一种降低含水量的木薯热裂解方法技术

一种降低含水量的木薯热裂解方法，涉及热裂解制取油气技术领域，包括以下步骤，木薯预处理，将木薯洗净后晒干，然后放入粉碎机中初步粉碎；去水，将粉碎后的木薯块放在筛板上，然后使用冲压机挤压去水，经过预热后烘干；混合催化剂，将木薯块和催化剂混合均匀后送入热裂解机中，热裂解机加热后开始热解；冷却处理，热裂解产生的气体经引导管道引入冷凝器；清理催化剂；二次热裂解。该降低含水量的木薯热裂解方法，避免了在热裂解时木薯中的水分与裂解产生的油气混合，造成热裂解油气中含水量过高，后期还需要进行脱水提高了成本的问题，同时解决了木薯热裂解的程度较低，无法产生较多的低碳烯烃的问题。

A Thermal Pyrolysis Method for Reducing Water Content of Cassava

【技术实现步骤摘要】
一种降低含水量的木薯热裂解方法
本专利技术涉及热裂解制取油气
，具体为一种降低含水量的木薯热裂解方法。
技术介绍
目前，以生物质制油的方法不外以下几种：干馏、高温烟气加热、流化床、硝化、发酵，以上方法存在以下缺点是：干馏加热效率低，温度梯度大，难以大规模工业化；高温烟气加热产品含氧量高，大量低热值气体不好利用；流化床对加工原料有选择，不便加工成微小颗粒的原料使用；硝化使用强酸，设备投资大，流程长；发酵速度慢，产品分离能耗高、难度大，热裂解法是将废板、边料粉碎后，置于密闭容器内，在一定的温度和压力下，一部分非金属材料转换为油气，金属剥落得以回收，因回收油中仍含有溴及少量金属，因此，回收油若作为燃料使用仍会造成空气污染，广泛用于PCB基板中的金属含量为6%~24%，非金属材料(树脂和玻璃纤维等)含量为76%~94%，非金属材料的含量远远高于金属材料的含量。现有的热裂解缺乏使用木薯作为原料的方法，热裂解后得到的油气中含水量较高，还需要增加去水步骤，增加了成本，同时热裂解的程度较低，无法产生较多的低碳烯烃。
技术实现思路
（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种降低含水量的木薯热裂解方法，解决了现有的热裂解缺乏使用木薯作为原料的方法，热裂解后得到的油气中含水量较高，还需要增加去水步骤，增加了成本，同时热裂解的程度较低，无法产生较多的低碳烯烃的问题。（二）技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种降低含水量的木薯热裂解方法，包括以下步骤，（1）木薯预处理，将木薯洗净后晒干，然后放入粉碎机中初步粉碎；（2）去水，将粉碎后的木薯块放在筛板上，然后使用冲压机挤压去水，经过预热后烘干；（3）混合催化剂，将木薯块和催化剂混合均匀后送入热裂解机中，热裂解机加热后开始热解；（4）冷却处理，热裂解产生的气体经引导管道引入冷凝器，经冷凝器冷凝成液态的油后引入储存罐中；（5）清理催化剂，热裂解机中的温度降低后取出催化剂，使用硫洗技术去除催化剂表面的炭黑，然后使用硝酸调节催化剂的PH至3-5；（6）二次热裂解，将冷凝成液态的油与酸化后的催化剂混合后再次送入热裂解机中，将热裂解产生的气体加压液化后通入储存罐。优选的，所述催化剂包括MCM-41分子筛和添加剂，添加剂为氧化铁、氧化铝和氧化钙中的一种或几种。优选的，所述催化剂的制作方法包括以下步骤，1）制作添加剂，取氧化铁、氧化铝和氧化钙的质量比例为1:3:3，混入热空气干燥；2）混合，将添加剂和MCM-41分子筛混合均匀，MCM-41分子筛的质量为添加剂质量的20-80倍；3）干燥，将混合后的催化剂研磨细化，然后放入干燥箱中干燥6-8h，干燥温度为80-200℃。