ES2641863T3

ES2641863T3 - Métodos para la producción de biocombustible

Info

Publication number: ES2641863T3
Application number: ES11764954.1T
Authority: ES
Inventors: Thomas Maschmeyer; Leonard James Humphreys
Original assignee: Licella Pty Ltd; Ignite Resources Pty Ltd; Licella Fibre Fuels Pty Ltd
Current assignee: Licella Pty Ltd; Ignite Resources Pty Ltd; Licella Fibre Fuels Pty Ltd
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2017-11-14
Anticipated expiration: 2031-04-07
Also published as: BR112012026256B1; MX351457B; NO2556132T3; PT2556132T; MY161205A; RU2012147243A; AU2011238428B2; UY33318A; EP2556132A4; KR20130079389A; NZ603011A; EP3275974A1; BR112012026256A2; WO2011123897A1; US20130192123A1; EP2556132B1; EP2556132A1; RS56465B1; AR081449A1; CA2795563A1

Description

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La presente invención es como se define en las reivindicaciones.

Las técnicas actuales para la producción de biocombustibles tienen una serie de deficiencias. La mayoría implica

5 una serie de f ases de re acción complejas que a me nudo requieren la adición de reactivos caros (por ejem plo, enzimas hidrolíticas). Además, muchos no logran utilizar/convertir eficientemente una proporción significativa de materia prima de entrada. Más signific ativamente, los biocombustibles generados por las técnic as actuales generalmente tienen un contenido de oxígeno significativamente mayor en c omparación con los combustibles convencionales, lo que reduce su valor energético y su estabilidad. Por lo tanto, estos biocombustibles son difíciles

10 de almacenar y/o procesar para aplicaciones aguas abajo (por ejemplo, mezcla con combustibles convencionales, refinado). A la luz de estas y otras limitaciones, pocas técnicas de producción de b iocombustibles actualmente disponibles proporcionan una alternativa comercialmente viable al uso de combustibles convencionales.

Ciertos aspectos de la presente divulgación proporcionan métodos para la producción de biocombustibles a partir de

15 materia orgánica. A diferencia de las técnicas existentes, los métodos de producción de biocombustibles descritos en el presente documento comprenden una única fase en la que el material de sustrato orgánic o se convierte en un biocombustible. No se requiere separación del material de sustrato en diferentes componentes antes de realizar los métodos de la divulgación. Además, los métodos no requieren el uso de enzimas hidrolíticas o micro organismos para fermentar azúcares. En su lugar, el material de sustrato mezclado con disolvente acuoso se somete a una única

20 etapa de tratamiento en condiciones de aumento de temperatura y presión y opcionalmente en presencia de catalizadores específicos para producir un producto de biocombustible. Si quedar limitado a un modo particular de acción, se postula que la i nclusión de los catalizadores ayuda a m antener un entorno reductor q ue conduce una serie de reacciones en las que el material de sustrato se descompone y se altera mediante la reducción de oxígeno y la incorporación de hidrógeno.

25 Ciertos aspectos de la divu lgación se refieren a biocombustibles producidos por los métodos de la pr esente divulgación. Los biocombustibles se caracter izan por un bajo contenido de oxígeno, alta densidad de energía y/o mayor estabilidad en comparación con los producidos por los métodos actualmente disponibles. Por consiguiente, los biocombustibles de la divulgación son más adecuados para el almacenamiento y/o la mezcla con combustibles

30 convencionales (por ejemplo, diesel), y más fácilmente mejorados en productos de combustible de mayor calidad (si se requiere).

Materia orgánica

35 La presente divulgación proporciona métodos para la conversión demateria orgánicaenbiocombustible. Como se usa en el presente documento, "materia orgánica" (también denominada en el presente documento como "material orgánico") incluye cualquier materia que comprende carbono, incluyendo formas tanto fosilizadas como no fosilizadas de materia que comprende carbono.

40 No existe limitación con respecto al tipo pa rticular de materia orgánica utilizada en los métodos de la divu lgación, aunque se contempla que ciertas formas de materia orgánica pueden ser más adecuadas que otras.

La materia orgánica utilizada en los métodos de la divulgación puede ser materiales orgánicos de origen natural (por ejemplo, biomasa lignocelulósica o materiales de combustible fósil incluyendo lignita, esquisto bituminoso, turba y

45 similares) o materiales orgánicos sintéticos (por ejemplo, cauchos sintéticos, plásticos, nylon y similares).

La materia orgánica utilizada en los métodos de la divulgación puede ser material orgánico fosilizado (por ejemplo, lignita), material orgánico no fosilizado (por ejemplo, materia lignocelulósica), o una mezcla de los mismos.

50 Se entenderá que e l material orgánico puede comprender mezclas de dos o más tip os diferentes de materiales orgánicos que se originan naturalmente, dos o más tipos diferentes de materiales orgánicos sintéticos, o una mezcla de materiales orgánicos sintéticos y de origen natural. No existe limitación con respecto a la proporción particular de diferentes componentes dentro de la mezcla.

55 En algunas realizaciones preferidas de la presente divulgación, la materia orgánica utilizada en los métodos de la divulgación comprende materia orgánica fosilizada. "Materia orgánica fosilizada" como se contempla en el presente documento incluye cualquier material orgánico que ha sido sometido a temperatura y presión geotérmica durante un periodo de tiempo suficiente para eliminar el agua y carbono concentrado a niveles significantes. Por ejemplo, el material orgánico fosilizado puede comprender más de ap roximadamente el 10 %, 20 %, 30 %, 40 % , 50 %, 60 %,

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70 %, 75 %, 80 %, 85 %, 90 % o el 95 % en peso de carbo no. Preferiblemente, el material orgánico fosilizado puede comprender más de aproximadamente el 50% en peso decarbono, más de aproximadamente el 60 % en peso de carbono, o más de aproximadamente el 70 % en peso d e carbono. Los ejemplos no limitantes de tales materiales incluyen carbones (por ejemplo, carbones antracíticos tales como meta-antracita, antracita y semiantracita; carbones 5 bituminosos; carbones sub-bituminosos; lignita (es decir, lignito), carbónde coque, alquitrán de hulla, derivados de alquitrán de hulla, carbón vegetal), coques (por ejemplo, coque de alta temperatura, coque de fundición, coque de temperatura baja y media, coque de brea, coque de petróleo, coque del horno de coque, cisco de coque, coq ue de gas, coque d e lignito, semi coque), turb a (por ejemp lo, turba molid a, turba de céspe d), kerógeno, arenas bituminosas, esquisto bituminoso, alquitrán de esquisto, asfaltos, asfaltinas, bitumen natural, arenas bituminosas, o

10 cualquier combinación de los mismos.

En otras rea lizaciones preferidas de la presente divulgación, la mater ia orgánica utilizada en los m étodos de la divulgación comprende materia lignocelulósica. Como se usa en el presente documento, "materia lignocelulósica" se refiere a cualquier sustancia que comprende lignina, celulosa y hemicelulosa.

15 Por ejemplo, la materia lig nocelulósica puede ser una pl anta leñosa o componente de la misma. Los ejempl os de plantas leñosas adecuadas incluyen, pero no se limitan a, pino (por ejemplo, Pinus radiata), abedul, eucalipto, bambú, haya, pícea, abeto, cedro, álamo, sauce y álamo. Las pla ntas leñosas pueden ser pla ntas leñosas descopadas (por ejemplo, sauce descopado, álamo descopado).

