[發(fā)明專利]一種利用生物質(zhì)生產(chǎn)燃料油和化工原料的工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611043926.4
• 申請(qǐng)日: 2016-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108085047B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林科;李林;郭立新;崔永君;江莉龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京華石聯(lián)合能源科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): C10G1/06
• 分類號(hào): C10G1/06;C10G1/08;B01J23/28;B01J23/30;B01J23/745;B01J23/755;B01J23/888
• 代理公司: 北京三聚陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)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(lǐng)域，具體涉及一種利用生物質(zhì)生產(chǎn)燃料油和化工原料的工藝，包括：配制含有第一催化劑、硫化劑和生物質(zhì)的漿液，通入氫氣以發(fā)生一級(jí)加氫反應(yīng)，控制反應(yīng)壓力為13～25MPa、反應(yīng)溫度為200～350℃，得到一級(jí)加氫產(chǎn)物；將第二催化劑、硫化劑與溶劑油混合制得催化劑油漿，加入催化劑油漿并通入氫氣以發(fā)生二級(jí)加氫反應(yīng)，控制反應(yīng)壓力為13～25MPa、反應(yīng)溫度為380～480℃，得到二級(jí)加氫產(chǎn)物；二級(jí)加氫產(chǎn)物經(jīng)分離后分別得到燃料油和化工原料。本發(fā)明提供了一種反應(yīng)效率高、無(wú)焦炭產(chǎn)生、液收高的利用生物質(zhì)生產(chǎn)燃料油和化工原料的工藝。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物能源領(lǐng)域，具體涉及一種利用生物質(zhì)生產(chǎn)燃料油和化工原料的工藝。

背景技術(shù)

生物質(zhì)是指一切直接或間接利用綠色植物光合作用形成的有機(jī)物質(zhì)，包括植物、動(dòng)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(hù)出發(fā)，生物質(zhì)的開(kāi)發(fā)利用已成為當(dāng)前發(fā)展可再生能源的戰(zhàn)略重點(diǎn)。

生物質(zhì)液化技術(shù)是生物質(zhì)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(zhì)直接液化技術(shù)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(dāng)?shù)臏囟取毫ο聦⑸镔|(zhì)直接從固體液化成液體。生物質(zhì)直接液化技術(shù)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(chǎn)品收率高、品質(zhì)好，但是，加壓加氫液化的反應(yīng)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(yīng)、分離等十分復(fù)雜的工序。例如，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN103242871A公開(kāi)了一種重油-生物質(zhì)加氫共液化工藝，該工藝通過(guò)將經(jīng)過(guò)干燥的生物質(zhì)預(yù)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(yīng)器中，控制反應(yīng)溫度為370℃-430℃，氫分壓為4-8MPa，進(jìn)行加氫熱裂解反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)分餾后得到生物油和焦炭。

雖然上述工藝可使生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90wt％以上且油相收率在70wt％左右，但由于該技術(shù)的反應(yīng)溫度較高，氫分壓較小，且只進(jìn)行一次液化反應(yīng)，從而造成液化過(guò)程中的水解、裂化、加氫等反應(yīng)的效率較低，最終導(dǎo)致生焦量較大，而生焦量大則必將導(dǎo)致液收低。因此，如何對(duì)現(xiàn)有的生物質(zhì)液化工藝進(jìn)行改進(jìn)以克服其反應(yīng)效率低、生焦量大的缺陷，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言依舊是一個(gè)亟待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有的生物質(zhì)液化工藝中的水解、裂化、加氫等反應(yīng)不充分、焦炭縮聚現(xiàn)象嚴(yán)重的缺陷，進(jìn)而提供一種反應(yīng)效率高、無(wú)焦炭產(chǎn)生、液收高的生物質(zhì)的多級(jí)液化工藝。

為此，本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：

一種利用生物質(zhì)生產(chǎn)燃料油和化工原料的工藝，其特征在于，包括如下步驟：

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

(2)將第二催化劑、硫化劑與溶劑油混合制得催化劑油漿，向所述一級(jí)加氫產(chǎn)物中加入所述催化劑油漿并通入氫氣以發(fā)生二級(jí)加氫反應(yīng)，控制反應(yīng)壓力為13～25MPa、反應(yīng)溫度為380～480℃，得到二級(jí)加氫產(chǎn)物；

(3)所述二級(jí)加氫產(chǎn)物經(jīng)分離后分別得到燃料油和化工原料；

其中，所述溶劑油為動(dòng)物油、植物油或本工藝制得的燃料油中的一種或多種。

所述步驟(1)中：

所述硫化劑與所述第一催化劑的質(zhì)量比為(0.4～1)：1；

所述第一催化劑的添加量為所述漿液質(zhì)量的0.1～10wt％，優(yōu)選為2wt％；

所述生物質(zhì)的用量為所述漿液質(zhì)量的10～50wt％，優(yōu)選為30～40wt％。