專利名稱：：由用于撞擊流加壓氣化的生物質(zhì)生產(chǎn)和制備快速熱解產(chǎn)物的方法由用于撞擊流加壓氣化的生物質(zhì)生產(chǎn)和制備快速熱解產(chǎn)物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種根據(jù)第一權(quán)利要求的由用于撞擊流(Flugstrom)加壓氣化的生物質(zhì)生產(chǎn)和制備決速熱解產(chǎn)物的方法。本方法是由生物質(zhì)生產(chǎn)合成氣體的工藝鏈的重要組成部分，所述生物質(zhì)是諸如木質(zhì)纖維素，即含有纖維素和木質(zhì)素的(拉丁語Ugnum-^^才)材料如^^才、秸稈、干草、以及紙?？焖贌峤庥兄趯⒅T如生物質(zhì)的含碳原料轉(zhuǎn)化為大量的液態(tài)熱解冷凝物(熱解油)以及少量固態(tài)熱解焦炭和熱解氣。對于前述的作為原料的生物質(zhì)，快速熱角裕排除氧氣的^^牛下，在大約400°C到600°C之間、雌在500。C下在幾秒鐘之內(nèi)，，在約一秒內(nèi)進(jìn)行，其中生物油的比例典型地可以調(diào)節(jié)為40到80重量％而生物焦炭的比例僅在10到30重量％?？焖贌峤狻瑯右惨运查g熱解(Blitzpyrolyse)為Ai^知——因而是一種特別的熱解方法，其中產(chǎn)生尤其多的液態(tài)熱解冷凝物和少量氣體和焦炭。特別是7M^和秸稈(木質(zhì)纖維素)有超過50%直至80%液化為生物油。通常地，將熱解氣從其他兩種熱解產(chǎn)物，熱解焦炭和熱解冷凝物中分離出來并因此可用作前述熱解過程的加熱燃料。乘lj余的液態(tài)熱解冷凝物和熱解焦炭作為這些成分的混合物導(dǎo)入到撞擊流氣化的快速熱解的油漿(生物油漿、淤漿)中，其中所述產(chǎn)物在低于化學(xué)計量量的氧氣流中霧化和氣化。通過撞擊流(Flugstrom)氣化過程可以在較高溫度和壓力下，以高的轉(zhuǎn)化率來制備實際不含焦油和甲烷的粗制合成氣，這首先在接著的合成中是有禾啲。在固定床或者是流化層反應(yīng)器中，首先因為低的操作溫度而不會實現(xiàn)所述的合成氣。但是，對于撞擊流氣化，燃料的制備是昂貴的。生物質(zhì)，尤其是木質(zhì)纖維素如木材和秸稈,可以逝i快速熱解最簡單地轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀盟偷囊后w或者可以用簡單的泵泵;^A撞擊流加壓氣化器并可以用氧氣霧化和氣化的淤漿。但是，所述方法具有一些重大的局限，所述局限妨礙、顯著限制了應(yīng)用，或者需要特別的預(yù)防措施。首先，淤漿通常在其組成方面是不穩(wěn)定和不耐儲存的，也即在經(jīng)M短或長的t戯Q運(yùn)輸時間后，會估計發(fā)生脫混、粘度升高或者其他特性的改變。一方面，熱解焦炭組分在淤漿中沉積，另一方面熱解冷凝物組分會脫混，其中形成水相和有機(jī)相。水相可以含有或多或少的大量的7jC溶性有機(jī)化合物，特別是醋酸，醇和其他帶有氧或者其他雜原子的烴。在撞擊流加壓氣化器中在氧氣氛下氣化時，在淤漿中局部提髙的7K含量是特別危險的，也就是說，含有非常少量有機(jī)成分(例如醇)和熱解焦炭的主要的低熱值水相(例如焦油后水(Schwelwasser))是危險的。若7jC相由于發(fā)生脫混而具有低熱值時，也就是說，其含有溶解或分散形式的幾乎不可燃燒的化合物時，在撞擊流加壓氣化器中會產(chǎn)生氧氣過量，從而可能由于與先前制得的合成氣相混的結(jié)果而導(dǎo)致爆炸。所述的危險和局限迄今以來很大程度上妨礙著生物質(zhì)的撞擊流加壓氣化。特別是前述的脫混強(qiáng)烈限制了中間產(chǎn)物，也即淤漿，的郷B離運(yùn)輸，例如從一個生物質(zhì)生產(chǎn)者處的分散的熱解過程盡可能直接地到達(dá)中央撞擊流加壓氣化器以生產(chǎn)生物合成氣。