20 Adicionalmente o como alternativa, la mate ria lignocelulósica puede ser una pl anta fibrosa o un compon ente de la misma. Los ejemplos no limitantes de plantas fibrosas (o componentes de las mismas) incluyen pastos (por ejemplo, mijo), recortes de hier bas, lino, mazorcas de maíz, rastro jo de maíz, caña, bam bú, bagazo, cáñamo, sisal, yute, cannabis, paja, paja de trigo, abacá, algodonero, kenaf, cáscaras de arroz, y pelo de coco.

25 Adicionalmente o como alte rnativa, la mat eria lignocelulósica puede ser deriva da de una fue nte agrícola. Los ejemplos no limitantes de materia lignocelulósica a partir de fuentes agrícolas incluyen cultivos agrícolas, residuos de cultivos agrícolas y desechos de instalaciones de procesamiento de granos (por ejemplo, cáscaras de trigo/avena, finos de maíz, etc.) En general, la materia lignocelulósica de fuentes agrícolas puede incluir maderas duras, maderas

30 blandas, troncos de mader a dura, troncos de madera b landa, cáscaras de frutos secos, ramas, arbustos, cañas, maíz, rastrojo de maíz, hoj as de maíz, cultivos e nergéticos, forestales, frutas, flores, granos, pa stos, cultivos herbáceos, paja de trigo, mij o, sauce, bag azo de ca ña de azúcar, pelos de semil la de algodón, hojas, corteza, acículas o espinas, troncos, raíces, árbo les jóvenes, cultivos leñosos de rotación corta, arbustillos, mijo, árboles, vides, estiércol de ganado vacuno, y residuos de cerdos.

35 Adicionalmente o como alternativa, la materia lignocelulósica se puede derivar de forestales vírgenes o comerciales (por ejemplo, árboles, árboles jóvenes, residuos de procesamiento madera o forestal, madera en trozos tales como ramas, hojas, corteza, troncos, raíces, hojas y productos derivados del procesamiento de tales materiales, corrientes de residuos o derivados de productos de madera, des echos y recortes de as erraderos y papeleras, aserrín y

40 partículas de tablas).

Adicionalmente o como alter nativa, pueden usarse productos y derivados industriales como una fuente de materia lignocelulósica. Los ejempl os no limitantes inclu yen materiales relacionados con la ma dera y residuos leñosos y productos industriales (por ejemplo, pulpa, papel (por ejemplo, periódico), lodos de fabricación de papel, cartón,

45 textiles y telas, dextrano y rayón).

Se entenderá que el material orgánico usado en los méto dos de la div ulgación puede comprender una mezcla de dos o más tipos diferentes de materia lignocelulósica, incluyendo cualquier combinación de los ejemplos específicos proporcionados anteriormente.

50 La proporción relativa de lignina, hemicelulosa y celulosa en una muestra dada dependerá de la naturaleza de la materia lignocelulósica.

A modo de ejemplo solamente, la proporción de hemicelulosa en una planta fibrosa o leñosa usada en los métodos

55 de la divulgación puede ser entre aproximadamente el 15 % y aproximadamente el 40 %, la proporción de celulosa puede ser entre aproximadamente el 30 % y aproximadamente el 60 %, y la proporción de lignina puede ser entre aproximadamente el 5 % y aproximadamente el 40 %. Pref eriblemente, la proporción de hemicelulosa en la planta fibrosa o leñosapuede ser entre aproximadamente el 23 % yaproximadamente el 32 %, la proporción de celulosa puede ser entre aproximadamente el 38 % y aproximadamente el 50 %, y la proporción de lignina puede ser entre

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Se reconocerá que el agu a también puede usarse como el disolv ente cuando otros tipos de materia orgánica son tratados usando los métodos de la divul gación, aunque en el caso de a lgunos materiales orgánicos (por ejemplo, materia lignocelulósica), los resultados pueden ser sub-óptimos.

5 En otras realizaciones de la presente divulgación, el disolvente acuoso es un alcohol acuoso. Por ejemplo, puede ser adecuado o preferible usar un alcohol acuoso como el disolvente cuando la materia orgánica usada en los métodos consiste en o comprende una cantid ad significativa de material li gnocelulósico y/u otros materiales tales como caucho y plásticos debido a los enlaces químicos más fuertes en estos tipos de materia orgánica.

10 Los alcoholes adecuados pueden comprender entre uno y aproximadamente diez átomos de carbono. Los ejemplos no limitantes de alcoholes adecuados incluyen metanol, etanol, alcohol isopropílico, alcohol isobutílico, alcohol pentílico, hexanol e iso-hexanol.

En ciertas realizaciones, el disolvente comprende una mezcla de dos o más alcoholes acuosos.

15 Preferiblemente, el alcohol es etanol, metanol o una mezcla de los mismos.

El alcohol acuoso en general comprenderá al menos un porcentaje de alcohol basado en el peso total del disolvente. En ciertas realizaciones de la presente divulgación, el alcohol acuoso comprende más de aproximadamente el 5 %,

20 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 % o el 50 % de alc ohol en peso. En otras realizaciones dela presente divulgación, el alcohol acuoso comprende menos de aproximadamente el 5 %, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 % o el 50 % de alcohol en peso.

Preferiblemente, el alco hol acuoso comprende entre a proximadamente el 1 % y aproximadamente el 50 % de

25 alcohol en peso, entre a proximadamente el 5 % y aproximadamente el 5 0 % de alcohol en peso, e ntre aproximadamente el 5 % y aproximadamente el 40 % de alcohol en peso, entre aproximadamente el 5 % y aproximadamente el 30 % de alcohol en peso, entre aproximadamente el 5 % y aproximadamente el 20 % de alcohol en peso, entre aproximadamente el 5 % y aproximadamente el 10 % de alcohol en peso, entre aproximadamente el 10 % y aproximadamente el 50 % de alcohol en peso, entre aproximadamente el 20 % y aproximadamente el 50 %

30 de alcohol en peso, e ntre aproximadamente el 2 5 % y aproximadamente el 50 % de alcohol en peso, o entre aproximadamente el 30 % y aproximadamente el 50 % de alcohol en peso.

En ciertas realizaciones de la presente divulgación, el alcohol acuoso puede actuar como un agente de alquilación. Sin limitación a uno o más mecanismos particulares, la transferencia de un grupo alquilo a partir del alcohol acuoso a

35 uno o más componentes de la materia orgánica se creeque facilita la solvatación y/oestabilización química de la materia orgánica.

En realizaciones preferidas de la presente divulgación, un disolvente acuoso usado en los métodos de la divulgación es metanol acuoso o etanol acuoso.

40 En realizaciones particularmente preferidas, el etanol es etanol acuoso. Preferiblemente, el et anol acuoso comprende entre aproximadamente el 5 % y aproximadamente el 30 % d e etanol en peso, más preferiblemente entre aproximadamente el 10 % y aproximadamente el 25 % de eta nol en peso, y aún más preferiblemente entre aproximadamente el 15 % y aproximadamente el 25 % de etanol en peso.

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Temperatura y presión

De acuerdo con los métodos de la divul gación, la materia orgánica puede ser tratada con un diso lvente acuoso en condiciones de temperatura y presión aumentadas para producir biocombustible.

