一种采用生物质原料制备液状油的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及环境工程技术领域，具体涉及一种采用生物质原料制备液状油的方法及系统。本发明专利技术以生物质为原料、该原料在热分解炉进行热分解生成气体后，对该气体成分中的CO和H2进行各自分离，并将这些气体分别暂时储存在H2储存罐、CO储存罐里，接着在触媒反应器里进行聚合反应反应过程中，分别以H2气体流量调节阀、CO气体流量调节阀以及H2气体流量计、CO气体流量计和确保各气体相互流量比在一定数值的比例控制器进行流量调节，尽可能提供最适当的CO和H2流量比进行反应。本发明专利技术方案，由于通过触媒反应器的H2和CO气体的纯度高，不含有其他气体，对触媒活性无损害。 1

Method and system for preparing liquid oil by using biomass raw material

The invention relates to the field of environmental engineering technology, in particular to a method and system for preparing liquid oil by using biomass raw materials. Using biomass as raw material and thermal decomposition of the raw material in a thermal decomposition furnace, the CO and H2 are separated separately, and these gases are stored in H2 storage tank and CO storage tank respectively, and then in the polymerization reaction process in the catalyst reactor, the gas flow rate is H2, respectively. The regulating valve, CO gas flow regulating valve, H2 gas flowmeter, CO gas flowmeter and each gas flow rate are adjusted to ensure that the flow rate of each gas is proportional to a certain value, so as to provide the most appropriate CO and H2 flow ratio to be reacted as much as possible. Due to the high purity of H2 and CO gas in the catalyst reactor, the invention has no other gases, and has no damage to the catalyst activity. One

