一种生物质热解气化耦合制合成气的方法及其所采用的系统技术方案

本发明专利技术属生物质能源领域，尤其涉及一种生物质热解气化耦合制合成气的方法及其所采用的系统，包括如下步骤：（1）生物质原料送入微波热解反应器中进行反应，得到热解挥发性组分和热解固相物料；（2）将热解固相物料送入气化反应器与活化剂接触进行气化反应，得到粗合成气和生物炭；（3）将热解挥发性组分与粗合成气合流，从一个方向进入气体重整变换器；将生物炭从另一个方向送入气体重整变换器，制得目的产物。本发明专利技术所采用系统包括生物质料仓（1）、微波热解反应器（2）、气化反应器（3）、气体重整变换器（8）及气固分离器（12）。本发明专利技术有利于气固两相充分反应，可显著降低生物质制合成气工艺成本，目的产物品质高。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质热解气化耦合制合成气的方法及其所采用的系统
本专利技术属生物质能源领域，尤其涉及一种生物质热解气化耦合制合成气的方法及其所采用的系统。
技术介绍
生物质能源由于其原料低廉量大范围广等优点，日益成为替代传统石化能源的重要途径。利用生物质制备能够用于交通运输用的高品质燃料一直是重点研究目标。目前将生物质直接通过热解的方式得到的热解油普遍存在组成复杂和性质稳定性差的问题，严重影响生物油的精制和应用。将生物质先转化成合成气再通过费托合成制备生物质合成油的方法，不仅能够克服热解油存在的瓶颈问题，而且能够生产出性质接近常规汽柴油的生物质燃料，极具发展前景，但在实际的应用中，生物质合成气的低氢碳比以及携带的焦油灰分等杂质都会干扰生物质合成油的制备，如何提高生物质合成气的品质是实现该技术的核心。生物质合成气的制备通常采用气化和热解两条技术路线，其中气化技术通常需要通入大量的气化剂、燃烧剂和水蒸气，这不仅造成气化产物品质较差，而且气化过程消耗相当部分的水蒸气，导致整体工艺复杂且能耗较高。采用生物质热解的方法能够获得较高品质的合成气产品，但由于热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质热解气化耦合制合成气的方法，其特征在于，按如下步骤实施：/n（1）将经过预处理的生物质原料送入微波热解反应器中进行反应，得到热解挥发性组分和热解固相物料；/n（2）将步骤（1）所得热解固相物料送入气化反应器与活化剂接触进行气化反应，得到粗合成气和生物炭；/n（3）将步骤（1）所得热解挥发性组分与步骤（2）所得粗合成气合流，从一个方向进入气体重整变换器；将步骤（2）所得生物炭从另一个方向送入气体重整变换器，在工作气体作用下，制得目的产物生物质合成气。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物质热解气化耦合制合成气的方法，其特征在于，按如下步骤实施：
（1）将经过预处理的生物质原料送入微波热解反应器中进行反应，得到热解挥发性组分和热解固相物料；
（2）将步骤（1）所得热解固相物料送入气化反应器与活化剂接触进行气化反应，得到粗合成气和生物炭；
（3）将步骤（1）所得热解挥发性组分与步骤（2）所得粗合成气合流，从一个方向进入气体重整变换器；将步骤（2）所得生物炭从另一个方向送入气体重整变换器，在工作气体作用下，制得目的产物生物质合成气。


2.根据权利要求1所述的生物质热解气化耦合制合成气的方法，其特征在于：所述步骤（1）中预处理过程：经过晾干的生物质在高温气流作用下加热至120～220℃，保温时间1～10分钟，然后冷却并粉碎至5mm以下，再于10～20MPa条件下物理挤压成型，即得生物质原料；所述微波热解反应器的反应温度为300～800℃；反应时间5～30分钟。


3.根据权利要求2所述的生物质热解气化耦合制合成气的方法，其特征在于：所述步骤（3）气化反应中通入碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠、乙酸钾、乙酸钠、甲酸钠或甲酸钾的一种或几种组合。


4.根据权利要求3所述的生物质热解气化耦合制合成气的方法，其特征在于：所述步骤（3）的工作气体为水蒸气、二氧化碳、一氧化碳或氧气中的一种或两种以上的混合物；所述工作气体流量控制在0.2～2m3/h。


5.根据权利要求4所述的生物质热解气化耦合制合成气的方法，其特征在于：所述步骤（2）中活化剂为水蒸气、二氧化碳、一氧化碳或氧气中的一种或两种以上的混合物，流量控制在0.1～1m3/h。


6.根据权利要求5所述的生物质热解气化耦合制合成气的方法，其特征在于：所述步骤（3）气化反应中通入碳酸钾；所述碳酸钾与工作气体的质量比为0.005～0.05:1。


7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴爽，韩伟嘉，邓桂春，臧树良，
申请(专利权)人：大连海洋大学，泉州职业技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21