50 Las condiciones específicas de temperatura y presión usadas cuando se practican los métodos de la divulgación pueden depender de varios factores diferentes que incluyen, por ejemplo, el tip o de disolvente acuoso usado, el porcentaje de alcohol (si est á presente) en el diso lvente acuoso, el tipo de materia orgánica bajo tratamiento, la forma física de la materia orgánica bajo tratamiento, los tipos de catalizadores utilizados (si están presentes) y sus

55 diversas concentraciones, el tiempo de retención, y/o el tipo de aparato en el cual los métodos son realizados. Estos y otros factores pueden variarse para optimizar un conjunto dado de condiciones para maximizar el rendimiento y/o reducir el tiempo de procesamiento. En realizaciones preferidas de la presente divulgación, todo o sustancialmente todo el material orgánico usado como una materia prima es convertido en biocombustible.

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un disolvente acuoso dado cambie durante el curso de una reacción dada a medida que el material de la materia prima llega a solvatarse.

En ciertas r ealizaciones de la pr esente divulgación, el tratamiento de l a materia orgánica para producir

5 biocombustible usando los métodos de la divulgación puede realizarse a temperatu ra o temperaturas de entre aproximadamente 200 ºC y aproximadamente 450 ºC y presión o presiones de entre aproximadamente 50 bar y aproximadamente 350 bar. En otras realizaciones de la presente divulgación, el tratamiento puede ser realizarse a temperatura o temperaturas de entre aproximadamente 250 ºC y aproximadamente 400 ºC y presión o presiones de entre aproximadamente 100 bar y aproximadamente 300 bar. En r ealizaciones adicionales de la pres ente

10 divulgación, el tratamiento puede ser realizarse a temperatura o temperaturas de entre aproximadamente 275 ºC y aproximadamente 375 ºC y presión o presiones de entre aproximadamente 150 bar y aproximadamente 275 bar. En algunas realizaciones preferidas de la presente divulgación, el tratami ento puede ser realizarse a t emperatura o temperaturas de entre aproximadamente 300 ºC y apr oximadamente 375 ºC y presión o presiones de entre aproximadamente 175 bar y aproximadamente 275 bar. En otras realizaciones preferidas de la presente divulgación,

15 el tratamiento puede ser realizarse a temperatura o temperaturas de entre aproximadamente 330 ºC y aproximadamente 360 ºC y presión o presiones de entre aproximadamente 200 bar y aproximadamente 250 bar. En aún otras realizaciones preferidas de la presente divulgación, el tratamiento puede ser realizarse a temperatura o temperaturas de entre aproximadamente 340 ºC y apr oximadamente 360 ºC y presión o presiones de entre aproximadamente 200 bar y aproximadamente 250 bar.

20 Los destinatarios expertos entenderán que puede existir una relación en general inversa entre la temperatura y/o presión requeridas para realizar la c onversión de material orgánico en biocombustible usando los métodos de la divulgación, y la proporción de uno o más componentes adicionales (por ejemplo, alcohol) combinados con agua en el disolvente acuoso. Por ejemplo, el uso de un disolvente acuoso que comprende sustancialmente agua (es decir,

25 en ausencia de uno o más componentes adicionales tal como alc ohol) puede requerir temperatura y/o presión aumentadas para conducir la conversión de la materia orgánica en biocombustible en comparación con un disolvente acuoso que comprende una proporción más sustancial de alcohol (que puede requerir comparativamente menos temperatura y/o presión para realizar la conversión). Por consiguiente, podría ser fá cilmente evidente para los expertos que aumentar la proporción de, por ejemplo, alcohol (por ejemplo, etanol y/o metanol) en un disolvente

30 acuoso puede permitir un a reducción correspondiente en la temperatura y/o presión requerida para lograr la conversión eficiente de materia orgánica a biocombustible usando los métodos de l a divulgación. Por el contrario , podrá ser fácilmente evidente que reducir la proporción de, por ejemplo, alcohol (por ejemplo, etanol y/o metanol) en un disolvente acuoso puede requerir un aumento correspondiente en la temperatura y/o presión requerida para lograr conversión eficiente de materia orgánica a biocombustible usando los métodos de la divulgación.

35 También se reconoc erá que diversos cata lizadores como se describe n en el pres ente documento (véase la su bsección más adelante titulada "Catalizadores") pueden usarse para aumentar la eficiencia del tratamiento que, a su vez, puede reducir la temp eratura y/o presión requeridas para realizar la conversi ón de la materia orgánica en biocombustible usando un disolvente acuoso dado.

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Tiempo de retención

El periodo de tiempo específico sobre el cual la conversión de materia orgánica se puede lograr después de alcanzar una temperatura y presión objetivo (es decir, el "tiempo de retención") puede depender de varios factores diferentes

45 que incluyen, por ejem plo, el tipo de d isolvente acuoso usado, el porc entaje de alc ohol (si está pr esente) en el disolvente acuoso, el tipo de materia orgánica bajo tratamiento, la forma física d e la m ateria orgánica bajo tratamiento, los tipos de cataliza dor o catalizadores (si están presentes) en l a mezcla y sus diversas concentraciones, y/o el tipo d e aparato en el que se r ealizan los métodos. Estos y otros factores pueden vari arse para optimizar un método dad o para maximizar el rendi miento y/o reducir el tiempo de pr ocesamiento.

50 Preferiblemente, el tiempo de retención es suficiente para cubrir todo o sustancialmente todo el material orgánico usado como una materia prima en biocombustible.

En ciertas realizaci ones de l a presente div ulgación, el ti empo de rete nción es men os de apro ximadamente 60 minutos, 45 minutos, 30 minutos, 25 minutos, 20 minutos, 15 minutos, 10 minutos o 5 minutos. En c iertas

55 realizaciones de la presente divulgación, el tiem po de retención es más de aproximadamente 60 minutos, 45 minutos, 30 minutos, 25 min utos, 20 minutos, 15 minuto s, 10 minutos o 5 minutos. En otras realiz aciones de l a presente divulgación, el tiempo de retención es entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 60 minutos. En realizaciones adicionales de la presente divulgación, el tiempo de retención es e ntre aproximadamente entre aproximadamente 5 minutos y aproximadamente 45 minutos, entre aproximadamente 5 minutos y aproximadamente

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Puede usarse un cataliz ador de transfere ncia de hidrogenación para mejorar la concentración de hidrógeno en compuestos de la materia orgánica bajo tratamiento, por ejemplo, por transferencia de hidrogenación o generación de hidrógeno in situ.

5 Puede usarse cualquier catalizador de transferencia de hidrogenación adecuado a la concentración de hidrógeno. Los ejemplos no limitantes de catalizadores de transfere ncia de h idrogenación adecuados incluyen hidróxidos de metal álcali (por ejemplo, hidróxido de sodio), hidróxidos de metales de transición, formiatos de metales álcalis (por ejemplo, formiato de sodio), formiatos de metales de transición, ácidos carboxílicos reactivos, metales nobles o de transición, y mezclas de los mismos.

