[發(fā)明專利]一種垃圾生物質(zhì)燃?xì)獾脑鰵浞椒捌溲b置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510042511.4
• 申請(qǐng)日: 2015-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN104531245B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史金麟;史惠元;施俊鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 唐山信德燃?xì)饣こ逃邢薰?/a>;史惠元;史金麟
• 主分類號(hào): C10L3/00
• 分類號(hào): C10L3/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 欒波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物質(zhì)燃?xì)庠鰵?H₂)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種垃圾生物質(zhì)燃?xì)獾脑鰵浞椒捌溲b置。

背景技術(shù)

生活垃圾、秸稈、枝椏柴等統(tǒng)稱為垃圾生物質(zhì)。垃圾生物質(zhì)通過臥式氣化爐可制得熱值約5000kcal/m³的燃?xì)?，該燃?xì)夂珻O₂約22％，脫去CO₂后燃?xì)鉄嶂导s6200kcal/m³。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定天然氣熱值應(yīng)＞7500kcal/m³。熱值6200kcal/m³的燃?xì)獠荒懿⑷氤鞘刑烊粴夤芫W(wǎng)，也不能供加氣站給汽車加氣。這就需要采用甲烷化將其燃?xì)鉄嶂堤岣叩剑?500kcal/m³。甲烷化工藝要求原料氣組分中的H₂：CO比為3:1，但生物質(zhì)燃?xì)饨?jīng)脫氧工序，燃?xì)庵械腛與H₂生成H₂O排出，燃?xì)庵谢静缓琀₂或者H₂極少，CO含量卻高達(dá)40％，所以必須增H₂，否則無法甲烷化。

增H₂的原理是：向燃?xì)庵屑尤胨魵?，在設(shè)定壓力、溫度及催化劑條件下發(fā)生CO+H₂O→H₂+CO₂變換反應(yīng)，使燃?xì)饨M分中的CO減少，H₂增加。這種增H₂技術(shù)也叫CO變換技術(shù)?，F(xiàn)有變換技術(shù)有：煤制天然氣變換技術(shù)、煤制甲醇變換技術(shù)、合成氨變換技術(shù)等，其設(shè)備投資都很大，其中：

(1)煤制天然氣變換及其甲烷化，是要將煤氣中的部分CO變換成H₂，使H₂：CO比達(dá)3：1，然后在甲烷化合成塔中進(jìn)行如下反應(yīng)：3H₂+CO→CH₄+H₂O，經(jīng)干燥將H₂O排掉，煤制天然氣CH₄含量達(dá)94-96％。我國已批準(zhǔn)建設(shè)的煤制天然氣項(xiàng)目，變換及其甲烷化部分的投資沒有低于100億元的，其中變換增H₂部分的投資約占40％。我國煤制天然氣變換及其甲烷化為引進(jìn)技術(shù)，共3種：①英國戴維甲烷化技術(shù)(CRG)、②丹麥托普索甲烷化技術(shù)(TREMPTM)、③德國齊魯甲烷化技術(shù)(Lurgi)。國內(nèi)設(shè)計(jì)院只能在引進(jìn)工藝包基礎(chǔ)上進(jìn)行工程化，不能改變其工藝包參數(shù)。

(2)合成氨項(xiàng)目噸/氨投資視原料不同(煤、天然氣、焦?fàn)t煤氣)，通常為0.3萬元-0.4萬元/噸氨，年產(chǎn)30萬t合成氨項(xiàng)目，投資10億元左右，其中變換技術(shù)設(shè)備的投資占很大比例。合成氨的變換屬于深度變換，因?yàn)镃O對(duì)合成氨催化劑有毒害作用，所以，要求合成氣中CO和CO₂體積分?jǐn)?shù)小于10×10^-6，其中，出變換爐的變換氣CO體積分?jǐn)?shù)應(yīng)＜0.4％，這不能少于三級(jí)變換，1套變換增H₂設(shè)備約28臺(tái)，所以投資很大。

(3)煤制甲醇項(xiàng)目規(guī)模，通常不小于年產(chǎn)甲醇20萬t，投資不小于8-9億元，其核心是變換及其甲烷化設(shè)備(國家發(fā)改委文件規(guī)定年產(chǎn)小于100萬t甲醇的項(xiàng)目不批)。

以上現(xiàn)有變換技術(shù)的設(shè)備投資很大，不適用于垃圾生物質(zhì)制燃?xì)忭?xiàng)目，因此，現(xiàn)有變換技術(shù)無法套用到垃圾生物質(zhì)制燃?xì)忭?xiàng)目上。我國區(qū)縣城區(qū)日產(chǎn)出生活垃圾通常≤300t/d，這種規(guī)模的垃圾制氣項(xiàng)目總投資約1500萬元，其變換增H₂及其甲烷化設(shè)備工程應(yīng)＜400萬元，其中，增H₂設(shè)備工程應(yīng)＜150萬元。若投資過大，項(xiàng)目財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率(IRR)和財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值(NPV)不可行。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有煤制天然氣變換技術(shù)、煤制甲醇變換技術(shù)、合成氨變換技術(shù)，反應(yīng)熱不是在一個(gè)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)，而是輸送至鍋爐生產(chǎn)過熱蒸汽，過熱蒸汽輸送至蒸汽輪機(jī)發(fā)電，流程復(fù)雜，投資大；本發(fā)明提供了一種垃圾生物質(zhì)燃?xì)獾脑鰵浞椒?，該方法是將垃圾生物質(zhì)制得的燃?xì)?，置于一個(gè)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)增H₂，流程簡單，投資大大縮減。