MX2011000948A - Sistema y metodo para convertir solidos en combustibles. - Google Patents
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Abstract
Un sistema para convertir un combustible sólido en un combustible que incluye una unidad pirolítica para producir un gas de pirolisis que comprende hidrocarburos, una unidad de producción de gas de síntesis para convertir el gas de pirolisis en un gas de síntesis que comprende una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono, y una unidad gas a líquido para convertir el gas de síntesis en un combustible.
Description
SISTEMA Y MÉTODO PARA CONVERTIR SÓLIDOS EN
COMBUSTIBLE
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente solicitud se refiere a un sistema y método para convertir sólidos en combustible y, de modo más particular, a un sistema y método para convertir desechos sólidos municipales, biosólido, hule y plástico de desecho, lodo, madera, astillas y carbón en gas sintético y después convertir el gas sintético en combustible líquido o gaseoso.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad están disponibles en el mercado varios procesos de combustible líquido a partir de desechos, los cuales utilizan modalidades del proceso Fischer-Tropsch ("Proceso F-T"). El proceso F-T es una reacción química catalizada en la cual el gas de síntesis (una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno) es convertido en hidrocarburos líquidos de varias formas. El gas de síntesis puede ser producido a partir de una variedad de fuentes que incluyen, aunque no se limitan a, gas natural, carbono, desechos o cualquier fuente de hidrocarburos. Las reacciones del proceso F-T pueden incluir las siguientes:
CHn + H20 -> (n/2 +1) H2 + CO (formación del gas de síntesis) 2n H2 + CO -» - (CH2-)n- + H20 (reacción F-T)
Muchos de los procesos de desechos-a-líquido involucran la gasificación de flama directa bajo alta presión mientras se encuentra en presencia de vapor a fin de producir el gas de síntesis. La reacción química involucre la adición de un poco de oxígeno y está representada por la siguiente ecuación química:
2C + H20 + 02 -> C02 + H2 + CO
Como se indicó con anterioridad, aproximadamente 50% del carbón es quemado y se convierte en C02, produciendo de este modo una gran cantidad de emisiones de C02. Como un resultado de la combustión directa del material de desecho y los combustibles sólidos, el gas puede contener también emisiones nocivas tales como dióxidos de nitrógeno y dióxidos de azufre. Una de las desventajas de estos procesos conocidos es que el gas de desecho resultante es diluido con nitrógeno y C02, haciendo casi imposible la combustión directa. Asimismo, sería muy costosa la limpieza del gas de desecho resultante a fin de producir combustible líquido. Además, la gasificación de sólidos produce ceniza que tiene que ser recolectada, separada y procesada.
Por lo tanto existe una necesidad de un sistema de combustible
a partir de desechos/sólidos-a-combustible líquido que se separe del método F ischer-Tropsch tradicional por medio de la ejecución de pirólisis en ausencia de oxígeno o aire. Como resultado, el proceso ilustrativo produce bajos niveles de C02 tanto en el proceso pirolítico que convierte el combustible en base a desechos/sólido en H2 y gas sintético CO como el proceso de reformación que hace reaccionar el gas sintético en un proceso catalítico a fin de producir combustible líquido u otros gases. El proceso descrito reduce el ingreso de pequeñas partículas de ceniza y carbón en la corriente de gas sintético la cual está muy limpia y tiene un alto valor calorífico. El proceso pirolítico ilustrativo tiene lugar en ausencia de oxígeno o aire y, por lo tanto, se reducen las emisiones resultantes, que incluyen dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre. Dependiendo del contenido de azufre del material de gasificación se puede formar un poco de H2S, aunque es removido posteriormente desde el gas antes del proceso de reformación final en el sistema ilustrativo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Una modalidad de la invención enseña un sistema para convertir un combustible sólido en un combustible líquido o gaseoso, el sistema puede incluir una unidad pirolítica para producir un gas de pirólisis de hidrocarburos, una unidad de producción de gas de síntesis para convertir el gas de pirólisis en un gas de síntesis (una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono), y una unidad gas-a-líquido para convertir el gas de síntesis en un combustible. La
unidad pirolítica puede ser una unidad pirolítica continua. En ciertas modalidades, la unidad de producción de gas de síntesis es un reformador de vapor y la unidad gas-a-líquido es un sistema Fischer-Tropsch. El sistema puede incluir también una unidad de limpieza de gas de pirólisis que incluye una unidad de remoción de dióxido de carbono y/o una unidad de remoción de sulfuro de hidrógeno para remover contaminantes desde el gas de pirólisis. En otras modalidades, el sistema incluye también una unidad de limpieza de gas de síntesis que incluye una unidad de remoción de sulfuro de hidrógeno para remover contaminantes desde el gas de síntesis. El sistema puede incluir también una unidad de pre tratamiento de alimentación. La unidad pirolítica continua puede ser un quemador de bajas emisiones de NOx. El combustible sólido puede ser desechos sólidos municipales, lodos municipales, biosólidos, hule, plástico, carbón, desechos orgánicos, desechos inorgánicos o basura, o combinaciones de los mismos y el combustible líquido puede ser diesel, gasolina, combustible de jet, alcoholes, metano o mezclas de los mismos.
