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CN101818080B - 一种通过热解将生物质制造合成气的工艺方法及系统 - Google Patents

一种通过热解将生物质制造合成气的工艺方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种通过热解将生物质制造合成气的工艺方法及系统，步骤是：1)物质原料预处理；2)采用生物质快速热解技术对生物质原料热解，热解床的产物为热解气和炭粉；3)通过旋风分离器将热解气与炭粉、固体热载体分离；4)通过固固分离器将炭粉与固体热载体分离，炭粉通入炭粉料仓收集，固体热载体在载体加热流化床被加热后，再送入热解床循环利用；5)生成的热解气送入冷凝罐喷淋冷凝，热解气中可凝部分冷凝生成生物燃油，生成的生物燃油经高压油泵增压后通入气化炉气化；6)不凝热解气一部分进入燃烧床与空气燃烧，另一部分进入热解床作为流化介质。利用系统产生的热烟气直接对原料干燥。利用热解床产生的热解气与空气在燃烧床中燃烧的热量，供热解床热量。

Description

一种通过热解将生物质制造合成气的工艺方法及系统
技术领域
本发明涉及一种通过热解将生物质制造合成气的工艺方法及系统。该方法属于由生物质制造合成气或可燃气体技术领域。其中合成气为含有CO、H2以及各种含碳、氢、氧的碳水化合物气体的混合物。利用该发明所产生的合成气能够用于燃气轮机发电系统、燃料电池、合成油、冶金等系统。
背景技术
随着传统化石能源(煤、石油、天然气)储量的日益减少，以及由于使用化石能源带来的环境污染问题，直接威胁着人类的生存和发展，重视和发展可再生、环保能源已成为各国政府的共识。生物质是植物通过光合作用生成的有机物质，其分布广泛、可利用量大、较化石能源清洁，具有CO2零排放的特征，是一种重要的可再生能源。通过热化学、生物化学等方法，能够将生物质转变为清洁的气体或液体燃料，用以发电、生产工业原料、化工产品等，具有全面替代化石能源的潜力，成为世界各国优先发展的新能源。
将生物质转变为清洁气体或液体燃料的方法很多，在这其中生物质气化技术与其它技术相比能够适应生物质的种类更加宽广，且具有很强的扩展性。生物质的气化过程是一种热化学过程，是生物质原料与气化剂(空气、氧气、水蒸气、二氧化碳等)在高温下发生化学反应，将固态的生物质原料转变为由碳、氢、氧等元素组成的碳水化合物的混合气体的过程，该混合气体通常被称为合成气。气化过程产生的合成气组成随气化时所用生物质原料的性质、气化剂的类别、气化过程的条件以及气化炉的结构不同而不同。气化的目标在于尽量减少生物质原料和气化剂的消耗量以及合成气中的焦油含量，同时最大化系统的气化效率、碳转化率以及合成气中有效成分(CO和H2)的含量。影响气化目标的因素很多，包括气化工艺所使用的气化炉的类型、气化剂的种类、生物质原料的粒径、气化压力和温度、生物质原料中含有的水分和灰份等。
气化所使用的气化炉大致可以分为三类：固定床、流化床和气流床。固定床气化结构简单、操作便利，运行模式灵活，固体燃料在床中停留时间长，碳转化率较高，运行负荷较宽，可以在20～110％之间变动，但固定床中温度不均匀换热效果较差，出口合成气热值较低，且含有大量焦油；流化床气化在向气化炉加料或出灰都比较方便，整个床内温度均匀、易调节，但对原料的性质很敏感，原料的黏结性、热稳定性、水分、灰熔点变化时，易使操作不正常，此外，为了保证气化炉的正常流化，运行温度较低，出口合成气中焦油含量较高。