此外，許多來自于農(nóng)業(yè)和林業(yè)季節(jié)性產(chǎn)生的廢料的淤漿作為中間產(chǎn)物只能在封閉的容器，如槽罐中存放有限的時間。對于在槽罐中有時還存放較長時間的熱解冷凝物，特別存在熱解冷凝物的低熱值7jC相和高熱值有機(jī)相之間相分離的危險。所述危險還特別存在于槽罐內(nèi)容物不能連續(xù)地和充分有效地混合。對于一種且相同的熱解冷凝物，液化的低沸點組分根據(jù)存儲類型隨著存儲時間可以改變有機(jī)相和水相的組成。由此出發(fā)，本發(fā)明的目的在于，提出一種由用于撞擊流加壓氣化法的生物質(zhì)制備快il^^解產(chǎn)物的改良方法，所述方法特別是將淤漿在進(jìn)入撞擊流加壓氣化器之前的麵期間不希望的脫混危險限制在顯著更小的界限內(nèi)。所述目的通過具備權(quán)利要求1的特征的方法來解決。所述從屬權(quán)利要求又給出了該方法有益的改進(jìn)方案。本發(fā)明基于由用于撞擊流加壓氣化法的生物質(zhì)生產(chǎn)和/或制備快速熱解產(chǎn)物的方法。它包括多個方法步驟，更確切地說，包括在熱解反應(yīng)器中在排空氧氣的條件下加熱生物質(zhì)，其中生物質(zhì)反應(yīng)生成熱解焦炭、熱解冷凝物和熱解氣，冷凝熱解冷凝物的蒸汽態(tài)組分以及導(dǎo)出剩余的熱解氣。熱解焦炭可以在蒸汽冷凝之前分開收集，但是也可以同時與第一冷凝餾分一起收集。冷凝以多個冷凝階段進(jìn)行，其中在針冷凝階段中分離一種組分。本發(fā)明的必要特征涉及前述冷凝階段的順序，其中在第一冷凝階段中在水的露點大約90。C以上從熱解蒸汽中冷凝和分離出低溫焦油，以及在至少一個后續(xù)的冷擬階段中優(yōu)選在0。C(水的液化溫窆)和前述水的露點之間冷凝和分離出稱為焦油后水的含氧有機(jī)化合物的水溶液。所述方^^在第一冷凝階段之后和雌在前述駄的冷凝階段之前，包含至少一個額外的冷凝階段，在該冷凝階段中在0°C與大約90。的水的露點之間的可調(diào)節(jié)溫度下，若干種有機(jī)熱解產(chǎn)物逐步冷凝出來。fflffl步的冷凝，使得有益而簡便地，例如能可靠控制地獲得不同的相成為可能。由熱解產(chǎn)物流在水的露點溫度之上的冷凝得到的產(chǎn)物在此與碳的熱解類似的被稱為低溫焦油(熱解焦油)。接著在o。c至詠的露點之間獲得的冷凝物稱為焦油后水。焦油后水含有大量液態(tài)含氧有機(jī)化合物，主要是S昔酸，熱解物的水份以及在熱解時才形成的反應(yīng)水(例如為干燥木質(zhì)纖維素的15重量％范圍內(nèi))。通過熱解冷凝物組分的物質(zhì)分離獲得至少兩種具有有利的很小的進(jìn)一步脫混傾向且具有良好貯藏與運(yùn)輸穩(wěn)定性的熱解產(chǎn)物。這些中間產(chǎn)物優(yōu)選在分散的熱解裝置中產(chǎn)生并且合適的話在任選儲存之后分別皿至中央撞擊流加壓氣化器上并且優(yōu)選在撞擊流加壓氣化之前很短時間內(nèi)才在連續(xù)的混合工藝中相互混合成具有所期望和可調(diào)節(jié)的均質(zhì)組成的待氣化淤漿。干燥熱解焦炭并以粉末形態(tài)或潮濕地且與冷凝的蒸汽一起從熱解反應(yīng)器中出料。若用熱旋風(fēng)分離器在熱解溫度下將它們直接分離出來，貝何冷凝的熱解蒸汽不會由于含灰分的焦炭顆粒而部分地催化分解為焦炭和氣體。熱解焦炭顆粒是脆性的并因此可以很容易的進(jìn)一步粉碎。從松散、干燥的熱解焦炭粉末和各種熱解冷凝物、冷凝焦油或者水溶液中可以獲得較高密度的碎屑、可泵送的膏狀物或者淤漿，它們可以比初始的生物質(zhì)更為密實和更節(jié)省成本iikiS行C:藏和特別是運(yùn)輸。