10 El formiato o hidróxido de metal álcali puede comprender cualquier metal álcali adecuado. Los metales álc alis preferidos incluyen sodio, potasio, y mezclas de los mismos. El formiato o hidróxido de metal de transición puede comprender cualquier metal de transición adecuado, incluyendo los ejemplos preferidos Fe y Ru. El ácido carboxílico reactivo puede ser cualquier ácido carboxílico adecuado, incluyendo los ejemp los preferidos ácido fórmico, ácido

15 acético, y mezclas de los mismos. El metal noble o de transición puede ser cualquier metal noble o de transición adecuado, incluyendo los ejemplos preferidos platino, paladio, níquel, rutenio, rodio, y mezclas de los mismos.

Adicionalmente o como alternativa, un catalizador de metal de transición puede usarse para mejorar la concentración de hidrógeno en la materi a orgánica bajo tratamiento, por ejemplo, por hidrogenación con H 2. Los ejempl os no

20 limitantes de catalizadores de metales de transición adecuados para h idrogenación con H 2 incluyen metales de valencia cero (por ejemp lo, platino, paladio, y níquel), sulfuros de metales de transición (por ejem plo, sulfuro d e hierro (FeS, FexSy), y mezclas de los mismos.

Adicionalmente o como alternativa, un catalizador de desplazamiento de vapor de agua puede usarse para mejorar

25 la concentración de hi drógeno en la mate ria orgánica bajo tratamiento (es decir, a través de un a reacción de desplazamiento de vapor de agua). Puede usarse cualquier catalizador de desplazamiento de vapor de agua (WGS) adecuado incluyendo, por ejemplo, metales de transición, óxidos de metales de transición, y mezclas de los mismos (por ejemplo, magnetita, catalizador de WGS a base de platino, cobre y níquel finamente dividido).

30 Adicionalmente o como alternativa, la concentración de hidrógeno en la materia orgánica bajo tratamiento puede ser facilitada por gasificación in situ (es decir, catálisis térmica). La gasificación in situ puede ser mejorada por la adición de metales d e transición. Pued e usarse cualquier metal de transici ón adecuado incluyendo, por ejemplo, los soportados en ácidos sólidos (por ejemplo, Pt/Al2O3/SiO2, Pd/Al2O3/SiO2, Ni/Al2O3/SiO2, y mezclas de los mismos), y sulfuros de m etales de tran sición (por ejemplo, FexSy, FeS/Al2O3, FeS/SiO2, FeS/Al2O3/SiO2, y mezclas de l os

35 mismos). La Tabla 1 a continuaci ón proporciona un resumen de di versos catalizadores ejemplares que pued en emplearse en los métodos de la divulgación y las reacciones correspondientes que pueden catalizar.

Tabla 1: resumen de catalizadores y reacciones correspondientes

Tipo de reacción: Familia de catalizador Miembro de la familia del catalizador Ejemplo(s) específico(s) Catalizadores preferidos/comentarios

Hidrólisis: Catalizadores de base Agua sub/supercrítica lón hidróxido en agua sub/supercrítica M = cualquier metal álcali o de transición M = Na, K, Fe, Ca, Ba

A = aniones, incluyendo: aluminato, sulfato,: A = aluminato, fosfato, silicato, hidróxido,

sulfito, sulfuro, fosfato, fosfito, nitrato, nitrito: metóxido, carbonato, sulfato, sulfuro

Cualquier base orgánica: silicato, hidróxido, alcóxido, carbonato, óxido óxido de disulfuro (FeS2)

amoniaco, piridina,

etc.

Hidrólisis: Catalizadores Agua lón hidronio en

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de ácido (más lentos): sub/supercrítica agua sub/supercrítica

HA, donde A = aniones, incluyendo: grupo aluminato, sulfato, sulfito, sulfuro, fosfato, fosfito, nitrato, nitrito, silicato, hidróxido, alcóxido, carbonato, carboxi

Deshidratación (eliminación): Catalizadores de ácido Agua sub/supercrítica lón hidronio en agua sub/supercrítica

HA, donde: pueden añadirse en general zeolitas o aluminosilicatos

Hidrogenación de transferencia o generación de H2 in situ: Catalizadores de hidrogenación de transferencia Todos los hidróxidos de metales alcalinos y de transición y formiatos M = cualquier metal álcali o de transición M = Na, K

A = hidróxido, formiato: A = hidróxido, formiato fórmico, acético M = Pd, Pd, Ni Ru Rh Pt/Al2O3/SiO2 Pd/Al2O3/SiO2 Ni/Al2O3/SiO2

Descarbonilación: Ampliamente térmico Según la descarboxilación Según la descarboxilación Según la descarboxilación

metales de transición soportados sulfuros: Pt/Al2O3/SiO2 Pd/Al2O3/SiO2 Ni/Al2O3/SiO2 FexSy FeS/Al2O3 FeS/SiO2 FeS/Al2O3/SiO2

Desplazamiento de vapor de agua: Catalizadores Catalizadores WGS estándar Según la bibliografía Según la bibliografía

Metales de transición: Metales de valencia cero Pt, P, Ni como cerovalentes

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sobre sílice o carbono (en una atmósfera reductora)).

Por consiguiente, en algunas realizaciones de la presente divulgación, puede producirse un biocombustible a partir de materia orgánica que comprende materia orgánica fosilizada (por ejemplo, lignita) usando agua como un

5 disolvente a temperaturas de entre 300 ºC y 375 ºC y presiones de entr e aproximadamente 200 bar y aproximadamente 250 bar, y un tiempo de retención de más de aproximadamente 15 minutos. Opcionalmente, la conversión puede mejorarse por la adición de uno o más catalizadores como se describe en el presente documento. El catalizador puede comprender uno o más catalizadores de transferencia de hidrogenación (por ejemplo, formiato de sodio, hidróxido de sodio (en una atmósfera reductora), ácido fórmico y/o formiato).

10 En ciertas re alizaciones de la presente divulgación, la re acción comprende un catalizador de carbonato de metal álcali y/o hidróxido de metal álcali (por ej emplo, hidróxido de sodi o, y/o carb onato de sodio) en el interval o de aproximadamente 0,1 Molar a aproxim adamente 1 Molar ( en la reacción). En realiz aciones preferidas, la concentración puede ser de aproximadamente 0,1 Molar a aproximadamente 0,3 Molar. En ciertas realizaciones de

15 la presente divulgación, la materia orgánica tratada usando los métodos de la divulgación es (o comprende) materia lignocelulósica (véase la sección anterior titulada "Materia orgánica"). Por ejemplo, la materia orgánica tratada puede ser pino radiata.

La conversión de la materia lignocelulósica en biocombustible puede realizarse, por ejemplo, usando un disolvente

20 acuoso a temperatur as de entre aproximadamente 200 ºC y aproximadamente 400 ºC y presiones de entre aproximadamente 150 bar y aproximadamente 350 bar; preferiblemente a temperaturas de entre aproximadamente 250 ºC y aproximadamente 375 ºC y presiones de entre aproximadamente 150 bar y aproximadamente 250 bar; más preferiblemente a temperaturas de entre aproximadamente 270 ºC y aproximadamente 360 ºC y presiones de entre aproximadamente 170 bar y aproximadamente 250 bar; y más preferiblemente a temperaturas de entr e

25 aproximadamente 300 ºC y aproximadamente 340 ºC y presiones de entre ap roximadamente 200 bar y aproximadamente 240 bar.