Otra modalidad de la invención es un método para convertir un combustible sólido en un combustible líquido o gaseoso. El método puede incluir lo siguiente: someter a pirólisis el combustible sólido en un gas de pirólisis con bajo contenido de dióxido de carbono; reformar el gas de pirólisis con bajo contenido de dióxido de carbono en un gas sintético; y convertir el gas sintético en el combustible líquido. El combustible sólido puede ser de desechos municipales
sólidos, lodos municipales, biosólidos, hule, plástico, carbón, desechos orgánicos, desechos inorgánicos, o combinaciones de los mismos. El método puede incluir también remover contaminantes desde el gas de pirólisis con bajo contenido de dióxido de carbono y/o remover contaminantes desde el gas sintético. El combustible líquido puede ser diesel, gasolina, combustible de jet, alcoholes, metano o mezclas de los mismos. En ciertas modalidades, la pirólisis del combustible sólido puede ser una pirólisis de flama indirecta continua. Un reformador de vapor puede reformar el gas de pirólisis con bajo contenido de dióxido de carbono. Un reactor Fischer-Tropsch puede convertir el gas sintético. En ciertas modalidades, los contaminantes incluyen H2S, COS, C02, S02, o mezclas de los mismos. Los contaminantes pueden ser removidos mediante lavado del gas de pirólisis y recolección de los contaminantes. En ciertas modalidades, el método incluye también el pre tratamiento del combustible sólido.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Las modalidades de la presente solicitud se ilustran a manera de ejemplo en las figuras adjuntas, en las cuales números de referencia similares indican elementos similares, y en las cuales:
La Figura 1 muestra un diagrama de flujo ilustrativo de un sistema de y un proceso para convertir desechos sólidos municipales, biosólidos, hule y plástico de desecho, lodos y carbón
en combustible líquido de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la solicitud.
La Figura 2 muestra una modalidad de un diagrama de flujo detallado para la estructura de gasificación.
La Figura 3 muestra una modalidad de un diagrama de flujo detallado para la estructura de licuefacción.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
La presente solicitud describe y muestra modalidades ilustrativas para convertir varios sólidos, que incluyen aunque no se limitan a desechos sólidos municipales, biosólidos, hule y plástico de desecho, lodos y carbón, en combustible líquido tal como combustible diesel,, gasolina, combustible de jet, metanol, etanol, otros alcoholes o simplemente gas metano. Lodo es un término bien conocido en la técnica y se describe con frecuencia como el material semi-sólido residual que queda a partir de procesos de tratamiento industriales, de tratamiento de agua, o de tratamiento de aguas residuales, que incluyen biosólidos. Los desechos sólidos municipales (MSW, por sus siglas en inglés), lodo y carbón son referidos de manera colectiva en la presente solicitud como "combustible sólido". Como lo apreciará una persona con experiencia ordinaria en la técnica, las modalidades ilustrativas de la presente solicitud no están limitadas a estos sólidos y por lo tanto una variedad de otros sólidos, tales como MSW, desechos orgánicos
tales como madera y desechos agrícolas, desechos inorgánicos tales como plástico, hule y carbón pueden ser convertidos en combustible líquido utilizando los sistemas y el método de la presente solicitud.