由于固定床和流化床含有大量的焦油，在后续设备中不得不安装焦油裂解和净化装置，使得气化工艺变得十分复杂；气流床的运行温度较高，炉内温度比较均匀，焦油在气流床中全部裂解，同时气流床具有很好的放大特性，特别适用于大型工业化的应用，但气流床气化对原料的粒径有着严格的限制，进入气流床的原料需要磨成超细的颗粒，然而按照现有的破碎或制粉技术，难以将含纤维较多的生物质原料磨制成满足气流床运行所需的粒径，这就导致难以将气流床直接应用于生物质原料的气化。焦油的裂解和处理以及生物质气化之前的预处理是阻碍生物质气化工艺进一步发展的最大问题。
申请号为200510043836.0的中国专利发明了一种低焦油生物质气化方法和装置，该技术通过将固体生物质热解和热解产物的裂解气化两个过程分开，将生物质转变成焦油含量较低的可燃气体。该方法存在以下几个问题：首先，热解产生的热解气和炭粉全部被输送到裂解气化器的燃烧区，在1000℃左右发生不完全燃烧反应，将热解产生的焦油通过高温的方式进行裂解，虽然能降低焦油的含量，但会损失大量的炭粉，导致后续还原反应产生的CO数量较低，进而使得合成气中的CO2含量较高；其次，燃烧反应温度较低，在后续的还原反应中温度会进一步降低，还原区的平均温度将低于700℃，使得有效合成气(CO和H2)的产量降低(约为30％左右)；再次，经还原反应的灰渣和未反应完全的残碳直接排出系统，造成碳转化率降低；最后，该方法所采用的裂解气化器是固定床的一种形式，燃烧产生的气化剂(主要是CO2和H2O)在穿过底部炽热的碳层的时候，由于还原反应是吸热反应，导致床层上下温差较大(顶部1000℃左右，底部500℃左右)，这是固定床固有的缺陷。
美国专利6,863,878B2发明了一种利用含碳原料制取合成气的方法和设备，该方法也采用了炭化(或热解)和裂解气化过程相分离的方法，通过将炭化温度控制在450°F以下，减少热解反应产生的焦油。该方法存在以下几个问题：首先，在炭化阶段产生的气态和固态产物同时被输送到后续的裂解气化炉的反应盘管，并没有对固态产物进行研磨，将影响气化反应的速率和程度；其次，由于气化反应是在盘管中进行，需要使用较多的输送气体保证反应物在盘管内的移动速度，因此输送气体会带走大量的热量，降低系统的气化效率，也使后续的余热利用系统较为庞大，同时在盘管中进行反应的方式也无法做到温度均匀化和易于工程放大的目标；再次，从合理用能的角度来看，燃烧系统产生的洁净合成气作为气化和炭化所需热量的方式不够经济，另外，燃烧产物(主要为CO2和H2O)直接排放到环境中，没有充分利用其中的CO2和水分，造成系统的气化效率较低；最后，合成气中携带的飞灰和未反应完的残碳经两次旋风分离后没有进一步利用，直接排出系统，造成系统的碳转化率较低。
申请号为200810236639.4的中国专利发明了一种利用生物质制造合成气的高温气化工艺方法及系统该方法也采用了炭化和高温气化相结合的方法。该方法存在以下几个问题：首先，采用外供可燃气体与氧气直接燃烧给炭化炉供热，引入了高品质的外部燃气使得系统的能耗大大增加；其次，采用热解气送粉系统较为复杂，当高温热解气与低温炭粉混合通入气化炉时，容易凝聚产生焦油，造成堵塞，影响正常操作；最后，炭化炉产生的高压木炭经过降压，经冷却后送入常压制粉机制粉，再增压用热解气将炭粉送入气化炉，整体过程复杂，能耗太大，工程可实现性差。
