[發明專利]一種用生物質全組分制備車用生物燃油的方法

有效

• 申請號: 201510683856.8
• 申請日: 2015-10-20
• 公開（公告）號: CN105602599B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 陳冠益;姚金剛;顏蓓蓓;劉靜;單銳;李婉晴;程占軍
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C10G1/00
• 分類號: C10G1/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 陸藝

1.用生物質全組分制備車用生物燃油的方法，其特征是包括如下步驟：

1)使用生物質全組分制備車用生物燃油的裝置，所述裝置包括：進料倉(2)通過螺旋進料器(3)與流化床(5)的下部連接；螺旋進料器(3)的外壁包被有換熱器(4)；流化床(5)頂部的出料口通過管道與旋風分離器(6)的上部連接，旋風分離器(6)的底部連接有集炭罐(12)，旋風分離器(6)的頂部通過管道與第一氣液分離器(7)連接；第一氣液分離器(7)的底部與第一收集罐(13)連接，第一氣液分離器(7)的下部通過管道與第二閥門(29)連接后再與固定床(8)的頂部連接；輕油儲罐(16)通過管道依次與第三流動泵(21)和第二預熱器(22)連接后再與固定床(8)的頂部連接；CO儲罐(23)通過管道與固定床(8)的頂部連接，H₂儲罐(24)通過管道與固定床(8)的頂部連接；固定床(8)的底部與第二氣液分離器(9)連接，第二氣液分離器(9)的底部與第二收集罐(25)連接，第二氣液分離器(9)的下部通過管道依次與煤氣表(10)和儲氣柜(11)連接；重油儲罐(14)通過管道依次與第一流動泵(17)和第一三通(27)連接后再與流化床(5)的中部連接，第一三通(27)通過管道與第一閥門(28)連接后再與重油儲罐(14)連接；載氣瓶(1)通過管道與第二三通(26)連接，第二三通(26)分別通過管道與進料倉(2)的頂部和第一預熱器(20)連接，第一預熱器(20)通過管道與流化床(5)的底部連接；水罐(15)通過管道依次與第二流動泵(18)、第三預熱器(19)連接后再與流化床(5)的底部連接；

2)關閉第一閥門(28)、將生物質原料稻殼放置于進料倉(2)，打開載氣瓶(1)；在流化床(5)中加入催化劑A；開啟第一預熱器(20)并調節第一預熱器(20)內部的溫度至350℃-450℃；調整載氣至400-5000ml/min，并吹掃10-30min；開啟流化床(5)并調節流化床(5)內部的溫度至350℃-550℃；開啟旋風分離器(6)，在固定床(8)中加入催化劑B，開啟固定床(8)并調節固定床(8)內的溫度在190℃-400℃和壓力在2.1MPa-3.5MPa；開啟換熱器(4)并調節換熱器(4)內的溫度在0℃-10℃；開啟第一氣液分離器(7)和第二氣液分離器(9)，調節第一氣液分離器(7)和第二氣液分離器(9)的溫度為-10～0℃；開啟螺旋進料器(3)、CO儲罐(23)和H₂儲罐(24)，進行熱解反應；反應結束后，關閉螺旋進料器(3)、載氣瓶(1)、CO儲罐(23)、H₂儲罐(24)、流化床(5)、旋風分離器(6)、固定床(8)、換熱器(4)、第一氣液分離器(7)、第二氣液分離器(9)和第一預熱器(20)；在第二收集罐(25)中收集終產物生物汽油/生物柴油，尾氣通過煤氣表(10)進入儲氣柜(11)中儲存；從集炭罐(12)中收集的生物炭放入進料倉(2)中；從第一收集罐(13)收集的生物油進行蒸餾，分別獲得生物油水相、生物油輕質組分和生物油重質組分：將生物油水相放入水罐(15)中，生物油輕質組分放入輕油儲罐(16)中，將生物油重質組分放入重油儲罐(14)中；

3)關閉第二閥門(29)，在固定床(8)中加入催化劑C，開啟固定床(8)并調節固定床(8)內的溫度在100℃-180℃和壓力在4MPa-8MPa；開啟第二氣液分離器(9)，調節第二氣液分離器(9)的溫度為-10～0℃；開啟第二預熱器(22)并調節第二預熱器(22)的溫度在100℃-180℃；開啟H₂儲罐(24)，開啟第三流動泵(21)；進行催化加氫反應；反應結束后，開啟第二閥門(29)，關閉第三流動泵(21)、H₂儲罐(24)、固定床(8)、第二預熱器(22)和第二氣液分離器(9)；在第二收集罐(25)中收集終產物生物汽油/生物柴油，尾氣通過煤氣表(10)進入儲氣柜(11)中儲存；

4)打開載氣瓶(1)；在流化床(5)中加入催化劑D；開啟第一預熱器(20)并調節第一預熱器(20)內部的溫度至350℃-450℃；調整載氣至400-5000ml/min，并吹掃10-30min；開啟流化床(5)并調節流化床(5)內部的溫度至600℃-1500℃；開啟旋風分離器(6)，在固定床(8)中加入催化劑B，開啟固定床(8)并調節固定床(8)內的溫度在190℃-400℃和壓力在2.1MPa-3.5MPa；開啟換熱器(4)并調節換熱器(4)內的溫度在0℃-10℃；開啟第三預熱器(19)并調節第三預熱器(19)的溫度控在300℃-450℃；開啟第一氣液分離器(7)和第二氣液分離器(9)，調節第一氣液分離器(7)和第二氣液分離器(9)的溫度為-10～0℃；開啟螺旋進料器(3)、第一流動泵(17)、第二流動泵(18)、CO儲罐(23)和H₂儲罐(24)，進行催化共氣化反應；反應結束后，關閉第一流動泵(17)、第二流動泵(18)、螺旋進料器(3)、第一預熱器(20)、第三預熱器(19)、載氣瓶(1)、CO儲罐(23)、H₂儲罐(24)、流化床(5)、旋風分離器(6)、固定床(8)、換熱器(4)、第一氣液分離器(7)和第二氣液分離器(9)；開啟第一閥門(28)；在第二收集罐(25)中收集終產物生物汽油/生物柴油，尾氣通過煤氣表(10)進入儲氣柜(11)中儲存；

所述催化劑A為ZSM-5、白云石、HY、Ni/Al₂O₃、水滑石、氧化鈣、三氧化二鋁、氧化鎂、木炭、活化鋁、高嶺石、蒙脫石、伊利石、菱美石、方解石、橄欖石或鐵礦石；

所述催化劑B為Co-Mn/SiO₂、ZSM-5、Ni/Al₂O₃、Ni-Mg整體式催化劑或Fe₂O₃；

所述催化劑C為Raney-Ni、Pt或Pd；

所述催化劑D為煅燒巖石、橄欖石、黏土礦、木炭、活化鋁、沸石或Ni/Al₂O₃。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述載氣為Ar、He、N₂、CO₂、空氣、O₂、H₂或H₂O。