Los sistemas y métodos ilustrativos se describen en la presente con referencia a las FIGURAS 1, 2 y 3. Como se puede ver en la Figura 1, el sistema comprende una unidad de pirólisis 10, una unidad de limpieza de gas de pirólisis 20, una unidad de producción de gas de síntesis 30, una unidad de limpieza de gas de síntesis 40, y una unidad de producción de gas a líquido 50. En ciertas modalidades, se incluye también una unidad de tratamiento de alimentación 60. Se puede comprender con facilidad una disposición básica para las unidades de procesamiento usadas en esta invención mediante una revisión del esquema de flujo presentado en la Figura 1. Sin embargo, la Figura 1 y esta descripción no mencionan muchas bombas, compresores, receptores, condensadores, rehervidores, instrumentos, y otros artículos bien conocidos del equipo de procesamiento a fin de simplificar la explicación de la invención. En ciertas modalidades, el sistema comprende una estructura de gasificación y una estructura de licuefacción. Las Figuras 2 y 3 proporcionan una modalidad preferida de la invención que incorpora parte del equipo preferido dentro de la estructura de gasificación y la estructura de licuefacción que incluyen las siguientes unidades: la unidad de pirólisis 10, la unidad de limpieza del gas de pirólisis 20, la unidad de producción de gas de síntesis 30, la unidad de limpieza del gas sintético40, y la unidad de producción de gas a líquido 50.
En ciertas modalidades, la estructura de gasificación incluye la unidad de pirólisis 10 y la unidad de limpieza del gas de pirólisis 12, y la estructura de licuefacción incluye la unidad de producción de gas de síntesis 30, la unidad de limpieza del gas sintético 40, y la unidad de producción de gas a líquido 50.
Un método ilustrativo de uso del sistema como se muestra en la Figura 1, proporciona un combustible sólido. 110 que es alimentado a la unidad de pirólisis 10. El combustible sólido 1 10 puede ser de desechos sólidos municipales, biosólidos, hule y plástico de desecho, lodos municipales, carbón, materiales orgánicos, o combinaciones de los mismos. En ciertas modalidades, la unidad de pirólisis 10 incluye una retorta y un separador. En una modalidad preferida, la retorta está sellada y equipada con válvulas de entrada y de salida herméticas al aire a fin de evitar la introducción de air dentro de la unidad de pirólisis durante la operación. En una modalidad preferida, la retorta es fabricada por American Combustión Technologies, Inc. (Paramount, CA). A medida que el combustible sólido 110 se desplaza a través de la retorta, se aplica calor indirecto por medio de uno o más quemadores de gas ocasionando que el combustible sólido 110 sea convertido en un gas de pirólisis 120 que incluye vapor. En una modalidad ilustrativa de la presente solicitud, la temperatura en la unidad de pirólisis es desde aproximadamente 800°F hasta aproximadamente 1300°F y se mantiene una presión negativa desde aproximadamente -0.20" hasta aproximadamente -1.00" de columna de agua (W.C.). En una
modalidad preferida, dichos uno o más quemadores de gas son quemadores tipo NOx de baja emisión, de manera específica la serie AHS o SLE que se encuentra por debajo de 30 y 9 ppm de emisiones de NO* a través de los ritmos de combustión, disponible de American Combustión Technologies, Inc. (Paramount, CA). En una modalidad preferida, uno o más quemadores de gas son alimentados por gas natural, propano, gas de pirólisis, o aceite de pirólisis. En una modalidad preferida, dichos uno o más quemadores cumplen con los requerimientos de South Coast Air Quality Management District.
En ciertas modalidades, el combustible sólido 110 se mueve a través de la retorta utilizando barrenos" de acero inoxidable. La velocidad de los barrenos" se controla permitiendo que el tiempo de desplazamiento a través de la retorta sea diferente dependiendo del tipo específico de combustible sólido 110 que es gasificado. En una modalidad ilustrativa, el tiempo de desplazamiento es de aproximadamente una hora.