从上可见，在现有的生物质或含碳固体燃料气化技术中，都无法做到高效、简单、低成本的生物质气化目的。同时，即便采用了热解和气化相分离的过程，能够适应生物质原料性质的变化、降低合成气中焦油含量，但反应器温度的均匀化、反应器放大、降低余热利用规模、降低外部资源消耗、提高气化效率和碳转化率等问题制约着生物质气化大型工业化的应用。特别是针对气流床的生物质气化，目前还没有一种有效的工艺方法。
发明内容
本发明的目的是给出一种高效、简单、低成本的通过热解将生物质制造合成气的工艺方法及系统。
本发明技术方案：本发明的通过热解将生物质制造合成气的工艺方法，其步骤是：
1)生物质原料预处理：生物质原料预处理将生物质原料破碎至1～6mm，原料干燥至10～20wt％。
2)采用生物质快速热解技术对生物质原料热解，热解床的产物为热解气和炭粉；
3)通过旋风分离器将热解气与炭粉、固体热载体分离；
4)通过固固分离器将炭粉与固体热载体分离，炭粉通入炭粉料仓收集，固体热载体在载体加热流化床被加热后，再送入热解床循环利用；载体加热流化床产生的废热烟气送到步骤1)生物质原料预处理，用于对生物质原料进行干燥处理。
5)生成的热解气送入冷凝罐喷淋冷凝，热解气中可凝部分冷凝生成生物燃油，生成的生物燃油经高压油泵增压后通入气化炉气化；
6)不凝热解气一部分进入燃烧床与空气燃烧，另一部分进入热解床作为流化介质；通过调整不凝热解气和空气的比例，控制载体加热流化床的温度，从而保证热解床温度在400～600℃，热解床内气相滞留时间在0.5～5s。
所述的通过热解将生物质制造合成气的工艺方法，其特征在于：喷淋冷凝采用外循环式，冷凝罐底部生物燃油经油泵增压抽出，经外部的生物燃油换热器冷却后，送回冷凝罐对热解气进行喷淋，可凝热解气冷凝生成生物燃油，一部分生物燃油通入生物燃油储罐，另一部分生物燃油经循环油泵增压、生物燃油换热器冷却后，循环喷淋热解气。
一种所述的通过热解将生物质制造合成气的工艺方法的气化系统，包括生物质原料预处理部分、热解部分、冷凝部分和气化部分，热解部分包括热解床和燃烧床，冷凝部分的冷凝罐通过管路与不凝热解气压缩机连接，不凝热解气压缩机的输出分别与热解床和燃烧床连接，由不凝热解气作为燃烧床的燃料和热解床的流化介质。
所述的冷凝部分采用外循环式喷淋冷凝，冷凝罐下部通过管路连接循环油泵，循环油泵与外部的生物燃油换热器连接，将一部分生物燃油经循环油泵增压，经生物燃油换热器冷却后，循环喷淋热解气；冷凝罐下部连接生物燃油储罐。
所述的制造合成气的工艺方法的气化系统，其热解床依次连接旋风分离器、固固分离器，固固分离器分别连接炭粉料仓和载体加热流化床；载体加热流化床的下部有管路连接到热解床，将加热后的固体热载体送入热解床循环利用。
所述载体加热流化床的顶部通过废热烟气管路连接到生物质原料预处理部分的干燥系统；燃烧床的上部与空气进气管路连接。
所述的制造合成气的工艺方法的气化系统，在生物燃油储罐出口至气化炉的管路上设有高压油泵。生物燃油增压输送到气化炉气化。
本发明的优点：
第一，本发明采用了快速热解技术，与专利200810236639.4的气化方法相比，一方面能够直接将生物质转化成生物燃油，提高了生物质体积能量密度，方便运输和储存；另一方面，在400～600℃的温度下，能获得很高的能量产率(能量收率为60～80％)，降低了能耗，同时也有利于整个系统的炭转化率提高；
第二、本发明采用了自产不凝热解气燃烧产生的热量加热循环固体热载体作为热解床热量来源的技术。本发明采用的热解床加热技术主要有以下三个特点：其一，热解工艺所需热量主要由系统内部提供，使系统内自热平衡，基本不引入外部能量；其二，加热循环固体热载体所需热量由不凝热解气与空气直接燃烧提供，一方面利用的是热解气的化学能，另一方面采用空气而不是纯氧，大大降低了整个系统成本，并增加了热解床使用的灵活性；其三，加热后的循环固体热载体直接送入热解床与原料接触，一方面使热解床加热效率高，另一方面又提高了快速热解反应的产油率；