此外，可泵送的和可采用氧氣氣動霧化的液體或淤漿對于在高于后續(xù)合成壓力的很高壓力下工作的撞擊流氣化器來說，相比于原料是技術(shù)上好得多的，并且相比于來自于松散千燥的熱解焦炭粉末或經(jīng)粉碎的未經(jīng)熱解形式的干燥生物質(zhì)燃料粉末是可以更為簡單操作的。因此，本發(fā)明包括鵬的熱解焦炭的分離與低溫焦油和減熱解焦炭中的有機(jī)組分的混合，所述兩個過程在第一冷凝階段之時或者之后，這就是說，招氐溫焦油組分冷凝和分離之后，但4腿在從熱解體中排出熱解焦炭之前進(jìn)行。在本發(fā)明的范圍里，灰分低的和灰分高的皿2重量％的木質(zhì)纖維素都可以用作生物質(zhì)，其中對于灰分較高的生物質(zhì)，可以在一步冷凝時獲得兩種液體。經(jīng)常在冷凝物中，會析出深色的、重質(zhì)的沉淀焦油(Absitzteer)(低溫焦油)，其收集細(xì)小的焦炭細(xì)粒并且在輕質(zhì)的焦油后水相(Schwdwasserphase)中沉淀至底部。與此不同的是，由只含有典型的S1重量％的灰分的切小的、不含樹皮的木材，通過在室溫下的急促冷凝只能獲得能與水、但不能與熱油混合的唯一的均質(zhì)油狀生物油或者熱解油。然而，來自濕原料的均質(zhì)的熱解油(熱解冷凝物)通常是不穩(wěn)定的，因為所述熱解油在超過30重量％的更高水含量情況下，傾向于在熱值低的CHO-化合物的7jC溶液(焦油后水(Schwelwasser))和由大量CHO-化合物構(gòu)成的重質(zhì)、高熱值有機(jī)低溫焦油相中發(fā)生難以預(yù)知的、自發(fā)的脫混。這些問題可以以多步冷M^即得至,決?？蛇x地，前面所述的本發(fā)明方法的第一冷凝階段在不發(fā)生或者在部分發(fā)生在先的熱解焦炭從熱解冷凝物中除去的過程之后進(jìn)行，其中低溫焦油被多孔的熱解焦炭吸收。因此，熱解焦炭顆粒不再具有粉末狀而是濕潤碎屑狀的稠度，并且其中理想地包裹所有的低溫焦油。低溫焦油起至瞧炭顆粒之間的粘結(jié)劑的作用，由此鵬結(jié)塊，并且極其有效地抑制原則上爆炸性的粉塵行成過程。在采用熱載體例如砂、SiC、或者其他材料的快速熱解中，脆性的熱解焦炭被磨得足夠小，以至于其可以被熱解氣和蒸汽完全排出并且通常立即在反應(yīng)器之后在熱旋風(fēng)分離器中于熱解溫度下以能流淌的形式被分離。這樣的焦炭通常是自燃性的。若經(jīng)冷卻的快速熱解焦炭第一次到達(dá)空氣，其由由于D100M2/G大的內(nèi)表面積而會加熱直至自燃。相反，長期穩(wěn)定的、不會揚(yáng)塵且不會自燃的熱解冷凝物-熱解焦炭-混合物根據(jù)冷凝物比例的不同而是碎屑狀至膏狀的。特別的，碎屑含有多數(shù)情況下比形成可泵送淤漿的容i^I還要多的焦炭。密度和可操作性可特別M冷凝物比例而調(diào)節(jié)至U所需的值。,密度在對于千燥的焦炭粉末的300kg/m3和對于密實膏體的1300kg/m3之間。作為適合軌道(Bahn)的運(yùn)輸密度，特別有益的值為大約低于lt/m3。這也京樹應(yīng)于例如不能完全地由熱解冷凝物吸收的焦炭碎屑。相反，由于所表現(xiàn)出的在空氣中自燃傾向，干燥的熱解焦炭，即不含或只含有少量熱解冷凝物成分的熱解焦炭的處理只有在耗費(fèi)大量的技術(shù)安全成本的情況下才是可能的。M31在熱解冷凝物的吸收下混合到焦炭的孔體系，揚(yáng)塵以及自燃性都能強(qiáng)烈地>。即使在快速熱解時只獲得唯一驟冷冷凝物，在本情況下是熱解7令灌l(xiāng)物(熱解油、生物油)，熱解焦炭粉末也育腿過吸收部分量的這種冷凝物而轉(zhuǎn)為更為密實的、不會揚(yáng)塵的且具有預(yù)期稠度的運(yùn)輸形式(碎屑或膏體)。