Синтетический газ, получаемый из биомассы


ЗАКАЗАТЬ ТЕСТОВЫЙ ПОИСК
Характеристики
Категория:
Биотехнологии
Описание проекта

Синтез-газ представляет собой смесь водорода (Н2) и окиси углерода (СО) и может быть получен практически из любого материала, содержащего углерод. Углеродистые материалы обычно включают ископаемые ресурсы, такие как природный газ, нефть, уголь и лигнит, и возобновляемые ресурсы, такие как лигноцеллюлозная биомасса и различные углеродсодержащие отходы. Предпочтительно использовать возобновляемые ресурсы для производства синтез-газа из-за растущих экономических, экологических и социальных расходов, связанных с ископаемыми ресурсами.

Ситнез-газ является промежуточной платформой в химической и биоперерабатывающей отраслях, и может быть превращен в алканы, олефины, оксигенаты и спирты. Эти химические вещества могут быть смешаны или использованы непосредственно в качестве дизельного топлива, бензина и других жидких топлив. Синтез-газ можно преобразовать в жидкое топливо, например, путем синтеза метанола, реакции Фишера-Тропша и ферментации синтез-газа до этанола. Синтез-газ также может быть непосредственно сжижен для производства тепла и энергии.

Известно, что некоторые микроорганизмы могут ферментировать комбинации моноксида углерода, водорода и диоксида углерода в этаноле в соответствии со следующими общими реакциями:

6CO + 3H2O → C2H5OH + 4CO2

6H2 + 2CO2 → C2H5OH + 3H2O

Ферментация в соответствии с этими реакциями часто требует анаэробных условий. В зависимости от организма и условий реакции (например, рН) могут быть получены различные другие продукты, такие как уксусная кислота, масляная кислота или бутанол. При этом некоторые штаммы анаэробных микроорганизмов превращают синтез-газ в этанол, н-бутанол или другие химические вещества с высокой селективностью.

Производство этанола из синтез-газа приводит к образованию СО2, который присутствует в остаточном газе. При этом удаление углекислого газа из остаточного газа относительно дорого, а разделение неконвертированного синтез-газа от инертных газов и других видов (таких как метан) нежелательно.

Таким образом, существует необходимость в улучшенном экономичном процессе, в котором более эффективно используют компоненты синтез-газа для получения представляющих интерес жидких продуктов, таких как этанол.

Одно из возможных решений предложено в патенте US2018141000 (24.05.2018), в котором раскрываются способы переработки углеродсодержащего сырья в продукт ферментации синтез-газа.

Суть изобретения

Способ переработки включает в себя:

(А) введение углеродсодержащего сырья и окислителя в газификатор в подходящих условиях газификации для получения сырого синтез-газа, содержащего СО, Н2 и СО2;

(B) при необходимости, подача, по меньшей мере, части сырого синтез-газа в блок очистки синтез-газа для получения промежуточного потока синтез-газа;

(C) подача, по меньшей мере, части сырого синтез-газа и/или, по меньшей мере, части промежуточного синтез-газа, если он присутствует, в блок удаления кислого газа, для удаления, по меньшей мере, части СО2 и получения кондиционированного потока синтез-газа;

(D) подача, по меньшей мере, части кондиционированного потока синтез-газа в биореактор в подходящих условиях ферментации и в присутствии подходящих микроорганизмов и питательных веществ для биологического преобразования одного или нескольких СО, Н2 или СО2 в продукт ферментации синтез-газа;

(E) захват хвостового газа, содержащего, по меньшей мере, СО2 и непрореагировавший СО или Н2;

(F) рециркуляция хвостового газа в первом количестве, обозначаемом R1,

(G) рециркуляцию хвостового газа в установку для удаления кислого газа во втором количестве, обозначаемом R2,

где R1 + R2 больше 0; а также R1 + R2 не превышает 1.

Получаемый результат

Рециркуляционный цикл, описанный в изобретении, может быть реализован для управления преобразованием синтез-газа в этанол, регулируя постоянную или динамическую потребность в энергии для синтез-газа в качестве источника энергии. Данное изобретение позволяет в реальном времени регулировать использование синтез-газа, тем самым повышая эффективность и экономичность завода. Твердые, жидкие и газовые потоки могут независимо передаваться на последующие стадии. Кроме того, любой из потоков или материалов может подвергаться дополнительной обработке.

pdf.png Полный текст патента можно скачать здесь

Хотите знать больше? Закажите бесплатный тестовый патентный поиск по интересующей вас теме.

В ответ на запрос вы получите:

  • Количество патентов в мире за 10 лет
  • Динамика патентования по годам и странам
  • Перечень технических задач, решаемых в патентах
  • Примеры компании и их новейших разработок

Скачать пример отчета вы можете здесь 
Заказать патентные исследования можно здесь
Получить патент на свое изобретение здесь