一種以雙氧水為原料重整生物質(zhì)粗合成氣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物質(zhì)能源合成技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種W雙氧水為原料重整生物質(zhì) 粗合成氣的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著化石能源的日趨枯竭，W及化石能源使用帶來的霧靈等環(huán)境問題越來越嚴(yán) 重，人們對于化石能源的替代能源的研究越來越多。同時，近年來隨著賴桿焚燒帶來的大氣 污染，嚴(yán)重影響到了人們的衣食住行，更危害到了人類的身體健康，人們對于賴桿的轉(zhuǎn)化利 用的愿望也越來越強烈。而從另一方面來說，賴桿中所蘊含的生物質(zhì)能具有資源豐富、燃燒 熱值高、適用范圍廣的特點，因而是一種理想的新能源。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，W農(nóng)業(yè)廢棄物賴桿為原料，將其氣化生成制備粗合成氣(主成份為也 和C0)，然后利用所制備的粗合成氣生產(chǎn)低碳醇基燃料(例如甲醇），是一種較好的解決能源 需求的技術(shù)路線，同時也有一些有益的技術(shù)探索。但現(xiàn)有技術(shù)中所制備的粗合成氣中，其 也/C0比只有化右，而W此為原料直接制備低碳醇基燃料時，存在一定的技術(shù)難題。例如W 也/C0比為1的粗合成氣制備甲醇時，依據(jù)合成甲醇的反應(yīng)方程式:2也+ C0 = C也0H，即只 有也/C0=2時，才能較好地促進(jìn)上述甲醇的生成，同時節(jié)約粗合成氣的應(yīng)用。因而獲較高比 例的也/〇)比值仍是現(xiàn)有粗合成氣制備過程中的重點和難點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明主要目的是提供一種W雙氧水為原料重整生物質(zhì)粗合成氣的方法；同時提 供了一種利用該方法的所制備的生物質(zhì)粗合成氣;利用該方法所制備的生物質(zhì)粗合成氣其 也/C0的比值相對較高，適于制備低碳醇基燃料，例如甲醇。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案詳細(xì)介紹如下。
[0006] -種W雙氧水為原料重整生物質(zhì)粗合成氣的方法，包括如下步驟： (1) 制備催化劑，所述催化劑WZSM-5分子篩或者堇青石為載體，載體上負(fù)載可溶性金 屬鹽(載體上所負(fù)載的可溶性金屬鹽，經(jīng)馬弗爐不低于550°C般燒不少于4h后，可溶性金屬 鹽分解并進(jìn)一步氧化為金屬氧化物作為催化劑）； 所制備的催化劑，經(jīng)檢驗，其壽命在15化左右； 可溶性金屬鹽W金屬氧化物計，金屬氧化物為化0、1〇2〇5、〔6〇2、2'〇2、咖化或者?(10中的 一種或幾種任意比例的混合物； 金屬氧化物W質(zhì)量百分比計，金屬氧化物負(fù)載量（即金屬氧化物占負(fù)載有金屬氧化物 載體總質(zhì)量)為^1〇%; 所述載體，即ZSM-5分子篩或堇青石的粒徑為0.03~0.08mm; (2) 重整生物質(zhì)粗合成氣，W雙氧水為原料，利用步驟(1)所制備的催化劑，200°C~450 °C通入生物質(zhì)粗合成氣，從而調(diào)整生物質(zhì)粗合成氣中也/0)比例； 所述雙氧水具體可為質(zhì)量濃度為30%的雙氧水。
