一种生物质炭气清洁联产方法技术

本发明专利技术提供了一种生物质炭气清洁联产方法。本发明专利技术优化了传统热解工艺流程，集成了除尘技术、油气混合物部分燃烧除焦技术、油气混合物直接燃烧技术、热解油气混合燃烧技术，通过将油气混燃、燃油燃烧和清洁燃气燃烧产生的能量为热解炭化提供能量，保证热解炭化的顺利实施；同时，将高温裂解产生的余热为除尘提供所需能量，实现了能量的高效利用。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质炭气清洁联产方法
本专利技术涉及生物质热解
，尤其涉及一种生物炭气清洁联产方法。
技术介绍
生物炭是生物质有机材料在缺氧或绝氧环境中，经热裂解后生成的固态产物。其资源丰富，用途广泛，既可作为高品质能源，也可作为还原剂，还可作为土壤改良剂、肥料缓释载体及二氧化碳封存剂。生物炭通过固定生物质中的碳，对大气土壤碳循环、陆地碳储存等都有重要影响。我国能源结构主要以煤炭为主，因其使用造成的环境污染、生态破坏日趋严重，人均能源消费水平和能源利用率比较低。因此，发展新的能源工业，调整能源结构和提高能源利用率在我国已成为当务之急。热解焦油作为生物质热解炭化过程中产生的副产物，在低温下易凝结，容易和水、炭颗粒、灰分等杂质结合在一起，导致堵塞燃气管道、卡死阀门、腐蚀金属等问题而不方便直接被利用。现阶段研究人员对热解焦油进行了分析研究，发现其中含有100多种物质，多为环状分子结构难以分解。经过试验测试，发现热解焦油的热值可达到34MJ，因此热解焦油的充分燃烧既解决了污染问题，又能带来热量能源。目前，由于对生物质热解研究的重视，已产生了一些较显著的成果，但研究多集中于生物质热解机理和生物质热解设备的研究，如热解设备按生产方式可分为间歇式和连续式，关于生物质热解炭化工艺流程的研究很少，从而导致热解炭化加工中始终存在能源投入、消耗大，废热排放等问题，这些问题单纯从机械设备上去解决十分不经济。因此如何更通过优化热解炭化加工工艺流程，降低能源投入与消耗是亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够降低能源投入和消耗的生物质炭气清洁联产方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种生物质炭气清洁联产方法，包括以下步骤：将生物质材料依次进行热解炭化和炭气分离，得到油气混合物粗品；将所述油气混合物粗品进行除尘，得到油气混合物；将所述油气混合物分为三条工艺路线进行如下处理：第一条工艺路线：将所述油气混合物进行高温裂解，得到第一燃气；所述高温裂解过程中油气混合物中的65％～75％进行裂解，剩余的油气混合物进行直接燃烧，并将燃烧后产生的热量为所述裂解提供能量；所述高温裂解的余热通过换热处理后为所述除尘提供能量；第二条工艺路线：将所述油气混合物进行油气分离，得到第二燃气和燃油；将所述燃油进行燃烧后产生的热量为所述热解炭化提供能量；第三条工艺路线：将所述油气混合物进行油气混燃，所述油气混燃产生的热量为所述热解炭化提供能量；将所述第一燃气或所述第二燃气进行燃气净化，得到清洁燃气；将部分清洁燃气进行燃烧后产生的热量为所述热解炭化提供能量，将剩余清洁燃气进行燃烧供暖。优选的，所述热解炭化为分段控温式连续热解，所述分段控温式连续热解依次包括烘焙、预热解、热解和保温炭化。优选的，所述烘焙的温度为200～250℃，所述预热解的温度为250～400℃，所述热解的温度为400～600℃，所述保温炭化的温度为550～650℃。优选的，所述除尘包括依次进行的过滤除尘、沉降除尘和旋风除尘。优选的，所述高温裂解的温度为1100～1300℃。优选的，所述油气分离依次包括控温冷凝分离和静电除焦。优选的，所述控温冷凝分离的温度为140～150℃，所述静电除焦的电压为60KV。优选的，所述燃气净化包括依次进行的深度脱水和燃气干燥。优选的，所述深度脱水为冷却脱水，所述冷却脱水的温度为40～50℃。优选的，所述生物质材料的粒径为1～4cm，水分含量≤15％。本专利技术提供了一种生物质炭气清洁联产方法，包括以下步骤：将生物质材料依次进行热解炭化和炭气分离，得到油气混合物粗品；将所述油气混合物粗品进行除尘，得到油气混合物；将所述油气混合物分为三条工艺路线进行如下处理：第一条工艺路线：将所述油气混合物进行高温裂解，得到第一燃气；所述高温裂解过程中油气混合物中的65％～75％进行裂解，剩余的油气混合物进行直接燃烧，并将燃烧后产生的热量为所述裂解提供能量；所述高温裂解的余热通过换热处理后为所述除尘提供能量；第二条工艺路线：将所述油气混合物进行油气分离，得到第二燃气和燃油；将所述燃油进行燃烧后产生的热量为所述热解炭化提供能量；第三条工艺路线：将所述油气混合物进行油气混燃，所述油气混燃产生的热量为所述热解炭化提供能量；将所述第一燃气或所述第二燃气进行燃气净化，得到清洁燃气；将部分清洁燃气进行燃烧后产生的热量为所述热解炭化提供能量，将剩余清洁燃气进行燃烧供暖。本专利技术优化了传统热解工艺流程，集成了除尘技术、油气混合物部分燃烧除焦技术、油气混合物直接燃烧技术、热解油气混合燃烧技术，通过将油气混燃、燃油燃烧和清洁燃气燃烧产生的能量为热解炭化提供能量，保证热解炭化的顺利实施；同时，将高温裂解产生的余热为除尘提供所需能量，实现了能量的高效利用。