[發明專利]一種生產合成氣的方法

有效

• 申請號: 201210592531.5
• 申請日: 2012-12-29
• 公開（公告）號: CN103911180A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 潘凡峰;汪雍;陳玉忠;陳墨慶;劉超
• 申請（專利權）人: 新煤化工設計院（上海）有限公司
• 主分類號: C10J3/60
• 分類號: C10J3/60;C10J3/66;C10J3/72;C10J3/84
• 代理公司: 上海大邦律師事務所 31252
• 代理人: 于曉菁

技術領域

本發明涉及工業領域，具體的說涉及一種生產合成氣的方法。

背景技術

合成氣（CO+H₂）是以一氧化碳（CO）和氫氣（H₂）為主要組分，用作化工原料的一種原料氣。合成氣的原料范圍很廣，可由煤或焦炭等固體燃料氣化產生，也可由天然氣和石腦油等輕質烴類制取，還可由重油經部分氧化法生產，即由含碳礦物質如煤、石油、天然氣以及焦爐煤氣、煉廠氣、污泥和生物質等轉化而得。

合成氣主要的化學品有：氨，進一步加工可以制得的重要化工原料有尿素、各種銨鹽（如氮肥和復合肥料）、硝酸、烏洛托品、三聚氰胺等；甲醇，是合成氣化學品中第二大產品，進一步加工可以制得醋酸、甲醛、醋酐、低碳烯烴、乙醇、乙二醇等；費托合成產品，可發展為生產汽油和丙酮、醇等低沸點產品；羰基合成的產品等各類重要的化工產品。

中國作為全球酒類消費大國，僅白酒行業，每年產量就達數十億升，整個白酒釀造行業消耗糧食達數千萬噸。由于釀酒的目的與工藝，除去酒類釀造產生的酒精，作為酒類釀造過程的副產物——酒糟的數量非常龐大，年產量約等同于釀造過程中糧食的耗量，并隨著時間的推移，產量有逐年增長的趨勢。如果不及時加以處理，就會腐壞變質，而且糟液呈酸性，積存過程中耗氧量巨大，對空氣和地表水會造成嚴重的污染。

充分而有效地對酒糟加以綜合利用，既可減輕環境污染，又可以節約糧食、降低生產成本。目前，國內外對酒糟的研究一直不斷，各種有關酒糟的研究報告層出不窮。酒糟是酒類釀造過程的殘渣，有一定的營養成分，經處理后可以用作家畜飼料；把適當發酵的糟液施入鹽堿地，可降低土壤的pH值，改良土壤，培肥地力；用于食用菌的培養；作為某些微生物、細菌的培養基成分；厭氧發酵生產沼氣等。但是，在處理酒糟的過程中，很多技術存在工藝處理效率低、無法轉移環境污染、效果不佳等缺點。

在中國專利申請CN101992202A中公開了一種酒糟的處理方法，以酒糟作為原料，經干燥、炭化等工藝步驟，制備高性能Si/C基功能材料。但其制備的過程中炭化、二次炭化和炭化的時間各需0.5~5小時，整個產品生產過程耗時長，成本高，產出的Si/C基功能材料規格差異也很大。

盡管已經有許多酒類釀造過程殘渣的處理技術，但由于處理成本、處理效率等原因，仍舊有大量的酒糟以棄置方式處理。可見，一種處理效率高、環境友好、成本適宜、提升價值的酒類釀造過程殘渣處理方法是市場的迫切需求。

發明內容

本發明目的在于提供一種生產合成氣的方法，該方法是利用酒類釀造過程的殘渣生產合成氣的方法，該方法能夠有效率地對酒類釀造過程的殘渣進行氣化反應生產合成氣（CO+H₂），消除了不及時、低效或高成本處理酒糟帶來的問題。

本發明提供的一種生產合成氣的方法，該方法是以酒類釀造過程產生的酒糟為原料。

本發明的生產合成氣的方法包括預處理、氣化反應、凈化三個步驟；

其中預處理為：將酒糟制成含水量1%~10%的干酒糟，然后對干酒糟進行炭化；

其中氣化反應為：將干酒糟預處理產物加入流化床氣化爐進行氣化反應，生成粗合成氣；

其中凈化為：除去粗合成氣中的灰分、固體顆粒、硫化物、二氧化碳等。

該方法還包括在氣化反應生成粗合成氣后進行能量交換，使粗合成氣溫度降低，從而可以用來預熱空氣、富氧空氣或氧氣。

所述的能量交換在于使粗合成氣的溫度降低到200℃~750℃，使空氣、富氧空氣或氧氣的溫度升高到100℃~200℃，CO₂溫度升高到100℃~200℃，產生溫度為170℃~300℃，壓力2.0~4.0MPa的水蒸汽。

其中所述的預處理為：將酒糟經過旋轉干燥機，溫度為170℃~300℃，壓力2.0~4.0MPa的水蒸汽作為熱源的干燥過程，制成含水量1%~10%的干酒糟；然后干酒糟在熱解反應器中，在完全隔絕氧氣的條件下，炭化制成酒糟半焦/焦、熱解氣體和焦油，統稱為預處理產物，得到的預處理產物大約占原料酒糟總質量的30%~85%，熱解反應溫度400℃~650℃。其中所述的氣化反應為：將預處理產物、氣體、環境氣體和惰性材料，送入酒糟流化床氣化爐，反應溫度500℃~1250℃，反應壓力0.1MPa~4.0MPa，消耗酒糟的質量與氣體的體積比為0.5~4.7kg/1Nm³；