СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СПИРТОВ

2+
1. Способ получения CO спиртов из метансодержащего сырья, включающий следующие стадии:
2+
2
а)необязательно, осуществление в предварительном риформере реакции метансодержащего сырья,если оно содержит значительное количество Салканов и других засоряющих катализаторы риформинга компонентов, например, рециркулирующих молекул оксигенатов, таких как спирты и органические кислоты, в присутствии пара при молекулярном отношении пара плюс СОк метану, составляющем менее 5:1;
2
2
б) осуществление риформинга по меньшей мере части метансодержащего сырья в первом риформере с получением первого потока продукта, включающего CO, H и CO;
2
2
в) осуществление процесса риформинга по меньшей мере части первого потока продукта и/или части метансодержащего сырья во втором риформере в присутствии пара и кислорода с получением второго потока продукта, включающего CO, H и CO;
2+
2
2
г) осуществление процесса бактериальной ферментации с использованием ацетогенных анаэробных бактерий первого и второго потоков продукта в ферментере с получением третьего потока продукта, включающего водный раствор по меньшей мере одного C спирта, питательные вещества и промежуточные продукты реакции, а также четвертого потока продукта, включающего CO, H и CO;
д) возврат по меньшей мере части четвертого потока продукта в метансодержащее сырье;
2
е) выделение по меньшей мере части по меньшей мере одного С+спирта из третьего потока продукта с получением пятого потока продукта;
ж) охлаждение по меньшей мере части пятого потока продукта; и
з) возврат по меньшей мере части охлажденного пятого потока продукта в ферментер.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию
2
а) осуществления в предварительном риформере реакции части метансодержащего сырья в присутствии пара при молярном отношении пар +CO к метану, составляющем менее 5:1.
3. Способ по п.1, в котором бактерии относятся по меньшей мере к одному из следующих видов: Acetogenium kivui, Acetobacterium woodii, Acetoanaerobium noterae, Clostridium aceticum, Butyribacterium methylotrophicum, Clostridium acetobutylicum, Clostridium thermoaceticum, Eubacterium limosum, Peptostreptococcus productus, Clostridium ljungdahlii, Clostridium carboxydivorans, Clostridium ragsdalei и Clostridium autoethanogenum.
4. Способ по п.1, в котором стадия б) представляет собой процесс парового риформинга, первый риформер представляет собой паровой риформер и по меньшей мере часть первого потока продукта подвергают стадии в).
2
5. Способ по п.1, в котором часть H в составе четвертого потока продукта выделяют и используют в качестве топлива для обогрева парового риформера.
6. Способ по п.1, в котором по меньшей мере часть метансодержащего сырья подвергают гидродесульфирующей обработке.
2
7. Способ по п.6, в котором часть H в составе четвертого потока продукта выделяют и используют при гидродесульфирующей обработке.
8. Способ по п.1, в котором выделяют часть воды из потока продукта риформера, охлаждают ее до температуры менее 50°C, необязательно обрабатывают и используют в качестве совместно подаваемого сырья ферментера.
9. Способ по п.1, в котором выделяют по меньшей мере часть воды из потока продуктов риформера и используют ее в качестве совместно подаваемого сырья установки парциального испарения воды с целью насыщения сырьевого природного газа водой для достижения требуемого отношения пара к метану.
2+
2+
10. Способ по п.1, в котором по меньшей мере один C спирт подвергают процессу дистилляции, включающему подачу части по меньшей мере одного C спирта в первую дистилляционную колонну, работающую при первом значении давления, а также во вторую дистилляционную колонну, работающую при втором значении давления, которое ниже, чем первое значение давления.
11. Способ по п.10, в котором начальный поток продукта из второго риформера подвергают стадии выделения тепла, в ходе которой образуется пар, по меньшей мере часть которого используют для удовлетворения потребности в тепле ребойлера первой колонны для дистилляции этанола.
12. Способ по п.10, в котором по меньшей мере часть материала, выходящего в качестве легкой фракции из первой дистилляционной колонны, применяют в качестве источника тепла второй дистилляционной колонны.
13. Способ по п.1, в котором по меньшей мере часть метансодержащего сырья подвергают риформингу с пассивацией серой.
14. Способ по п.1, в котором как стадия риформинга, так и стадия ферментации работают при давлении в диапазоне от 2 до 20 бар (отн.).
3
2+
15. Способ по п.10, в котором C и высшие спирты, выделенные на стадии дистилляции C спиртов, по меньшей мере частично возвращают в предварительный риформер через водный сатуратор для газообразного сырья риформера.
16. Способ по п.1, в котором тепло, выделенное из топочных газов первого риформера, используют для предварительного нагревания сырья гидродесульфирования, предварительного нагревания газообразного сырья первого риформера, а также для перегревания пара, полученного в процессе, с целью пропускания через паровую турбину, что позволяет получить электроэнергию для процесса.
17. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором стадию г) осуществляют в нескольких ферментерах.
18. Способ по п.1, в котором первый риформер включает несколько риформеров, расположенных последовательно, или параллельно, или частично последовательно, частично параллельно, и/или второй риформер включает несколько риформеров, расположенных последовательно, или параллельно, или частично последовательно, частично параллельно.
2+
19. Оборудование для получения C спиртов из метансодержащего сырья, включающее следующие элементы:
2+
2
а) необязательно предварительный риформер для превращения C алканов, присутствующих в метансодержащем сырье и подвергающихся рециркуляции молекул оксигенатов в присутствии пара при молярном отношении пара плюс CO к метану, составляющем менее 5:1;
2
2
2
б) первый риформер для осуществления риформинга по меньшей мере части метансодержащего сырья и по меньшей мере части потока, выходящего из необязательно используемого предварительного риформера, необязательно, в присутствии пара при молярном отношении пар +CO к метану, составляющем менее 5:1, с получением первого потока продукта, включающего CO, H и CO;
2
2
в) второй риформер для осуществления процесса риформинга по меньшей мере части первого потока продукта и/или части метансодержащего сырья в присутствии пара и кислорода с получением второго потока продукта, включающего CO, H и CO;
2+
2
2
г) ферментер для осуществления процесса бактериальной ферментации потоков продукта с получением третьего потока продукта, включающего водный раствор по меньшей мере одного C спирта, питательные вещества и промежуточные продукты реакции, а также четвертого потока продукта, включающего CO, H и CO; предпочтительно, степень превращения CO составляет по меньшей мере 60%;
д) средства для осуществления возврата по меньшей мере части четвертого потока продукта в метансодержащее сырье;
2+
е) средства для выделения по меньшей мере части по меньшей мере одного C спирта из третьего потока продукта с получением пятого потока продукта;
ж) средства для охлаждения по меньшей мере части пятого потока продукта и
з) средства для осуществления возврата по меньшей мере части охлажденного пятого потока продукта в ферментер.
20. Способ получения топлива для моторизованного транспорта, включающий следующие стадии:
I) осуществление комбинированного риформинга природного газа,
2+
II) осуществление ферментации продуктов комбинированного риформинга с помощью анаэробных ацетогенных бактерий с получением продукта, включающего по меньшей мере один Cспирт,
2+
III) выделение по меньшей мере части по меньшей мере одного Cспирта,
и
2+
IV) сушка, например, с помощью молекулярных сит выделенного по меньшей мере одного Cспирта.