一种生物质多元化混合制作合成气的方法及其设备技术

本发明专利技术涉及能源再生领域，具体涉及一种生物质多元化混合制作合成气的方法及其设备。本发明专利技术能对多元生物质进行混合、干燥、热解、气化、分离和冷却得到合成气，解决了如何将生物质能再利用的技术难题，本发明专利技术方法搭配相应的生产设备能使多种生物质原料得到充分利用，克服了生物质原料单一的问题。本发明专利技术使得养殖场及周边闲置的生物质原料得到了充分利用，改善了因生物质堆积而产生的环境问题。了因生物质堆积而产生的环境问题。了因生物质堆积而产生的环境问题。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质多元化混合制作合成气的方法及其设备


[0001]本专利技术涉及能源再生领域，具体涉及一种生物质多元化混合制作合成气的方法及其设备。

技术介绍

[0002]目前我国利用生物质原料制作再生能源，存在一系列的问题，大小养殖场存在的问题复杂,养殖场内周期性减量、突发的人力不可抗拒的疫情减量、市场供给侧爆仓减量等等，不定因素太多,如果将畜禽类粪便作为主要的生物质原料，将导致原料单一，且受上述多种因素制约其供应量，如何解决其问题并对闲置生物质进行资源化、商业化处置是每个企业必须思考的。
[0003]另外，生物质利用过程中生物质热解步骤直接影响生物质资源的利用率。专利CN200810137286.2公开了一种生物质高温热解和高温热解气催化净化来去除焦油、产生清洁燃气的系统，并没有对热解步骤进行精细化改良，没有提高生物质资源的利用率和能源产生率。
[0004]综上所述，亟需一种利用多元生物质来制备合成气的方法，并在生物质热解步骤精细化加工，使生物质资源的选择更多元化，其能源产生率更高。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决上述问题，提供了一种生物质多元化混合制作合成气的方法及其设备，将生物质热解步骤进行的细化，精细其各步骤的温度，使其热解效率更高，另外搭配相应的设备，可多元的选择除畜禽类粪便外的生物质资源。
[0006]本专利技术目的之一在于提供一种生物质多元化混合制作合成气的方法，具体技术方案如下：
[0007]一种生物质多元化混合制作合成气的方法，包括如下步骤：<br/>[0008](1)将生物质原料在原料挤压车间进行处理，所述生物质原料主料为生猪粪便，次要原料包括秸秆、树皮、枝丫、柴禾和死猪；
[0009](2)将步骤(1)中处理后的原料依次放入原料干燥炉和原料热解炉进行干燥和热解，得到热解产物；
[0010](3)将所述热解产物依次放入气化炉、气体分离塔和合成气冷却塔中进行气化、分离和冷却，得到合成气；
[0011]所述原料热解炉包括，原料干馏层区：温度为1-150℃；高温热裂解层区；温度为2000
±
200℃；高温气化层区：温度为1200
±
200℃；所述原料热解炉的控制压力≤0.5MPa。
[0012]进一步的，所述步骤(2)中经所述原料干燥炉干燥后的原料先经过所述原料热解炉中的原料干馏层进行干馏，再经过所述高温热裂解层进行裂解反应，最后通过所述高温气化层得到热解产物。
[0013]进一步的，步骤(3)所述气化炉中包括淬火层，所述淬火层的冷却温度为70℃，其
中冷却水的PH值＜3mol/L。
[0014]进一步的，所述原料干燥炉产生的污水可流入污水处理池进行好氧生化处理，后续进行过膜处理得到循环水。
[0015]本专利技术目的之二在于提供一种生物质多元化混合制作合成气的设备，具体技术方案如下：
[0016]一种生物质多元化混合制作合成气的设备，包括挤压机、原料干燥炉、原料热解炉、气化炉、气体分离塔、合成气冷却塔、一氧化碳和氢气变换装置、合成气增压装置、合成气净化塔、污水处理池、膜分离装置和冷却水装置，所述挤压机、原料干燥炉、原料热解炉、气化炉、气体分离塔、合成气冷却塔、一氧化碳和氢气变换装置、合成气增压装置和合成气净化塔依次连接，所述原料热解炉包括，原料干馏层区：温度为1-150℃；高温热裂解层区；温度为2000
±
200℃；高温气化层区：温度为1200
±
200℃；所述污水处理池出水口与所述膜分离装置进水口连接，所述膜分离装置的出水口与所述冷却水装置进水口连接。
[0017]进一步的，所述原料热解炉的控制压力≤0.5MPa；
[0018]进一步的，所述气化炉中包括淬火层，所述淬火层的冷却温度为70℃，其中冷却水的PH值＜3mol/L。
[0019]进一步的，所述原料干燥炉所产生的污水能直接流入污水处理车间的所述污水处理池进行好氧处理。
[0020]进一步的，所述设备产生的合成气中一氧化碳和氢气的体积比为1.1
