一种固废热解液相产物除杂提质方法及产物技术

本发明专利技术属于固体废弃物处理领域，并具体公开了一种固废热解液相产物除杂提质方法及产物。该方法具体为：将锂系熔盐温度调控剂与钙镁复合熔盐混合获得一级熔盐体系，将固废热解液相产物引入一级熔盐体系中，加热并保温预设时间，以此实现低温除杂并获得一级液相产物；将过渡金属催化剂与钠钾复合熔盐混合获得二级熔盐体系，将一级液相产物引入二级熔盐体系中，加热并保温预设时间，以此实现高温提质并获得二级液相产物；对二级液相产物进行冷凝分离，分别收集未冷凝气体和洁净均质化液相产物。本发明专利技术采用熔盐梯级处理方法对固废热解液相产物进行分级处理，不仅降低了污染物的产生，提升了生产效率，同时实现了固废热解液相产物的有效处置。

【技术实现步骤摘要】
一种固废热解液相产物除杂提质方法及产物
本专利技术属于固体废弃物处理领域，更具体地，涉及一种固废热解液相产物除杂提质方法及产物。
技术介绍
城市固体废弃物产量巨大，年产量已超过20000万吨/年，从环境和经济角度来看，我国固体废弃物处置已成为亟待解决的问题。而热解技术作为一种处置城市固体废弃物的有效方式之一，可以将固体废弃物转化为可燃气、活性焦和液相产物等具有潜在利用价值的多相产品。其中，热解液相产物不仅可以作为燃料使用，同时还能够为芳香化工和特殊化学品提供原料。不同于可燃气和活性焦的利用，固废热解液相产物经过热解处理后组分更加复杂，可检测的物质种类可达两百种以上，其中包括含有高芳香度的烃类及其衍生物，如苯、酚、醛酮、羧酸和多环芳烃及其含氧、氮、氯、硫等衍生物，原料的巨大差异性以及部分残留物如N、S、Cl的迁移和转变影响了固废热解油的直接使用，在进一步资源化利用上同样存在诸多环境污染问题。若热解液相产物直接用于燃烧，弊端很多，例如腐蚀性强、热稳定性差、粘度高等问题。因此，作为能源燃料利用和环保需求考虑，对固废热解液相产物进行除杂提质从发展方向上来看尤为必要。在对于热解液相产物的各种处理方式中，探寻有效的分离纯化途径是资源化利用的核心，而合成和改性催化剂实现转化过程的有效除杂提质是能源化利用的关键。基于这样的应用背景，当前主流的热解液相产物处理方式包括以组分分离为目的的组分蒸馏分离技术、焦油催化加氢脱氧技术和焦油催化裂解脱氧技术。专利CN1676583A介绍了一种中高温煤焦油加氢裂化工艺，其中将中高温煤焦油引入加热炉与氢气混合，混合后进入加氢精制反应器，再经换热进入高压分离器分离出的氢气经循环氢压缩机回到加氢精制反应器，生成油进入低压分离器，分理处低分燃料油后进入脱氧塔，进一步脱掉燃料气后进入分馏塔，分馏后得汽油，柴油和润滑油，尾油进加氢裂化反应器。在此专利中中高温煤焦油中含量大量金属等易导致催化剂失活及床层压降上升的组分，在不对原料进行预先处理的情况下直接采用传统的加氢精制反应器进行处理，会导致催化剂失活速度加快及床层压降上升，继而导致装置运转周期缩短。在此进一步基础上，公开号CN101918133A提供了一种含焦油气体的重整用催化剂的制造方法、焦油重整方法和含焦油气体的重整用催化剂的再生方法，使用沉淀剂在镍和镁的溶液中生成沉淀物，将该沉淀物进行干燥和烧成，生成镍和镁的氧化物后，向其中加入氧化铝和水、或者氧化铝溶胶后进行混合，将该混合物至少进行干燥和烧成从而制造出的催化剂将碳质原料的热分解焦油重整并进行气化。该专利在热解液相产物处理上对于催化剂的性能要求较高高，并且还存在不可避免的催化剂积碳失活等问题，增加了经济性成本。公开号CN109749758A的专利技术专利，提供了一种焦油的提质处理方法，主要通过焦油原料与小分子醇混合后通入固体酸催化剂中，焦油原料中的芳烃和酚组分在固体酸催化剂的催化作用下与小分子醇发生高温气相催化转化反应后得到气相产物。此专利技术将焦油与小分子醇混合后进行高温气相催化转化，利用固体酸催化剂使焦油中的芳烃及杂酚组分与小分子醇反应，将焦油中的芳烃及酚类转化为以五甲基苯、六甲基苯、五乙基苯或六乙基苯为主要组分的高价值产品。同时焦油中所含的少量小分子含氧组分发生脱氧转化，得到低沸点烷烃和稠环烃等产物以及具有较高热值的气体产物。但是针对于全组分热解液相产物而言，此种方法不免引起焦油组分趋向更复杂结构转化，对于进一步分离利用带来不便。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺点和/或改进需求，本专利技术提供了一种固废热解液相产物除杂提质方法及产物，其中通过采用熔盐梯级处理的方式，实现了对固废热解液相产物分级处理、分级转化的目标，并利用不同熔盐体系的熔融特性对固废热解液相产物进行了低温除杂和高温提质，降低了污染物的产生，提升了生产效率，有效实现了固废热解液相产物的有效处置。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提出了一种固废热解液相产物除杂提质方法，该方法包括如下步骤：S1将锂系熔盐温度调控剂与钙镁复合熔盐混合获得一级熔盐体系，将固废热解液相产物引入所述一级熔盐体系中，加热至预设温度并保温预设时间，以此实现低温除杂并获得一级液相产物；S2将过渡金属催化剂与钠钾复合熔盐混合获得二级熔盐体系，将所述一级液相产物引入所述二级熔盐体系中，加热至预设温度并保温预设时间，以此实现高温提质并获得二级液相产物；S3对所述二级液相产物进行冷凝分离，分别收集未冷凝气体和洁净均质化液相产物。作为进一步优选的，在步骤S1中，所述锂系熔盐温度调控剂包括LiOH和LiHCO3中的一种或两种；所述钙镁复合熔盐包括Ca(OH)2和Mg(OH)2。作为进一步优选的，在步骤S1中，所述一级熔盐体系中锂系熔盐温度调控剂与钙镁复合熔盐的质量比为1:2～1:4。作为进一步优选的，在步骤S1中，加热温度为400℃～600℃，保温时间为20min～60min。作为进一步优选的，在步骤S2中，所述过渡金属催化剂包括碳酸铁、碳酸铬和碳酸镍中的一种或多种，所述过渡金属催化剂的粒径为100目～400目；所述钠钾复合熔盐包括Na2CO3和K2CO3。作为进一步优选的，在步骤S2中，所述二级熔盐体系中过渡金属催化剂与钠钾复合熔盐的质量比为1:4～1:9。作为进一步优选的，在步骤S2中，加热温度为600℃～800℃，保温时间为20min～120min。作为进一步优选的，在步骤S1中，利用载气携带的方式将所述固废热解液相产物引入所述一级熔盐体系中；在步骤S2中，利用载气携带的方式将所述一级液相产物引入所述二级熔盐体系中；所述载气为氦气和氩气中的一种或两种。按照本专利技术的另一方面，提供了一种利用上述固废热解液相产物除杂提质方法制备的燃料气和化工产品，所述燃料气为未冷凝气体，其包括H2、CH4和CO中的一种或多种；所述化工产品为洁净均质化液相产物，其包括苯、甲苯、二甲苯、单酚、呋喃甲醛中的一种或多种。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：1.本专利技术采用熔盐梯级处理的方法对固废热解液相产物进行分级处理，利用具有不同熔融特性的熔盐体系对固废热解液相产物进行低温除杂和高温提质，不仅降低了污染物的产生，提升了生产效率，同时实现了固废热解液相产物的有效处置；其中一级熔盐体系中的钙镁复合熔盐有效解决了固体氢氧化物脱除含硫、氯等污染气体不充分的问题，利用具有良好流动性的熔盐液体环境使得钙镁离子与焦油气体分子发生气液反应，增大了反应接触面积，保证了污染性元素的有效吸收，同时锂系熔盐温度调控剂的低熔点特性弥补了熔盐体系高熔点及高温反应的特性，降低了反应体系的能量需求；二级熔盐体系中过渡金属催化剂借助熔盐体系较好的流动性实现了均匀分散，有效提高了过渡金属催化剂对固废热解焦油气态分子的催化效率，进一步强化了熔盐体系的催化转化，同时熔盐提供的熔融态环境减少了积碳在催化剂上的附集，使得更多的积碳沉积在熔盐体系的底部，保持了熔盐体系的催化活性；2.同时，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固废热解液相产物除杂提质方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：/nS1将锂系熔盐温度调控剂与钙镁复合熔盐混合获得一级熔盐体系，将固废热解液相产物引入所述一级熔盐体系中，加热至预设温度并保温预设时间，以此实现低温除杂并获得一级液相产物；/nS2将过渡金属催化剂与钠钾复合熔盐混合获得二级熔盐体系，将所述一级液相产物引入所述二级熔盐体系中，加热至预设温度并保温预设时间，以此实现高温提质并获得二级液相产物；/nS3对所述二级液相产物进行冷凝分离，分别收集未冷凝气体和洁净均质化液相产物。/n