第三、本发明利采用了不凝热解气燃烧产生的废热烟气对原料进行干燥，提高了整个系统的能量利用率；
第四、本发明无气化炉入口原料预处理工序，经高压油泵增压后直接通入气化炉，过程简单、高效，与专利200810236639.4的气化方法的入口进料相比，，避免了干炭粉进料时，粉体气力输送的技术难题和焦油堵塞等问题，增大大降低了入口原料的能耗，增加了系统稳定性、可靠性和可实现性；
第五、本发明采用外循环式喷淋冷凝，生物燃油换热器在冷凝罐外部，便于清洗和维护，避免了停车维修。
第六、本发明采用了油泵增压输运的技术，与专利200810236639.4的气化方法相比，避免了干炭粉进料时，粉体气力输送的技术难题和焦油堵塞等问题，增加了系统稳定性、可靠性和可实现性。
第七、本发明采用了快速热解技术，生成的生物燃油几乎不含灰分，不存在生物质制造合成气中存在的高灰熔点问题，并且没有气化炉后续排渣系统，避免了碱金属腐蚀和积灰，增加了系统稳定性、可靠性和可实现性。
总之，本发明力求简单、高效、节能、经济和工程实现性强等。同时，解决了生物质制造合成气的一系列技术难题，冲破了制约利用生物质制造合成气的技术瓶颈，大幅度地提高了气化系统的气化效率、降低了有效合成气耗氧量、提高了整个系统的能量转化率和保证了系统的稳定性等。
附图说明
图1为本发明的系统及工艺示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体说明本发明的实施方式、工艺过程和系统布置结构。
如图1：利用生物质制造合成气的气化系统包括生物质原料预处理部分、热解部分、冷凝部分和气化部分，具体有：1是生物质原料、2是破碎系统，3是干燥系统、4是生物质料仓、5是热解床、6是旋风分离器、7是固固分离器、8是炭粉料仓、9-1是燃烧床、9-2载体加热流化床、10是去燃烧床的空气管路、11是废热烟气管路、11a是干燥系统的废热烟气出口、12是冷凝罐、13是循环油泵、14是生物燃油换热器、15是不凝热解气压缩机、16是生物燃油储罐、17是高压油泵、18是气化炉烧嘴、19是去气化炉烧嘴的氧气管路、20是气化炉、21是气化炉水冷壁、22是合成气管路、23是灰渣管路、24是除盐除氧水管路、25是饱和水蒸气管路、N1是外部燃料管路、N2是去燃烧床的空气管路、N3是放空管路。
热解部分包括热解床5、燃烧床9-1和载体加热流化床9-2，热解床5依次连接旋风分离器6、固固分离器7，固固分离器7分别连接炭粉料仓8和载体加热流化床9-2；载体加热流化床9-2下部有管路连接到热解床5，将加热后的固体热载体送入热解床5循环利用。
载体加热流化床9-2的顶部通过废热烟气管路11连接到生物质原料预处理部分的干燥系统3；燃烧床9-1的上部与空气进气管路10连接。
冷凝部分的冷凝罐12通过管路与不凝热解气压缩机15连接，不凝热解气压缩机15的输出分别与热解床5和燃烧床9-1连接，由不凝热解气作为燃烧床9-1燃料和热解床5流化介质。
所述的喷淋冷凝采用外循环式，冷凝罐12下部通过管路连接循环油泵13，循环油泵13与外部的生物燃油换热器14连接，将一部分生物燃油经循环油泵13增压、生物燃油换热器14冷却后，循环喷淋热解气；冷凝罐12下部连接生物燃油储罐16。
在生物燃油储罐16出口至气化炉20的管路上设有高压油泵17。生物燃油增压输送到气化炉20气化。