同樣，在第一冷凝階段之后仍然以氣態(tài)和/或蒸汽態(tài)存在的熱解冷凝物和熱解焦炭的組分的去除直接在第一冷凝階段之后進(jìn)行。由此，所述組分從接下來的冷凝階段中抽走，這也就另外斷氐了摻雜的危險。前面所述的方法包括分離的，即自身3蟲立的繼續(xù)輸itil程，繼續(xù)輸送作為單獨物流形式的一方面任選含低溫焦油的熱解焦炭和另一方面熱解冷凝物，如焦油后水，并任選經(jīng)過中間連接的于密閉(abgeschlossen)容器中的存放過程(例如運(yùn)輸容器，如im用于鐵路運(yùn)輸?shù)墓捃嚭筒圮嚕蛘呤侵T如料倉離罐的存放容器)直到所有或一部分(至少一種)前述的熱解產(chǎn)物混合為連續(xù)均勻的相互間的或者還與其他附加成分形成的混合物流(漿料)。理想地，在此將所有由根據(jù)本發(fā)明的快速熱解獲得的熱解產(chǎn)物弓l入混合物流。不必對于所有參與的產(chǎn)物(單個料流)都同時混合。更確切說，混合的順序要根據(jù)在撞擊流加壓氣化器中的接下來的氣化時始終保證料流的均勻性。優(yōu)選首先將熱解焦炭顆?；旌先氲驼扯鹊慕褂秃笏髦谢蛳喾吹鼗烊胫虚g混合產(chǎn)物流中。其中，靜態(tài)或動態(tài)的混合器(例如許多單通道的匯流或攪拌設(shè)備)可以支持在混合時料流的均勻性。各個熱解產(chǎn)物的良好的存儲和運(yùn)輸能力實現(xiàn)了特別經(jīng)濟(jì)地以大規(guī)模在中央混合裝置中混合各個料流，禾口/或為了避免混合流的脫混，立即地，也即在撞擊流加壓氣化前最多2併中，進(jìn)一步tt為在30秒內(nèi)進(jìn)行。料流中熱解焦炭顆粒的濕粉碎和解附聚在用熱的熱解冷凝物加熱稀釋的條件下于高效混合設(shè)備，例如膠體混合機(jī)中進(jìn)行，并充分利用粉碎熱和混合熱以及其它的余熱。因此，本發(fā)明的范圍還包括，將高粘度的各料流逐份地在封閉的容器中暫時貯藏并且在添加低粘度焦油后水(稀釋或懸浮)之后才能再次從容器中去除。對于木質(zhì)纖維素來說，需要快速熱解取代常規(guī)的'I15I熱解，因為只有由]W能得至促夠的熱解冷凝物，從而將其中的所有熱解焦炭粉末懸浮到可泵送的淤漿中，特別是對于富含灰分的原料如秸稈。由于熱解焦炭粉末的高孔隙率，就需要大約是焦炭的兩倍的冷凝物，從而產(chǎn)生具有皿能力的淤漿。這對應(yīng)于固體顆粒和液體的術(shù)只比為約1:1，就如也能從碳粉冰-淤漿的制備中已知的那樣，其中固/、)量比由于非孔粉末而為約70/30重量％。對于熱解焦炭，將大約一半的熱解冷凝物首先吸取入孔體系中，接著后一半量才起到潤滑劑的作用以將顆粒降低至何泵送程度。通過較寬的粒度范圍，有效的均化，解附聚和例如在膠體研磨機(jī)中的粉碎，以及通過加熱，可以最后再將可操作的固體含量略微提升。艦于富含灰分的固體，例如稻草(灰分~15重4%)來說是很重要的，這其中，焦炭得率很高，使得難以產(chǎn)生足夠的用于可泵送淤漿的冷凝物。通過加劍每其粘度降低至杯艦0.2Pas，由此就能以傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)氣動地將其仍然良好霧化。通過加熱淤漿，禾擁來自于氣化過程、合成過程和后處理過程的廢料熱來同時改善粘度、可泵送性和可霧化性以及用以提高可操作的固體負(fù)載量。對于很高熱解焦炭負(fù)載量的熱的淤漿來說，通常要注意其觸變性。為了充分利用這種效應(yīng)，劉蹄'j熱淤漿制備與在氣化器中霧化之間的操作持續(xù)時間。一般是例如一併中或幾分鐘，然后再將來自膠體混合器的新鮮的、加熱直至9(TC且自由流動的生物油/焦炭淤漿再凝固為加熱至開始形成膏體的粥漿?？扇萑痰臒嶝?fù)載強(qiáng)度(H她)(烈度(severity))特別也受到特別是熱解焦油熱穩(wěn)定性的限制。