Preferiblemente, el disolvente acuoso se selecciona de un alcohol acuoso (por ejemplo, etanol acuoso o met anol acuoso) que comprende entre aproximadamente el 1 % y aproximadamente el 5 0 % p/v de alcohol, entre

30 aproximadamente el 1 % y aproximadamente el 40 % p/v de alcohol, entre a proximadamente el 5 % y aproximadamente el 50 % p/v de alcohol, entre aproximadamente el 5 % y aproximadamente el 35 % p/v de alcohol, entre aproximadamente el 5 % y aproximadamente el 30 % p/v de al cohol, entre aproximadamente el 10 % y aproximadamente el 3 0 % p /v de alco hol, entre aproximadamente el 15 % y aproximadamente el 25 % p/v d e alcohol, o entre aproximadamente el 18 % y aproximadamente el 22 % p/v de alcohol.

35 La conversión de la materia lign ocelulósica en biocom bustible puede mejorarse po r la adició n de uno o má s catalizadores (véase la subsección anterior titulada "Catalizadores"). Por ejemplo, la conversión puede mejorarse por la adición de un catalizador de transferencia de hidrogenación (por ejemplo, ácido fórmico, formiato de so dio y/o hidróxido de sodio).

40 En ciertas re alizaciones de la presente divulgación, la re acción comprende un catalizador de carbonato de metal álcali y/o hidróxido de metal álcali (por ej emplo, hidróxido de sodi o, y/o carb onato de sodio) en el interval o de aproximadamente 0,1 Molar a aproxim adamente 1 Molar ( en la reacción). En realiz aciones preferidas, la concentración puede ser de aproximadamente 0,1 Molar a aproximadamente 0,3 Molar.

45 Por consiguiente, en algunas realizaciones de la presente divulgación, puede producirse un biocombustible a partir de materia orgánica que comprende materia lignocelulósica usando entre a proximadamente el 5 % y aproximadamente el 50 % p/v de alcohol acuoso (por ejemplo, etanol acuoso de metanol) a temperaturas de entre 250 ºC y 400 ºC y presiones de entre aproximadamente de entre aproximadamente 150 bar y aproximadamente 250

50 bar, y un ti empo de retención de más de aproximadamente 15 minutos. Opcionalmente, la co nversión puede mejorarse por la adición de uno o más catalizadores como se describe en el presente documento. El catalizador puede comprender uno o más catalizadores de transferencia de hidrogenación (por ejemplo, ácido fórmico, formiato y/o hidróxido de sodio).

55 Flujo continúo

La producciónde biocombustible a partir de la materia orgánica usando los métodos de la divulgaciónpuede ser asistida realizando los métodos bajo condiciones de flujo continuo.

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ejemplo, la materia prima de material orgánico, y/o las condiciones de reacción/reactivos utilizados en los métodos.

En ciertas realizaciones de la presente divulgación, el producto de biocombustible puede comprender uno o más de bio-aceite, aceite carbonoso (por ejemplo, residuos carbonosos de carbono con aceites consolidados), aceite ligero 5 soluble, producto gaseoso (por ejemplo, metano, hidrógeno, monóxido de carbono y/o dióxido de carbono), alcohol (por ejemplo, etanol, metanol y similares) y biodiesel.

En ciertas realizaciones de la presente divulgación, un biocombustible se puede producir a partir de materia orgánica fosilizada tal c omo, por ej emplo, lignita (carbón marrón), turba o esq uistos de ac eite. El biocomb ustible puede

10 comprender fases sólida, líquida o gaseosa. La fase sólida puede comprender un residuo carbonoso de alto carbono (carbón equivalente a PCI m ejorado). La fa se líquida puede comprender bio-aceites. El prod ucto gaseoso puede comprender metano, hidrógeno, monóxido de carbono y/o dióxido de carbono.

En otras realizaciones de la presente divulgación, un biocombustible se puede producir a partir de materia org ánica

15 que comprende materia lignocelulósica. El biocombustible puede comprender una fase líquida que comprende bioaceite.

Los biocombustibles producidos de acu erdo con los métodos de l a divulgación pueden comprender varias características ventajosas, cuyos ejemplos no limitantes incluyen contenido de o xígeno reducido, contenido de

20 hidrógeno aumentado, contenido de energía aumentada y estabilidad aumentada.

Un producto de bio-aceite (también denominado en el presente documento como un producto "aceitoso") producido de acuerdo con los métod os de la div ulgación puede comprende un conteni do de ener gía de más de aproximadamente 25 MJ/kg, preferiblemente más de a proximadamente 30 MJ/kg, más preferi blemente más d e

25 aproximadamente 32 MJ/kg, aún más preferibl emente más de apro ximadamente 35 MJ/kg, e incluso más preferiblemente más de apr oximadamente 37 MJ/kg, 38 MJ /kg o 39 MJ/kg. El producto d e bio-aceite puede comprender menos de a proximadamente el 15 % en pes o db de oxíg eno, preferiblemente menos d e aproximadamente el 10 % en peso db de oxígeno, más preferiblemente menos de aproximadamente el 8 % en peso db de oxígeno y aún más preferiblemente menos de aproximadamente el 7 % en peso db de oxígeno. El producto de

30 bio-aceite puede comprender más de aproxim adamente el 6 % en peso db de hidró geno, preferiblemente más de aproximadamente el 7 % en peso db d e hidrógeno, más preferiblemente más de apro ximadamente el 8 % en pes o db de hidrógeno, y aún más preferiblemente más de aproximadamente el 9 % en peso db de hidrógeno. La relación molar hidrógeno:carbono de un bio-aceite de la divulgación puede ser menos de aproximadamente 1,5, menos de 1,4, menos de aproximadamente 1,3, o menos de aproximadamente 1,2.

35 Un bio-aceite producido de acuer do con l os métodos d e la divul gación puede comprender, por ejemplo, una cualquiera o más de l as siguientes clases de c ompuestos: fenoles, ácidos aromáticos y alifáticos, cetonas, aldehídos, hidroxicarburos, alcoholes, ésteres, éteres, furanos, furfurales, terpenos, policíclicos, oligo y polímeros de cada una de las clases mencio nadas anteriormente, esteroles ve getales, esteroles veg etales modificados,

40 asfaltenos, pre-asfaltenos y ceras.

Un producto carbonoso o producto de residuo carbonoso de aceite producido de acuerdo con los métodos de la divulgación puede comprender un contenido de energía de más de aproximadamente 20 MJ/kg, preferiblemente más de aproximadamente 25 MJ/kg, más preferiblemente más de aproximadamente 30 MJ/kg, y aún más preferiblemente

45 más de apro ximadamente 31 MJ/kg, o 32 MJ/kg. El pr oducto carbonoso o producto carbonoso de aceite pued e comprender menos de a proximadamente el 20 % en pes o db de oxíg eno, preferiblemente menos d e aproximadamente el 1 5 % e n peso db de oxígeno, más preferiblemente menos de aproximadamente el 10 % en peso db de o xígeno y aún más preferiblemente menos de apr oximadamente el 9 % en peso db d e oxígeno. El producto carbonoso o el producto carbonoso de aceite puede comprender más de aproximadamente el 2 % en peso

50 db de hidrógeno, preferiblemente más de aproximadamente el 3 % en peso db de hidrógeno, más preferiblemente más de aproximadamente el 4 % en peso db de hidrógeno, y aún más preferiblemente más de aproximadamente el 5 % e n peso db de hidrógeno. La r elación molar hidrógeno:carbono de un producto carbonoso o un pr oducto carbonoso de aceite de la divulgación puede ser menos de aproximadamente 1,0, menos de aproximadamente 0,9, menos de aproximadamente 0,8, menos de aproximadamente 0,7, o menos de aproximadamente 0,6.

