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1. WO2010060862 - VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON SYNTHESEGAS UND/ODER FLÜSSIGEN ROHSTOFFEN UND/ODER ENERGIETRÄGERN AUS ABFÄLLEN UND/ODER BIOMASSEN

Veröffentlichungsnummer WO/2010/060862
Veröffentlichungsdatum 03.06.2010
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2009/065518
Internationales Anmeldedatum 20.11.2009
IPC
C10G 1/00 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
10Mineralöl-, Gas- oder Koksindustrie; Kohlenmonoxid enthaltende technische Gase; Brennstoffe; Schmiermittel; Torf
GSpalten von Kohlenwasserstoffölen; Herstellung von flüssigen Kohlenwasserstoffmischungen, z.B. durch zersetzende Hydrierung, Oligomerisation, Polymerisation; Gewinnung von Kohlenwasserstoffölen aus Ölschiefer, Ölsand oder Gasen; Raffination von in der Hauptsache aus Kohlenwasserstoffen bestehenden Mischungen; Reformieren von Naphtha; Mineralwachse
1Herstellung von flüssigen Kohlenwasserstoffmischungen aus Ölschiefer, Ölsand oder nichtschmelzenden, festen kohlenstoffhaltigen oder ähnlichen Stoffen, z.B. Holz, Kohle
C10G 1/10 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
10Mineralöl-, Gas- oder Koksindustrie; Kohlenmonoxid enthaltende technische Gase; Brennstoffe; Schmiermittel; Torf
GSpalten von Kohlenwasserstoffölen; Herstellung von flüssigen Kohlenwasserstoffmischungen, z.B. durch zersetzende Hydrierung, Oligomerisation, Polymerisation; Gewinnung von Kohlenwasserstoffölen aus Ölschiefer, Ölsand oder Gasen; Raffination von in der Hauptsache aus Kohlenwasserstoffen bestehenden Mischungen; Reformieren von Naphtha; Mineralwachse
1Herstellung von flüssigen Kohlenwasserstoffmischungen aus Ölschiefer, Ölsand oder nichtschmelzenden, festen kohlenstoffhaltigen oder ähnlichen Stoffen, z.B. Holz, Kohle
10aus Gummi oder Gummiabfall
C10J 3/57 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
10Mineralöl-, Gas- oder Koksindustrie; Kohlenmonoxid enthaltende technische Gase; Brennstoffe; Schmiermittel; Torf
JErzeugung von Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthaltenden Gasen aus festen kohlenstoffhaltigen Materialien durch unvollständige Oxidation mittels Sauerstoff oder Wasserdampf; Karburieren von Luft oder anderen Gasen
3Erzeugung von Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthaltenden Gasen, z.B. Synthesegas oder Stadtgas, aus festen kohlenstoffhaltigen Materialien durch unvollständige Oxidation mittels Sauerstoff oder Wasserdampf
57Vergasung unter Einsatz geschmolzener Salze oder Metalle
CPC
C08H 8/00
CCHEMISTRY; METALLURGY
08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
HDERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
8Macromolecular compounds derived from lignocellulosic materials
C10G 1/002
CCHEMISTRY; METALLURGY
10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION
1Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
002in combination with oil conversion- or refining processes
C10G 1/10
CCHEMISTRY; METALLURGY
10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION
1Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
10from rubber or rubber waste
C10G 2300/1003
CCHEMISTRY; METALLURGY
10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION
2300Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
10Feedstock materials
1003Waste materials
C10G 2300/1011
CCHEMISTRY; METALLURGY
10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION
2300Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
10Feedstock materials
1011Biomass
C10G 2300/4006
CCHEMISTRY; METALLURGY
10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION
2300Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
40Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
4006Temperature
Anmelder
  • BERGMANN, Wenzel [DE]/[DE]
  • MÜLLER, Thomas [DE]/[DE] (UsOnly)
Erfinder
  • BERGMANN, Wenzel
  • MÜLLER, Thomas
Vertreter
  • WABLAT, Wolfgang
Prioritätsdaten
10 2008 058 967.525.11.2008DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON SYNTHESEGAS UND/ODER FLÜSSIGEN ROHSTOFFEN UND/ODER ENERGIETRÄGERN AUS ABFÄLLEN UND/ODER BIOMASSEN
(EN) METHOD FOR PRODUCING SYNTHESIS GAS AND/OR LIQUID RAW MATERIALS AND/OR ENERGY STORAGE MEDIA FROM WASTE AND/OR BIOMASS
(FR) PROCÉDÉ DE PRODUCTION DE GAZ DE SYNTHÈSE ET/OU DE MATIÈRES PREMIÈRES LIQUIDES ET/OU DE FOURNISSSEURS D'ÉNERGIE À PARTIR DE DÉCHETS ET/OU DE BIOMASSES
Zusammenfassung
(DE)