El gas y el agua se evaporan desde el combustible sólido 1 10 en la retorta y son pasados hacia un separador para separar líquido, partículas y lodo desde la corriente de gas. En una modalidad preferida, el separador es un separador ciclónico. Los separadores ciclónicos son bien conocidos en la técnica y por lo tanto no serán descritos en detalle en la presente solicitud. El separador ciclónico es capaz de remover aproximadamente 99.9% de todos los líquidos y sólidos libres que son de aproximadamente 5 mieras o más y es efectivo para la remoción de sólidos, tales como faltinas y sulfuros
de hierro. La mayor parte del sólido recolectado es carbón y la cantidad es reducida.
En ciertas modalidades, al salir de la unidad de pirólisis 10, el gas de pirólisis 120 entra a la unidad de limpieza de gas de pirólisis 20 la cual remueve los contaminantes desde el mismo, produciendo un gas procesado 130. Los contaminantes pueden incluir, aunque no se limitan a, ceniza (que incluye lodo de alquitrán y partículas), sulfuro de hidrógeno (H2S), sulfuro de óxido de carbono (COS), dióxido de carbono (C02) y mezclas de los mismos. La unidad de limpieza de gas de pirólisis 20 puede incluir varios subsistemas ilustrativos, tales como aunque no se limitan a, un sub-sistema de remoción de partículas, un sub-sistema de secado, un sub-sistema de transferencia de gas, y un sub-sistema de remoción de C02/H2S.
En ciertas modalidades, el sub-sistema de remoción de partículas es un separador Venturi. Los separadores Venturi operan como un sistema de lavado para remover cualquier polvo mezclado con el gas. Los separadores Venturi pueden separar también, si están presentes, vapores de agua y la mayoría de S02 y COS desde el gas de pirólisis durante el proceso de lavado de troquel. Si el gas incluye H2S, se removerá parte del H2S en el separador Venturi, aunque, parte del H2S será separado en el sub-sistema de remoción de C02/H2S, descrito con mayor detalle a continuación. Los separadores Venturi o depuradores son bien conocidos en la técnica y constan de modo común de una entrada en forma de Venturi y separador. En una modalidad preferida, el separador Venturi es
fabricado por American Combustión Technologies, Inc. (Paramount, CA).
En ciertas modalidades, después de salir del subsistema de remoción de partículas, el gas se desplaza a través del sub-sistema de secado el cual puede ser un condensador/separador de partículas líquidas que es operable como un intercambiador térmico para separar todos los líquidos desde el gas. Los condensadores/separadores de partículas líquidas son bien conocidos en la técnica y por lo tanto no se describen en detalle en la presente solicitud.
En ciertas modalidades, después de salir del sub-sistema de secado, el gas entra al sub-sistema de transferencia de gas. El subsistema de transferencia de gas puede incluir un soplador de vacío, un tanque de gas intermedio, un compresor de gas, un refrigerador posterior, o cualquier combinación de los mismos, los cuales son bien conocidos en la técnica y por lo tanto no se describen en detalle en la presente solicitud.
En ciertas modalidades, desde el sub-sistema de transferencia de gas, el gas comprimido entra al sub-sistema de remoción de C02/H2S. Aunque la unidad de pirólisis 10 no produce una gran cantidad de C02, desde aproximadamente 1% hasta aproximadamente 15%, el sub-sistema de remoción de C02/H2S reduce además las emisiones de C02 entre aproximadamente 0.1% hasta 3%. En una modalidad preferida, el sub-sistema de remoción de C02/H2S reduce también la cantidad de H2S hasta por debajo de
7ppb.
En ciertas modalidades, el sub-sistema de remoción de C02/H2S puede incluir un depurador de amina, un tanque de evaporación instantánea de amina, una unidad de precipitación de azufre, un separador de azufre, un saturador, o cualquier combinación de los mismos, los cuales son bien conocidos en la técnica y por lo tanto no se describirán en detalle en la presente solicitud. Después de la unidad de limpieza de gas de pirólisis, el gas procesado 130 contiene entre aproximadamente 0 y 7 ppb de H2S, y 0 hasta 3 % C02 los cuales pueden ser recolectados y almacenados. Se observará que no se desperdicia agua en la unidad de pirólisis 10 ni en la unidad de limpieza de gas de pirólisis 20. El agua excedente es recolectada, limpiada y reutilizada en los subsistemas.