优选的，所述木薯块和催化剂在热裂解机中的裂解温度为400-600℃，升温速度为100℃/s，裂解时间为10-30s。优选的，所述二次裂解时的裂解温度为200-300℃，裂解时间为5-10s。优选的，所述添加剂的表面负载有铬、锰和镍的氧化物中的一种或几种，添加剂和负载物的质量比例为5:1。优选的，所述木薯块挤压去水后放入双区段螺杆挤压机中进行处理，第一区段为预热区，温度为30-50℃，第二区段为烘干区，温度为100-180℃。优选的，所述木薯块热裂解前向热裂解机中通入高温氦气，将热裂解机中的空气挤出后再将氦气抽出。（三）有益效果本专利技术提供了一种降低含水量的木薯热裂解方法。具备以下有益效果：该降低含水量的木薯热裂解方法，通过将木薯洗净后晒干，然后放入粉碎机中初步粉碎，将粉碎后的木薯块放在筛板上，然后使用冲压机挤压去水，经过预热后烘干，将木薯块和催化剂混合均匀后送入热裂解机中，热裂解机加热后开始热解，所述木薯块挤压去水后放入双区段螺杆挤压机中进行处理，第一区段为预热区，温度为30-50℃，第二区段为烘干区，温度为100-180℃，在木薯热裂解前进行了多次的去水和烘干处理，去除了木薯中的水分，避免了在热裂解时木薯中的水分与裂解产生的油气混合，造成热裂解油气中含水量过高，后期还需要进行脱水提高了成本的问题。该降低含水量的木薯热裂解方法，通过将木薯块和催化剂混合均匀后送入热裂解机中，热裂解机加热后开始热解，热裂解产生的气体经引导管道引入冷凝器，经冷凝器冷凝成液态的油后引入储存罐中，热裂解机中的温度降低后取出催化剂，使用硫洗技术去除催化剂表面的炭黑，然后使用硝酸调节催化剂的PH至3-5，将冷凝成液态的油与酸化后的催化剂混合后再次送入热裂解机中，将热裂解产生的气体加压液化后通入储存罐，所述催化剂包括MCM-41分子筛和添加剂，添加剂为氧化铁、氧化铝和氧化钙中的一种或几种，将木薯经过二次热裂解，并且在热裂解过程中添加了合适的催化剂，使木薯在初步热裂解生成大部分高碳烯烃后再次进行低温酸性热裂解，将产生的高碳烯烃再次热裂解为低碳烯烃，解决了木薯热裂解的程度较低，无法产生较多的低碳烯烃的问题。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。实施例一一种降低含水量的木薯热裂解方法，包括以下步骤，（1）木薯预处理，将木薯洗净后晒干，然后放入粉碎机中初步粉碎；（2）去水，将粉碎后的木薯块放在筛板上，然后使用冲压机挤压去水，经过预热后烘干；（3）混合催化剂，将木薯块和催化剂混合均匀后送入热裂解机中，热裂解机加热后开始热解；（4）冷却处理，热裂解产生的气体经引导管道引入冷凝器，经冷凝器冷凝成液态的油后引入储存罐中；（5）清理催化剂，热裂解机中的温度降低后取出催化剂，使用硫洗技术去除催化剂表面的炭黑，然后使用硝酸调节催化剂的PH至3；（6）二次热裂解，将冷凝成液态的油与酸化后的催化剂混合后再次送入热裂解机中，将热裂解产生的气体加压液化后通入储存罐。催化剂包括MCM-41分子筛和添加剂，添加剂为氧化铁、氧化铝和氧化钙中的一种或几种。催化剂的制作方法包括以下步骤，1）制作添加剂，取氧化铁、氧化铝和氧化钙的质量比例为1:3:3，混入热空气干燥；2）混合，将添加剂和MCM-41分子筛混合均匀，MCM-41分子筛的质量为添加剂质量的20倍；3）干燥，将混合后的催化剂研磨细化，然后放入干燥箱中干燥6h，干燥温度为100℃。