[發(fā)明專利]一種生物質(zhì)原位-非原位催化熱解方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310257326.1
• 申請(qǐng)日: 2023-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN116376575A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊華美;李靖;張瑤;莊文昌;宋明;堵錫華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐州工程學(xué)院
• 主分類號(hào): C10B53/02
• 分類號(hào): C10B53/02;C10B57/12;C10B57/16;C10K3/04
• 代理公司: 成都東恒知盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 51304
• 代理人: 何健雄

1.一種生物質(zhì)原位-非原位催化熱解的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)稱取一定量的原位催化劑和溶劑，混合，攪拌，配制成一定濃度的溶液；

(2)稱量一定量的生物質(zhì)原料加入到步驟(1)的溶液中，所用溶劑量需要能夠完全浸漬生物質(zhì)原料，攪拌，使其充分混合，在不斷攪拌下浸漬處理一定時(shí)間；烘干去除溶劑，并在真空干燥箱中進(jìn)行干燥，得到生物質(zhì)-原位催化劑混合物Cat-Bio；

(3)將步驟(2)中的生物質(zhì)-原位催化劑混合物Cat-Bio置于兩段熱解反應(yīng)器中的第一加熱區(qū)，在一定溫度下進(jìn)行原位催化熱解得到生物質(zhì)炭渣，將第一加熱區(qū)溫度繼續(xù)升高至一定溫度進(jìn)行高溫碳化，或?qū)⑸镔|(zhì)炭渣置于管式爐中進(jìn)行高溫碳化調(diào)控，優(yōu)選地，所述碳化溫度為750-1000℃，碳化時(shí)間為2-3h，得到負(fù)載型生物質(zhì)碳基催化劑FZ/C；

(4)將步驟(2)中的生物質(zhì)-原位催化劑混合物Cat-Bio置于兩段熱解反應(yīng)器中的第一加熱區(qū)，將步驟(3)中的負(fù)載型生物質(zhì)碳基催化劑FZ/C置于兩段熱解反應(yīng)器中的第二加熱區(qū)，分別調(diào)控第一加熱區(qū)溫度和第二加熱區(qū)溫度以及加熱時(shí)間，依次進(jìn)行Cat-Bio的原位催化熱解和熱解蒸汽的非原位催化重整，采用多級(jí)冷肼收集液體產(chǎn)物；

(5)反應(yīng)結(jié)束后，移除液體收集裝置，將第一加熱區(qū)溫度繼續(xù)升高至一定溫度進(jìn)行高溫碳化，或?qū)⑸镔|(zhì)炭渣置于管式爐中進(jìn)行高溫碳化調(diào)控，優(yōu)選地，所述碳化溫度為750-1000℃，碳化時(shí)間為2-3h，得到負(fù)載型生物質(zhì)碳基催化劑FZ/C，收集FZ/C用于下一次的生物質(zhì)原位-非原位催化熱解的制備。

2.如權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)原位-非原位催化熱解的方法，其特征在于：步驟(1)中所述溶劑為水或乙醇。

3.如權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)原位-非原位催化熱解的方法，其特征在于：所述生物質(zhì)原料為富含纖維素的木質(zhì)原料或酶解木質(zhì)素。

4.如權(quán)利要求3所述的一種生物質(zhì)原位-非原位催化熱解的方法，其特征在于：所述木質(zhì)原料選自木屑、秸稈中的一種或幾種。

5.如權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)原位-非原位催化熱解的方法，其特征在于：所述原位催化劑選自金屬鹽或固體酸中的一種或幾種。

6.如權(quán)利要求5所述的一種生物質(zhì)原位-非原位催化熱解的方法，其特征在于：所述原位催化劑為FeCl₃、NiCl₂、ZnCl₂、磷鎢酸中的一種或者多種。

7.如權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)原位-非原位催化熱解的方法，其特征在于：步驟(2)中生物質(zhì)原料與原位催化劑配比為100:0.1-100:25。

8.如權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)原位-非原位催化熱解的方法，其特征在于：步驟(2)中浸漬處理時(shí)間為3-6h。

9.如權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)原位-非原位催化熱解的方法，其特征在于：步驟(4)中所述第一加熱區(qū)溫度為450-750℃，述第二加熱區(qū)溫度為550-800℃，加熱時(shí)間為5min-30min。

10.如權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)原位-非原位催化熱解的方法，其特征在于：步驟(4)中生物質(zhì)-原位催化劑混合物Cat-Bio與負(fù)載型生物質(zhì)碳基催化劑FZ/C的比例是10:1-10:5。