附图说明图1为生物质炭气清洁联产方法流程图，1为热解炭化和炭气分离，2为除尘，3为高温裂解，4为油气分离，5为燃气净化，6为清洁燃烧。具体实施方式本专利技术提供了一种生物质炭气清洁联产方法，包括以下步骤：将生物质材料依次进行热解炭化和炭气分离，得到油气混合物粗品；将所述油气混合物粗品进行除尘，得到油气混合物；将所述油气混合物分为三条工艺路线进行如下处理：第一条工艺路线：将所述油气混合物进行高温裂解，得到第一燃气；所述高温裂解过程中油气混合物中的65％～75％进行裂解，剩余的油气混合物进行直接燃烧，并将燃烧后产生的热量为所述裂解提供能量；所述高温裂解的余热通过换热处理后为所述除尘提供能量；第二条工艺路线：将所述油气混合物进行油气分离，得到第二燃气和燃油；将所述燃油进行燃烧后产生的热量为所述热解炭化提供能量；第三条工艺路线：将所述油气混合物进行油气混燃，所述油气混燃产生的热量为所述热解炭化提供能量；将所述第一燃气或所述第二燃气进行燃气净化，得到清洁燃气；将部分清洁燃气进行燃烧后产生的热量为所述热解炭化提供能量，将剩余清洁燃气进行燃烧供暖。本专利技术将生物质材料依次进行热解炭化和炭气分离，得到油气混合物粗品。在本专利技术中，所述生物质材料优选为农林废弃物；所述农林废弃物可以具体的优选为秸秆、稻壳或果树剪枝。在热解炭化前，本专利技术优选对所述生物质材料进行预处理；所述预处理优选包括粉碎和干燥。本专利技术对所述粉碎没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的粉碎过程并使生物质材料的粒径达到1～4cm即可。本专利技术对所述干燥没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的干燥过程并使生物质材料的水分含量≤15％即可。在本专利技术中，所述热解炭化优选为分段控温式连续热解，所述分段控温式连续热解依次包括烘焙、预热解、热解和保温炭化。在本专利技术中，所述烘焙的温度优选为200～250℃，更优选为210～240℃，最优选为220～230℃；所述预热解的温度优选为250～400℃，更优选为280～380℃，最优选为；所述热解的温度优选为400～600℃，更优选为450～550℃，最优选为480～520℃；所述保温炭化的温度优选为550～650℃，更优选为600℃；在本专利技术中，所述热解炭化产生的余热优选为上述对生物质材料的干燥过程提供能量。在本专利技术中，所述分段控温式连续热解优选在公开号为CN104946279A的专利公开的热解炭化的设备中进行。本专利技术对所述炭气分离没有任何本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质炭气清洁联产方法，包括以下步骤：将生物质材料依次进行热解炭化和炭气分离，得到油气混合物粗品；将所述油气混合物粗品进行除尘，得到油气混合物；将所述油气混合物分为三条工艺路线进行如下处理：第一条工艺路线：将所述油气混合物进行高温裂解，得到第一燃气；所述高温裂解过程中油气混合物中的65％～75％进行裂解，剩余的油气混合物进行直接燃烧，并将燃烧后产生的热量为所述裂解提供能量；所述高温裂解的余热通过换热处理后为所述除尘提供能量；第二条工艺路线：将所述油气混合物进行油气分离，得到第二燃气和燃油；将所述燃油进行燃烧后产生的热量为所述热解炭化提供能量；第三条工艺路线：将所述油气混合物进行油气混燃，所述油气混燃产生的热量为所述热解炭化提供能量；将所述第一燃气或所述第二燃气进行燃气净化，得到清洁燃气；将部分清洁燃气进行燃烧后产生的热量为所述热解炭化提供能量，将剩余清洁燃气进行燃烧供暖。

【技术特征摘要】
1.一种生物质炭气清洁联产方法，包括以下步骤：将生物质材料依次进行热解炭化和炭气分离，得到油气混合物粗品；将所述油气混合物粗品进行除尘，得到油气混合物；将所述油气混合物分为三条工艺路线进行如下处理：第一条工艺路线：将所述油气混合物进行高温裂解，得到第一燃气；所述高温裂解过程中油气混合物中的65％～75％进行裂解，剩余的油气混合物进行直接燃烧，并将燃烧后产生的热量为所述裂解提供能量；所述高温裂解的余热通过换热处理后为所述除尘提供能量；第二条工艺路线：将所述油气混合物进行油气分离，得到第二燃气和燃油；将所述燃油进行燃烧后产生的热量为所述热解炭化提供能量；第三条工艺路线：将所述油气混合物进行油气混燃，所述油气混燃产生的热量为所述热解炭化提供能量；将所述第一燃气或所述第二燃气进行燃气净化，得到清洁燃气；将部分清洁燃气进行燃烧后产生的热量为所述热解炭化提供能量，将剩余清洁燃气进行燃烧供暖。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热解炭化为分段控温式连续热解，所述分段控温...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛宏斌，赵立欣，孟海波，姚宗路，贾吉秀，霍丽丽，马腾，
申请(专利权)人：农业部规划设计研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11