木薯块和催化剂在热裂解机中的裂解温度为400℃，升温速度为100℃/s，裂解时间为10s。二次裂解时的裂解温度为200℃，裂解时间为5s。添加剂的表面负载有铬、锰和镍的氧化物中的一种或几种，添加剂和负载物的质量比例为5:1。木薯块挤压去水后放入双区段螺杆挤压机中进行处理，第一区段为预热区，温度为30℃，第二区段为烘干区，温度为100℃。木薯块热裂解前向热裂解机中通入高温氦气，将热裂解机中的空气挤出后再将氦气抽出。实施例二一种降低含水量的木薯热裂解方法，包括以下步骤，（1）木薯预处理，将木薯洗净后晒干，然后放入粉碎机中初步粉碎；（2）去水，将粉碎后的木薯块放在筛板上，然后使用冲压机挤压去水，经过预热后烘干；（3）混合催化剂，将木薯块和催化剂混合均匀后送入热裂解机中，热裂解机加热后开始热解；（4）冷却处理，热裂解产生的气体经引导管道引入冷凝器，经冷凝器冷凝成液态的油后引入储存罐中；（5）清理催化剂，热裂解机中的温度降低后取出催化剂，使用硫洗技术去除催本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低含水量的木薯热裂解方法，其特征在于：包括以下步骤，（1）木薯预处理，将木薯洗净后晒干，然后放入粉碎机中初步粉碎；（2）去水，将粉碎后的木薯块放在筛板上，然后使用冲压机挤压去水，经过预热后烘干；（3）混合催化剂，将木薯块和催化剂混合均匀后送入热裂解机中，热裂解机加热后开始热解；（4）冷却处理，热裂解产生的气体经引导管道引入冷凝器，经冷凝器冷凝成液态的油后引入储存罐中；（5）清理催化剂，热裂解机中的温度降低后取出催化剂，使用硫洗技术去除催化剂表面的炭黑，然后使用硝酸调节催化剂的PH至3‑5；（6）二次热裂解，将冷凝成液态的油与酸化后的催化剂混合后再次送入热裂解机中，将热裂解产生的气体加压液化后通入储存罐。

【技术特征摘要】
1.一种降低含水量的木薯热裂解方法，其特征在于：包括以下步骤，（1）木薯预处理，将木薯洗净后晒干，然后放入粉碎机中初步粉碎；（2）去水，将粉碎后的木薯块放在筛板上，然后使用冲压机挤压去水，经过预热后烘干；（3）混合催化剂，将木薯块和催化剂混合均匀后送入热裂解机中，热裂解机加热后开始热解；（4）冷却处理，热裂解产生的气体经引导管道引入冷凝器，经冷凝器冷凝成液态的油后引入储存罐中；（5）清理催化剂，热裂解机中的温度降低后取出催化剂，使用硫洗技术去除催化剂表面的炭黑，然后使用硝酸调节催化剂的PH至3-5；（6）二次热裂解，将冷凝成液态的油与酸化后的催化剂混合后再次送入热裂解机中，将热裂解产生的气体加压液化后通入储存罐。2.根据权利要求1所述的一种降低含水量的木薯热裂解方法，其特征在于：所述催化剂包括MCM-41分子筛和添加剂，添加剂为氧化铁、氧化铝和氧化钙中的一种或几种。3.根据权利要求2所述的一种降低含水量的木薯热裂解方法，其特征在于：所述催化剂的制作方法包括以下步骤，1）制作添加剂，取氧化铁、氧化铝和氧化钙的质量比例为1:3:3，混入热空气干燥；2）混合，将添加剂和MCM...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋振东，岳金方，王雪源，罗志臣，葛本，刘阳，
申请(专利权)人：扬州工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32