[發(fā)明專利]一種生物質(zhì)的多級液化工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711419138.5
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108277036B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林科;李林;郭立新
• 申請（專利權(quán)）人: 北京三聚環(huán)保新材料股份有限公司
• 主分類號: C10G1/06
• 分類號: C10G1/06;C10G1/08
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜

本發(fā)明涉及生物能源領(lǐng)域，具體涉及一種生物質(zhì)的多級液化工藝，其漿液的配制步驟為，將植物油渣依次進(jìn)行干燥、初粉碎、壓縮和二次粉碎，而后與第一催化劑混合得到混合物，將上述混合物加入至油品中研磨制漿即得植物油渣濃度為50?65wt％的漿液。本發(fā)明首創(chuàng)性的將植物油渣進(jìn)行了先壓縮后二次粉碎的處理工藝，通過將生物質(zhì)進(jìn)行壓縮處理，使松散的植物油渣先后經(jīng)歷重新排位、機(jī)械變形等階段，使得植物油渣的體積大幅度降低，由此可減少植物油渣的孔隙率，增大其密度和比重，使之有利于分散在油品中，并可提高其在油品中的含量，增加反應(yīng)物料的濃度，提高了泵在單位時間內(nèi)對生物質(zhì)的輸送量，保證了泵的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)和輸送。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物能源領(lǐng)域，具體涉及一種生物質(zhì)的多級液化工藝。

背景技術(shù)

廣義上的生物質(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、動物、微生物及其排泄與代謝物，狹義上的生物質(zhì)包括棕櫚油渣、大豆油渣、花生油渣、皂角油渣、亞麻油渣等各種植物油渣和植物秸稈。生物質(zhì)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)的開發(fā)利用已成為當(dāng)前發(fā)展可再生能源的戰(zhàn)略重點。

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，生物質(zhì)的液化機(jī)理如下：生物質(zhì)首先裂解成低聚體，然后再經(jīng)脫水、脫羥基、脫氫、脫氧和脫羧基而形成小分子化合物，小分子化合物接著通過縮合、環(huán)化、聚合等反應(yīng)而生成新的化合物。目前生物質(zhì)液化技術(shù)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，其一般包括固體物料的干燥、粉碎、制漿、升溫、加壓、反應(yīng)、分離等復(fù)雜工序。例如，中國專利文獻(xiàn)CN103540414A公開了一種棕櫚油渣和酸化油煉制生物柴油的方法，其首先將棕櫚油渣和酸化油預(yù)熱為液體，而后用高溫油泵將液態(tài)的棕櫚油渣和酸化油送入到電熱爐中加熱，在200℃以內(nèi)完成水分蒸發(fā)，在220-380℃之間蒸發(fā)出油蒸汽，油蒸汽經(jīng)過裂解催化劑管道，催化后轉(zhuǎn)變成18碳以下短鏈脂肪酸，然后短鏈脂肪酸酯化，最后將酯化后的短鏈脂肪酸轉(zhuǎn)化為生物柴油。

上述工藝實現(xiàn)了由植物油渣向生物油的轉(zhuǎn)換。但上述技術(shù)中，一方面，由棕櫚油渣和酸化油形成的漿料需要由泵輸送至裂解催化劑管道中，而多數(shù)植物油渣因具有豐富的孔隙率造成其比重較低，使之較難溶于溶劑油中，造成漿液中植物油渣的濃度較低，從而導(dǎo)致泵在單位時間內(nèi)對植物油渣的輸送量有限，造成上述工藝的生產(chǎn)效率較低、工業(yè)成本較高、能耗較大；另一方面，具有孔隙率的植物油渣易漂浮于溶劑油表面，加之作為漿料溶劑的酸化油粘度較大，使得上述漿料不易流動，易造成輸送管道的堵塞從而難以實現(xiàn)泵的平穩(wěn)運(yùn)輸。現(xiàn)有技術(shù)雖然嘗試在漿液中加入分散劑來提高植物油渣在漿液中的濃度及分散性，但分散劑的加入往往會影響制得的生物油的品質(zhì)。

為此，如何對現(xiàn)有的生物質(zhì)的裂解催化工藝進(jìn)行改進(jìn)以增加漿液中植物油渣的濃度、提高單位時間內(nèi)泵對植物油渣的輸送量、實現(xiàn)泵的平穩(wěn)運(yùn)輸、降低能耗這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言依舊是一個亟待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有的生物質(zhì)裂解催化工藝中，泵對生物質(zhì)的輸送量少且運(yùn)輸不平穩(wěn)、能耗高的缺陷，進(jìn)而提供一種生物質(zhì)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(shù)方案如下：

一種生物質(zhì)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(zhì)的漿液，向所述漿液中通入氫氣以發(fā)生一級加氫反應(yīng)，控制反應(yīng)壓力為15～25MPa、反應(yīng)溫度為250～350℃，得到一級加氫產(chǎn)物；

所述生物質(zhì)為植物油渣，所述漿液的配制步驟為，將植物油渣依次進(jìn)行干燥、初粉碎、壓縮和二次粉碎，而后與所述第一催化劑混合得到混合物，將所述混合物加入至油品中研磨制漿，得到植物油渣濃度為30～60wt％的所述漿液；