專利名稱：一種三段式生物質熱解-氣化-催化重整制取合成氣的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于生物質能源化工技術領域，特別涉及一種三段式生物質熱解氣化-催化重整制取合成氣的技術和方法。
背景技術：
隨著人類生活水平的提高，人們對能源的依賴程度越來越高，但由于化石燃料的不可再生性和其儲量的有限性，化石能源已日益枯竭，并且環(huán)境危機也日趨明顯。當今，尋求和開發(fā)新型能源，特別是對環(huán)境污染小的可再生能源，已引起全球的高度關注。生物質是通過光合作用而形成的各種有機體，它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，它分布廣泛、可利用量大，是一種可再生能源，并且也是唯一一種可再生的含有碳氫組分和熱能的、可儲存的自然原料。生物質具有資源豐富、可再生、環(huán)境友好的特點，而且可實現凈(X)2的零排放。開發(fā)利用生物質資源制取液體燃料對建立可持續(xù)的能源系統(tǒng)，解決人類所面臨的能源危機和環(huán)境危機，促進國民經濟發(fā)展和保護生態(tài)環(huán)境具有重要的意義。合成氣是一種非常重要的原料氣體，它可以直接用于合成柴油/汽油、二甲醚、低碳醇、以及經由費托合成制備液體燃料。生物質氣化制備合成氣從而合成液體燃料被認為是最富有發(fā)展前景的生物質能源資源化利用途徑之一，近年來逐漸受到重視。本發(fā)明所指的合成氣是由生物質氣化得到的氣體混合物中⑶和壓為主要組分，且吐/CO的比值約為2， 無焦油，CH4含量<0.5%的合成氣，是合成液體燃料的理想氣體。生物質氣化制備合成氣是生物質化工產業(yè)、生物質合成油新能源產業(yè)的關鍵氣化技術。傳統(tǒng)的生物質氣化制備合成氣的方法是將生物質原料直接與氣化劑(空氣、氧氣、水蒸氣、二氧化碳等)在高溫下發(fā)生化學反應，將固態(tài)的生物質原料轉變?yōu)楹铣蓺獾倪^程，該過程屬于熱化學轉化范疇。在生物質氣化過程中，由于是直接將生物質進行高溫氣化，沒有將熱解、氣化和催化裂解/重整過程分開，使得殘?zhí)亢徒褂投汲蔀椴豢杀苊獾母碑a品，而且使得產生的合成氣中氣體成分比較復雜，甲烷和二氧化碳含量相對較高，而目標氣體H2和CO含量相對偏低。殘?zhí)亢懈邿嶂档奶紱]有氣化，大大降低了整體氣化效率；焦油是成分十分復雜的碳氫化合物，主要是苯的衍生物，在高溫下以氣體狀態(tài)存在，在低溫 (< 2000C )下以粘稠的液體狀態(tài)存在，難以清除，即使清除，則一部分合成氣熱值隨著清除的焦油排走，造成氣化效率損失。生物質氣化技術目前正處于大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)的初期階段，有很多嘗試和實踐， 無論是應用固定床或者流化床氣化反應器，總的來講，目前商業(yè)化開發(fā)生物質氣化技術遇到的主要問題有1.常規(guī)的氣化技術，由于熱解氣化過程在同一反應器內同一條件下進行，沒有使得熱解和氣化過程得以分開，從而使得制得的合成氣中存在產氣成分復雜，產氣中壓和0)含量不高等缺點；2.常規(guī)氣化效率低、殘?zhí)枯^多，氣化氣熱值低，熱值不穩(wěn)定；而且殘?zhí)?、飛灰和灰渣中由于重金屬滲析問題的存在，依然有二次污染問題；3.氣化過程中產生的合成氣由于焦油的裂解和清除不徹底，使得合成氣的品質不高，H2和CO含量低，雜質氣體CH4、CO2和其他短鏈氣態(tài)烷烴、烯烴含量高，氣體凈化工藝復雜；4.現已開發(fā)的兩段式(201020268361. 1 和 200910033191. 