一种合成气的制备方法技术

本发明专利技术属于碳减排技术领域，具体涉及一种合成气的制备方法。一种合成气的制备方法，包括以下步骤：(1)将麦秸秆与煤混合，经热解制备热解焦；(2)将所述热解焦进行气化反应，制得合成气。本发明专利技术的合成气的制备方法，将麦秸秆与煤共同热解、气化，可以解决原料供给间断使得气化过程不连续的问题，其次添加麦秸秆可以有效降低有害气体的排放，且麦秸秆灰中的碱金属还可以有效提高煤的气化反应性。还可以有效提高煤的气化反应性。还可以有效提高煤的气化反应性。

【技术实现步骤摘要】
一种合成气的制备方法


[0001]本专利技术属于碳减排
，具体涉及一种合成气的制备方法。

技术介绍

[0002]由于中国“富煤、少气、缺油”的能源结构，天然气含量不能满足国内需求。煤气化成为了缓解国内天然气紧张的一条重要途径，而廉价、高活的催化剂成为制约煤气化发展的关键因素。
[0003]我国可用的生物质数量巨大，生物质中富含碱金属和碱土金属，是一个庞大的催化剂资源。通过对生物质进行气化，也可以得到燃气，然而生物质的常见气化温度较低，导致生物质气化的燃气中含有大量焦油，冷凝后易导致管路发生堵塞，限制了生物质单独气化的发展。
[0004]因此，有必要对现有合成气的制备方法进行改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
[0006]煤和生物质共热解气化是实现煤清洁高效利用的有效手段，可解决以下两个问题：一方面煤单独气化会产生大量有害气体危害环境和人类身体健康，且热解气化效率较低；另一方面生物质单独热解气化会面临因原料短缺而出现的供给间断，使得气化过程无法连续进行，且生物质单独热解气化过程还会产生多余的焦油，影响下游设备，阻塞管道和过滤器，降低过程效率。而将煤和生物质混合共热解气化首先可以解决原料供给间断使得气化过程不连续的问题，其次添加生物质可以有效的降低有害气体的排放，且生物质灰中的碱金属还可以有效的提高煤的气化反应性。采用生物质与煤共热解产生合成气，对实现煤炭资源清洁高效利用、推进我国能源结构优化具有重要意义。
>[0007]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种合成气的制备方法，该方法利用麦秸秆与煤共同热解、气化，既可以减少氮硫污染物及粉尘的排放，同时可以减少CO2的排放，缓解温室效应。
[0008]本专利技术实施例的一种合成气的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)将麦秸秆与煤混合，经热解制备热解焦；
[0010](2)将所述热解焦进行气化反应，制得合成气。
[0011]根据本专利技术实施例的合成气的制备方法带来的优点和技术效果，1、本专利技术实施例中，采用煤和麦秸秆混合共热解气化制备合成气，麦秸秆的添加有利于促进共热解焦的孔结构发展，抑制微晶结构的石墨化发展程度，降低共热解焦碳质结构的有序度，同时增加碳质中的无序组织，并且麦秸秆的添加还会促进热解的进行，使得大芳环结构裂解，形成无序组织；2、本专利技术实施例的方法，采用煤和麦秸秆为原料，可以解决原料供给间断使得气化过程不连续的问题；3、本专利技术实施例中，加入麦秸秆可以有效降低有害气体的排放，且麦秸秆灰中的碱金属还可以有效提高煤的气化反应性；4、本专利技术实施例中，热解能够实现麦秸秆
资源的高效、清洁利用，煤炭与麦秸秆都可以通过热解的方法得到焦炭、热解气和焦油，并进一步合成化工原料，提取化工中间体，实现资源的有效利用；5、本专利技术实施例的方法，相比于单独热解，煤与麦秸秆的共热解不仅可以减少CO2、SO
x
和NO
x
的排放，减少因厌氧而产生的NH3、H2S、氨基化合物和挥发性有机酸等化学成分的释放，而且可以改善麦秸秆资源自身水分含量高、热值低和密度低等不利于单独热解的问题。
[0012]在一些实施例中，步骤(1)中，将所述煤和麦秸秆分别破碎至70目以下。
[0013]在一些实施例中，步骤(1)中，所述煤与麦秸秆的质量比为4：1～20：1。
[0014]在一些实施例中，步骤(1)中，所述热解在氮气气氛下进行，以10
‑
25℃/min的速率升温至850℃～950℃，保温20～50min，然后在氮气气氛下冷却，制备得到热解焦。
[0015]在一些实施例中，步骤(1)中，所述热解在真空电阻炉中进行。
[0016]在一些实施例中，步骤(2)中，将所述热解焦先研磨至粒度为100
‑
200目，之后进行气化。
[0017]在一些实施例中，步骤(2)中，所述气化在氮气气氛下进行，以10
‑
25℃/min的速率升温至850～950℃，保持5
‑
