[發(fā)明專利]一種生物質的多級液化工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611039494.X
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN108085036B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設計）人: 林科;李林;郭立新;崔永君;江莉龍
• 申請（專利權）人: 北京華石聯(lián)合能源科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: C10G1/00
• 分類號: C10G1/00;C10G1/02;C10G1/06;C10G1/08
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 閆聰彥;李敏

本發(fā)明涉及生物能源領域，具體涉及一種生物質的多級液化工藝，包括如下步驟：配制含有第一催化劑和生物質的漿液，向漿液中通入氫氣以發(fā)生一級加氫反應；然后加入第二催化劑，并再次通入氫氣以發(fā)生二級加氫反應，最終制得生物油；控制兩次反應的壓力均為13～25MPa、第一次反應的溫度為200～350℃、第二次反應的溫度為380～480℃。本發(fā)明提供了一種反應效率高、無焦炭產生、液收高的生物質的多級液化工藝。

技術領域

本發(fā)明涉及生物能源領域，具體涉及一種生物質的多級液化工藝。

背景技術

生物質是指一切直接或間接利用綠色植物光合作用形成的有機物質，包括植物、動物、微生物及其排泄與代謝物，它具有可再生性、低污染性和廣泛分布性，因此，從能源安全和環(huán)境保護出發(fā)，生物質的開發(fā)利用已成為當前發(fā)展可再生能源的戰(zhàn)略重點。

生物質液化技術是生物質資源利用中的重要組成部分，目前主要可分為間接液化和直接液化兩大類，其中，生物質直接液化技術是指在溶劑或催化劑的作用下，采用水解、超臨界液化或通入氫氣、惰性氣體等，在適當?shù)臏囟取毫ο聦⑸镔|直接從固體液化成液體。生物質直接液化技術主要有熱解液化、催化液化和加壓加氫液化等，尤其以加壓加氫液化產品收率高、品質好，但是，加壓加氫液化的反應條件苛刻，另外還包括固體物料干燥、粉碎、制漿、升溫、加壓、反應、分離等十分復雜的工序。例如，中國專利文獻CN103242871A公開了一種重油-生物質加氫共液化工藝，該工藝通過將經過干燥的生物質預粉碎至40～100目后再與重油混合形成漿料，并向此漿料中加入催化劑和硫化劑，而后置于漿態(tài)床加氫反應器中，控制反應溫度為370℃-430℃，氫分壓為4-8MPa，進行加氫熱裂解反應，反應產物經分餾后得到生物油和焦炭。

雖然上述工藝可使生物質的轉化率達到90wt％以上且油相收率在70wt％左右，但由于該技術的反應溫度較高，氫分壓較小，且只進行一次液化反應，從而造成液化過程中的水解、裂化、加氫等反應的效率較低，最終導致生焦量較大，而生焦量大則必將導致液收低。因此，如何對現(xiàn)有的生物質液化工藝進行改進以克服其反應效率低、生焦量大的缺陷，這對于本領域技術人員而言依舊是一個亟待解決的技術難題。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有的生物質液化工藝中的水解、裂化、加氫等反應不充分、焦炭縮聚現(xiàn)象嚴重的缺陷，進而提供一種反應效率高、無焦炭產生、液收高的生物質的多級液化工藝。

為此，本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案如下：

一種生物質的多級液化工藝，包括如下步驟：

(1)配制含有第一催化劑和生物質的漿液，向所述漿液中通入氫氣以發(fā)生一級加氫反應，控制反應壓力為13～25MPa、反應溫度為200～350℃，得到一級加氫產物；

(2)向所述一級加氫產物中加入第二催化劑并通入氫氣以發(fā)生二級加氫反應，控制反應壓力為13～25MPa、反應溫度為380～480℃，得到二級加氫產物，所述二級加氫產物經分離后最終得到生物油。

在所述漿液中，所述生物質的含量為10～50wt％，優(yōu)選為30～40wt％。

在所述漿液中，所述第一催化劑的含量為0.1～10wt％，優(yōu)選為2wt％；所述第一催化劑的粒徑為5μm-500μm；

所述第二催化劑的投加量為所述一級加氫產物質量的0.5～2wt％，所述第二催化劑的粒徑為5μm-500μm；

在將所述第二催化劑加入至所述一級加氫產物中之前，還包括將所述第二催化劑配制成催化劑油漿的步驟，其具體為：

將所述第二催化劑與溶劑油按質量比為(1～2)：10的比例混合即制得所述催化劑油漿；所述溶劑油為動物油、植物油或本工藝制得的生物油中的一種或幾種。

所述漿液的配制方法為：