0)和三段式(200710047695. 9 和 200710011214. 9) 生物質氣化制取合成氣(或富氫合成氣)系統(tǒng)將生物質熱解(燃燒)、氣化(以及催化重整)過程分開，使得各個反應過程在單獨的反應條件下充分地進行，提高了產氣中H2和CO 的濃度，但是每個反應在單獨的反應器中進行，增加了反應系統(tǒng)的復雜性，提高了運營的成本，裝置處理能力擴大也受到限制，不能達到高效、低成本的進行生物質氣化而得到精制合成氣的目的。以制合成氣為目的生物質熱解氣化反應過程希望產氣中的吐和CO含量高，產氣量大，且吐和CO的體積比最好符合或接近合成燃料所需比例。生物質的熱解氣化制合成氣的過程可以分為生物質熱解制焦炭(半焦)、焦炭(半焦)高溫氣化和焦油/粗合成氣的催化裂解(重整)三個過程，一般認為生物質顆粒氣化時首先是猛烈的揮發(fā)份析出過程，然后才進行剩余焦炭與氣化介質的氣化反應，最后是焦油的催化裂解制取粗合成氣及粗合成氣的催化重整反應。因此，生物質氣化過程是上述三個過程綜合作用的結果，三個過程的各自反應條件必然會影響到最終的氣化結果，合成氣中的H2和CO主要來源于焦炭的水蒸氣氣化反應及(X)2的還原反應，即可以通過分段控制生物質熱解制取焦炭的產率，后通過焦炭水蒸氣的氣化反應來提高產氣中吐和CO的含量，從而提高產品合成氣的產率。通過這種方法可以克服生物質氣化過程中碳轉化效率低、焦油裂解和合成氣重整效率低等不足和缺點，最大化的提高生物質氣化效率，徹底裂解焦油，將廣泛的生物質、含碳原料，轉化為高品位的純凈的氣化合成氣。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現有生物質熱解氣化制取合成氣技術的缺陷，提出一種簡單、高效、潔凈，氣化效率高、焦油含量極低的三段式生物質熱解-氣化-催化重整制取合成氣的方法。本發(fā)明通過下述技術方案來實現該方法將整個生物質熱解氣化制取合成氣的過程分為生物質低溫熱解、焦炭(半焦)氣化和粗合成氣/焦油重整三個步驟，即生物質的低溫熱解、熱解焦炭(半焦)的高溫水蒸汽氣化、產生的少量焦油及粗合成氣的催化裂解/重整反應。上述三個步驟分別在同一氣化反應裝置中的三個相對獨立的空間內連續(xù)進行。生物質原料先在熱解反應爐膛中通過低溫熱解制取焦炭(半焦)和熱解氣體，后在流化床氣化反應爐膛中通過焦炭(半焦)的高溫水蒸汽氣化反應制備出粗合成氣，最后在催化劑床層通過對熱解焦油進行催化裂解及對熱解氣進行催化重整降低焦油產量以提高合成氣的產率，最終得到高品質合成氣。所產合成氣用來生產清潔能源或化工原料，包括生產城市煤氣、氫氣、甲醇、乙醇和二甲醚等，實現資源合理使用與環(huán)境保護。本方法具體步驟為1)低溫熱解反應通過螺旋進料器將預處理過的生物質顆粒加入到反應爐的熱解爐膛進行低溫熱解反應以制取高產率的焦炭或半焦和熱解氣體；2)高溫氣化反應低溫熱解產生的熱解焦炭或半焦在載氣( 或空氣)的作用下下行至反應爐的氣化爐膛，在底部進來的水蒸汽或水蒸汽/空氣的混合氣體的作用下，與
5流化床料一起發(fā)生充分地流化，并同時進行焦炭或半焦的高溫水蒸汽(或水蒸汽/空氣的混合氣體)氣化反應，制取粗合成氣；3)催化裂解/重整反應熱解氣化產生的少量焦油及制得的粗合成氣在水蒸汽或水蒸汽/空氣的混合氣氣流作用下行至反應爐體中間內側催化劑床層，在催化劑的作用下發(fā)生焦油的催化裂解及粗合成氣的催化重整反應，制取精制合成氣。在上述步驟(1)中，生物質在螺旋加料器的作用下加入到氣化反應裝置后，首先在相對獨立的空間內(上段熱解爐膛)間接加熱，并在低溫、常壓、絕氧或缺氧(N2或空氣氣氛下)條件下熱解制取高產量的焦炭或半焦和熱解氣。