熱的、高熱解焦炭負(fù)載量但是仍可良好，和霧化的用于氣化器的所用漿料的制備過程，由于希望充分利用加熱、觸變性、均一性等，在稍早于供入氣化器中去之前才進(jìn)行。高負(fù)載量和均一化都可以一如制備水泥膠料時那樣^例如采用膠體混合器來實現(xiàn)；其作用是基于M0、s—1的強(qiáng)烈的重力。出于經(jīng)濟(jì)原因而僅僅一次性地規(guī)劃這樣的大工業(yè)成本是合理的，更確切說是在稍早于供入到撞擊流加壓氣化器中時。若要出于技術(shù)和資金成本的原因而在之前舍棄使用膠體混合或類似操作，則就更難以得到用于存儲和運(yùn)輸?shù)淖銐虺两捣€(wěn)定性的淤漿。因此，合理的是，對于存儲和運(yùn)輸只是采用可簡便制得的淤漿前體(特別是單個料流)，其中，在存儲軀輸中間的任何性能變化，在于最佳制備剝牛下制備最終的淤漿時都能被再順及到。在大型設(shè)備(撞擊流加壓氣化器)中的中央淤漿生產(chǎn)不僅僅出于前述的經(jīng)濟(jì)方面的考慮而是,的。或多或少不相同的各個批料(例如來自各種罐車和槽車)必須共同混合到盡可能符合熔渣組成和CHO組成的以及熱值長時間保持不變的組合淤漿中。大型設(shè)備每小時的通料量在約500t/h淤漿的范圍內(nèi)，最大可能的運(yùn)輸罐內(nèi)容量只是約80噸。由許多分散的設(shè)備提供各種產(chǎn)物。通過有計劃地將M物流的不同供應(yīng)批次進(jìn)行菜單式組合，就能以技術(shù)更為簡單的方式采用諸如混合、研磨、均化、加熱等的操作而將它們結(jié)合起來。此外，M在生產(chǎn)時加熱淤漿還能得到一些優(yōu)點利用余熱以及>02消耗和改善氣化器中冷氣作用程度，由于粘度下降而使得泵送效率減小。但是較長的保溫或完全的加熱淤漿可以導(dǎo)致不理想的懶軍反應(yīng)，并且應(yīng)加以避免。低溫焦油，特別是由7^才制得的那些，在從約9(TC的冷凝鵬冷卻到室溫時，由于固體凝結(jié)，過組分的溶解度而可能會硬化成固體材料。在于冬天存儲和運(yùn)輸時，由于溫度低至(TC以下，這種效應(yīng)會加強(qiáng)。變得僵硬的或者任選地部分脫混的淤漿或冷凝物(例如生物油)必須隨后在運(yùn)輸容器中在泵送之前首先以較大成本加熱。通ili^種額外使用經(jīng)加熱的運(yùn)輸容器，人們可以避免這一點。對于非常松散且可方便地再懸浮的底渣(Bodensatz)，沉M:程僅呈少量干擾。對于具有焦油后水的淤漿批料來說，通常在一定時間的靜置或運(yùn)輸之后會觀察到有更為堅硬的固體底渣形成。通過更小的顆粒(研磨)和良好的均勻度(膠體混合器)，特別是低溫焦油和熱解油的寬尺寸分布(Grseenspektrum)和較高粘度，沉降作用就能得到延遲。采用相應(yīng)耗費(fèi)制得附比料，在經(jīng)過一年之后仍然能毫無問題地懸浮和泵送。實施例快速熱解的液體和固體的得率除了方法而外，還依賴于原材料及其無機(jī)物質(zhì)的含量。在接下來的實施例中，木才才熱解作為顯然也表示具有較高比例液體產(chǎn)物盼決速熱解的同義詞，秸稈熱解表示具有樹氐比例液體產(chǎn)物的快速熱解。實施例l:在^M熱解范疇中在熱解蒸汽通)it前，aai冷凝使熱解焦炭在一個或者多個熱旋風(fēng)分離機(jī)中分離。之后分兩階段獲得液態(tài)的y令凝物，其中低溫焦油的粘度ffi31第一冷凝階段的a^調(diào)節(jié)。其中液體的產(chǎn)物比例是大約1540%有機(jī)低溫焦油和60-85%的含7乂冷凝物。接著將有機(jī)焦油與經(jīng)干燥的熱解焦炭混合。從1000kg所添加的生物質(zhì)中獲得260kg到530kg之間的碎屑狀濕稠度的有機(jī)熱解焦炭，其具有在28%和57%之間的固體比例以及370到640kg之間的焦油后水。