[發明專利]一種生物質雙模式重整氣化制備純凈合成氣的方法

有效

• 申請號: 201310422580.9
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103484163A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 平貴杰;李峰波;袁國卿
• 申請（專利權）人: 邯鄲市頤民寶新能源開發有限公司;中國科學院化學研究所
• 主分類號: C10J3/16
• 分類號: C10J3/16;C10J3/72;C10J3/84;B01J23/755
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 白鳳武

1.一種生物質雙模式重整氣化制備純凈合成氣的方法，其特征在于，包括以下步驟：將生物質固體物料投送到氣化器中，生物質固體物料首先與氧發生部分氧化氣化；然后生物質經過熱解產生熱解產物；最后部分氧化氣化的產物及熱解產物在600～800℃的反應溫度、鎳基催化劑的作用下經催化水蒸氣重整，催化水蒸氣重整對象為熱解產物，產生純凈的合成氣，合成氣的基本組成為氫、一氧化碳、甲烷、二氧化碳。

2.根據權利要求1所述的生物質雙模式重整氣化制備純凈合成氣的方法，其特征在于，所述生物質固體物料為顆粒狀，顆粒的粒徑為3.0～5.0mm，生物質固體物料的含水量在15wt%以下，生物質固體物料的進料速率為10～100Kg/h。

3.根據權利要求1所述的生物質雙模式重整氣化制備純凈合成氣的方法，其特征在于，所述的生物質固體物料選自速生林木、草本植物以及農業作物中的一種或幾種，通過機械粉碎，然后由熱空氣鼓風干燥，熱空氣來自尾氣預熱。

4.根據權利要求1所述的生物質雙模式重整氣化制備純凈合成氣的方法，其特征在于，所述生物質氣化設備為下行固定床，生物質固體物料由氣化器的頂部加入反應器，氧氣與水蒸汽在反應器的中下部導入氣化器中，生物質的移動方向與氣化器中氣體流動方向均為由上至下，所述生物質熱解及催化水蒸氣重整反應需要的能量主要來自部分氧化氣化產生的熱，產生的合成氣由氣化器的底部引出。

5.根據權利要求1所述的生物質雙模式重整氣化制備純凈合成氣的方法，其特征在于，所述部分氧化氣化過程中氧氣與生物質的比例為0.3～0.5，部分氧化氣化的反應溫度為800～1000℃。

6.根據權利要求1所述的生物質雙模式重整氣化制備純凈合成氣的方法，其特征在于，催化水蒸氣重整過程中水蒸氣與重整對象的物質的量的比為0.2～0.4。

7.根據權利要求1所述的生物質雙模式重整氣化制備純凈合成氣的方法，其特征在于，所述鎳基催化劑的載體為氧化鋁、主催化劑為Ni、助催化劑Mg。

8.根據權利要求1所述的生物質雙模式重整氣化制備純凈合成氣的方法，其特征在于，主催化劑金屬的負載量是載體重量的10wt%；所述助催化劑與所述主催化劑的物質的質量比值為0.16。

9.根據權利要求1-8任一項所述的生物質雙模式重整氣化制備純凈合成氣的方法，其特征在于，所述鎳基催化劑的制備方法如下：

a、將主催化劑金屬的前體和助催化劑金屬的前體溶于去離子水中，加熱至沸騰；

b、載體在快速攪拌下加入熱溶液中，繼續加熱攪拌至載體變干，得到催化劑前體；

c、將所得催化劑前體在空氣中加熱到300℃并保持2h；之后將催化劑前體在600℃煅燒3h，得到初級催化劑，初級催化劑在使用前再用氫氣活化。

10.根據權利要求9所述的生物質雙模式重整氣化制備純凈合成氣的方法，其特征在于，所述主催化劑金屬的前體是Ni(NO₃)₂·6H₂O；所述助催化劑金屬的前體為Mg(NO₃)₂·6H₂O。