55 Un producto carbonoso de aceite producido de acuerdo con los métodos de la divulgación puede comprender, por ejemplo, una cualquiera o más de las siguientes clases de compuestos: fenoles, ácidos aromáticos y alifáticos, cetonas, aldehídos, hidroxicarburos, alcoholes, ésteres, éteres, furanos, furfurales, terpenos, policíclicos, oligo y polímeros de cada una de las clases mencionadas anteriormente, asfaltenos, pre-asfaltenos y ceras.

28

imagen20

para su procesamiento. En ciertos casos se añadió etanol (20 % en peso) a la suspensión (números de muestra de materia prima de biomasa celulósica 1-4: véase la Tabla 2B).

Las fases (ii)-(iv) a continuación se realizaron en condiciones de flujo continuo. 5

(iii) Calentamiento y presurización

La suspensión de materia prima se elaboró a partir de los tanques de alimentación y se llevó a la presión de reacción objetivo (véanse las Tablas 2A y 2B) usando sistema de bombeo de dosfases. La primera fase utilizó una bomba 10 de baja presión para suministrar la suspensión a una bomba de alta presión de la segunda fase. Se usó la bomba de alta presión para conducir la suspensión a la presión de reacción requerida (subsegundo intervalo). La suspensión se pasó entonces a través d e un sistema de calentamiento de tubería concéntrico de cinco etapas. Cada fase de calentamiento tiene un control individual para ajustar las temperaturas del proceso y velocidades de calentamiento. La suspensión se llevó a la temperatur a de reacció n durante un peri odo de 1-2 minu tos (aproximadamente 6-7

15 ºC/segundo), entonces se añadieron catalizadores cuandofue aplicable (números demuestra de materia prima de lignita 4, 6, 7, 8, 9 y 10 - véase la Tabla 2A; números de muestra de materia prima lignocelulósica 2, 3 y 4 - véase la Tabla 2B), y la mezcla se impulsó en el reactor.

Se proporciona un resumen de las materias primas usadas y los parámetros con los que se trataron se proporcionan

20 en las Tablas 2A y 2B a continuación. Las fracciones de lignina/celulosa de pino radiata (números de muestra de materia prima 1 y 2 de la Tabla 2B) se ge neraron por extracción de hem icelulosa del material de partida lignocelulósico (pino Radiata) usando métodos los descritos en la publicación PCT número WO/2010/034055.

Tabla 2A: Materia prima de lignina y condiciones de realización

Muestra de materia prima número: Tipo de materia prima Sólidos en suspensión (% en peso) Temp. (ºC) Presión (bar) Retención (min) Aditivos

1.: Lignita 22,00 350 240 20 Ninguno

2.: Lignita 11,50 350 240 20 Ninguno

3.: Lignita 8,00 250 220 25 Ninguno

4.: Lignita 9,10 350 220 25 1,3 % en peso de HCOONa

5.: Lignita 11,50 350 240 25 Ninguno

6.: Lignita 12,73 350 240 25 NaOH 0,2 M

7.: Lignita 12,00 350 220 25 1,5 % en peso de HCOONa

8.: Lignita/biomasa lignocelulósica (pasto Banna) 11,00 350 220 25 4 g/l de NaOH; pasto Banna al 10 %

9.: Lignita 10 340 230 25 0,35 l/h de NaOH, CO, 23,8 g/min

10.: Lignita 16,00 330 240 5 NaOH 0,1 M

11.: Lignita 5 260 240 20 Ninguno

12: Lignita 15,0 350 240 25 Ninguno

13: Lignita 20,0 340 240 25 Ninguno

14: Lignita 22,0 350 240 25 1 % en peso de óxido de hierro sólido, NaOH 0,03 M

15: Lignita y sacarosa 16,0 350 240 25 Fe2O3 al 1 %/NaOH 0,33 M/sacarosa al 10 %

16: Lignita y biomasa lignocelulósica 26,5 340 240 25 óxido de hierro al 0,5 %, pasto Banna al 6 %, lignita al 20 %

17: Lignita 25,0 350 240 25 Ninguno

30

18: Lignita 25,0 350 240 25 NaOH 0,07 M

19: Lignita 25,0 350 240 25 NaOH 0,03 M

20: Lignita 25,0 350 240 13 Ninguno

21: Lignita 25,0 350 240 13 NaOH 0,015 M

22: Lignita 25,0 280 240 13 Ninguno

23: Lignita 22,0 350 240 25 Piritas de hierro al 2 % en peso

Tabla 2B: Materia prima de biomasa lignocelulósica y condiciones de realización

Muestra de materia prima número: Tipo de materia prima Sólidos en suspensión (% en peso) Temp. (ºC) Presión (bar) Residencia (min) Aditivos

1.: Fracción de lignina/celulosa (pino Radiata) hemi extraída 8,00 330 180 10 Etanol al 20 % en peso

2.: Fracción de lignina/celulosa (pino Radiata) hemi extraída 8,00 320 180 30 Etanol al 20 % en peso; hidróxido sódico 1 M

3.: Materia lignocelulósica (pasto Banna)/Lignita 12,00 350 220 25 Etanol al 20 % en peso, 4 g/l de hidróxido sódico; pasto banna al 10 % en peso (base seca)

4.: Materia lignocelulósica (pino Radiata) 10,00 320 190 30 Etanol al 20 % en peso; hidróxido sódico 0,2 M

5: Angiosperma (lenteja de agua) 10,00 320 200 3,0 Etanol al 20 % en peso

6: Materia lignocelulósica (pino Radiata) 10,00 320 240 25,0 Etanol al 20 %, hidróxido sódico 0,07 M

7: Materia lignocelulósica (pino Radiata) 10,00 320 240 25,0 Etanol al 20 %, hidróxido sódico 0,13 M

8: Materia lignocelulósica (pino Radiata) 10,00 350 240 25,0 Etanol al 20 %, hidróxido sódico 0,13 M

9: Materia lignocelulósica (pino Radiata) 10,00 350 240 25,0 Metanol al 16,6 %, hidróxido sódico 0,13 M

10: Materia lignocelulósica (pino Radiata) 10,00 350 240 25,0 Etanol al 20 %, hidróxido sódico 0,13 M

11: Materia lignocelulósica (pino Radiata) 10,00 350 240 25,0 Etanol al 20 %, hidróxido sódico 0,13 M

12: Materia lignocelulósica (pino Radiata) 10,00 350 240 12,5 Etanol al 20 %

13: Materia lignocelulósica (pino Radiata) 10,00 350 240 12,5 Ninguno

14: Materia lignocelulósica (pino Radiata) 10,00 350 240 12,5 NaOH 0,03 M

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imagen21

Existe también un pequeño porcentaje de aceites ligeros solubles en agua que se concentraron y se recuperaron a través de un evaporador. Los aceites del producto pueden además pulirse o destilarse para eliminar cualquier agua restante o en preparación para su procesamiento adicional.

