一种碳氢化合物破解剂及其在生物质气化中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种碳氢化合物破解剂及其在生物质气化中的应用，所述破解剂由以下质量份的成分组成：钙镁矿石20‑30份、三氧化二铝1‑1.5份、硫酸镍0.5‑1份、二氧化锰1‑2份、硼镁石30‑40份、海泡石26‑35份、过氧化钡1.2‑2.6份、Ag‑X分子筛0.3‑0.7份、沸石分子筛0.3‑0.7份、镁硅酸盐1.5‑3份、三氧化二铁1.5‑3份、二氧化硅2‑3份。本发明专利技术的碳氢化合物破解剂的原料成本低，应用热力学和催化作用能够有效破解生物质气化炉中的碳氢化合物，实践证明：可提高生物质气化工艺的可燃气产气量20‑35％。

A hydrocarbon cracking agent and its application in biomass gasification

The present invention discloses a hydrocarbon cracking agent and its application in biomass gasification. The solution consists of 20 calcium magnesium ores, three oxidized two aluminum 1, 1.5 nickel sulfate, 1 nickel sulfate 0.5, 1 manganese dioxide, 2 MnO2, 30 and magnesia stone, sepiolite 26 35, barium peroxide. .6 fraction, Ag X X zeolite 0.3, 0.7, zeolite 0.3, 0.7, magnesium silicate 1.5 3 3, iron oxide 1.5 1.5 3, silicon dioxide 2 3 3. The hydrocarbon cracking agent of the invention has low cost of raw material and can effectively solve the hydrocarbon in the biomass gasifier with thermodynamics and catalysis. It is proved that the gas production capacity of the biomass gasification process can be increased by 20 to 35%.

【技术实现步骤摘要】
一种碳氢化合物破解剂及其在生物质气化中的应用
本专利技术涉及到生物质气化裂解，具体涉及一种碳氢化合物破解剂及其在生物质气化中的应用。
技术介绍
我国在生物质气化方面有一定的基础。早在20世纪60年代初期就开始了这方面的研究工作，近20年来加快了生物质气化发电技术的进一步研究，开发的中小规模气化发电系统具有投资少、原料适应性强和规模灵活性好等特点，已研制成功的中小型生物质气化发电设备功率从几千瓦到500千瓦。从气化炉的结构看有层式下吸式、开心式和常压流化床气化炉等，采用单燃料气体内燃机、双燃料内燃机和多燃料混合气内燃机，单机最大功率已达到500千瓦以上。农业废弃物气化发电技术经过近年来的研究、探索，分别解决了流化床气化、焦油裂解、低热值燃气机组改造、焦油污水处理和系统控制及优化等各种核心技术，在技术的产品化和标准化研究、提高农业废弃物气化发电站的成套性和实用性方面取得了较大进展，形成了具有我国特色的农业废弃物能源化利用方式。能源是现代经济的重要支撑，能源是社会发展的驱动力。能源战略是国家发展战略的重要组成部分，能源方式的选择又是能源战略的核心。没有了能源就没有了人类生活保障，更谈不上人类社会的和谐发展。