所述松散狀態(tài)下的潮濕熱解焦炭具有最多300kg/m3的堆積密度并且可為運(yùn)輸而壓縮至500到900k^m3。細(xì)磨tt^或者在一個前置的方法步驟里直接在氣化器JJS行，或者在例如膠體混合機(jī)中與其他的熱解冷凝物混合一起成為預(yù)期配比的混合料流。另一種有機(jī)的低溫焦油或者焦油后水的混合也是可行的并起到進(jìn)一步調(diào)制用于氣化的混合料流的作用。若所述含有有機(jī)的低溫焦油的碎屑狀熱解焦炭與焦油后水混合至目標(biāo)濃度，則從那里直至氣化，淤漿都必須保持動以避免脫混。實施例2:本方法與所述實施例1的區(qū)另贓于，將熱解焦炭與水性冷凝組分混合且將有機(jī)冷凝物組分在沒有固體混合的情況下從熱解裝置運(yùn)至中央氣化裝置。從1000kg的所添加生物質(zhì)中獲得520kg到790kg碎屑狀潮濕稠度的且具有19%-29%固含量的有機(jī)熱解焦炭，以及120到380kg的低溫焦油。在此瞎況下，當(dāng)以所希望的目標(biāo)濃度最終(abschliePend)混合混合流時只采用含水冷凝物，因為否則就會在混合流中出現(xiàn)結(jié)i央。沉淀焦油首先含有沸點皿150℃的高沸點成分，其也具有20℃下超過3Pas的高粘度和超過20GJ/t的高熱值。這種低溫焦油可以在不混合固體的情況下，使用所謂的集成的氣化和合成設(shè)備中的低溫廢料熱量(可利用的過程余熱)來加熱并供入到壓力氣化器中。ffi3W低溫廢料熱量的能量利用，提高了用以生物質(zhì)利用的多步過程的總效率。實施例3:在木材熱解范疇內(nèi)，粒度大于50um的木材熱解焦炭在熱旋風(fēng)分離機(jī)中與其他反應(yīng)產(chǎn)物分離。其中，控制熱解方法，使得細(xì)小組分(粒度小于50nm)以例如35%的高比例存在于熱解焦炭中。所述的細(xì)小組分與熱解蒸汽一起在90℃下于第一冷凝階段中被分離。該過程中，有機(jī)的低溫焦油和細(xì)小焦炭一起作為存儲穩(wěn)定的潮濕的焦炭碎屑而沉淀出。相反，熱解焦炭的干燥的粗大組分(粒度大于50um)則與含水冷凝物成分混合為潮濕顆粒狀的稠度。含水冷凝物成分在此完全被熱解焦炭的孔體積所吸收。從1000kg生物質(zhì)中得到170到430kg的具有12到42%之間的固含量的有機(jī)焦炭碎屑，以及470到780kg的具有固含量為13到21%之間的水性焦炭碎屑。所述有機(jī)的和含水的焦炭碎屑被分別運(yùn)至中央氣化設(shè)備。在那里有機(jī)焦炭碎屑在膠體混合機(jī)中解附聚，并且在添加或不、添加其他液體的情況下直接地隨后供入到氣化器中去。含水的焦炭碎屑除了混合至目標(biāo)配比之外還需要附加的碾磨步驟，這是因為反應(yīng)時間很短的撞擊流加壓氣化器只適用于小于100拜的固體顆粒，但是根據(jù)本發(fā)明，熱解焦炭可以含有尺寸高達(dá)800um的顆粒。選擇合適的工藝可以^^if磨和混合過禾呈相互組合。實施例4:在秸稈熱解范疇內(nèi)，在前接于第一冷凝步驟的方法步驟中將粗大顆粒的熱解焦炭(粒度大于50um)在熱旋風(fēng)分離機(jī)中與熱解蒸汽相分離。然后，在第一冷凝步驟范疇內(nèi)，于12(TC下將粒度小于50iim且液體含量為60至70y。的潮濕的含焦油的熱解焦炭分離出。接著，在多個其他冷凝階段中獲得液態(tài)的熱解冷凝物。隨后大顆粒的熱解焦炭與液態(tài)的熱解冷凝物混合為碎屑狀的潮濕的稠度(Konsistenz)。以此方式，從1000kg生物質(zhì)中獲得160到350kg具有固體含量為35到73%之間的有機(jī)焦炭碎屑以及272kg到640kg的具有固含量為12到51%的含水焦炭碎屑。運(yùn)輸、碾磨和精細(xì)混合如實施例3中所皿行。