En una modalidad ilustrativa de la presente solicitud, el gas procesado 130 es saturado con vapor que tiene una temperatura de aproximadamente 350°F y una presión de aproximadamente 50 psi. En ciertas modalidades, el rango de presión de vapor puede ser desde aproximadamente 120 psig hasta aproximadamente 200 psig. El gas procesado saturado 130 es alimentado a una unidad de producción de gas de síntesis 30. La unidad de producción de gas de síntesis 30 produce un gas de síntesis 140 que tiene de manera común relaciones H2/CO de 2:1, 3:1 y 4:1. Las relaciones H2/CO pueden variar desde 1 hasta 6 dependiendo de los requerimientos del producto final. En ciertas modalidades, el gas procesado 130 es
precalentado, por ejemplo, hasta aproximadamente 1600°F o ligeramente mayor y tiene una presión de aproximadamente 150 psi, para reformar los hidrocarburos a CO y H2 dentro de la unidad de producción de gas de síntesis 30.
Como lo apreciará una persona que tenga experiencia ordinaria en la técnica, una reacción de reformación de vapor en la unidad de producción de gas de síntesis 30 incluye hacer reaccionar los hidrocarburos del gas procesado 130 con vapor para formar hidrógeno, monóxido de carbono, metano y dióxido de carbono. En general, la reformación de hidrocarburo a través de reformación de vapor involucra una reacción endotérmica a gran escala. En ciertas modalidades, la unidad de producción de gas de síntesis 30 incluye a un reactor de lecho fijo. En otras modalidades, la unidad de producción de gas de síntesis 30 incluye un reactor de fango.
Se empleará la cantidad de agua apropiada dentro de la unidad de producción de gas de síntesis 30. El uso de bajas cantidades de agua puede resultar en baja producción de H2 y que se produzcan combustibles líquidos más pesados en la unidad e producción de gas-a-líquido 50. Mayores cantidades de inyección de vapor pueden resultar en mayores niveles de producción de H2 que es utilizado posteriormente para reformar el C02 de nuevo en CO.
C02+ H2 ->CO + H20
Bajas cantidades de H2 en el gas de síntesis 140 pueden
indicar también la falta de vapor en exceso durante la unidad de producción de gas de síntesis 30. El vapor ayuda a evitar la formación de carbono en el catalizador, en un reactor de lecho fijo, dentro de la unidad de producción de gas de síntesis 30 lo cual puede desactivar finalmente el catalizador. En ciertas modalidades de reactores de lecho fijo, es útil si se inyecta una pequeña cantidad de solvente dentro de la unidad de producción de gas de síntesis 30 a fin de incrementar la vida útil del catalizador y evitar la contaminación mediante la formación de carbono.
Las condiciones dentro de la unidad de producción de gas de síntesis 30 son monitoreadas para obtener una composición de gas de síntesis uniforme 140 de CO y H2. En ciertas modalidades, el CO y el H2 son separados y mezclados de nuevo en una relación predeterminada a fin de obtener una composición de gas de síntesis uniforme 140. La formación de gas de síntesis 140 tiene lugar de acuerdo con las siguientes reacciones químicas:
CH4 + H20 -» CO + 3(H2)
C2H6 + 2(H20) ->2(CO) + 5(H2)
Este proceso puede ser aplicado a todos los hidrocarburos dentro del gas procesado 130.
El gas de síntesis 140 puede contener algo de nitrógeno. La cantidad de nitrógeno es muy baja y puede no ser necesaria su remoción. Sin embargo, si el nitrógeno es retirado antes de la unidad
de producción de gas a líquido 50, el producto combustible 160 no contendrá ningún producto liquido relacionado con nitrógeno. En ciertas modalidades, el gas de síntesis 140 es procesado en la unidad de limpieza de gas de síntesis 40 produciendo un gas procesado 150. En ciertas modalidades, la unidad de limpieza de gas de síntesis 40 remueve los contaminantes desde el gas de síntesis 140. En una modalidad ilustrativa, la unidad de limpieza de gas de síntesis 40 incluye un lecho de óxido de zinc para remover cualquier H2S remanente.
