用于使用生物质原料生产尿素的模块化系统和方法

摘要

本发明涉及用于从生物质生产尿素的一种模块化系统和方法，所述模块化系统和方法包括：清洁生物质原料以大体上去除所有非有机物；掺合经清洁的生物质以获得大体上均质的掺合物；使经掺合的生物质丸粒化；和在气化器中气化丸粒。生物质原料可包括具有不同加工特性的生物质材料。气化步骤优选地包括：将丸粒粉碎为细粒径；必要时将有机油注入输入生物质雾中；和控制进料速度以维持大体上恒定的燃烧温度。清洁所得的合成气流且将其压缩为约6,000psi至7,000psi的高压。以30％的转化率在约6,000psi至7,000psi的高压下，在旁路再循环环形系统中加工所得的氨流。

主权项

一种用于由生物质生产尿素的方法，所述方法包含以下步骤:(i)清洁生物质原料以去除大体上所有非有机物；该生物质原料为农作物、木材、畜肥或纸质生物质材料中至少两种不同的生物质材料的混合物，其中的至少两种不同的生物质材料的体积密度、BTU含量互不相同；(ii)掺合所述经清洁的生物质原料以获得大体上均质的具有相同体积密度、BTU含量的掺合物；(iii)使所述经掺合的生物质原料丸粒化至大体上均一的尺寸；(iv)将所述丸粒粉碎；(v)在气化器中气化所述丸粒以形成一合成气，其中当气化所述丸粒时所述气化器的燃烧温度变化不超过±25℃；(vi)从所述合成气中分离出CO₂流；(vii)通过多阶段压缩工艺压缩所述CO₂流，使其压力不低于6,000psi且不高于7000psi；(viii)以30％的转化率和不低于6,000psi且不高于7000psi的压力，在旁通再循环环路中提供NH₃流；和(ix)使所述压缩的CO₂流与所述压缩的NH₃流化合以形成尿素。