5 Ejemplo 2: Análisis de producto de biocombustible Se realizó el análisis del producto de biocombustible usando técnicas estándar según lo escrito en las descripciones a continuación: 10 Análisis de carbón/residuo carbonoso Se realizó un análisis proximal que incluía el porcentaje de humedad, rendimiento de ce niza, materia v olátil y carbono fijado de acuerdo con los Métodos Estándar Australianos AS2434.1, 2 y 8.

15 Se realizó el análisis final que incluía Carbono, Hidrógeno y Nitrógeno y Azufre Total de acuerdo con los Métodos Estándar Australianos AS1038.6.4 y AS1038.6.3.2. El valor calorífico se realizó de acuerdo con el Método Estándar Australiano AS1038.5.

20 El análisis de la ceniza se realizó de acuerdo con el Método Estándar Australiano AS1038.14. La determinación de temperatura de fusión de la ce niza en una atmósfera oxidante se realizó de acuerdo con el Método Estándar Australiano AS1038.15 25 Análisis de aceite: Se realizó el anál isis final que incl uía Carbono, Hidrógeno y Nitrógeno de acuerdo con el M étodo Estándar Australiano AS1038.6.4.

30 El análisis de azufre total se rea lizó de ac uerdo con la United States Environmental Protection Agency (USEPA) 5050 seguido de espectroscopia de emisión atómica de plasma inductivamente acoplado (ICPAES). El valor calorífico se realizó de acuerdo con el Método Estándar Australiano AS1038.5.

35 La determinación de l humedad total de en aceites se realizó de acuerdo con la Norma Activa ATSM D6304. La Tabla 3 a continuación proporciona detalles con respecto a las propiedades de los materiales de materia prima utilizados en el proceso de generación de biocombustible. Las Tablas 4a, 4b y 5 a continuación proporcionan detalles con respecto a las propiedades de los biocombustibles producidos de acuerdo con el proceso.

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Tabla 4a: Análisis del producto de aceite de carbón derivado de lignita

N.º de materia prima de lignita: Producto analizado Indicación del rendimiento del aceite por medición in situ Destilado de Aceite

GCV (MJ/kg ar): Carbono (% en peso p db) Hidrógeno (% en peso p db) Nitrógeno (% en peso p db) Azufre (% en peso p db) Ceniza (% en peso p db) Oxígeno (% en peso p db)

1: Aceite de carbón Nota: análisis húmedo 56,43 9,50 0,65 0,20 0,08

2: Aceite de carbón - 37,2 78,64 8,16 - - 1,00 12,2

Destilado Medio: Destilado 39,1 - - - 0,3 - -

3: Aceite de carbón - 30,3 82,7 8,4 0,4 0,2 0,3 7,9

4: Aceite de carbón 43 % 38,4 84,3 9,1 0,4 0,2 0,1 6,0

5: Aceite de carbón 23 % 39,3 83,2 9,1 0,2 0,1 0,1 7,4

Aceite de carbón: 23 % - 82,8 9,6 - - - 7,6

6: Aceite de carbón 28 % 37,0 80,4 8,8 0,3 0,1 0,1 10,2

Aceite de carbón: 28 % - 83,9 9,4 - - - 6,7

7: Aceite de carbón 32 % 38,7 82,5 9,0 0,3 0,1 0,1 8,0

Aceite de carbón: 32 % - 82,8 9,2 - - - 8,0

8: Aceite de carbón 23 % 38,7 83,5 9,7 0,3 0,2 - 6,4

9: Aceite de carbón 23 % 37,5 79,8 8,1 0,4 0,2 - 8,5

10: Aceite de carbón 16 % 38,5 82,2 8,8 0,3 0,2 - 8,6

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Tabla 4a (continuación): Análisis del producto de aceite de carbón derivado de lignita Tabla 4b: Análisis del producto (residuo carbonoso) equivalente por inyección de carbón pulverizado (PCI) actualizado derivado de lignita

N.º de muestra: Muestra Indicación de rendimiento GCV (MJ/kg db) Carbono (% en peso p db) Hidrógeno (% en peso p db) Nitrógeno (% en peso p db) Azufre (% en peso p db) Ceniza (% en peso p db) Oxígeno (% en peso p db) Relación molar H/C

12: Aceite de carbón 14-30 %

13: Aceite de carbón 14-30 % 39,23 83,06 9,20 0,21 0,16 - 7,37 1,32

14: Aceite de carbón 14-30 % 38,63 82,67 9,20 0,23 0,16 - 7,75 1,33

15: Aceite de carbón 14-30 % 39,32 82,75 9,10 0,27 0,17 - 7,71 1,31

16: Aceite de carbón 14-30 % 36,63 81,77 9,00 0,19 0,18 0,01 8,86 1,31

17: Aceite de carbón 14-30 % 38,33 83,47 8,90 0,28 0,17 0,02 7,16 1,27

18: Aceite de carbón 14-30 % 39,42 82,95 9,29 0,26 0,33 0,10 7,06 1,34

19: Aceite de carbón 14-30 % 39,64 84,73 9,08 0,30 0,33 0,10 5,45 1,28

20: Aceite de carbón 14-30 % 39,34 83,28 9,20 0,24 0,38 0,10 6,80 1,32

21: Aceite de carbón 14-30 % 39,36 84,14 9,29 0,29 0,35 0,10 5,83 1,32

22: Aceite de carbón 14-30 % 39,33 82,77 9,00 0,37 0,39 0,10 7,37 1,30

23: Aceite de carbón 14-30 %

N.º materia prima de lignita: Producto analizado Análisis aproximado Análisis Final y CV

Humedad (% en peso ar): Ceniza (% en peso p db) Volátiles (% en peso p db) C. fijo (% en peso p db) GCV (MJ/kg db) Carbono (% en peso p db) Hidrógeno (% en peso p db) Nitrógeno (% en peso p db) Azufre (% en peso p db) Oxígeno (% en peso p db) Relación molar H/C

2: PCI 4,60 2,70 26,2 71,1 30,62 78,9 3,57 0,89 0,31 13,6 0,54

3: PCI 2,20 3,30 27,6 66,9 31,12 78,1 4,18 0,90 0,18 13,3 0,64

4: PCI 1,60 2,60 20,5 76,9 33,30 84,5 3,80 0,89 0,10 8,1 0,54

5: PCI 2,60 3,70 29,3 67,1 30,20 77,8 3,70 0,75 0,18 13,9 0,57

6: PCI 1,80 6,30 22,1 71,6 31,80 80,1 3,80 0,75 0,23 8,8 0,57

7: PCI 1,40 5,00 25,1 69,9 32,30 81,0 4,10 0,74 0,18 9,0 0,60

8: PCI 0,80 3,80 26,6 69,5 31,40 79,9 4,10 0,75 0,20 11,3 0,61

9: PCI 1,00 4,20 26,9 68,9 31,6 79,1 4,40 0,88 0,22 16,7 0,71

10: PCI 3,80 5,20 32,8 62,0 28,90 73,4 4,10 0,83 0,28 16,2 0,67

11: PCI 6,00 14,3 30,1 55,6 27,52 69,9 3,47 0,79 2,59 8,9 0,59

Tabla 4b (continuación): Análisis del producto (residuo carbonoso) equivalente por inyección de carbón pulverizado (PCI) actualizado derivado de lignita