所述的熱解反應是生物質在反應爐內(上段熱解爐膛中)常壓、絕氧(或缺氧)的條件下熱解，通過控制熱解爐膛溫度在 300 600°C，調整載氣的氣流速度，使原料在熱解爐段的停留時間控制在5 30s之間。在上述步驟( 中，步驟(1)產生的熱解焦炭或半焦在載氣( 或空氣)的作用下下行至一個相對獨立的空間內(下段氣化爐膛)與氣化反應裝置底部通入的氣化劑水蒸氣 (或水蒸氣/空氣的混合氣體)發(fā)生高溫氣化反應。所述的水蒸汽或水蒸汽/空氣混合氣在進入氣化反應裝置之前，在預熱器中加熱到500°C左右，且水蒸汽既作為流化載氣，又作為重整反應的反應氣體，進入反應裝置的水蒸汽與生物質的質量比控制在0.4 1.6 1。 步驟O)中氣固接觸時間約為2 10s，反應溫度控制在半焦的熔融點以下，一般在900°C 以下。步驟(1)產生的焦炭或半焦與原始生物質原料相比，物理形態(tài)上有了較大改觀，流動性更好，避免了料層內架橋現象的發(fā)生。由于步驟(1)可以通過控制熱解溫度和生物質停留時間使得熱解反應進行得非常充分，所產焦炭或半焦活性相應提高，進入步驟O)時使得氣化(或還原)反應進行地更加順利，獲得較高的碳轉化效率。所述的氣化反應是熱解焦炭或半焦在反應爐內(下段氣化爐膛中)通過控制氣化反應溫度為700 900°C，調整蒸汽(或蒸汽/空氣的混合氣)的進氣流量，使熱解焦炭或半焦與流化床料在充分的流化狀態(tài)下完成高溫氣化反應，且使原料在氣化爐內的停留時間控制在2 IOs之間。在上述步驟(3)中，步驟(1)和( 產生的少量焦油和大量粗合成氣在水蒸氣 (或水蒸氣/空氣的混合氣)氣流作用下上行至氣化反應裝置的中部內側催化劑床層處，在催化劑床層內的鎳基催化劑的作用下，與水蒸氣進一步發(fā)生焦油和氣體的高溫催化重整反應，而焦油高溫裂解為小分子氣體和炭黑，炭黑和水蒸氣以及ω2又進一步發(fā)生還原反應得到H2和⑶，通過控制氣化劑水蒸氣(水蒸氣/空氣的混合氣體)的流量可以控制最終產品其中的氣體成份，而粗合成氣催化重整得到高純度吐和CO合成氣及少量(X)2氣體混合物； 因此步驟C3)可以實現焦油的高溫裂解及粗合成氣的重整過程。所述的催化重整反應是少量焦油產物及粗制合成氣經由催化劑床層時，在該床層固定的鎳基催化劑條件下與水蒸汽 (或水蒸汽/空氣的混合氣)發(fā)生的高溫催化重整反應，反應溫度控制在750 850°C之間， 并調變合成氣中H2/C0 = 1. 0 2. 5。所述生物質為農作物秸稈/廢棄物、林產業(yè)廢棄物，或它們的混合物等，經過生物質烘干或自然風干并破碎等處理得到的含水量低于20%且粒度為0. 5 5mm的生物質顆粒。所述的生物質在通過螺旋加料機進料過程及熱解焦炭或半焦的下落過程，都需要通過載氣氣流(N2或空氣)來完成生物質原料及熱解產物的下落過程。所述的上段熱解爐膛、下段氣化爐膛和催化劑床層都在同一反應爐體中，優(yōu)選的是上段熱解爐膛為常壓氣固逆流移動床，下段氣化爐膛為鼓泡流化床，中間內側催化劑床層為固定床，不同床層分別由三段控溫裝置進行分段控溫。所述的流化床料為石英砂與橄欖石或白云石、菱鎂礦、鈣鈦礦等的混合物，其填入量(kg)與單位時間(每小時)生物質進料量(kg)之比約為(0. 25 0. 5)/1。所述催化劑床層固定的催化劑優(yōu)選為鎳基催化劑，該鎳基催化劑選自工業(yè)負載型 Ni基催化劑、橄欖石負載M基催化劑、鈣鈦礦結構M基催化劑等，或上述鎳基催化劑之間的混合物。催化劑用量為生物質原料重量的2% 10%。本發(fā)明通過對三段控溫裝置在進行溫度設定、控制載氣流速、水蒸氣與生物質的比例、水蒸氣流速來控制反應爐內的不同區(qū)間的原料(熱解產物)的反應溫度、停留時間及反應深度，從而控制最終合成氣的品質，可以作為能源或化工合成原料合成氣。