[发明专利]一种生物质间接液化制取生物柴油的方法

权利要求书

1.一种生物质间接液化制取生物柴油的方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)在生物质气化部分，将生物质原料经干燥、破碎后，送入气化炉内，气化剂存在下，在压力为常压～3.0MPa、温度为500～1000℃条件下，完成气化和焦油裂解反应，生成一个由氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷和杂质组分组成的含尘粗合成气和生物质灰渣；生物质灰渣从气化炉底部外排，含尘粗合成气经除尘、冷却和净化后，得到净化合成气，净化合成气再经变换和脱除杂质气体后，得到费托合成原料气；

(2)在费托合成部分，将费托合成原料气送至费托合成反应器内，在催化剂和蜡油浆液存在下，在温度为200～400℃、压力为0.5～3.5MPa条件下完成费托合成反应，生成一个由氢气、水、常规气体烃和常规液体烃组成的费托合成产物；费托合成产物在费托合成反应器顶部经脱液后排出反应器，经冷却并分离为费托合成油、反应水和尾气；反应器内的重蜡油经脱固后自反应器下部排出，送至加氢裂化部分；尾气经尾气处理部分将氢气自尾气中分离出来，并返回费托合成反应部分，同时副产低碳轻烃产品；反应水送往反应水回收装置处理，并回收含氧有机化合物；

(3)在合成油加氢处理部分，在加氢处理催化剂存在下，将费托合成油与氢气在温度为170～380℃、压力为2.0～10.0MPa、氢气/原料油体积比为50～2000:1、催化剂体积空速为0.05-5h^-1的条件下，完成烯烃饱和、加氢脱氧反应，生成一个由氢气、杂质组分、常规气体烃和常规液体烃组成的加氢处理反应产物；

(4)在加氢处理冷高压分离部分，将加氢处理反应产物冷却并分离为：一个主要由氢气组成的第一冷高分气气体，一个主要由常规气体烃、杂质组分、常规液体烃组成的第一冷高分油液体；第一冷高分油液体经过精馏工艺分离出生物轻油产品、生物柴油产品和轻蜡油组分；

(5)在加氢裂化部分，在加氢裂化剂存在条件下，将重蜡油和至少一部分轻蜡油在温度为300～500℃、压力为2.0～20.0MPa、氢气/蜡油体积比为50～3000:1、催化剂体积空速为0.05-5h^-1的条件下，完成加氢裂化反应，生成一个由氢气、杂质组分、常规气体烃和常规液体烃组成的裂化反应产物；

(6)在加氢裂化冷高压分离部分，将裂化反应产物冷却并分离为：一个主要由氢气组成的第二冷高分气气体，一个主要由常规气体烃、杂质组分、常规液体烃组成的第二冷高分油液体；第二冷高分油液体降压后送至加氢处理反应产物分离部分，与加氢处理生成物联合分离。

2.根据权利要求1所述的一种生物质间接液化制取生物柴油的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，气化剂为氧气、富氧、空气或水蒸汽；所述步骤(2)中，含氧有机化合物包括醇类、酮类和醛类。

3.根据权利要求1所述的一种生物质间接液化制取生物柴油的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，至少一部分第一冷高分气气体返回加氢处理反应部分形成循环氢气；所述步骤(6)中，至少一部分第二冷高分气气体返回加氢裂化反应部分形成循环氢气。

4.根据权利要求1所述的一种生物质间接液化制取生物柴油的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，含尘粗合成气从气化炉顶部进入一级旋风分离器脱除大部分固体颗粒，固体颗粒从一级旋风分离器的锥底下落并返回气化炉，脱除大部分固体颗粒后的粗合成气从一级旋风分离器顶部进入热量回收设备，回收高温显热，并副产过热蒸汽，所产过热蒸汽可送至汽化炉作为气化剂使用；经热量回收设备冷却降温后的粗合成气进入二级旋风分离器，进一步脱除剩余飞灰，飞灰外排，脱除飞灰的粗合成气经过滤器进一步除尘，将合成气中飞灰含量降至5～20mg/Nm³，再经水洗进一步除尘、净化得到净化合成气；净化合成气经CO变换，调整其中的H₂/CO比例至1.0～3.0之间，得到变换气，变换气再经脱硫、脱除杂质气体，得到费托合成原料气。

5.根据权利要求1所述的一种生物质间接液化制取生物柴油的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，费托合成反应的温度为200～300℃，压力为1.5～3.5MPa。