本发明的通过热解将生物质制造合成气的工艺方法其步骤是：
1)生物质原料预处理：将生物质原料破碎至1～6mm，原料干燥至10～20wt％。
2)采用生物质快速热解技术对生物质原料热解，通过调整不凝热解气和空气的比例，控制载体加热流化床的温度，从而保证热解床温度在400～600℃，热解床内气相滞留时间在0.5～5s；热解床的产物为热解气和炭粉；
3)通过旋风分离器将热解气分离与炭粉、固体热载体分离；
4)通过固固分离器将炭粉与固体热载体分离，炭粉通入炭粉料仓收集，固体热载体在载体加热流化床被加热后，再送入热解床循环利用；
5)生成热解气送入冷凝罐喷淋冷凝，热解气中可凝部分冷凝生成生物燃油，生成的生物燃油经高压油泵增压后通入气化炉气化；
6)不凝热解气一部分进入燃烧床与空气燃烧，另一部分不凝热解气进入热解床作为流化介质。
所述的喷淋冷凝采用外循环式，冷凝罐底部生物燃油经油泵增压抽出，经外部的生物燃油换热器冷却后，送回冷凝罐对热解气进行喷淋，一部分可凝热解气冷凝生成生物燃油，一部分生物燃油通入生物燃油储罐，另一部分生物燃油经循环油泵增压、生物燃油换热器冷却后，循环喷淋热解气。
步骤2)载体加热流化床产生的废热烟气送到步骤1)生物质原料预处理，用于对生物质原料进行干燥处理。
工作过程：
1.系统启动过程：
1)打开放空管路N3上的控制阀V3，保持去冷凝罐12的控制阀V2和冷凝罐12至不凝热解气压缩机15管路上的控制阀V9关闭；
2)打开外部燃料管路N1上的控制阀V1，和去燃烧床的空气管路N2上的控制阀V7，保持不凝热解气压缩机15至热解床5管路上控制阀V8的关闭，使燃料和空气在燃烧床9-1中燃烧后的热烟气通入载体加热流化床9-2加热固体热载体；
3)打开载体加热流化床9-2至热解床5的废热烟气管路上的控制阀V5和生物质料仓4至热解床5管路上的控制阀V6，使部分废热烟气进入干燥系统3干燥生物质原料，部分废热烟气作为流化介质通入热解床5，热解床5反应产生的混合热解气经旋风分离器6分离出固体后，从管路N3排出系统；
4)按上述步骤1)到步骤3的过程运行10～20分钟后，打开控制阀V2，热解气经冷凝罐12喷水冷却，收集到生物燃油，运行15～30分钟后，打开控制阀V9，关闭控制阀V1、V5、V7，同时打开控制阀V4、V8，此时，系统开始正常运行。
2.系统正常操作过程：
生物质原料1通过破碎系统2进入干燥系统3中，经系统中的热烟气干燥脱水后被输送至生物质料仓4中贮存，通过给料机将生物质原料输送到热解床5。
热解床5的产物为含有CO、H2、CO2、H2O、CH4和焦油等组分的热解气和炭粉。粗热解气通入旋风分离器6分离后，粗热解气中的固体热载体和炭粉颗粒通过排灰口落入固固分离器7。
粗分后的热解气通入冷凝罐12，经过生物燃油循环喷淋，不凝热解气通入不凝热解气压缩机15增压后分别通入燃烧床9-1和热解床5，可凝热解气冷凝生成生物燃油，生成的部分生物燃油可以进行循环喷淋，其余生成的生物燃油通入生物燃油储罐16。
固固分离器7中的固体热载体和炭粉经过分离后，固体热载体落入载体加热流化床9-2，炭粉通入炭粉料仓8。
在燃烧床9-1中，燃烧用的不凝热解气与来自管路10的空气发生燃烧反应，燃烧后产生的热烟气通入载体加热流化床9-2加热循环固体热载体，并通过调整燃烧不凝热解气和空气的比例，控制热解床5温度在400～600℃，热解床5内气相滞留时间在0.5～5s，通过载体加热流化床9-2后的废热烟气进入干燥系统3进行干燥。