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Synthesegas und/oder flüssigen Rohstoffen und/oder Energieträgern aus Biomassen und/oder Abfällen, wobei als Abfälle die Gesamtheit der biogenen und organischen Reststoffe und Abfälle mit anhaftenden oder verbundenen anorganischen Stoffen, Schadstoffen sowie Wasser verstanden werden. Erfindungsgemäß werden die wahlweise mechanisch aufbereiteten Einsatzstoffe einem Solvolyse-Reaktor zugeführt, indem die organischen Bestandteile der Biomassen und/oder Abfälle in einer hochkonzentrierten alkalischen Lösung oder Hydratschmelze bei einer Temperatur von 150°C -250°C und einem Druck von 3 bis 12 bar vollständig in die flüssige Phase überführt und die anorganischen Bestandteile sedimentiert werden. Biomassen können damit ebenso vollständig gelöst werden wie kunststoffhaltige Abfälle. Die sedimentierten anorganischen Bestandteile können aus der flüssigen Phase mittels physikalischer Trennmethoden abgetrennt und zur Rückgewinnung von Wertstoffen, insbesondere Metallen, aufbereitet werden. Durch Überführung des bei der Solvolyse entstehenden Schleppdampfes in eine Rektifikationskolonne können die organischen Bestandteile des Dampfes vom Wasser getrennt werden. Die Ausbeute an abtrennbaren organischen Stoffen lässt sich durch katalytische Hydrierung steigern und ist im Grenzfall mit quantitativer Ausbeute möglich. Die weitere Aufbereitung der Organik für eine energetische und / oder stoffliche Verwertung erfolgt in mehreren Prozessschritten durch Rektifikation, Destillation, Extraktion, Sorption und / oder thermochemische Vergasung. Nicht abtrennbare organische Bestandteile, welche vorwiegend in wässriger Lösung oder Suspension vorliegen, werden vorzugsweise zu einem Synthesegas vergast oder zur Energiegewinnung verbrannt. Durch die finalen thermischen Prozesse oder bei der Abtrennung der Organik wird das wieder als Edukt verwendbare Alkali zurückgewonnen.
(EN)
The invention relates to a method for producing synthesis gas and/or liquid raw materials and/or energy storage media from biomass and/or waste, wherein waste refers to all biogenic and organic residue and waste comprising adhering or bound inorganic materials, pollutants, and water. According to the invention, the feed materials, which can optionally be mechanically processed, are fed to a solvolysis reactor by completely converting the organic components of the biomass and/or waste to the liquid phase in a high-concentration alkaline solution or hydrate melt at a temperature of 150°C -250°C and a pressure of 3 to 12 bar, and by sedimenting the inorganic components. Biomass can also be completely dissolved this way, as well as waste containing plastics. The sedimented inorganic components can be separated from the liquid phase using physical separation methods and can be processed for the purposes of recovering valuable materials, in particular metals. By transferring the entrained steam arising from the solvolysis to a rectification column, the organic components of the steam can be separated from water. The yield of separated organic substances can be increased through catalytic hydration and a quantitative yield is possible in the limiting case. Further processing of the organic material for energetic and/or material utilization is done in multiple processing steps through rectification, distillation, extraction, sorption and/or thermochemical gasification. Non-separable organic components that exist primarily in aqueous solution or suspension are preferably gasified to form a synthesis gas or are incinerated for energetic recovery. Through the final thermal processes or during separation of the organic material, the alkali is recovered, which can be reused as a reactant.
(FR)
L'invention concerne un procédé de production de gaz de synthèse et/ou de matières premières liquides et/ou de fournisseurs d'énergie à partir de biomasses et/ou de déchets, procédé dans lequel on entend par déchets, la totalité des matières résiduelles biogènes et organiques et des déchets présentant des matières inorganiques adhérentes ou liées, des matières polluantes ou de l'eau. L'invention est caractérisée en ce que les matières de charge, traitées éventuellement mécaniquement, sont amenées dans un réacteur à solvolyse, en ce que les constituants organiques des biomasses et/ou des déchets sont transformés complètement en phase liquide, dans une solution alcaline hautement concentrée ou dans une masse fondue hydratée, à une température de 150°C - 250°C, et sous une pression de 3 à 12 bar, et les constituants inorganiques se déposent par sédimentation. Des biomasses peuvent ainsi être complètement dissoutes comme des déchets renfermant des matières plastiques. Les constituants organiques sédimentés peuvent être séparés de la phase liquide, par des procédés de séparation physiques, et sont traités en vue de la récupération de produits de valeur, en particulier de métaux. Par passage de la vapeur d'entraînement prenant naissance lors de la solvolyse, dans une colonne de rectification, les constituants organiques de la vapeur peuvent être séparés de l'eau. Le rendement en matières organiques séparables peut être augmenté par hydrogénation catalytique, et il est possible, dans des cas limites, d'obtenir un rendement quantitatif. Le traitement ultérieur des matières organiques, en vue d'une valorisation énergétique et/ou des matières, s'effectue en plusieurs étapes, par rectification, distillation, extraction, sorption et/ou gazéification thermochimique. Les constituants organiques non séparables, prédominants en solution aqueuse ou en suspension, sont de préférence gazéifiés en gaz de synthèse, ou brûlés pour la production d'énergie. La solution alcaline réutilisable comme produit de départ, est récupérée par les processus thermiques en final du procédé, ou lors de la séparation des produits organiques.
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