En una modalidad preferida, el gas de síntesis procesado 150 es presurizado y calentado en la unidad de producción de gas-a-líquido 50. En ciertas modalidades, la unidad de producción de gasa-líquido 50 incluye uno o más reactores. Cuando se usan dos reactores, la presión del primer reactor varía desde aproximadamente 300 hasta 1000 psig, de mayor preferencia desde aproximadamente 500 hasta 750 psig y la temperatura está por debajo de los 600°F. En una modalidad preferida, el primer reactor opera a una temperatura de aproximadamente 520°F. Después del primer reactor, el gas es enfriado y presurizado hasta una presión que varía desde aproximadamente 300 hasta 1000 PSIG. El gas presurizado es calentado después y pasado a través de un segundo reactor. En ciertas modalidades, el primer reactor es un reactor de fango que emplea un catalizador de óxido de cobalto o hierro y la temperatura se mantiene constante para aumentar al máximo la producción de liquido. En ciertas modalidades, de produce 50 % de
cera en el reactor de fango la cual puede ser procesada adicionalmente en combustible diesel a través de hidrogenación. En ciertas modalidades, la cera incluye componentes que tienen números de carbono mayores a 40. En una modalidad preferida, los reactores de pasta operan a presiones que varían desde aproximadamente 300 psig hasta aproximadamente 500 psig y temperaturas que varían desde aproximadamente 430 hasta aproximadamente 460°F.
En ciertas modalidades, el segundo reactor emplea un catalizador en base a níquel el cual incrementa la formación de alcoholes y metano dependiendo de las relaciones de hidrógeno y monóxido de carbono de la alimentación. En ciertas modalidades, es necesario un segundo catalizador para deshidratar el alcohol en diesel o combustibles líquidos ligeros. En una modalidad alternativa, los catalizadores de óxido de hierro o cobalto pueden ser utilizados para producir diesel o combustibles líquidos ligeros.
La modificación de la relación de H2 a CO dentro de la unidad de producción de gas de síntesis 30 impactará el producto de combustible 160 de la unidad de gas-a-líquido 50 dependiendo de la presión y la temperatura del gas y el tipo de catalizador que se use en la unidad de gas-a-líquido 50. El producto de combustible 160 es separado en gasolina, combustible de jet, alcoholes, y combustible diesel utilizando una columna de destilación (no mostrada). En ciertas modalidades, el producto de combustible 160 puede ser gaseoso. El rango básico de la producción de los combustibles
dentro del producto de combustible 160 puede aproximarse como:
Combustible diesel 70 %
Gasolina, combustible de jet y solventes ligeros 20 %
Oxigenatos (CH3OH, etcétera) 10%
En ciertas modalidades, después de que el producto de combustible 160 ha sido adecuadamente separado, no será necesario el procesamiento adicional para calificarlo como un combustible estándar.
En ciertas modalidades, el producto de combustible 160 puede contener un poco de agua que fue producida durante la reacción de C02 con H2 o resultó a partir de aquella porción del vapor que no participó en la reacción. Esta agua es separada del combustible y el combustible es limpiado de manera adicional y separado antes del uso. El proceso de separación del agua es simple y puede llevarse a cabo a través de un proceso de separación de evaporación instantánea o por medio del uso de una columna de destilación. Ambos son comunes y sencillos en su diseño y construcción.
En ciertas modalidades, por lo menos 70% del gas de síntesis procesado 150 es transformado en producto combustible 160. En una modalidad preferida, más del 90% del gas de síntesis procesado 150 transformado en producto combustible 160. En ciertas modalidades, los hidrocarburos más ligeros del producto de combustible 160 pueden ser reciclados hacia la unidad de producción de gas de
síntesis 30 a fin de incrementar la formación del producto combustible 160.
En ciertas modalidades, el combustible sólido 110 es el producto de la unidad de pre tratamiento de alimentación 60 para destruirle las propiedades de aglomeración antes de entrar al proceso pirol ítico 10.