生物燃油储罐16中的生物燃油通过高压油泵17将生物燃油压力提高到气化炉20的工作压力后通入气化炉烧嘴18，管路19的氧气也被送入气化炉烧嘴19，在气化炉20内发生高温气化反应，通过调整氧气的量以及内部通有除盐除氧水的气化炉水冷壁21的换热量，将气化炉出口合成气22温度控制在1200～1600℃。气化产物主要为CO和H2，少量的CO2、H2O以及微量的CH4。其中，除盐除氧水经气化炉水冷壁21吸热后产生次高压饱和水蒸气由管路25进入到后续系统，气化产生的灰渣由管路23排出。
实施例一：
生物质原料以木材为例，干燥后木材的元素分析和特性数据如表1所示：
表1干燥后木材的元素分析和特性数据表
Figure GSA00000063327100081
Figure GSA00000063327100091
主要工艺操作条件设定如下：
1)破碎系统2出口物料粒径为6mm；
2)干燥系统3出口物料含水量为15wt％；
3)热解床5的压力为常压，温度控制在400℃；
4)热解床5的气相滞留时间在5s；
5)气化炉20的压力控制在4.0MPa(A)，温度控制在1400℃。
根据以上设定条件，结合附图具体说明本发明在实施过程中，系统主要物流数据和性能参数：
1)通入热解床5生物质原料的生物燃油质量收率为55％；
2)管路22输出的合成气中，CO和H2干基含量为76％；
3)系统的碳转化率为99.9％，有效合成气耗氧量为0.33mol/mol。
实施例二：
仍以实施例一中使用的木材作为生物质原料(见表1)，主要工艺操作条件设定如下：
1)破碎系统2出口物料粒径为5mm；
2)干燥系统3出口物料含水量为20wt％；
3)热解床5的压力为常压，温度控制在500℃；
4)热解床5的气相滞留时间在3s；
5)气化炉20的压力控制在4.0MPa(A)，温度控制在1400℃。
根据以上设定条件，结合附图具体说明本发明在实施过程中，系统主要物流数据和性能参数：
1)通入热解床5生物质原料的生物燃油质量收率为60％；
2)管路22输出的合成气中，CO和H2干基含量为80％；
3)系统的碳转化率为99.9％，有效合成气耗氧量为0.31mol/mol。
根据以上设定条件，结合附图具体说明本发明在实施过程中，系统主要物流数据和性能参数：
实施例三：
仍以实施例一中使用的木材作为生物质原料(见表1)，主要工艺操作条件设定如下：
1)破碎系统2出口物料粒径为4mm；
2)干燥系统3出口物料含水量为10wt％；
3)热解床5的压力为常压，温度控制在600℃；
4)热解床5的的气相滞留时间在2s；
5)气化炉20的压力控制在4.0MPa(A)，温度控制在1400℃。
根据以上设定条件，结合附图具体说明本发明在实施过程中，系统主要物流数据和性能参数：
1)通入热解床5生物质原料的生物燃油质量收率为65％；
2)管路22输出的合成气中，CO和H2干基含量为82％；
3)系统的碳转化率为99.9％，有效合成气耗氧量为0.31mol/mol。
根据以上设定条件，结合附图具体说明本发明在实施过程中，系统主要物流数据和性能参数：
实施例四：
仍以实施例一中使用的木材作为生物质原料(见表1)，主要工艺操作条件设定如下：
1)破碎系统2出口物料粒径为3mm；
2)干燥系统3出口物料含水量为13wt％；
3)热解床5的压力为常压，温度控制在450℃；
4)热解床5的的气相滞留时间在1s；
5)气化炉20的压力控制在4.0MPa(A)，温度控制在1400℃。
根据以上设定条件，结合附图具体说明本发明在实施过程中，系统主要物流数据和性能参数：
1)通入热解床5生物质原料的生物燃油质量收率为66％；
