一种生物质处理用助剂及生物质气化处理方法技术

本发明专利技术公开了一种生物质处理用助剂及生物质气化处理方法，所述助剂包括组分A、组分B和组分C；其中，所述组分A包括路易斯酸、和任选的有机酸和质子酸中的一种或几种，所述组分B为IA、IIA、IIIA族金属和铵的盐，所述组分C为乙酸锰、硫酸锰、硝酸锰中的一种或几种。所述气化处理方法为生物质原料与助剂混合后进行反应，反应后得到挥发性组分和生物半焦；挥发性组分经气固分离后得到的固相物料、生物半焦分别进入生物焦微波气化反应器反应后得到粗合成气和活性炭；粗合成气经气固分离后得到的合成气进入净化反应器处理后得到净化合成气。所述生物质气化处理方法及系统可以提高合成气收率，且得到的合成气产品中焦油含量低。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质处理用助剂及生物质气化处理方法
本专利技术属于生物质加工领域，涉及一种生物质气化方法，特别是涉及一种生物质微波气化方法。
技术介绍
我国生物质资源丰富但利用方式落后，能量利用效率低下，造成生物质资源的严重浪费。研究开发清洁、高效的生物质间接液化技术已成为解决当前石油资源短缺、发展生物质能经济以及减少环境污染的重要内容之一。生物质间接液化技术实质上是将生物质分解成以合成气为主的小分子物质，然后经过进一步的化学转化成为高品质燃料及高附加值化学品。但是生物质热解、气化技术的不成熟，气化效率较低，生物质合成气纯度以及携带焦油杂质等直接制约了生物质合成气的化学转化技术发展。因此，开发新型低耗高效生物质快速气化制合成气技术，从根源上系统研究合成气原料高焦油、低转化等关键问题，对于解决生物质能利用技术推广中的瓶颈问题，引领未来生物质转化技术的发展具有重要的作用。与传统加热方式相比，微波加热具有穿透性强、选择性加热、易于控制和加热清洁环保无污染等优点。利用微波加热的特殊加热机制，可开发出在常规加热条件下难以实现的新技术和新工艺，实现过程的高效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质处理用助剂，所述助剂包括组分A、组分B和组分C；其中，所述组分A包括路易斯酸、和任选的有机酸和质子酸中的一种或几种，所述组分B为IA、IIA、IIIA族金属和铵的磷酸盐、硫酸盐、硼酸盐、碳酸盐中的一种或几种，所述组分C为乙酸锰、硫酸锰、硝酸锰中的一种或几种。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物质处理用助剂，所述助剂包括组分A、组分B和组分C；其中，所述组分A包括路易斯酸、和任选的有机酸和质子酸中的一种或几种，所述组分B为IA、IIA、IIIA族金属和铵的磷酸盐、硫酸盐、硼酸盐、碳酸盐中的一种或几种，所述组分C为乙酸锰、硫酸锰、硝酸锰中的一种或几种。


2.按照权利要求1所述的生物质处理用助剂，其特征在于：所述路易斯酸为氯化铝、氯化锌、氯化镁、氯化铁之间的一种或几种，所述有机酸为甲酸、乙酸、丙酸、草酸、柠檬酸中的一种或几种，所述质子酸为盐酸、硫酸、磷酸、硝酸中的一种或几种。


3.按照权利要求2所述的生物质处理用助剂，其特征在于：所述质子酸为氯化铁和柠檬酸，其中氯化铁和柠檬酸的质量比为0.5～1：1。


4.按照权利要求1所述的生物质处理用助剂，其特征在于：所述组分B为磷酸铵、磷酸钾、磷酸钠、硫酸钾、硫酸钠、硼酸铵、硼酸钠、碳酸钠、碳酸钾的一种或几种，优选磷酸铵和碳酸钾的组合，其中磷酸铵和碳酸钾的质量比为1～5：1。


5.按照权利要求1所述的生物质处理用助剂，其特征在于：所述组分C为乙酸锰。


6.按照权利要求1所述的生物质处理用助剂，其特征在于：以助剂的重量含量计，所述组分A的含量为10wt%～20wt%、组分B的含量为60wt%～80wt%、组分C的含量为5wt%～20wt%。


7.权利要求1-6中任一权利要求所述生物质处理用助剂的制备方法，所述制备方法为：按比例将组分A、组分B和组分C分别在80～105℃进行干燥处理，冷却后将组分A和B在10～40℃下进行高速球磨处理，得到200～400μm粉末状物料，再将粉末状物料均匀加入到组分C中，在0～4℃进行低速球磨处理，得到生物质处理用助剂。


8.按照权利要求7所述的生物质处理用助剂的制备方法，其特征在于：所述的高速球磨处理转速为200～350转/分，低速球磨处理转速为60～120转/分。


9.一种生物质气化处理方法，所述气化处理方法包括如下内容：
（1）生物质原料与助剂混合后进入生物质炭化反应器进行反应，反应后得到挥发性组分和生物半焦；
（2）步骤（1）反应后得到的挥发性组分经气固分离后得到气相物料和固相物料；
（3）步骤（2）得到的固相物料、步骤（1）得到的生物半焦分别进入生物焦微波气化反应器，在气化气的作用下，反应后得到粗合成气和活性炭；
（4）步骤（3）得到的粗合成气经气固分离后得到的合成气进入净化反应器，经过净化反应器内的膜过滤器处理后得到净化合成气；
其中，所述助剂采用权利要求1-6中任一权利要求所述的生物质处理用助剂。


10.按照权利要求9所述的生物质气化处理方法，其特征在于：步骤（1）中所述的生物质与助剂的质量比为1～10：1。


11.按照权利要求9所述的生物质气化处理方法，其特征在于：步骤（1）中所述生物质炭化反应器中的反应温度为400～600℃，反应时间为40～60分钟。


12.按照权利要求11所述的生物质气化处理方法，其特征在于：步骤（1）中所述生物质炭化反应器中的反应在微波条件下进行，微波功率密度为0.1×105～1×105W/m3；优选在含氧气体存在条件下进行反应，反应压力为-2000～-200Pa，其中所述的含氧气体为氧气、空气、氧气与氮气的混合气、氧气与烟气的混合气或氧气与惰性气体的混合气中的一种或几种。


13.按照权利要求12所述的生物质气化处理方法，其特征在于：所述混合气中氧气的体积分数为5%～30%，含氧气体流...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫，宋永一，张彪，赵丽萍，吴斯侃，刘继华，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11