[發(fā)明專利]城市生活垃圾轉化生產(chǎn)氫氣的方法

在審

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• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN112143525A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設計）人: 次東輝;高浩華;萇亮;杜萬斗;李文華
• 申請（專利權）人: 國家能源投資集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: C10J3/46
• 分類號: C10J3/46;C10J3/58
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;喬雪微

1.一種城市生活垃圾轉化生產(chǎn)氫氣的方法，該方法包括：

(1)城市生活垃圾經(jīng)篩分除去不可燃物后，瀝出其中的水分，分別得到垃圾廢液和垃圾原料；

(2)將所述垃圾原料送入熱解反應器，在所述熱解反應器的間接加熱下進行干燥和熱解反應，得到垃圾半焦和熱解氣；所述熱解反應器中的最終熱解溫度為350-650℃，所述垃圾原料的停留時間為20-120min；

(3)將所述垃圾半焦、所述垃圾廢液與煤粉和分散劑混合并研磨，制得水煤漿；

(4)將所述水煤漿、所述熱解氣送入氣化爐，使所述水煤漿在氣化劑的存在下進行氣化反應，同時使所述熱解氣進一步裂解，得到粗合成氣和灰渣；

(5)將部分所述粗合成氣與所述熱解反應器間接換熱，作為所述垃圾原料進行干燥和熱解反應的熱源；之后與剩余部分的所述粗合成氣混合，依次經(jīng)凈化、變換反應，使氣體中的CO變換成H₂。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，步驟(1)中，所得到的垃圾原料中的水含量較所述城市生活垃圾的水含量下降了20-60％。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，步驟(2)中，所述熱解反應器中的最終熱解溫度為450-600℃。

4.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，步驟(3)中，所述分散劑選自萘系分散劑、亞甲基雙萘磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈉和甲基萘磺酸鹽甲醛縮合物中的至少一種。

5.根據(jù)權利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，步驟(3)中，以所制得的水煤漿的總重量為基準，所述垃圾半焦的用量為30-50重量％，所述垃圾廢液的用量為35-44重量％，所述煤粉的用量為10-30重量％，所述分散劑的用量為0.8-1.5重量％。

6.根據(jù)權利要求1-5中任意一項所述的方法，其中，步驟(4)中，所述氣化反應的條件包括：氧碳比為0.8-1.05m³/kg，氣化壓力為3-6MPa；

優(yōu)選地，所述氣化反應的溫度為1300-1600℃。

7.根據(jù)權利要求1-6中任意一項所述的方法，其中，步驟(4)中，所述氣化劑選自氧氣、空氣和富氧空氣中的至少一種，優(yōu)選為氧氣。

8.根據(jù)權利要求1-7中任意一項所述的方法，其中，步驟(5)中，返回所述熱解反應器進行間接換熱的粗合成氣與所述剩余部分的粗合成氣的用量之比為1：0.5-3。

9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述凈化的過程包括：

S1：將所述粗合成氣除塵，得到除塵后氣體與粉塵、飛灰；

S2：將所述除塵后氣體進行凈化脫酸，得到合成氣；

S3：將所述粉塵、飛灰返回所述氣化爐進行高溫熔渣處理。

10.根據(jù)權利要求1-9中任意一項所述的方法，其中，該方法還包括：

(6)將步驟(5)所得產(chǎn)物進行干燥和分離，得到產(chǎn)品氫氣和馳放氣，所述馳放氣返回所述氣化爐進行氣化反應。