[發明專利]一種生物質的一鍋法液化工藝

有效

• 申請號: 201711420263.8
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108264916B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 林科;李林;郭立新
• 申請（專利權）人: 北京三聚環保新材料股份有限公司
• 主分類號: C10G1/06
• 分類號: C10G1/06;B01J23/888;B01J23/652
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜

本發明提供的生物質的一鍋法液化工藝，其漿液的配制步驟為，將植物油渣依次進行干燥、初粉碎、壓縮和二次粉碎，而后與催化劑、硫化劑混合得到混合物，將上述混合物加入至水中，得到植物油渣濃度為40?50wt％的所述漿液。本發明首創性的將植物油渣進行了先壓縮后二次粉碎的處理，通過將生物質進行壓縮處理，使松散的植物油渣先后經歷重新排位、機械變性等階段，使得植物油渣的體積大幅度降低，由此可增大其密度和比重，使之有利于分散在水中，并可提高其在水中的含量，由此可提高泵在單位時間內對植物油渣的輸送量，從而提高整個生物質液化工藝的效率、降低工業成本和能耗，同時也實現了泵的平穩運轉與輸送。

技術領域

本發明涉及生物能源轉化技術領域，具體涉及一種生物質的一鍋法液化工藝。

背景技術

煤炭、原油、天然氣、油頁巖等化石非再生能源隨著社會經濟的快速發展而日趨枯竭，以及它們燃燒后產生的CO₂、SO₂、NO_x等污染物所造成的日益嚴重的環境污染，這使得人類不得不認真考慮獲取能源的途徑和改善環境的方法。生物質是一種可再生能源，其在滿足能源需求、減少環境污染、改善能源結構方面都具備巨大的潛力和優勢，生物質是指一切直接或間接可利用的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、廣泛分布性。近些年來，對生物質能源的轉化和利用一直朝著高效、清潔的方向前進，生物質液化技術是其中的重要組成部分。

生物質直接液化得到液化油是生物質資源利用中的重要組成部分。生物質的液化機理如下：生物質首先裂解成低聚體，然后再經脫水、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、環化、聚合等反應而生成新的化合物。目前生物質液化技術主要有間接液化和直接液化兩類，其中直接液化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，在適當的溫度、壓力下將生物質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、加壓加氫液化等，尤其以加氫加壓液化的產品收率高，品質好，其一般包括固體物料干燥、粉碎、制漿、升溫、加壓、反應、分離等復雜工序。例如，中國專利文獻CN107163973A公開了一種生物質原位供氫液化制油方法，其是在生物質粉末和鋁粉組成的混合物中加入催化劑和去離子水，在280-380℃的溫度、5-30Mpa的壓力且在氮氣保護下進行供氫液化反應制得生物油，上述技術以鋁粉和水的產氫反應作為供氫源，來對生物質進行催化液化，最終制得了生物油。

但上述技術中，一方面，由于生物質(例如植物油渣)具有豐富的孔隙率造成其比重較低，使得生物質在水中的含量較低，水碳比較高，而由生物質和水形成的漿液需要由泵輸送至反應器中，從而導致泵在單位時間內對生物質的輸送量有限，造成生物質液化工藝的生產效率低、工業成本高、能耗大；另一方面，具有孔隙率的生物質易漂浮于水的表面，使得生物質和水形成的漿液不易流動，易造成輸送管道的堵塞從而難以實現泵的平穩運輸。現有技術雖然嘗試在漿液中加入分散劑來提高生物質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。此外，上述技術中制得的生物油收率也較低(其產油率僅為18.20-26.54wt％)，因此無法實現工業化的大規模生產應用。

為此，如何對現有的生物質液化工藝進行改進以增加漿液中生物質的濃度、提高單位時間內泵對生物質的輸送量、實現泵的平穩運輸、降低能耗、提高生物油收率，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。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有的生物質液化工藝中，泵對生物質的輸送量少且運輸不平穩、能耗高、生物油收率低的缺陷，進而提供一種生物質的一鍋法液化工藝。

為此，本發明解決上述問題所采用的技術方案如下：

一種生物質的一鍋法液化工藝，包括如下步驟：