13 comprenderán salidas de emergencia del gas combustible, mediante la utilización de electroválvulas de seguridad normalmente abiertas, conectadas a un tubo colector con un ventilador de aspiración de alta temperatura en su extremo, que evacuará los gases combustibles hasta un quemador piloto en su extremo.

De esta forma, se transporta el gas combustible en caso de emergencia a una antorcha en la que se quemarán los citados gases, evitando su emisión directa a la atmósfera. Estando normalmente apagada, y entrando en operación ante una eventual emergencia que pueda suceder durante la consecución del procedimiento objeto de la presente invención.

De manera preferente, los gases oxidados que provienen de cualquiera de las etapas descritas en la Invención, atravesarán una etapa de limpieza, que comprenderá, de manera preferida, al menos tres etapas diferentes: una etapa de eliminación de gases ácidos y/o metales, mediante la adición de CA(OH)2 y/o NaHCOs; y de dloxinas y/o furanos, mediante la adición de carbón activo; una etapa de filtrado, mediante un filtro de mangas y/o de partículas;

- y una etapa de eliminación de NOx, mediante la inyección de urea. De esta forma, se logra cumplir con el objetivo legal de emisiones en las distintas etapas del procedimiento objeto de la presente invención.

En una realización preferente, y para optimizar los recursos utilizados en el funcionamiento del procedimiento objeto de la presente invención, se plantea la utilización en paralelo de dos etapas de pirólisis de la fracción biogénica, que alimentarán a una única etapa de pirólisis sintética.

Descrita suficientemente la naturaleza de la presente Invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciéndose constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la Indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de valorización de material de rechazo caracterizado porque comprende una pirólisis selectiva, a partir de al menos: o una primera etapa, de pirólisis de la fracción biogénica (12), con al menos una primera etapa de condensación posterior, o y una segunda etapa, de pirólisis de la fracción sintética (13); con al menos una segunda etapa de condensación posterior; donde la primera y la segunda etapa de pirólisis están configuradas en serle; donde la primera etapa de pirólisis de la fracción biogénica se realiza a una temperatura menor que la segunda etapa de pirólisis, y está configurada para extraer al menos una fracción de gas combustible biogénico que continúa hasta la primera etapa de condensación; y una fracción de material sólido; y donde el material sólido obtenido en la primera etapa de pirólisis se transporta hasta la segunda etapa de pirólisis de la fracción sintética, que se realiza a una temperatura mayor que la primera etapa de pirólisis, y que está configurada para obtener una fracción de gas combustible sintético que continúa hasta la segunda etapa de condensación; y una fracción de material sólido.

2. Procedimiento de valorización de material de rechazo según la primera reivindicación caracterizado porque la primera etapa de pirólisis de la fracción biogénica comprende al menos: una etapa de alimentación Inicial; un precalentamlento directo y/o Indirecto y/o vaporización de la humedad del material de alimentación;

- y una etapa de pirólisis de la fracción biogénica (12); y porque la segunda etapa de pirólisis de la fracción sintética comprende al menos: una etapa de alimentación en callente;