兩個帶有測量數(shù)據(jù)的具體實施例示于表l中(具有6%的灰分，6%的水分的小麥秸稈的切碎干草，旋風(fēng)分離機(jī)的臨界粒度沒有測定)。表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>實施例5:在熱解蒸汽冷凝之前沒有固體物料被分離，更確切地說，所有的熱解焦炭在第一冷凝階段中與低溫焦油一起被除去。在接下來的冷凝階段獲得焦油后7K。以此方式，從作為生物質(zhì)的1000kg木屑中，獲得220到530kg含有焦油的、固含量在28到67%之間的焦炭碎屑、以及370到680kg的焦油后水。由作為生物質(zhì)的1000kg秸稈中，獲得390到580kg的固含量在61—89%之間的含焦油的焦炭碎屑以及220到410kg的焦油后水。將含焦油的焦炭碎屑和含7jOt凝物分開縱到中央氣化設(shè)備中。在氣^t前需要濕磨以解附聚，該過程中木材熱解焦炭就已能達(dá)到可加工的稠度。若是焦炭碎屑來自于秸禾佛解，貝贓各種情況下都需要加入熱解冷凝物，從而得到可魏的淤漿。其中，可以采用分開運(yùn)輸?shù)拇颂幩缢囍械慕褂秃笏?，但也可以采用例如其它分散的熱解裝置中的其它液體，所述液體被提供到中央氣化設(shè)備中。表2中描述了帶有觀懂M的三個具體的實施例(具有6%的灰分，6%的水分的小麥秸稈的切碎干草或具有1%灰分、6-10%7夂分的木屑)。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>實施例6:在中央氣化設(shè)備中將來自實施例5的秸稈熱解的焦炭碎屑與來自實施例5的木材熱解的焦油后水混合成具有所期望目標(biāo)濃度比例的混合流。實施例6.1:將575kg秸稈熱解的含焦油的且具有固含量為61%的焦炭碎屑與例如275kgT^才熱解的含水冷凝物混合為具有37%固體比例的淤漿。實施例6.2:將395kg秸稈熱解的具有固含量為89%的焦炭碎屑與675kg木材熱解的含7jC冷凝物混合成具有33%固體比例的淤漿。由實施例1到5得到其他多種組合可能，因為在分散的熱解設(shè)備中根據(jù)使用物和方法方式的不同可制得不同量和種類的潮濕的焦炭碎屑和無固體的冷凝物，并且它們可被提供到中央氣化器中。恰好在7l^才產(chǎn)品熱解時產(chǎn)生較高比例的液體冷凝物，其可以有助于在富含固體的產(chǎn)物比例下混合淤漿。實施例7:由實施例1至5得到以下可傳輸?shù)臒峤猱a(chǎn)物，其能被提供到中央氣化設(shè)備中含有有機(jī)低溫焦油作為液體成分的焦炭碎屑，含有焦油后水作為液體成分的焦炭碎屑，純的焦油后水和純的低溫焦油。焦炭碎屑還可以分成只含有細(xì)小焦炭的那些(粒度小于50"m)和還必須研磨的那些?？刂茻峤膺^程(熱解階段)和熱解產(chǎn)物的加工過程，使得所述的六種前述的運(yùn)輸方式具有標(biāo)準(zhǔn)化性能并且在到達(dá)中央氣化設(shè)備時被導(dǎo)入到大型收集容器中，在這些容器中許多分散設(shè)備的熱解產(chǎn)物被收集并混合。通艦預(yù)產(chǎn)物混合流的部分標(biāo)準(zhǔn)化(Teilstandardisierung)，顯著簡化了精細(xì)混合成理想的氣化混合流的過程。Mil熱旋風(fēng)分離機(jī)的分離度(幾何尺寸和氣體速率)控制優(yōu)選碎屑狀的熱解焦炭的固含量，在熱區(qū)ilil熱解蒸汽的滯留時間和通過冷凝溫度控制有機(jī)冷凝物和含水冷凝物之間的比例。權(quán)利要求1.由用于撞擊流加壓氣化的生物質(zhì)生產(chǎn)和制備快速熱解產(chǎn)物的方法，包括以下方法步驟a)在排除氧氣的條件下在熱解反應(yīng)器中加熱生物質(zhì)，其中調(diào)節(jié)溫度在400-600℃之間至多50秒，生物質(zhì)反應(yīng)生成多孔熱解焦炭，熱解冷凝物和熱解氣，b)導(dǎo)出熱解氣，以及c)在若干個冷凝階段中，冷凝蒸汽形式的熱解冷凝物成分，其中d)在第一冷凝階段在溫度為水的露點之上時，從熱解蒸汽中冷凝出低溫焦油，e)在至少一個接下來的冷凝階段中在溫度為0到水的露點之間時冷凝和分離出被稱為焦油后水的含氧有機(jī)化合物的水溶液。