±
0.05。
[0021]本专利技术目的之三在于提供上述方案中任一所述设备在制备合成气中的应用。
[0022]本专利技术的有益之处在于：
[0023](1)热解过程中进行分区控温热解，精细化的对多元生物质进行精细化加工，使生物质资源的选择面增加，其资源利用率和合成气产生率更高。
[0024](2)原料干燥炉中分离出来的液体与污水处理车间的处理池直连，经后续步骤处理得到的水可在全厂循环利用，全面高效的利用了生物质资源；另外，气化炉中的萃取层进一步提高了合成气的纯度。
[0025](3)本专利技术方法搭配本专利技术设备制作的合成气中一氧化碳和氢气含量较高，其一氧化碳和氢气的体积比约为1.1。
附图说明
[0026]图1为本专利技术利用生物质多元化混合制作合成气的设备连接示意图。
具体实施方式
[0027]下面通过实施例和附图，对本专利技术进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本专利技术的结构思路、使用范围下可以对本专利技术技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本专利技术的保护范围内。
[0028]实施例1生物质多元化混合制作合成气的设备
[0029]一种生物质多元化混合制作合成气的设备，包括挤压机、原料干燥炉、原料热解炉、气化炉、气体分离塔、合成气冷却塔、一氧化碳和氢气变换装置、合成气增压装置、合成
气净化塔、污水处理池、膜分离装置和冷却水装置，如图1所示依次连接。
[0030]挤压机、原料干燥炉、原料热解炉、气化炉、气体分离塔、合成气冷却塔、一氧化碳和氢气变换装置、合成气增压装置和合成气净化塔依次连接，原料干燥炉产生的污水能直接流入污水处理车间的污水处理池进行好氧处理，污水处理池出水口与膜分离装置进水口连接，膜分离装置的出水口与冷却水装置进水口连接。
[0031]原料热解炉的控制压力≤0.5Mpa，其包括原料干馏层区：温度为1-150℃；高温热裂解层区；温度为2000
±
200℃；高温气化层区：温度为1200
±
200℃。
[0032]气化炉中包括淬火层，淬火层的冷却温度为70℃，其中冷却水的PH值＜3mol/L。
[0033]原料热解炉气化后合成气组分：
[0034]组分名称摩尔百分比(％)H239.37CO41.84CH215.99N22.43Syn.gas heateng vaIue2.63
[0035]实施例2生物质多元化混合制作合成气的方法
[0036]一种生物质多元化混合制作合成气的方法，具体包括如下步骤：
[0037](1)将生物质原料在原料挤压车间进行处理，生物质原料主料为生猪粪便，次要原料包括秸秆、树皮、枝丫、柴禾和死猪。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质多元化混合制作合成气的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将生物质原料在原料挤压车间进行处理，所述生物质原料主料为生猪粪便，次要原料包括秸秆、树皮、枝丫、柴禾和死猪；(2)将步骤(1)中处理后的原料依次放入原料干燥炉和原料热解炉进行干燥和热解，得到热解产物；(3)将所述热解产物依次放入气化炉、气体分离塔和合成气冷却塔中进行气化、分离和冷却，得到合成气；所述原料热解炉包括，原料干馏层区：温度为1-150℃；高温热裂解层区；温度为2000
±
200℃；高温气化层区：温度为1200
±
200℃；所述原料热解炉的控制压力≤0.5MPa。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中经所述原料干燥炉干燥后的原料先经过所述原料热解炉中的原料干馏层进行干馏，再经过所述高温热裂解层进行裂解反应，最后通过所述高温气化层得到热解产物。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述气化炉中包括淬火层，所述淬火层的冷却温度为70℃，其中冷却水的PH值＜3mol/L。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原料干燥炉产生的污水可流入污水处理池进行好氧生化处理，后续进行过膜处理得到循环水。5.一种生物质多元化混合制作合成气的设备，包括挤压...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓长扬，
申请(专利权)人：四川仪陇益邦能源有限公司，
类型：发明
国别省市：