為了保證氣化質量，本發(fā)明優(yōu)選的水蒸氣(流量kg/h)與生物質(流量kg/h)的當量比為0.4 1.6 1之間。如果低于這一比例，會造成碳轉化率降低，產品氣中焦油含量增加高于這一比例會使得產品氣的品質下降。本發(fā)明結合了生物質的熱解特性、生物質焦炭(半焦)的水蒸汽氣化特性、焦油的催化裂解和粗合成氣的催化重整的特性，在同一反應裝置的不同爐段通過不同的控溫裝置來分段實現了生物質的低溫熱解、焦炭(半焦)的高溫氣化及粗合成氣/焦油的催化重整反應。該方法使得生物質制取合成氣所經歷的熱解焦炭的產生、焦炭(半焦)的氣化、焦油 /熱解氣的催化重整三個步驟在同一氣化反應裝置中相對分開且連續(xù)進行，每個反應過程都進行地比較充分和完全，提高了氣化爐的產氣率，減少了產氣中焦油的含量水平，以生物質原料生產了高品質合成氣，合成氣的主要成分為氫氣和一氧化碳，可直接用作城市煤氣， 或生產氫氣、甲醇、乙醇、二甲醚等清潔能源。本發(fā)明方法碳轉化率高，不會產生二次污染， 實現方法簡單，且所需的生物質儲量豐富，且可再生，可實現資源一能源一環(huán)境一體化的可持純利用。本發(fā)明與其他生物質制備合成氣的技術方法相比，具有以下優(yōu)點和有益效果(1)將整個生物質氣化制取合成氣的過程分成熱解、氣化和氣體/焦油重整三個步驟，每個步驟均在一個相對獨立的空間內進行，三個步驟相對分開且緊密進行，這樣使得每個步驟反應都進行地比較充分，可以更加有效地控制氣體成分同時提高生物質轉化利用率；(2)在步驟(1)熱解階段通過載氣氣流速度控制生物質在熱解爐膛內的停留時間，通過控溫裝置控制熱解溫度，使得熱解反應充分進行，原料中揮發(fā)份得以充分析出并產生高產率的焦炭(半焦)，所產半焦反應活性提高，這樣會促進步驟(b)的順利進行；(3)步驟(3) —方面可以實現焦油的高溫催化裂解，降低產品氣中的焦油含量；另一方面通過控制氣化劑的種類和流量可以調整最終合成氣的成分，控制產氣中CH4和(X)2的產率為最低，實現雙重作用；(4)無廢水、廢氣和廢渣排放，對環(huán)境不造成破壞。


圖1是本發(fā)明的裝置結構示意圖。附圖標記說明1、生物質料倉，2、螺旋加料機，3、進料器的下料管，4、上段熱解爐膛，5、催化劑床層，6、下段氣化爐膛，7、多孔陶瓷布風板，8、錐形氣體擴散區(qū)，9、預熱氣體進氣口，10、混合氣(空氣和水蒸汽)預熱室，11、混合氣進氣口，12、煙氣出口，13、溫控裝置， 14、溫控裝置，15、溫控裝置，16、煙氣分離器(旋風分離器)，17、出灰斗。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進一步的說明。本實施例使用圖1所示裝置，反應爐包括上段熱解爐膛W]、下段氣化爐膛[6]和中段內側環(huán)狀催化劑床層[5]。在上段熱解爐膛[4]上部設置有螺旋加料裝置，螺旋加料裝置包括生物質料倉[1]、螺旋進料器[2]和進料器的下料管[3]，進料管的下料管[3]插入到熱解氣化裝置的上段熱解爐膛W]中。生物質熱解爐膛W]的下部與下段氣化爐膛[6] 相連通，氣化爐膛[6]底部設置有一錐形氣體擴散區(qū)[8]，氣化爐膛W]與錐形氣體擴散區(qū) [8]中間設置有多孔陶瓷布風板[5]，錐形氣體擴散區(qū)[8]底部為預熱氣體進氣口 [9]，預熱氣體進氣口 [9]與混合氣體預熱器[10]相連通，混合氣體預熱器[10]底部設置有一混合氣進氣口 [11]。熱解氣化反應裝置爐體中段內側設置有環(huán)狀催化劑固定床層[5]，爐體上端右側設置有煙氣出氣口 [12]，煙氣出氣口 [12]連接有旋風分離器[16]，旋風分離器上部設置有煙氣排放口，下部設置有出灰斗[17]。反應爐外側設置有三段控溫裝置[13]、[14] 和[15]。