面对一次性能源全球性枯竭的当今，人们必须认识到非再生能源枯竭给人类生存带来的危机。开发再生能源延续一次能源使用寿命，科学利用再生能源全面挖掘再生能源利用价值是科学研究领域的当务之急，是保障社会和谐和可持续发展突破能源瓶颈的必经之路。随着我国现代化农业、林业、养殖业和城镇卫生化建设进程的快速发展，农作物秸秆、园林废弃物、禽畜粪便、餐厨垃圾和生活垃圾不当处理处置其好氧发酵，渗沥液和有害气体给自然环境中的土壤、水流域、空气带来了前所未有的污染。多年来，政府一直提倡农作物秸秆粉碎还田肥料化，但因农作物秸秆还田腐熟周期与土壤温度有着密切的关系，在常温下秸秆腐熟大约需要两年以上时间，然而，北方秋天收获果实后就马上进入极寒天气农作物秸秆根本不会进入腐熟阶段。大量实践表明：头一年还田的农作物秸秆因土壤封冻不能腐熟造成第二年春天播种的部分种子炕在粉碎后的秸秆上，种子下不接触土壤，上面因土覆盖不实而漏气造成种子不能发芽农田大面积断苗。因而导致农作物秸秆还田肥料化技术不被农民所认可，秸秆还田肥料化方案在我国大部分农村无法全面推行。继而，农民每年收获果实后对农作物秸秆只能采取就地焚烧还田的方式来处理处置农作物秸秆，然而，因秸秆焚烧烟气污染不但经常造成飞机停航、路面交通事频发、火灾危害等不良影响，而且秸秆焚烧不仅对土壤生物平衡造成伤害给大气造成温室效应也十分严重。每年农民收获季节政府都要投入大量的人力、物力和财力阻止农民秸秆焚烧却又屡禁不止，继而造成政府因农民焚烧秸秆所引发的各种社会矛盾也屡见不鲜。近二十年来，由于城镇化发展和人们生活水平的不断提高，取暖和生活燃料基本应用石化燃料和电能，加之国家封山育林政策实施和法制化推行，就农村而言，取暖和做饭也不再用木材和秸秆，每年的园林废弃物被人工清理堆放到森林中、森林边缘或者公路边缘且成堆堆放。不但易于引发森林火灾危及森林资源，树木枝丫长期堆放风吹日晒、雨淋腐化、好氧发酵其渗沥液和废气排放也给自然环境带来严重污染。在我国有种植的地方就会伴有养殖业，由于农民使用化肥省时省力已经形成习惯对禽畜粪便随意弃之也已形成自然，禽畜粪便的自然好氧发酵的渗沥液和废气不但给自然环境带来污染，同时也给城镇卫生化建设带来极大的负面影响。在我国餐厨垃圾每天人均产生量0.3-0.5kg左右，每年可产生餐厨垃圾1.87亿吨，据有关部门统计：每年应用不同工艺被资源化利用的餐厨垃圾大约有6240万吨左右，绝大部分混合在生活垃圾中被填埋，每年不但浪费了大量生物质和有机物，同时也给自然环境和人类生存环境带来严重危害。针对上述生物质废弃物，可以采用气化热解工艺对其进行处理，但在生物质气化过程中目前主要是依靠气化炉结构优势、温度、物料颗粒度等生产工艺提高生物质气化率，因此，提供一种应用在生物质气化工艺中的碳氢化合物破解剂以提高生物质气化量，具有重要的意义。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供了一种碳氢化合物破解剂及其生物质气化中的应用，所述破解剂在气化中对碳氢化合物进行重整，提高了生物质气化工艺中可燃气的产气量。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术提供了一种碳氢化合物破解剂，所述破解剂由以下质量份的成分组成：钙镁矿石20-30份、三氧化二铝1-1.5份、硫酸镍0.5-1份、二氧化锰1-2份、硼镁石30-40份、海泡石26-35份、过氧化钡1.2-2.6份、Ag-X分子筛0.3-0.7份、沸石分子筛0.3-0.7份、镁硅酸盐1.5-3份、三氧化二铁1.5-3份、二氧化硅2-3份。本专利技术的碳氢化合物破解剂由无机矿物质原料和无机化工原料组成，可分为助催化剂和催化剂两部分，其中，助催化剂：硫酸镍、三氧化二铝(组成)；催化剂：钙镁矿石、二氧化锰、硼镁石、海泡石、过氧化钡、Ag-X分子筛、沸石分子筛、镁硅酸盐、三氧化二铁、二氧化硅(组成)；优选的，所述破解剂由以下质量份的成分组成：钙镁矿石20份、三氧化二铝1.5份、硫酸镍0.8份、二氧化锰1.3份、硼镁石40份、海泡石26份、过氧化钡2.6份、Ag-X分子筛0.5份、沸石分子筛0.5份、镁硅酸盐1.5份、三氧化二铁3份、二氧化硅2.3份。