[发明专利]由生物质制备生物质油和合成气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由生物质制备生物质油和合成气的方法。

背景技术

生物质是一种可再生的绿色能源，包括农作物秸秆、林业废弃物、畜禽粪便、城市有机垃圾、水生植物、能源植物等。目前，全球生物质消耗量仅次于煤、石油、天然气，位居第4位。根据生物学家估算，地球上每年生长的生物质能总量约1400-1800亿吨，相当于目前世界总能耗的10倍。我国为农业大国，每年有大量的农作物废弃物，其中秸秆（稻草、麦秆、玉米秆等）每年有6亿吨，农业加工残余物（稻壳、蔗渣等）约3.89亿吨。生物质能作为一种低碳、低硫、低氮燃料，具有二氧化碳零排放的特点，它作为一种清洁能源有利于缓解日益严重的温室效应。

生物质的利用技术主要分为三种方式：物理转换、生物转换和化学转换。物理转换是指生物质经压缩成型，解决其运输和储存不方便问题。生物转换是指生物质经微生物处理得到目的产物，处理量受到微生物生长量的限制。生物质应用最多的技术为化学转换技术，包括直接燃烧、气化、热裂解和加压液化四种技术。各种技术采用各自的设备及运转参数，并产生各自的产物。生物质的直接燃烧是最普通的生物质能转换技术，所谓直接燃烧就是燃料中的可燃成分和氧化剂（一般为空气中的氧气）进行化合的化学反应过程，在反应过程中强烈放出热量，并使燃烧产物的温度升高。其主要目的就是取得热量。生物质气化就是利用空气中的氧气或含氧物质作气化剂，将固体燃料中的碳氧化生成可燃气体的过程。生物质热裂解是指生物质在完全没有氧或缺氧条件下热降解，最终产物生成生物质油及一些副产物。生物质油经改性处理可代替动力用油，或经过进一步提炼，可生产出各种化工产品。同时生物质油具有的低硫、低氮、低灰分等特性，使其成为清洁燃料，利用高效的生物质转换技术，将废弃的生物质资源转换为高品位的生物质油燃料，不仅可以提高农业产出，而且可减少污染，促进生态的良性循环，弥补对石油资源的依赖。生物质气化是利用生物质和气化介质反应得到合成气，这种技术存在气体产物含有少量的焦油，需要增加除焦油装置。由于生物质含有氧化物较多，在加压液化时需要消耗更多的氢源，其应用得到了限制。

CN101544901A公开了一种生物质热裂解制取生物质油的方法，该方法包括：生物质进入流化床与热载体混合发生裂解反应，热解产物及热载体进入后续的分离器将热载体和热解产物分开，热载体进入载体加热器，作为热解产物的裂解气和焦炭进入后面的气固分离器，焦炭及灰分进入载体加热器，燃烧焦炭及不可冷凝裂解气以加热热载体，升温后的热载体返回流化床反应器。流化床反应器中的热载体和热解产物一起进入载体分离器，增加了油气停留时间，降低了生物质油的收率。

CN1272404C公开了一种生物质气化方法，该方法包括：将固体生物质热解和热解产物的裂解气化两个过程分开，将生物质转变成焦油含量极低的可燃气体。首先将生物质送入热解反应器进行热解反应，热解产物包括热解气和残炭进入裂解气化器中，与通入的氧化剂发生不完全氧化燃烧反应，形成一个900-1000℃的高温区，此时所谓焦油的重质烃类裂解为小分子气体，裂解后的气体与下部炽热的炭层发生还原反应后离开气化器。

然而，上述现有的方法只能利用生物质单独制备生物质油或合成气，而没有利用生物质同时制备生物质油和合成气的相关报道。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的生物质利用工艺只能单独制备生物质油或合成气的缺陷，提供一种由生物质制备生物质油和合成气的方法。

本发明提供了一种由生物质制备生物质油和合成气的方法，该方法包括：（1）在热载体的存在下，将生物质进行裂解反应，得到油气和固体产物；（2）将所述油气进行油气分离，分离出裂解气和生物质油；（3）将所述固体产物进行固体分离，分离出焦炭和热载体；（4）将所述焦炭和气化介质进行气化反应，并从气化反应产物中分离出合成气。

根据本发明提供的所述方法可以利用生物质同时制备生物质油和合成气，并且制备的合成气中基本上不含焦油，因而无需设法脱除合成气中的焦油。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的所述由生物质制备生物质油和合成气的方法的工艺流程图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。