生物質原料首先通過螺旋進料器[2]加入到熱解氣化裝置的上段熱解爐膛[4] 中，在常壓、絕氧(或缺氧)的條件下進行低溫熱解反應，反應過程由溫控裝置[13]控制熱解爐膛反應溫度在300 600°C，并通過氣體流量計調整載氣(氮氣N2)的氣流速度，使原料在熱解爐段的停留時間控制在5 30s之間，此階段生物質低溫熱解的產物主要為生物質焦炭(半焦)和裂解氣體。水蒸汽或水蒸汽/空氣混合氣通過混合氣進氣口進入混合氣體預熱器[10]并加熱到500°C左右，再經過預熱氣體進氣口 [9]進入錐形氣體擴散區(qū)[8]。 在氮氣流的作用下，熱解焦炭(半焦)下行至下段氣化爐膛[6]中與錐形氣體擴散區(qū)[8]中進來的水蒸汽混合氣體發(fā)生高溫水蒸汽氣化反應，氣化溫度通過溫控裝置[15]來控制，混合氣體進氣流量通過質量流量計來控制，使爐內熱解焦炭及流化介質處于流化狀態(tài)，在該階段的氣化過程中，控制氣化反應溫度為700 900°C，調整蒸汽(或蒸汽/空氣的混合氣) 的進氣流量(kg/h)與生物質進料流量(kg/h)比為0. 4 1. 6 1，使熱解焦炭(半焦)與流化床料在充分的流化狀態(tài)下完成高溫氣化反應，且使原料在氣化爐段內的停留時間控制在2 IOs之間，使氣化反應充分進行。在此過程中，所用的流化床料主要為石英砂與橄欖石或白云石、菱鎂礦、鈣鈦礦等的混合物，其填入量(kg)與單位時間(每小時)生物質進料量(kg)之比約為(0.25 0.5) 1，且主要熱解產物焦炭(半焦)進一步與水蒸汽發(fā)生水煤氣反應生成粗合成氣。隨后熱解氣化后產生的少量焦油及制得的粗合成氣再經由爐內側環(huán)狀催化劑床層[5]，在溫度為750 850°C條件下，且在鎳基催化劑的作用下發(fā)生焦油的催化裂解和粗合成氣的水蒸氣催化重整反應，生成不含焦油或焦油量很少的高品質合成氣體，這里所用的鎳基催化劑為工業(yè)負載型M基催化劑、橄欖石負載M基催化劑、鈣鈦礦結構M基催化劑等，或上述鎳基催化劑之間的混合物。催化劑用量為原料重量的2% 10%。 產生的氣體攜帶未完全反應的少量焦炭和生物質灰渣一起通過煙氣出口 [12]進入旋風分離器[16]中，通過旋風分離，將產生的氣體與參與灰渣進行分離，使產生的氣體得以凈化，灰渣收集在出灰斗[17]中進行其他應用。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制；凡本行業(yè)的普通技術人員，均可按以上所述和說明書附圖所示而順暢地實施本發(fā)明；但凡在不脫離本發(fā)明技術方案而作出的更動、修飾與演變的等同變化，均為本發(fā)明的等效實施例，均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。
權利要求
1.一種三段式生物質熱解-氣化-催化重整制取合成氣的方法，其特征在于將生物質熱解氣化制取合成氣的過程分為生物質低溫熱解、焦炭或半焦高溫氣化和焦油/粗合成氣催化重整三個步驟，且三個反應步驟分別在同一氣化反應裝置中的上段熱解爐膛、下段氣化爐膛和催化劑床層三個相對獨立的空間內連續(xù)進行，生物質原料先在熱解反應爐膛中通過低溫熱解制取焦炭或半焦和熱解氣體，后在流化床氣化反應爐膛中通過焦炭或半焦的高溫水蒸汽氣化反應制備出粗合成氣，最后在催化劑床層通過對熱解焦油進行催化裂解及對熱解氣進行催化重整降低焦油產量，最終得到高品質合成氣。
