[發(fā)明專利]一種生物質(zhì)催化熱解方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910095199.3
• 申請(qǐng)日: 2019-01-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109796999B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊永勝;金麗珠;紀(jì)瑋;王佳偉;熊永蓮;陳玉煒;金仁瀚;嚴(yán)軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鹽城工學(xué)院
• 主分類號(hào): C10G1/00
• 分類號(hào): C10G1/00;B01J20/20;B01J20/30
• 代理公司: 32224 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 朱海琳;董建林

本發(fā)明公開(kāi)了一種生物質(zhì)催化熱解方法，包括以下步驟：采用負(fù)載型磷鎢酸HZSM?5作為活性劑，其中磷鎢酸的負(fù)載量為5?15％；將TiC和SiC粉體組成的混合物作為復(fù)合吸波劑，其中TiC與SiC質(zhì)量比為(0.2?0.4)：1；將所述活性劑與復(fù)合吸波劑組成的混合物作為微波誘導(dǎo)催化劑，所述活性劑與所述復(fù)合吸波劑質(zhì)量比為(0.6?1)：1；將所述微波誘導(dǎo)催化劑與生物質(zhì)按質(zhì)量比(0.3?0.5)：1進(jìn)行均勻混合，將混合物移入微波反應(yīng)器進(jìn)行催化熱解反應(yīng)，微波功率為400～600W，真空壓力為10～30kPa，反應(yīng)時(shí)間為3～5min，將抽出的熱解氣進(jìn)行冷凝后得到液相產(chǎn)物，上層油相即為生物油；將反應(yīng)器中殘留的固體產(chǎn)物經(jīng)蒸餾水洗滌、分離、干燥得生物質(zhì)炭副產(chǎn)物。本發(fā)明具有生物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率高，單環(huán)芳香烴類化合物選擇性高以及副產(chǎn)物生物炭吸附性能強(qiáng)的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)催化熱解方法，屬于生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

生物質(zhì)能作為唯一可直接轉(zhuǎn)換成含碳液體燃料的可再生能源，對(duì)其開(kāi)發(fā)利用在化石燃料日益枯竭和環(huán)境日趨惡化的今天變得越來(lái)越重要。在生物質(zhì)熱解過(guò)程中加入催化劑，進(jìn)行生物質(zhì)的催化熱解，有助于提高生物油的燃料品位。目前，生物質(zhì)催化熱解中采用的催化活性劑主要有堿金屬類(Na₂CO₃、KCl和K₂CO₃等)、堿土金屬類(CaCl₂、MgCl₂和BaCl₂等)、金屬氧化物類(MnO₂、Al₂O₃和CuO等)和分子篩類(HZSM-5、HY和MCM-41等)，大部分活性劑均具有良好的裂解脫氧性能，其中HZSM-5作用效果最為明顯，得到研究者們的廣泛關(guān)注(Tan S,Zhang ZJ,Sun JP,et al.Recent progress of catalytic pyrolysis ofbiomass by HZSM-5[J].Chinese Journal of Catalysis,2013,34(4):641-650)。盡管采用普通HZSM-5進(jìn)行生物質(zhì)催化熱解可以得到一定數(shù)量的芳香烴類化合物，但是多環(huán)或稠環(huán)芳香烴等對(duì)環(huán)境和人體危害較大的烴類占比較高，并且所得生物油中含氧芳基化合物、含氧醛酮類化合物仍占有較高的組成比例(Rabiu SD,Auta M,Kova AS.An upgraded bio-oil produced from sugarcane bagasse via the use of HZSM-5zeolite catalyst[J].Egyptian Journal of Petroleum,2018,27(4):589-594.)。含氧有機(jī)物的存在嚴(yán)重制約著生物油的燃料品位。因此，需要對(duì)普通HZSM-5進(jìn)行改性。