其中，所述破解剂的粒径为100-150目。本专利技术还提供了所述的碳氢化合物破解剂在生物质气化中的应用。其中，被气化的生物质的水分控制在15％以下。被气化的生物质由以下质量份的成分组成：农作物秸秆40-60份、园林废弃物20-30份、禽畜粪便20-30份、餐厨垃圾10-20份。优选的，被气化的生物质与碳氢化合物破解剂的质量比为18-22：1。有机物的热解反应机理如下：生物质气化中水蒸气重整机理为：1)甲烷或者是其他烃类解离吸附于本专利技术碳氢化合物破解剂的金属活性位置；2)水蒸气吸附于本专利技术催化剂表面，使表面羟基化；3)金属活性位发生脱氢反应，生成烃类的中间产物；4)在适宜温度下，羟基转移到金属活性位置，使烃的中间产物和表面碳氧化生成水和一氧化碳。本专利技术碳氢化合物破解剂应用于生物质气化工艺中，能够有效促进生物质气化中碳氢化合物重整，提高了生物质气化工艺中可燃气的产气量。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的碳氢化合物破解剂的原料成本低，应用热力学和催化作用能够有效破解生物质气化炉中的碳氢化合物，实践证明：可提高生物质气化工艺的可燃气产气量20-35％；(2)本专利技术的生物质气化后经碳化的破解剂的矿物质和无机化工原料补充到生物质炭黑中，应用其蓬松性和富含生物质生长所必需的微量元素改良土壤，增强了土壤蓄养、蓄水、保肥、保墒、平衡土壤温度，提高了农产品产量和质量；(3)本专利技术碳氢化合物破解剂应用到生物质气化工艺中，所得生物质焦油和生物质酸液更纯，利用价值更高；(4)本专利技术碳氢化合物破解剂可有效减少废弃生物质对环境污染和浪费，并且延续和补充一次能源使用寿命造福子孙后代，利国利民。具体实施方式下面将通过具体实施例对本专利技术进行详细的描述。提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。如在通篇说明书及权利要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳氢化合物破解剂，其特征在于，所述破解剂由以下质量份的成分组成：钙镁矿石20‑30份、三氧化二铝1‑1.5份、硫酸镍0.5‑1份、二氧化锰1‑2份、硼镁石30‑40份、海泡石26‑35份、过氧化钡1.2‑2.6份、Ag‑X分子筛0.3‑0.7份、沸石分子筛0.3‑0.7份、镁硅酸盐1.5‑3份、三氧化二铁1.5‑3份、二氧化硅2‑3份。

【技术特征摘要】
1.一种碳氢化合物破解剂，其特征在于，所述破解剂由以下质量份的成分组成：钙镁矿石20-30份、三氧化二铝1-1.5份、硫酸镍0.5-1份、二氧化锰1-2份、硼镁石30-40份、海泡石26-35份、过氧化钡1.2-2.6份、Ag-X分子筛0.3-0.7份、沸石分子筛0.3-0.7份、镁硅酸盐1.5-3份、三氧化二铁1.5-3份、二氧化硅2-3份。2.根据权利要求1所述的碳氢化合物破解剂，其特征在于，所述破解剂由以下质量份的成分组成：钙镁矿石20份、三氧化二铝1.5份、硫酸镍0.8份、二氧化锰1.3份、硼镁石40份、海泡石26份、过氧化钡2.6份、Ag-X分子筛0.5份、沸石分子筛0.5份、镁硅酸盐1.5份、三氧化二铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：高长臣，蔡志斌，高红秀，蔡祥波，夏晶晶，高悦，蔡祥轩，李桂妹，曹进宇，
申请(专利权)人：深圳市固废环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44