Бюллетень ЕАПВ "Изобретения (евразийские заявки и патенты)"
Бюллетень 1´2010

  

(11) 

013194 (13) B1       Разделы: A B C D E F G H    

(21) 

200802105

(22) 

2007.04.05

(51) 

C07C 29/151 (2006.01)
C07C 29/149
(2006.01)
C07C 29/92
(2006.01)
C07C 29/136
(2006.01)
C07C 31/08
(2006.01)
C07C 51/12
(2006.01)
C07C 53/08
(2006.01)
C07C 67/36
(2006.01)
C07C 69/14
(2006.01)

(31) 

60/789,067; 60/881,189

(32) 

2006.04.05; 2007.01.19

(33) 

US

(43) 

2009.04.28

(86) 

PCT/US2007/008560

(87) 

WO 2007/117590 2007.10.18

(71) 

(73) ВУДЛЭНД БАЙОФЬЮЭЛС ИНК. (CA)

(72) 

Мельничук Лэрри Джек, Келли Кэрен Венита (CA), Дейвис Роберт С. (US)

(74) 

Фелицына С.Б. (RU)

(54) 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТАНОЛА

(57) 1. Способ производства этанола из сингаза, включающий

обеспечение сингаза;

превращение сингаза в присутствии катализатора с получением смеси, содержащей метанол, монооксид углерода и водород;

получение смеси, содержащей метилацетат, водород, метанол, уксусную кислоту и воду, посредством реакции метанола, монооксида углерода и водорода в присутствии промотора и металлического катализатора, включающего металл, выбранный из группы, состоящей из иридия, железа, кобальта, никеля, рутения, палладия, осмия, платины, и промотор;

разделение смеси, содержащей метилацетат, водород, метанол, уксусную кислоту и воду, с получением смеси, содержащей метилацетат и метанол, и фракции, состоящей из водорода, промотора, уксусной кислоты и воды;

получение смеси, включающей этанол, посредством введения в реакцию смеси из метилацетата и метанола с водородом в присутствии катализатора гидрогенизации.

2. Способ по п.1, в котором катализатор, включающий металл, представляет собой иридиевый катализатор.

3. Способ по любому из пп.1, 2, в котором превращение сингаза дополнительно включает

сжатие сингаза с получением сжатого сингаза;

нагревание сжатого сингаза с получением нагретого сжатого сингаза;

паровой риформинг нагретого сжатого сингаза с получением риформированного сингаза;

повторное сжатие риформированного сингаза с получением сжатого риформированного сингаза и

превращение сжатого риформированного сингаза в смесь, содержащую метанол, монооксид углерода, двуокись углерода и водород.

4. Способ по любому из пп.1-3, в котором превращение сингаза дополнительно включает извлечение из указанной смеси двуокиси углерода.

5. Способ по любому из пп.3, 4, в котором превращение сжатого риформированного сингаза в указанную смесь, содержащую метанол, дополнительно включает барботирование сжатого риформированного сингаза через суспензию с получением метанола, причем указанная суспензия включает металлический катализатор, взвешенный в инертной жидкости.

6. Способ по любому из пп.1-5, в котором для получения смеси, содержащей этанол, используют реактор с плотным слоем, причем указанный реактор с плотным слоем содержит катализатор, состоящий из меди, никеля, хрома или их комбинации, адсорбированных на инертном материале.

7. Способ по любому из пп.1-6, в котором производство смеси, содержащей этанол, осуществляют при отношении содержаний водорода и метилацетата от 0:1 до 15:1.

8. Способ по любому из пп.1-7, в котором производство смеси, содержащей этанол, осуществляют при отношении содержаний водорода и метилацетата, приблизительно равном 10:1.

9. Способ по любому из пп.1-8, в котором производство смеси, содержащей метилацетат, водород, метанол, уксусную кислоту и воду, осуществляют в реакторе карбонилирования с плотным слоем, причем указанный реактор заполнен активированным углеродистым материалом, на котором адсорбирован металлический катализатор.

10. Способ по любому из пп.1-9, в котором обеспечение сингаза дополнительно включает газификацию биомассы в паровом газификаторе с псевдоожиженным слоем с производством потока сингаза.

11. Способ по п.10, в котором обеспечение сингаза дополнительно включает сушку биомассы в паровой сушилке до влагосодержания от 1 до 30%, производимую перед газификацией биомассы.