2.如權利要求1所述的三段式生物質熱解-氣化-催化重整制取合成氣的方法，其特征在于包括以下步驟1)低溫熱解反應通過螺旋進料器將預處理過的生物質顆粒加入到反應爐的熱解爐膛進行低溫熱解反應以制取焦炭或半焦和熱解氣體；2)高溫氣化反應低溫熱解產生的熱解焦炭或半焦在載氣的作用下下行至反應爐的氣化爐膛，在底部進來的水蒸汽或水蒸汽/空氣的混合氣體的作用下，與流化床料一起發(fā)生充分地流化，并同時進行焦炭或半焦的高溫水蒸汽氣化反應，制取粗合成氣；3)催化裂解/重整反應步驟1)和2、熱解氣化產生的少量焦油及制得的粗合成氣在水蒸汽或水蒸汽/空氣的混合氣氣流作用下行至反應爐體中間內側催化劑床層，在催化劑的作用下發(fā)生焦油的催化裂解及粗合成氣的催化重整反應，制取精制合成氣。
3.如權利要求2所述的三段式生物質熱解-氣化-催化重整制取合成氣的方法，其特征在于所述預處理過的生物質顆粒為含水量低于20%且粒度為0. 5 5mm的生物質顆粒。
4.如權利要求2所述的三段式生物質熱解-氣化-催化重整制取合成氣的方法，其特征在于所述的上段熱解爐膛、下段氣化爐膛和中段催化劑床層都在同一反應爐體中，而且上段熱解爐膛為常壓氣固逆流移動床，下段氣化爐膛為鼓泡流化床，中間內側催化劑床層為固定床，不同床層分別由三段控溫裝置進行分段控溫。
5.如權利要求2或4所述的三段式生物質熱解-氣化-催化重整制取合成氣的方法， 其特征在于所述步驟(1)低溫熱解反應是生物質在反應爐內上段熱解爐膛中在常壓、絕氧或缺氧的條件下進行的低溫熱解反應，控制熱解爐膛溫度在300 600°C，調整載氣的氣流速度，使原料在熱解爐段的停留時間控制在5 30s之間。
6.根據權利要求2或4所述的三段式生物質熱解-氣化-催化重整制取合成氣的方法，其特征在于所述步驟(2)高溫氣化反應是熱解焦炭或半焦在反應爐內下段氣化爐膛中進行，控制氣化反應溫度為700 900°C，調整蒸汽或蒸汽/空氣的混合氣的進氣流量，使熱解焦炭或半焦與流化床料在充分的流化狀態(tài)下完成高溫氣化反應，且使原料在氣化爐段內的停留時間控制在2 IOs之間。
7.如權利要求2或4所述的三段式生物質熱解-氣化-催化重整制取合成氣的方法， 其特征在于所述步驟C3)催化裂解/重整反應是少量焦油產物及粗制合成氣經由催化劑床層時，在該床層固定的鎳基催化劑條件下與水蒸汽或水蒸汽/空氣的混合氣發(fā)生焦油催化裂解及粗合成氣的催化重整反應，反應溫度控制在750 850°C之間。
8.如權利要求6所述的制取合成氣的方法，其特征在于所述的流化床料填入量與單位時間生物質進料量kg之比為0.25 0.5 1。
9.如權利要求7所述的制取合成氣的方法，其特征在于所述的鎳基催化劑選自工業(yè)負載型M基催化劑、橄欖石負載M基催化劑、鈣鈦礦結構M基催化劑，或上述鎳基催化劑之間的混合物；催化劑用量為生物質原料重量的2% 10%。
10.如權利要求2所述的制取合成氣的方法，其特征在于所述的水蒸汽或水蒸汽/空氣混合氣在進入氣化反應裝置之前，在預熱器中加熱到500°C左右，且水蒸汽既作為流化載氣，又作為重整反應的反應氣體，進入反應裝置的水蒸汽與生物質的質量比控制在0. 4 1.6 1。
全文摘要
本發(fā)明屬于生物質能源化工技術領域，將生物質熱解氣化制取合成氣的過程分生物質熱解低溫熱解、焦炭或半焦高溫氣化和粗合成氣/焦油催化重整三個步驟，且三個反應步驟分別在同一氣化反應裝置中的上段熱解爐膛、下段氣化爐膛和催化劑床層三個相對獨立的空間內連續(xù)進行，最終得到高品質合成氣。本發(fā)明方法碳轉化率高，不會產生二次污染，實現方法簡單，且所需的生物質儲量豐富，且可再生，可實現資源、能源、環(huán)境一體化的可持純利用。
文檔編號C10J3/66GK102424359SQ20111024903
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權日2011年8月26日
發(fā)明者劉陽生, 孔絲紡, 曾輝 申請人:北京大學深圳研究生院