Como lo comprenderá alguien con experiencia en la técnica, la presente solicitud no está limitada a las modalidades ilustrativas precisas descritas en la presente y se pueden efectuar varios cambios y modificaciones sin apartarse del espíritu o alcance de la solicitud. Por ejemplo, los elementos y/o características de diferentes modalidades ilustrativas se pueden combinar entre sí, sustituirse entre ellas y/o extenderse dentro del alcance de la presente descripción y las reivindicaciones adjuntas. Además, las mejoras y modificaciones que se volverán evidentes para las personas con experiencia ordinaria en la técnica después de la lectura de la presente descripción y los dibujos adjuntos están consideradas dentro del espíritu y alcance de la presente solicitud.
Claims (27)
1. Un sistema para convertir un combustible sólido en un combustible, el sistema comprende una unidad pirolítica para producir un gas de pirólisis que comprende hidrocarburos, una unidad de producción de gas de síntesis para convertir el gas de pirólisis en un gas de síntesis que comprende una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono, y una unidad de gas-a-líquido para convertir el gas de síntesis en un combustible.
2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad pirolítica es una unidad pirolítica continúa.
3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de producción de gas de síntesis comprende un reformador de vapor.
4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad gas-a-líquido comprende un sistema Físcher-Tropsch.
5. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, que comprende además una unidad de limpieza de gas de pirólisis para remover contaminantes desde el gas de pirólisis.
6. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de limpieza del gas de pirólisis comprende una unidad de remoción de dióxido de carbono.
7. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de limpieza del gas de pirólisis comprende una unidad de remoción de sulfuro de hidrógeno.
8. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, que comprende además una unidad de limpieza de gas de síntesis para remover contaminantes desde el gas de síntesis.
9. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de limpieza del gas sintético comprende una unidad de remoción de sulfuro de hidrógeno.
10. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, que comprende además una unidad de pre-tratam iento de alimentación.
11. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la unidad pirolítica continúa comprende un quemador de bajas emisiones de NOx.
12. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el combustible sólido comprende desechos municipales sólidos, lodos municipales, biosólidos, hule, plástico, carbón, desechos orgánicos, desechos inorgánicos, o combinaciones de los mismos.
13. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el combustible es un líquido o un gas.
14. El sistema de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el combustible líquido comprende diesel, gasolina, combustible de jet, alcoholes, metano o mezclas de los mismos.
15. Un método para convertir un combustible sólido en un combustible, que comprende: someter a pirólisis el combustible sólido en un gas de pirólisis con bajo contenido de dióxido de carbono; reformar el gas de pirólisis con bajo contenido de dióxido de carbono en un gas sintético; y convertir el gas sintético en el combustible.
16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el combustible sólido comprende desechos municipales sólidos, lodos municipales, biosólldos, hule, plástico, carbón, desechos orgánicos, desechos inorgánicos, o combinaciones de los mismos.
17. El método de conformidad con la reivindicación 15, que comprende además remover contaminantes desde el gas de pirólisis con bajo contenido de dióxido de carbono.
18. El método de conformidad con la reivindicación 15, que comprende además remover contaminantes desde el gas sintético.
19. El sistema de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el combustible es un líquido o un gas.
20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el combustible líquido comprende diesel, gasolina, combustible de jet, alcoholes, metano o mezclas de los mismos.
21. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la pirólisis del combustible sólido comprende pirólisis de flama indirecta continúa.
22. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la reformación del gas de pirólisis con bajo contenido de dióxido de carbono comprende un reformador de vapor.
23. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la conversión del gas sintético comprende un reactor Fischer-Tropsch .
24. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque los contaminantes comprenden H2S, COS, C02, S02, o mezclas de los mismos.
25. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la remoción de contaminantes comprende lavar el gas de pirólisis.
26. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la remoción de contaminantes comprende depurar y recolectar los contaminantes que comprende H2S, COS, C02, S02, o mezclas de los mismos.
27. El método de conformidad con la reivindicación 15, que comprende además pre-tratar el combustible sólido.
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