12. Способ по любому из пп.10-11, в котором газификация биомассы в паровом газификаторе дополнительно включает производство горячих топочных газов за счет сжигания топлива; подачу горячих топочных газов в ряд труб, погруженных в псевдоожиженный слой парового газификатора для нагревания псевдожиженного слоя, причем указанное топливо представляет собой сингаз с низкой теплотворной способностью, производимый путем газификации биомассы в газификаторе с воздушным дутьем, а указанные трубы снабжены одним или более металлических вставных элементов, размещенных внутри каждой трубы и проходящих по длине каждой трубы.

13. Способ по любому из пп.10-12, в котором газификация биомассы в паровом газификаторе дополнительно включает

подвод горячих топочных газов в парогенератор, утилизирующий теплоту топочных газов;

превращение пара, отводимого из парогенератора, утилизирующего теплоту сингаза, в пар, генерируемый в парогенераторе, утилизирующем теплоту топочных газов;

транспортирование указанного пара для газификации биомассы в паровом газификаторе.

14. Способ по п.13, в котором обеспечение сингаза дополнительно включает

сушку биомассы в паровой сушилке до влагосодержания от 1 до 30% или менее, производимую перед газификацией биомассы в паровом газификаторе;

подачу конденсата из паровой сушилки в парогенератор, утилизирующий теплоту топочных газов, для генерирования пара;

подачу пара, произведенного в парогенераторе, утилизирующем теплоту топочных газов, для сушки биомассы в паровой сушилке.

15. Способ по любому из пп.10-14, в котором указанное топливо выбирают из группы, состоящей из метана, природного газа, газа из органических отходов или газа, полученного путем анаэробной ферментации органического удобрения или твердых веществ биологического происхождения.

16. Способ по п.1, дополнительно включающий

превращение сингаза в метанол посредством барботирования сингаза через инертную жидкость под давлением от 4700 до 5500 кПа и при температуре от 220 до 300°С;

производство смеси, содержащей метилацетат, водород, метанол, уксусную кислоту и воду, в реакторе с плотным слоем в присутствии промотора, причем металлическим катализатором является ацетат иридия, адсорбированный на активированном угле, а реакцию осуществляют при давлении от 900 до 1500 кПа и температуре от 200 до 300°С;

производство смеси, содержащей этанол, в реакторе с плотным слоем, причем катализатор гидрогенизации состоит из меди, никеля и хрома, адсорбированных на инертном материале, причем производство смеси, содержащей этанол, осуществляют при температуре от 160 до 300°С и давлении от 3500 до 4500 кПа;

разделение смеси, содержащей метилацетат, водород, метанол, уксусную кислоту и воду, с получением фракции уксусной кислоты;

добавление указанной фракции уксусной кислоты в реактор для производства этанола;

причем обеспечение сингаза дополнительно включает

сушку биомассы в паровой сушилке до влагосодержания от 1 до 30%;

газификацию биомассы в паровом газификаторе с получением сингаза, причем указанный газификатор представляет собой резервуар, имеющий вид короба с вертикальными стенками, сводом и псевдоожиженным слоем, содержащим кварцевый песок, доломит или оливин или их комбинацию; имеющий днище, образованное распределительной плитой с поверхностью, обращенной внутрь газификатора, и множеством сквозных отверстий, в которых установлены цилиндры, имеющие колпачки, причем указанные цилиндры с колпачками выполнены внутри полыми так, что имеют канал, проходящий от распределительной камеры, расположенной под распределительной плитой, по которому протекает водяной пар и который проходит и сужается в направлении одного или более выпускных отверстий, просверленных в указанных колпачках, причем выпускные отверстия выполнены поперек продольной оси указанных цилиндров, так что водяной пар поступает из распределительной камеры через сквозные отверстия в слой так, что обеспечивает равномерное псевдоожижение этого слоя при прохождении через выпускные отверстия в направлении, параллельном плоскости, образованной обращенной внутрь поверхностью распределительной плиты; причем указанный резервуар дополнительно содержит множество труб, погруженных в слой, через которые протекают горячие топочные газы с тем, чтобы нагревать слой; и причем указанные трубы расположены параллельно плоскости распределительной плиты и размещены в группы, причем трубы в указанных группах параллельны друг другу и расположены так, что если смотреть со стороны торцов труб, то трубы по отношению друг к другу образуют рисунок в виде сетки из треугольников, причем газификацию осуществляют при температуре от 750 до 900°С и давлении от 100 до 175 кПа и причем указанные горячие топочные газы получают посредством газификации биомассы в газификаторе с воздушным дутьем, с получением сингаза с низкой теплотворной способностью и сжигания указанного сингаза с низкой теплотворной способностью.


наверх