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，在第一冷凝階段前不使或使熱解焦炭從熱解冷凝物中不完全地分離出來，并且在第一冷凝階段中將低溫焦油和/或有機(jī)成分混入熱解焦炭中，該過程中低溫焦油和/或有機(jī)成分被仍未分離的多孑L熱解焦炭吸收。3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，在第一冷凝階段前，使熱解焦炭從熱解冷凝物中完全分離。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其中，在從熱解設(shè)備中排出熱解焦炭之前混入先前分離的熱解焦炭。5.根據(jù)權(quán)禾腰求2到4之一的方法，包括下列其他的方法步驟a)分開地進(jìn)一步導(dǎo)入一方面的含冷凝物的熱解焦炭和另一方面的液體7令灌I物成分作為混合流預(yù)產(chǎn)物到混合物中，b)將混合流予,物混合到連續(xù)的均勻的混合流中，以及c)在撞擊流加壓氣化器中氣化所述混合流。6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中含有冷凝物的熱解焦炭含有低溫焦油或焦油后7jc，和液態(tài)冷凝物成M有焦油后7jan/或低溫焦油。7.根據(jù)權(quán)利要求4或5的方法，其中繼續(xù)導(dǎo)入至封閉的容器或料倉中以便8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中繼續(xù)導(dǎo)入而不從一個容器或料倉轉(zhuǎn)注到另一容器或料倉。9.根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法，其中，在混合之前連接M31將焦油后水導(dǎo)入至,以繼續(xù)導(dǎo)入熱解焦炭的容器或料倉中的預(yù)混過程。10.根據(jù)權(quán)利要求6到8之一的方法，其中在中央混合設(shè)備中按照時間直接在撞擊流加壓氣化之前進(jìn)行混合。11.根據(jù)禾又利要求1到10之一的方法，在混合前或者混合中加熱混合流予,物。全文摘要本發(fā)明涉及由用于撞擊流(Flugstrom)加壓氣化的生物質(zhì)生產(chǎn)和制備快速熱解產(chǎn)物的方法，包括，在排除氧氣的條件下在熱解反應(yīng)器中加熱生物質(zhì)，其中調(diào)節(jié)溫度在400-600℃之間至多50秒，生物質(zhì)反應(yīng)生成多孔熱解焦炭，熱解冷凝物和熱解氣，導(dǎo)出熱解氣以及在若干個冷凝階段，冷凝熱解冷凝物的蒸汽形式的成分，其中，在每個冷凝階段中都分離經(jīng)冷凝的成分。本發(fā)明的任務(wù)在于改善該方法，從而減小熱解冷凝物和/或淤漿在進(jìn)入撞擊流加壓氣化器之前的不希望的脫混危險。該任務(wù)的解決方法在于在第一冷凝階段在溫度為水的露點之上時，分離出焦炭-冷凝物混合物，在至少一個接下來的冷凝階段中在溫度為0到90℃之間時冷凝和分離出被稱為焦油后水的含氧有機(jī)化合物的水溶液。文檔編號C10K1/04GK101365770SQ200680038220公開日2009年2月11日申請日期2006年7月29日優(yōu)先權(quán)日2005年10月15日發(fā)明者E·丁朱斯,E·亨里克,F·韋里克,K·拉費(fèi)爾特申請人:卡爾斯魯厄研究中心股份有限公司