[0007] 利用所述W雙氧水為原料重整生物質(zhì)粗合成氣的方法所制備的生物質(zhì)粗合成氣， 具體包括W下步驟： (1) 制備獲得粗合成氣，具體例如W玉米忍為原料，W循環(huán)流化床氣化爐為制取設(shè)備所 制備的粗合成氣，制取具體過程為:在循環(huán)流化床氣化爐內(nèi)裝填玉米忍lOKg，氣化劑（即空 氣）由鼓風(fēng)機從底部向上吹入氣化爐內(nèi)，使玉米忍原料的燃燒氣化反應(yīng)呈沸騰狀態(tài)，氣化溫 度為750°C，空氣當(dāng)量比為0.21，氣體的產(chǎn)率為1.8m^kg，氣化產(chǎn)率為70%;所制備的粗合成 氣組份的體積比例為：出 16.19%、C0 12.34%、C2H4 2.5%、C02 21.90%、畑4 14.92%、N2 32.15%； (2) 利用所述W雙氧水為原料重整生物質(zhì)粗合成氣的方法調(diào)整步驟（1)中所制備的粗 合成氣的出/〇)比例，獲得出/C0比例較高的重組的粗合成氣，從而用于作為低碳醇基燃料的 制備原料。
[0008] 生物質(zhì)粗合成氣是由農(nóng)作物賴桿氣化裂解而獲得的，作為農(nóng)作物賴桿深層加工利 用，將生物賴桿轉(zhuǎn)化成生物質(zhì)粗合成氣對于減少一次焚燒對能源的浪費，減少大氣污染具 有十分重要的意義?，F(xiàn)有技術(shù)中，生物質(zhì)粗合成氣中除了此和C0之外，還含有CH4和C2H4等燒 控類氣體?；诒景l(fā)明所提供的生物質(zhì)粗合成氣的重整方法，運些燒控類氣體也會與雙氧 水在合適反應(yīng)溫度及催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成出和C0，具體反應(yīng)方程式如下： CH4 + 出〇2 = 2.5出 + C0; C2H4 + 此化=3出 + 2C0; 2化血 + η出 〇2 = (m+r〇此 + 2nC0; 而運些新轉(zhuǎn)化的此和CO使得重整后的生物質(zhì)粗合成氣更適于作為合成低碳醇基的原 料加 W應(yīng)用。
[0009] 本發(fā)明所提供的重整生物質(zhì)粗合成氣的方法，其主要目的是作為一種合成低碳醇 基燃料時的一種預(yù)處理方法，是對合成低碳醇基燃料的原料進(jìn)行前處理，提高原料氣組份 中此AX)比值，便于后期低碳醇基燃料的制備。W本發(fā)明所提供的生物質(zhì)粗合成氣和W合成 低碳醇基甲醇燃料為例，W生物質(zhì)粗合成氣中C0的轉(zhuǎn)化率作為參考，生物質(zhì)粗合成氣中此/ C0比值未經(jīng)調(diào)整時，C0轉(zhuǎn)化率僅為30%左右，而出/0)比值經(jīng)過調(diào)整后，C0轉(zhuǎn)化率可達(dá)70%，表 現(xiàn)出了較好地應(yīng)用價值。
[0010] 總體而言，本發(fā)明W雙氧水作為重整生物質(zhì)粗合成氣中此/C0的比例的原料，同時 通過優(yōu)化催化劑和反應(yīng)溫度，較好提高了粗合成氣中此比例，使其更適于制備低碳醇基燃 料。本發(fā)明中所采用的雙氧水，其易于獲得，成本較低，安全性較高；而所制備的粗合成氣， 較為適于制備低碳醇基燃料，因而對于促進(jìn)生物質(zhì)能源利用、轉(zhuǎn)化，W及推廣新能源都具有 較好的實用意義。
【具體實施方式】
[0011] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋說明。在介紹具體實施例前，對下述實 施例中所設(shè)及的氣體濃度檢測情況簡要介紹說明如下。
[001^ TCD(熱導(dǎo)檢測器)檢測:采用日本島津GC-2014氣相色譜儀，檢測器為TCD熱導(dǎo)檢測 器，色譜柱為TDX-01填充柱，柱規(guī)格為3mX3mm，載氣為高純氮氣；主要檢測此、N2、C0、CH4、 CO2; FID(火焰離子化檢測儀)檢測:采用日本島津GC-2014氣相色譜儀，檢測器為FID氨火焰 檢測器，色譜柱為Porapak N填充柱，柱規(guī)格為3mX3mm，載氣為高純氮氣；主要檢測邸4、 C抽4; 上述TCD檢測和FID檢測的檢測結(jié)果通過CH4進(jìn)行關(guān)聯(lián)。
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