【技术实现步骤摘要】
一种采用生物质原料制备液状油的方法及系统
本专利技术涉及环境工程
，具体涉及一种采用生物质原料制备液状油的方法及系统。
技术介绍
近年，随着环保意识的提高，希望从生物质原料中提取不含有害物质的液体燃料。以生物质为原料提取液体燃料的方法，包括通过发酵法获得乙醇或者甲醇的方法，或者通过热解法对原料进行热分解之后，通过所生成气体中的H2及CO气体与触媒进行聚合反应合成液状油。现有技术的热解法合成液状油，是通过热分解炉生成以H2、CO为主成分，还包括CO2、N2、CH4、O2、CmHn、H2O，和微量的HCl、SO2等在内的热分解气体中，去除CO2、O2、N2、H2O、以及HCl、SO2，以获得以H2、CO为主体的混合气体成分，然后传送到触媒反应器使其发生聚合反应；但是这种混合气体中，聚合反应时很难避免混有H2、CO以外的微细颗粒和其他杂质气体，因此会造成触媒的活性低下。现有技术的方法中，传送到触媒反应器的热分解气体为H2和CO的混合气体的流量比例不能调整，因此也无法保证传送到触媒反应器的热分解气体的H2和CO的流量比始终保持在最佳的比率，触媒的催化反应率低下，液状油的生成量较低。
技术实现思路
有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种从生物质原料分解得来的热分解气体中，仅对反应产品中的H2，以及CO进行选择性分离，并将H2和CO在触媒反应器里按照最适当的流量比进行聚合反应，以提高聚合反应率，从而增加液状油的生成量的方法及系统。如对草、木、煤炭等植物得来的生物质原料进行热分解、从其气体成分中对CO和H2进行选择性分离、在触媒的聚合反应下(FT合成)通过选择最适当的流量比例，提高触媒反应器18的反应率、提高液状油的生成率。为实现上述目的，本专利技术采取以下的技术方案：本专利技术采用生物质原料制备液状油的方法，包括：以生物质为原料，从热分解气体中，对H2气体和CO气体分别进行性选择分离后，分别对应储存在H2气体和CO气体的储存罐，然后保持各气体以一定流量比通过调节装置，使两气体在触媒反应器中混合发生聚合反应，进而合成液状烃的液状油。进一步的，还包括通过氧气分离器分离出纯度为95％～99％的O2气体的步骤，并使用该O2作为部分燃烧的氧化剂。进一步的，还包括对氧气分离器分离出来的N2气体进行储存回收的步骤。进一步的，还包括通过热分解炉产生的800℃～1200℃的热分解气体，对同炉内吹进的水蒸气加热到650℃～800℃的蒸汽加热步骤，以及从蒸汽塔底部对凝缩水进行加热的同时使热分解气体冷却到至接近350℃的步骤。如将热分解气体冷却到320-370℃。进一步的，包括采用水洗净方式除去热分解气体中所包含的沥青成分的步骤。进一步的，通过气体分离器分离出H2以及CO后的剩余气体中，由于CO2气体占有最大比例，因此还含括有对CO2进行选择性分离的，并将分离后的CO2进行储存的步骤。一种采用生物质原料制备液状油的系统，包括热分解炉、气体分离器、H2储存罐、CO储存罐及触媒反应器；所述热分解炉与气体分离器管路连接，气体分离器将热分解炉中的热分解气体选择性分离出H2以及CO后，得到的H2、CO分别存储在H2储存罐、CO储存罐中；所述H2储存罐出口依次与H2气体流量调节阀、H2气体流量计、触媒反应器入口管路连接；所述CO储存罐出口依次与CO气体流量调节阀、CO气体流量计、触媒反应器入口管路连接，所述H2以及CO于触媒反应器中进行聚合反应。进一步的，还包括比例控制器，所述比例控制器分别与H2气体流量调节阀、H2气体流量计、CO气体流量调节阀、CO气体流量计连接，以使H2、CO以设定的比例进入触媒反应器中。进一步的，还包括氧气分离器，所述氧气分离器与热分解炉连接，用于将由空气分离而得的氧气输送到热分解炉中。进一步的，还包括N2储存罐，所述N2储存罐与氧气分离器管路连接，用于将氧气分离器中分离后的氮气进行回收。进一步的，还包括蒸汽过热器、分解气体冷却器；所述蒸汽过热器、分解气体冷却器依次连接于所述热分解炉与所述气体分离器间的管路上，分别用于与热分解气体进行热交换。进一步的，还包括洗净器，所述洗净器连接于所述热分解炉与所述气体分离器间的管路上，用于对去除热分解气体中所包含的沥青、灰尘等成分。进一步的，还包括CO2分离器，所述CO2分离器与气体分离器连接，用于将气体分离器分离后的剩余气体进一步分离出CO2。本专利技术以生物质为原料、该原料在热分解炉进行热分解生成气体后，对该气体成分中的CO和H2进行各自分离，并将这些气体分别暂时储存在H2储存罐、CO储存罐里，接着在触媒反应器里进行聚合反应反应过程中，分别以H2气体流量调节阀、CO气体流量调节阀以及H2气体流量计、CO气体流量计和确保各气体相互流量比在一定数值的比例控制器进行流量调节，尽可能提供最适当的CO和H2流量比进行反应。聚合反应后的油分，经分离塔分离为轻质油与重质油，分别储存。本专利技术的有益效果为：本专利技术方案，由于通过触媒反应器的H2和CO气体的纯度高，不含有其他气体，对触媒活性无损害。专利技术可以为触媒反应里最重要的H2和CO提供的准确、稳定的流量比。且本专利技术中热分解产生的CO2不会排放到大气，得以实现回收重利用。例如，可考虑与Ca(OH)2进行反应，产生CaCO3和水泥原料。附图说明图1为本专利技术的设备结构流程示意图。附图标记：1、第一压缩机17、比例控制器2、氧气分离器18、触媒反应器3、N2储存罐19、分离塔4、热分解炉20、重/轻质油分离塔5、蒸汽过热器21、第一冷却器6、分解气体冷却器22、第二冷却器7、蒸汽塔23、气体/轻质油分离塔8、洗净器24、第三冷却器9、第二压缩机25、油/水分离塔10、气体分离器26、重质油储存罐11、H2储存罐27、轻质油储存罐12、H2气体流量调节阀28、CO2分离器13、H2气体流量计29、CO2储存罐14、CO储存罐30、空气加热器15、CO气体流量调节阀31、泵16、CO气体流量计32、送风机具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，为本实施例的流程图。将细粒化后的生物质原料，定量投入到热分解炉4中，同时将由氧气分离器2分离得来的O2，按照理论的燃烧化学量比的10％～35％、及过热水蒸气吹进热分解炉4中，使热分解炉4的炉内温度维持在1000℃～1200℃，从而对生物质进行热分解，生成热分解气体。热分解后产生的气体，先通过蒸汽过热器5，使吹进热分解炉4的水蒸气成为650℃～800℃的过热水蒸气，同时气体自身也得以减湿。该热分解气体继续通过分解气体冷却器6，作为维持储存在蒸汽塔7里面的蒸汽温度的加热源，热分解气体自身得以进一步降温。通过分解气体冷却器6后的热分解气体，经过洗净器8，通过与冷水接触，热分解气体中的灰尘成分和沥青成分得以凝缩，热分解气体成为了不含灰尘和沥青的清净气体，同时也得到了降温。通过分解气体冷却器6的热分解气体还可以进一步经空气加热器30，与空气进行热交换，进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用生物质原料制备液状油的方法，其特征在于，包括：

【技术特征摘要】
1.一种采用生物质原料制备液状油的方法，其特征在于，包括：以生物质为原料，从热分解气体中，对H2气体和CO气体分别进行性选择分离后，分别对应储存在H2气体和CO气体的储存罐，然后保持各气体以一定流量比通过调节装置，使两气体在触媒反应器中混合发生聚合反应，进而合成液状烃的液状油。2.根据权利要求1所述的采用生物质原料制备液状油的方法，其特征在于，还包括通过氧气分离器分离出纯度为95％～99％的O2气体的步骤，并使用该O2作为部分燃烧的氧化剂。3.根据权利要求2所述的采用生物质原料制备液状油的方法，其特征在于，还包括对氧气分离器分离出来的N2气体进行储存回收的步骤。4.根据权利要求1所述的采用生物质原料制备液状油的方法，其特征在于，还包括通过热分解炉产生的800℃～1200℃的热分解气体，对同炉内吹进的水蒸气加热到650℃～800℃的蒸汽加热步骤，以及从蒸汽塔底部对凝缩水进行加热的同时使热分解气体冷却到至接近350℃的步骤。5.根据权利要求1所述的采用生物质原料制备液状油的方法，其特征在于，包括采用水洗净方式除去热分解气体中所包含的沥青成分的步骤。6.根据权利要求1所述的采用生物质原料制备液状油的方法，其特征在于，还含括有对CO2进行选择性分离的，并将分离后的CO2进行储...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵志伟，
申请(专利权)人：上海天谦环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31