N.º muestra: Producto analizado Constituyentes de Ceniza

SiO2 (% en peso db): Al2O3 (% en peso db) Fe2O3 (% en peso db) TiO2 (% en peso db) K2O (% en peso db) MgO (% en peso p db) Na2O (% en peso db) CaO (% en peso db) SO3 (% en peso db) P2O5 (% en peso db) Mn3O4 (% en peso db) SrO <% en peso db) BaO (% en peso db) ZnO (% en peso db) V2O5 (% en peso db)

2: PCI 17,70 7,70 12,80 0,64 0,66 15,60 0,90 22,60 20,50 1,00 0,12 0,23 0,14 <0,01 0,07

3: PCI 16,80 5,80 13,60 20,00 0,68 0,44 0,55 25,60 17,30 0,40 0,19 0,56 0,17 0,01 0,06

4: PCI 11,10 4,80 18,50 0,39 0,77 18,40 13,00 16,90 18,40

5: PCI 6,60 4,30 52,00 0,30 0,40 13,80 1,70 5,40 10,90

6: PCI 4,90 3,10 34,30 0,21 0,21 11,60 28,10 3,50 10,20

7: PCI

8: PCI 6,80 2,50 42,10 0,26 0,55 15,40 12,10 6,50 13,70 0,48

9: PCI 6,40 3,60 45,40 0,32 0,23 15,60 6,60 7,20 12,90 0,10

10: PCI 13,40 7,20 31,90 0,53 11,70 10,20 12,50 11,70 0,68

11: PCI 9,50 10,30 18,50 0,25 0,08 2,20 0,39 23,30 33,30 0,11 0,09 0,11 0,05 0,03

imagen24

Tabla 4b (continuación): Análisis del producto (residuo carbonoso) equivalente por inyección de carbón pulverizado (PCI) actualizado derivado de lignita Tabla 4b (continuación): Análisis del producto (residuo carbonoso) equivalente por inyección de carbón pulverizado (PCI) actualizado derivado de lignita

12: PCI 2,00 4,90 28,1 67,0 29,9 76,3 3,90 0,80 0,28 13,8 0,61

13: PCI 1,40 5,10 27,1 67,9 30,1 76,4 4,10 0,87 0,27 13,3 0,64

14: PCI 0,70 6,80 27,4 65,9 29,8 75,8 4,20 0,87 0,27 12,1 0,66

15: PCI 7,00 5,50 40,3 54,2 30,2 74,6 5,00 0,74 0,26 13,9 0,80

16: PCI 1,20 7,20 26,9 65,8 29,6 74,5 3,90 0,85 0,26 13,3 0,62

17: PCI 0,40 7,80 26,8 65,4 30,2 76,5 4,10 0,95 0,49 10,2 0,64

18: PCI 0,60 7,30 24,6 37,8 30,8 77,8 4,00 0,90 0,50 9,5 0,61

19: PCI 0,90 7,30 29,0 63,7 30,2 76,2 4,20 0,89 0,34 11,1 0,66

20: PCI 0,90 6,50 30,5 63,0 29,7 75,9 4,40 1,03 12,2 0,69

21: PCI 1,20 7,20 29,7 63,1 30,0 75,8 4,30 1,03 0,46 11,2 0,68

22: PCI 36,40 6,90 43,6 49,6 28,0 69,9 5,10 0,91 0,69 16,5 0,87

23: PCI - - - - - - - - - - -

N.º muestra: Constituyentes de Ceniza

12: 18,70 9,40 37,90 0,68 0,58 12,10 2,20 8,90 8,20 0,23

13: 18,50 9,40 38,70 0,78 0,57 10,90 1,70 7,80 8,40 0,24

14: 11,9 6,6 47,2 0,50 0,66 10 4,4 7,7 9,5 0,16

15: 19,00 8,30 45,50 0,79 0,49 8,60 2,30 6,80 6,30 0,17

16: 26,10 - 8,60 46,90 0,63 0,90 6,60 1,80 5,60 3,90 0,77

17: 23,00 7,30 29,90 0,44 0,38 7,10 0,60 18,50 14,20 0,05

18: 24,80 8,20 29,00 0,56 0,41 9,10 1,60 16,30 12,40 0,10

19: 28,80 9,00 28,00 0,66 0,40 9,80 1,60 14,80 8,00 0,11

20: 17,00 6,90 24,50 0,43 0,30 8,20 0,50 25,90 18,00 0,10

21: 23,00 7,30 24,00 0,46 0,24 8,00 1,20 24,40 13,30 0,05

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Tabla 5 (continuación): Análisis del Producto Bio-aceite derivado de Materia Lignocelulósica Tabla 5 (continuación): Análisis del Producto Bio-aceite derivado de Materia Lignocelulósica

N.º de muestra: Producto analizado Indicación de rendimiento de aceite GCV (MJ/kg) Carbono (% en peso ar) Hidrógeno (% en peso p db) Nitrógeno (% en peso p db) Azufre (% en peso p db) Ceniza (% en peso p db) Oxígeno (% en peso p db) Relación molar H/C

5: Bio-aceite 25-40 % 31,87 69,25 7,43 3,70 0,42 10,39 8,82 1,28

6: Bio-aceite 25-40 % 38,86 78,98 6,77 0,18 0,07 - 14,00 1,02

7: Bio-aceite 25-40 % 35,93 78,64 6,86 0,17 0,03 - 14,30 1,04

8: Bio-aceite 25-40 % 34,93 78,87 7,20 0,20 0,04 1,70 11,99 1,09

9: Bio-aceite 25-40 % 34,86 79,09 7,02 0,16 0,03 1,02 12,67 1,06

10: Bio-aceite 25-40 % 34,16 77,95 7,19 0,18 0,03 0,70 13,95 1,10

11: Bio-aceite 25-40 % 34,74 78,91 7,39 0,11 0,04 1,10 12,45 1,12

12: Bio-aceite 25-40 % 31,56 71,84 6,99 0,14 0,07 0,30 20,65 1,16

13: Bio-aceite 25-40 % 30,49 69,90 6,69 0,09 0,03 0,10 23,19 1,14

14: Bio-aceite 25-40 % 31,97 73,50 6,88 0,08 0,03 0,10 19,42 1,11

15: Bio-aceite 25-40 % 30,37 69,37 6,69 0,10 0,02 0,10 23,72 1,15

16: Bio-aceite 25-40 % 31,78 73,08 6,79 0,11 0,02 0,20 19,80 1,11

17: Bio-aceite 25-40 % 32,20 74,94 6,79 0,14 - - 18,13 1,08

18: Bio-aceite 25-40 % 33,14 74,92 6,58 0,11 - - 18,39 1,05

19: Bio-aceite 25-40 % 35,15 81,22 7,19 0,06 0,02 1,20 10,30 1,06

20: Bio-aceite 25-40 % 35,50 82,33 7,19 0,08 0,01 0,30 10,09 1,04

N.º muestra: Constituyentes de Ceniza

5: 6,20 1,70 =7,40 0,36 0,36 5,00 0,60 40,60 4,30 34,60

6

7

8: 9,60 8,40 7,80 0,21 0,56 5,30 34,50 20,80 3,50 8,10

9: 15,30 12,10 14,50 0,49 0,40 9,90 2,20 28,00 6,10 13,10

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Claims

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