【技术特征摘要】
1.一种固废热解液相产物除杂提质方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1将锂系熔盐温度调控剂与钙镁复合熔盐混合获得一级熔盐体系，将固废热解液相产物引入所述一级熔盐体系中，加热至预设温度并保温预设时间，以此实现低温除杂并获得一级液相产物；
S2将过渡金属催化剂与钠钾复合熔盐混合获得二级熔盐体系，将所述一级液相产物引入所述二级熔盐体系中，加热至预设温度并保温预设时间，以此实现高温提质并获得二级液相产物；
S3对所述二级液相产物进行冷凝分离，分别收集未冷凝气体和洁净均质化液相产物。


2.如权利要求1所述的固废热解液相产物除杂提质方法，其特征在于，在步骤S1中，所述锂系熔盐温度调控剂包括LiOH和LiHCO3中的一种或两种；所述钙镁复合熔盐包括Ca(OH)2和Mg(OH)2。


3.如权利要求1所述的固废热解液相产物除杂提质方法，其特征在于，在步骤S1中，所述一级熔盐体系中锂系熔盐温度调控剂与钙镁复合熔盐的质量比为1:2～1:4。


4.如权利要求1所述的固废热解液相产物除杂提质方法，其特征在于，在步骤S1中，加热温度为400℃～600℃，保温时间为20min～60min。


5.如权利要求1所述的固...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡红云，高强，姚洪，李爱军，杨福，杨宇涵，邓雨婷，徐凯，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42