15min后，将氮气切换为CO2，进行焦气化反应。
[0018]在一些实施例中，步骤(2)中，所述焦气化反应的时间为50～100min。
[0019]在一些实施例中，步骤(2)中，所述合成气的主要成分为H2、CO和CO2。
[0020]在一些实施例中，步骤(2)中，所述气化在固定床气化炉中进行。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例的合成气制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
[0022]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0023]如图1所示，本专利技术实施例的一种合成气的制备方法，包括以下步骤：
[0024](1)将麦秸秆与煤混合，经热解制备热解焦；
[0025](2)将所述热解焦进行气化反应，制得合成气。
[0026]本专利技术实施例的合成气的制备方法，采用煤和麦秸秆混合共热解气化制备合成气，麦秸秆的添加有利于促进共热解焦的孔结构发展，抑制微晶结构的石墨化发展程度，降低共热解焦碳质结构的有序度，同时增加碳质中的无序组织，并且麦秸秆的添加还会促进热解的进行，使得大芳环结构裂解，形成无序组织；本专利技术实施例的方法，采用煤和麦秸秆为原料，可以解决原料供给间断使得气化过程不连续的问题；本专利技术实施例中，加入麦秸秆可以有效降低有害气体的排放，且麦秸秆灰中的碱金属还可以有效提高煤的气化反应性；本专利技术实施例中，热解能够实现麦秸秆资源的高效、清洁利用，煤炭与麦秸秆都可以通过热解的方法得到焦炭、热解气和焦油，并进一步合成化工原料，提取化工中间体，实现资源的有效利用；本专利技术实施例的方法，相比于单独热解，煤与麦秸秆的共热解不仅可以减少CO2、SO
x
和NO
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的排放，减少因厌氧而产生的NH3、H2S、氨基化合物和挥发性有机酸等化学成分的释放，而且可以改善麦秸秆资源自身水分含量高、热值低和密度低等不利于单独热解的问题。
[0027]在一些实施例中，步骤(1)中，将所述煤和麦秸秆分别在破碎机中破碎至70目以下。本专利技术实施例中，将原料的粒径控制在70目以下能够使加热过程中热量分布均匀，加热时间较短，提高生产效率。
[0028]在一些实施例中，步骤(1)中，所述煤与麦秸秆的质量比为4：1～20：1。本专利技术实施例中，优选了煤与麦秸秆的配比，可以提高煤与麦秆共热解焦的活性，使热解气体中 H2/CO的比例提高，有助于减少CO2的排放。并且有利于降低热解气化后形成的灰的熔融点，但降低幅度不超过50℃，避免灰的熔融点过低产生结渣和腐蚀问题。如果麦秸秆的加入量过少，会变成和煤单独气化效果一致，所产生的焦油、烟气污染物问题不到改善；麦秸秆加入量过多会使灰熔融点大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种合成气的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将麦秸秆与煤混合，经热解制备热解焦；(2)将所述热解焦进行气化反应，制得合成气。2.根据权利要求1所述的合成气的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将所述煤和麦秸秆分别破碎至70目以下。3.根据权利要求1或2所述的合成气的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述煤与麦秸秆质量比为4：1～20：1。4.根据权利要求1所述的合成气的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述热解在氮气气氛下进行，以10
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25℃/min的速率升温至850℃～950℃，保温20～50min，然后在氮气气氛下冷却，制备得到热解焦。5.根据权利要求1所述的合成气的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述热解在真空电阻炉中进行。6.根据权利要求1所述的合成...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂华，刘志华，刘清才，李紫龙，罗丹，范振兴，
申请(专利权)人：重庆远达烟气治理特许经营有限公司科技分公司，
类型：发明
国别省市：