[发明专利]脱除生物质气化焦油的溶剂及方法

说明书

一种脱除生物质气化焦油的溶剂及方法，该溶剂为油酸，利用油酸对生物质气化合成气进行洗涤并吸收合成气中的焦油，可以实现对焦油的高效脱除，具有操作简单，无二次污染以及成本低廉的优点。

技术领域

本发明涉及生物质气化技术领域，尤其涉及一种脱除生物质气化焦油的溶剂及方法。

背景技术

生物质是仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源，在整个能源系统中占有重要的地位。目前，生物质气化技术是生物质资源化利用的主要技术之一，也是应用最为广泛的技术，气化可以将生物质转变为可燃气体，如CH₄、H₂、CO等。但气化过程会产生副产物焦油，易冷凝且包含酸性物质，导致管道严重阻塞，甚至腐蚀后续设备，降低了气化效率，易造成二次污染。

焦油的脱除方法主要分为化学法和物理法。化学法主要为热裂解法和催化裂解法。热裂解法通过提升温度，当超过焦油裂解的温度值，大分子焦油会裂解成小分子焦油，之后小分子焦油进一步裂解成CH₄、H₂、CO、CO₂等物质；该方法由于对温度要求较高，成本较高。对于催化裂解法，在催化剂作用下，焦油发生裂解，变成更小分子的焦油或者CH4、H2等，该方法对催化剂的催化效果及稳定性有较高的要求，因此选择或者制备一种合适的催化剂是该方法的核心也是难点。物理法中主要为吸附法和溶剂法。吸附法主要利用活性炭吸收焦油，其优点在于可以选择性的吸收焦油，且吸收完焦油后的活性炭可以直接燃烧二次利用，缺点在于活性炭易被重焦油堵塞，导致无法正常吸附。溶剂法常见的为水洗法和有机溶剂洗涤法。水洗法成本低，同时水与焦油中大多数物质都不相溶，易分离疏水性物质，但由于酚类物质极易溶于水，且酚类废水难处理，因此水洗法不适用脱除含酚类物质较多的焦油。有机溶剂洗涤法的核心在于溶剂的选择，根据相似相溶原则，选择合适的有机溶剂可以低成本、高效且针对性的脱除焦油分子。

目前对于国内研究，华东理工大学周霞萍等人就不同的吸收剂，即乙二醇、二乙醇胺/二乙二醇和三乙醇胺/三乙二醇进行了焦油脱除实验研究，移除效率在90％以上，但所选用的溶剂成本高，有毒性且挥发性较强，安全性较差；山东大学郭飞强等人通过试验，对3种典型溶剂的脱焦性能进行分析，焦油的去除效率最高达到90％，但该移除效率难以满足生物质气化气净化的需求。

对于国外研究，法国Georgio Bassil等人模拟了“水+棕榈酸甲酯”对苯、甲苯、苯酚的脱除情况。土耳其B.OZTURK等人分别探究了甘油酯和润滑油及废弃甘油酯和润滑废油对苯和甲苯的移除能力，甘油酯和润滑油移除效率为90％以上，废油的移除效率均低于80％。国外研究中，所选择的溶剂需要配合不同的后续工艺或者增强溶剂的湍流扰动，可以达到较高的移除效率，但增加了工艺复杂性和操作成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种脱除生物质气化焦油的溶剂及方法，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

作为本发明的一个方面，提供了一种脱除生物质气化焦油的溶剂，所述溶剂为油酸。

作为本发明的另一个方面，提供了一种脱除生物质气化焦油的方法，包括以下步骤：以油酸为溶剂，对生物质气化焦油进行吸收。

作为本发明的再一个方面，提供了一种油酸在脱除生物质气化焦油中的应用。

从上述技术方案可以看出，本发明的脱除生物质气化焦油的溶剂及方法至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

(1)本发明中的油酸溶剂无毒无异味，安全性高，并且价廉易得，有利于降低脱除成本；油酸与焦油具有极高的亲和性，因此可以高效的脱除焦油，解决了生物质气化焦油难以脱除的问题。