- y una etapa de pirólisis de la fracción sintética (13); Procedimiento de valorización de material de rechazo según cualquiera de las anteriores reivindicaciones caracterizado porque la primera etapa de pirólisis de la fracción biogénica (12) se realiza a una temperatura comprendida entre 280°C y 350°C, y la segunda etapa de pirólisis de la fracción sintética (13) se realiza a una temperatura comprendida entre 500°C y 520°C. Procedimiento de valorización de material de rechazo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la etapa de alimentación de la segunda etapa de pirólisis se realiza a una temperatura comprendida entre 350°C y 370°C. Procedimiento de valorización de material de rechazo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque los pirolizadores son estancos, y comprenden elementos rotativos, configurados para tener un movimiento de rotación para la homogeneización del residuo sólido; y una camisa fija revestida de material refractario. Procedimiento de valorización de material de rechazo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el gas combustible biogénico atraviesa las etapas de: o limpieza del gas combustible biogénico (14) a una temperatura comprendida entre 300°C y 350°C; o y condensación (15) en una primera unidad de condensación, configurada para separar al menos una fracción líquida, y al menos una fracción de gas biogénico permanente; y porque el gas combustible sintético atraviesa las etapas de: o limpieza del gas combustible sintético (14) a una temperatura comprendida entre 450°C y 520°C; o y condensación (15) en una segunda unidad de condensación, configurada para separar al menos una fracción líquida, y al menos una fracción de gas sintético permanente Procedimiento de valorización de material de rechazo según la reivindicación 6 caracterizado porque la limpieza del gas combustible comprende al menos: un tratamiento con Ca(OH)2 y/o filtros cerámicos y/o ciclones. Procedimiento de valorización de material de rechazo según la reivindicación 6 caracterizado porque el gas combustible sintético atraviesa una etapa de maduración en un reactor de maduración, previa a la entrada en la etapa de limpieza del gas combustible sintético. Procedimiento de valorización de material de rechazo según la reivindicación 6 caracterizado porque las unidades de condensación comprenden una torre de platos modular con intercambiadores de calor tipo tubo - carcasa, en los que por los tubos circula el gas refrigerante, y por la carcasa circula el gas combustible, configurando un enfriamiento y condensación progresivos. Procedimiento de valorización de material de rechazo según la reivindicación 6 caracterizado porque las fracciones líquidas obtenidas en las etapas de condensación, atraviesan una etapa de filtrado (16). Procedimiento de valorización de material de rechazo según la reivindicación 6 caracterizado porque las fracciones gaseosas obtenidas en las etapas de condensación, se utilizan en al menos una etapa de combustión (18) en una cámara de combustión de gas. Procedimiento de valorización de material de rechazo según la reivindicación 11 caracterizado porque la cámara de combustión de gas comprende un quemador de gas comercial, y una entrada de aire, con al menos: o una primera condición de inicio del procedimiento en la que el quemador de gas comercial estará en funcionamiento hasta alcanzar las temperaturas de diseño del procedimiento; o una segunda condición de mantenimiento de la temperatura de diseño del procedimiento con la utilización de la oxidación del gas combustible Introducido.

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13. Procedimiento de valorización de material de rechazo según la reivindicación 6 caracterizado porque comprende una etapa de almacenamiento (17) del gas combustible permanente procedente de las etapas de condensación en un depósito de gas.

14. Procedimiento de valorización de material de rechazo según la reivindicación 6 caracterizado porque al menos una parte del gas sintético permanente obtenido en la segunda etapa de condensación se recircula a al menos un motor de cogeneraclón (20).

15. Procedimiento de valorización de material de rechazo según la reivindicación anterior caracterizado porque el motor de cogeneraclón está configurado para alimentar eléctricamente a los diferentes elementos utilizados en los procesos del procedimiento.

16. Procedimiento de valorización de material de rechazo según las reivindicaciones 11 , 13 o 14 caracterizado porque comprende una etapa de lavado de los gases permanentes (19), que es anterior a la de combustión del gas (18) en una cámara de combustión y/o almacenamiento del gas (17) y/o entrada al motor de cogeneraclón (20).

17. Procedimiento de valorización de material de rechazo según la reivindicación anterior caracterizado porque la etapa de lavado de los gases permanentes (19) se realiza mediante el rociado con el condensado más ligero resultante de los gases permanentes.

18. Procedimiento de valorización de material de rechazo según la reivindicación 2 caracterizado porque las etapas de pirolización (12, 13) comprenden salidas de emergencia del gas combustible.

19. Procedimiento de valorización de material de rechazo según la reivindicación anterior caracterizado porque las salidas de emergencia del gas combustible comprenden al menos una electroválvula de seguridad normalmente abierta, conectada a un tubo colector con un ventilador de aspiración de alta temperatura, con un quemador piloto en su extremo, configurados para transportar y quemar el gas combustible.

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20. Procedimiento de valorización de material de rechazo según la reivindicación 14 caracterizado porque parte de la energía térmica sobrante del sistema de cogeneración (20) se reutiliza para elevar y/o mantener la temperatura de las etapas de pirólisis (12, 13).

21. Procedimiento de valorización de material de rechazo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque los gases oxidados en cualquiera de las etapas anteriores atraviesan una etapa de limpieza.

22. Procedimiento de valorización de material de rechazo según la reivindicación anterior caracterizado porque la etapa de limpieza de los gases oxidados comprende al menos tres etapas: o una etapa de eliminación de gases ácidos y/o metales, mediante la adición de Ca(OH)2 y/o NaHCOs; y de dioxinas y/o furanos, mediante la adición de carbón activo; o una etapa de filtrado, mediante un filtro de mangas y/o de partículas; o y una etapa de eliminación de NOx, mediante la inyección de urea.

23. Procedimiento de valorización de material de rechazo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende dos etapas de pirólisis de la fracción biogénica (12), configuradas para alimentar en continuo a una etapa de pirólisis de la fracción sintética.

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