生物质微波转化乙炔三聚制轻质芳烃联产甲醇的设备制造技术

技术编号:40974678 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-18 21:23
本技术属于生物质处理技术领域,具体涉及一种生物质微波转化乙炔三聚制轻质芳烃联产甲醇的设备,包括预处理装置,用以对生物质颗粒进行碱液浸泡,去除木质素;厌氧发酵装置,用以使生物质颗粒厌氧发酵,产生甲烷和二氧化碳;甲烷微波转化装置,用以将甲烷转化为乙炔;乙炔三聚反应装置,用以将乙炔转化为轻质芳烃;甲醇合成反应装置,用以将氢气与二氧化碳经甲醇合成反应制成甲醇。上述设备可以耦合厌氧发酵、微波转化、乙炔三聚和甲醇合成过程,直接将生物质转化成轻质芳烃类化合物,并联产大宗化学品甲醇,起到了固碳的作用,有效的解决了固废资源化和提质的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于生物质处理,具体涉及一种生物质微波转化乙炔三聚制轻质芳烃联产甲醇的设备


技术介绍

1、轻质芳烃类化合物(苯、甲苯和二甲苯等)作为重要的基础化工原料一直被应用于各类化工产品。通常来说,该类化合物主要来源于不可再生的石油资源,少部分来源于煤化工过程,而我国又具有贫油少气的特点,因此,开发可替代的轻质芳烃类工艺路线具有很强的现实意义。

2、可再生的生物质资源不但可以通过一系列热催化过程得到轻质芳烃,而且生物质的资源化和高附加值利用,也被认为是早日实现碳达峰、碳中和的重要途径之一,符合当今社会的发展趋势。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种生物质转化工艺,以解决现有生物质厌氧发酵中产生的甲烷经济价值低的问题。

2、为解决上述问题,本技术提供了一种生物质微波转化乙炔三聚制轻质芳烃联产甲醇的设备,包括有顺次设置的预处理装置、厌氧发酵装置、甲烷微波转化装置、乙炔三聚反应装置和甲醇合成反应装置;其中,

3、预处理装置,用以对生物质颗粒进行碱液浸泡,去除木质素;

4、厌氧发酵装置,用以使生物质颗粒厌氧发酵,产生甲烷和二氧化碳;

5、甲烷微波转化装置,用以将甲烷转化为乙炔;

6、乙炔三聚反应装置,用以将乙炔转化为轻质芳烃;

7、甲醇合成反应装置,用以将氢气与二氧化碳经甲醇合成反应制成甲醇

8、作为优选方案,所述厌氧发酵装置后还顺次设置有干燥塔、二氧化碳分离塔和甲烷分离塔、二氧化碳分离塔和甲烷分离塔分别连接有二氧化碳储罐和甲烷储罐。

9、作为优选方案,所述甲烷微波转化装置的气体出口连接有变压吸附装置以及氢气储罐。

10、作为优选方案,为避免异常情况出现后产生风险,所述甲烷储罐和甲烷分离塔还设置有通往焚烧装置的应急管道。

11、本技术的设备耦合了厌氧发酵、微波转化、乙炔三聚和甲醇合成过程,直接将生物质转化成轻质芳烃类化合物,并联产大宗化学品甲醇。不但可以有效的解决轻质芳烃来源于可再生资源的问题,还可以联产生产大宗化学品甲醇,起到了固碳的作用,有效的解决了固废资源化和提质的问题。其主要优势如下:

12、(1)本技术将多个过程耦合一起,并且为连续操作,最终得到轻质芳烃类化工原料和大宗化学品甲醇,不但拓展了轻质芳烃的来源,从不可再生资源转变到可再生资源,而且还将二氧化碳充分利用,起到了固碳的作用。

13、(2)本技术中甲烷在微波反应的条件下产生了大量的乙炔,该产物不但可以三聚合成轻质芳烃类化合物,还可以根据不同的需要合成其他高附加值化学品,如有针对性的开发高附加值的醚类、酮类、醇类等精细化学品,可调变形强。

14、(3)本技术充分利用了反应过程副产的二氧化碳气体和甲烷分解产生的大量氢气,结合了反应过程的特点,在催化剂的作用下合成了大宗化学品甲醇,使副产物得到了充分的利用,并且使从生物质到轻质芳烃和甲醇过程形成了闭环。

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【技术保护点】

1.一种生物质微波转化乙炔三聚制轻质芳烃联产甲醇的设备,其特征在于:包括有顺次设置的预处理装置、厌氧发酵装置、甲烷微波转化装置、乙炔三聚反应装置和甲醇合成反应装置;其中,

2.根据权利要求1所述的生物质微波转化乙炔三聚制轻质芳烃联产甲醇的设备,其特征在于:所述厌氧发酵装置后还顺次设置有干燥塔、二氧化碳分离塔和甲烷分离塔、二氧化碳分离塔和甲烷分离塔分别连接有二氧化碳储罐和甲烷储罐。

3.根据权利要求1所述的生物质微波转化乙炔三聚制轻质芳烃联产甲醇的设备,其特征在于:所述甲烷微波转化装置的气体出口连接有变压吸附装置以及氢气储罐。

4.根据权利要求1所述的生物质微波转化乙炔三聚制轻质芳烃联产甲醇的设备,其特征在于:所述预处理装置连接有碱液罐和碱液回收罐。

5.根据权利要求2所述的生物质微波转化乙炔三聚制轻质芳烃联产甲醇的设备,其特征在于:所述甲烷储罐和甲烷分离塔还设置有通往焚烧装置的应急管道。

【技术特征摘要】

1.一种生物质微波转化乙炔三聚制轻质芳烃联产甲醇的设备,其特征在于:包括有顺次设置的预处理装置、厌氧发酵装置、甲烷微波转化装置、乙炔三聚反应装置和甲醇合成反应装置;其中,

2.根据权利要求1所述的生物质微波转化乙炔三聚制轻质芳烃联产甲醇的设备,其特征在于:所述厌氧发酵装置后还顺次设置有干燥塔、二氧化碳分离塔和甲烷分离塔、二氧化碳分离塔和甲烷分离塔分别连接有二氧化碳储罐和甲烷储罐。

3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:李庆远许世佩卢建文王超
申请(专利权)人:中节能工程技术研究院有限公司
类型:新型
国别省市:

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