[發明專利]一種生物質/低階煤制備固體燃料的方法

在審

• 申請號: 201810556291.0
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108865311A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 左海濱;趙駿
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C10L5/04
• 分類號: C10L5/04;C10L9/00;C10B57/04;C10B53/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種生物質/低階煤制備固體燃料的方法，其特征在于，制備步驟如下：

(1)將含灰量為1-10％的生物質干燥粉碎至200目以下；

(2)將含灰量為10-25％的低階煤干燥粉碎至100目以下；

(3)將上述煤粉，生物質按照一定比例進行混合，高溫高壓下通過有機溶劑熱解得到固體燃料；所述固體燃料由煤和生物質中可溶于有機溶劑的成分構成，富含有大量的脂肪烴及部分芳香烴。

2.根據權利要求1所述的一種生物質/低階煤制備固體燃料的方法，其特征在于，所述固體燃料是指在無氧環境使用有機溶劑對固定碳含量在57％-77％的低階煤和30％-50％的生物質熱溶解，從而得到的可溶成分，以含氮雜環和多環芳烴作為有機溶劑，其中，溶出溫度300-400℃，原料和有機溶劑的比例4g/400mL-32g/400mL。對溶出組分進行閃蒸，過濾，蒸餾，干燥得到固體燃料。

3.根據權利要求2所述的一種生物質/低階煤制備固體燃料的方法，其特征在于，所述制備步驟如下：

(1)采用1L高壓反應釜作為生物質/低階煤和有機溶劑的反應容器，將生物質和低階煤破碎混合，攪拌均勻配置原料；量取4g-32g原料和400mL有機溶劑加入高壓反應釜內并使其混合；

(2)向反應釜內以400mL/min的速率通入高純氮氣以保證釜內無氧環境及保持一定的釜內壓力，關閉出氣口和進氣口，釜內初始壓力為0-3Mpa，控制反應釜升溫至300-400℃，保溫1h；

(3)整個制備過程采用機械攪拌槳不斷攪拌，確保固液兩相充分接觸。

4.根據權利要求2所述的一種生物質/低階煤制備固體燃料的方法，其特征在于所述有機溶劑主要包括極性溶劑(氮甲基吡咯烷酮、一甲基萘、二甲基萘)以及非極性溶劑(二硫化碳、苯、四氫呋喃)組成的混合溶液。有機溶劑的濃度為99％，沸點區間為200-400℃。

5.根據權利要求2所述的一種生物質/低階煤制備固體燃料的方法，其特征在于所述含氮雜環為N-甲基吡咯烷酮。

6.根據權利要求2所述的一種生物質/低階煤制備固體燃料的方法，其特征在于所述多環芳烴為一甲基萘或四氫化萘或兩種的組合。

7.根據權利要求2所述的一種生物質/低階煤制備固體燃料的方法，其特征在于所述生物質是指廢棄的、主要由纖維素、半纖維素和木質素組成的木質纖維素類生物質材料，包含玉米稈，松木渣，稻草秸稈，玉米芯，甘蔗渣，杉木渣，林業和農業加工的廢棄物和它們的混合物。

8.根據權利要求2所述的一種生物質/低階煤制備固體燃料的方法，其特征在于所述機械攪拌速率為100-200r/min，攪拌時間為45-60min。

9.根據權利要求2所述的一種生物質/低階煤制備固體燃料的方法，其特征在于所述完全無氧環境具體為在氫氣或氮氣氣氛下。

10.根據權利要求2所述的一種生物質/低階煤制備固體燃料的方法，其特征在于所述干燥為兩段式干燥；第一段干燥溫度為40-60℃，干燥時間為1-2h；第二段為真空干燥，溫度100-120℃，干燥時間為10-12h。