2)管路22输出的合成气中，CO和H2干基含量为84％；
3)系统的碳转化率为99.9％，有效合成气耗氧量为0.3mol/mol。
根据以上设定条件，结合附图具体说明本发明在实施过程中，系统主要物流数据和性能参数：
实施例五：
仍以实施例一中使用的木材作为生物质原料(见表1)，主要工艺操作条件设定如下：
1)破碎系统2出口物料粒径为2mm；
2)干燥系统3出口物料含水量为16wt％；
3)热解床5的压力为常压，温度控制在550℃；
4)热解床5的的气相滞留时间在1.5s；
5)气化炉20的压力控制在4.0MPa(A)，温度控制在1400℃。
根据以上设定条件，结合附图具体说明本发明在实施过程中，系统主要物流数据和性能参数：
1)通入热解床5生物质原料的生物燃油质量收率为70％；
2)管路22输出的合成气中，CO和H2干基含量为86％；
3)系统的碳转化率为99.9％，有效合成气耗氧量为0.3mol/mol。
实施例六：
仍以实施例一中使用的木材作为生物质原料(见表1)，主要工艺操作条件设定如下：
1)破碎系统2出口物料粒径为1mm；
2)干燥系统3出口物料含水量为18wt％；
3)热解床5的压力为常压，温度控制在520℃；
4)热解床5的的气相滞留时间在0.5s；
5)气化炉20的压力控制在4.0MPa(A)，温度控制在1400℃。
根据以上设定条件，结合附图具体说明本发明在实施过程中，系统主要物流数据和性能参数：
1)通入热解床5生物质原料的生物燃油质量收率为75％；
2)管路22输出的合成气中，CO和H2干基含量为90％；
3)系统的碳转化率为99.9％，有效合成气耗氧量为0.285mol/mol。

Claims (10)

1.一种通过热解将生物质制造合成气的工艺方法，其步骤是：
1)生物质原料预处理；
2)采用生物质快速热解技术对生物质原料热解，热解床的产物为热解气和炭粉；
3)通过旋风分离器将热解气与炭粉、固体热载体分离；
4)通过固固分离器将炭粉与固体热载体分离，炭粉通入炭粉料仓收集，固体热载体在载体加热流化床被加热后，再送入热解床循环利用；
5)生成的热解气送入冷凝罐喷淋冷凝，热解气中可凝部分冷凝生成生物燃油，生成的生物燃油经高压油泵增压后通入气化炉气化；
6)不凝热解气一部分进入燃烧床与空气燃烧，另一部分进入热解床作为流化介质。
2.根据权利要求1所述的通过热解将生物质制造合成气的工艺方法，其特征在于：喷淋冷凝采用外循环式，冷凝罐底部生物燃油经油泵增压抽出，经外部的生物燃油换热器冷却后，送回冷凝罐对热解气进行喷淋，可凝热解气冷凝生成生物燃油，一部分生物燃油通入生物燃油储罐，另一部分生物燃油经循环油泵增压、生物燃油换热器冷却后，循环喷淋热解气。
3.根据权利要求1或2所述的通过热解将生物质制造合成气的工艺方法，其特征在于：步骤4)载体加热流化床产生的废热烟气送到步骤1)生物质原料预处理，用于对生物质原料进行干燥处理。
4.根据权利要求1或2所述的通过热解将生物质制造合成气的工艺方法，其特征在于：步骤6)通过调整不凝热解气和空气的比例，控制载体加热流化床的温度，从而保证热解床温度在400～600℃，热解床内气相滞留时间在0.5～5s。
5.根据权利要求1或2所述的通过热解将生物质制造合成气的工艺方法，其特征在于：步骤1)生物质原料预处理将生物质原料破碎至1～6mm，原料干燥至含水量为10～20wt％。
6.一种用于权利要求1～5之一所述的通过热解将生物质制造合成气的工艺方法的气化系统，包括生物质原料预处理部分、热解部分、冷凝部分和气化部分，热解部分包括热解床(5)和燃烧床(9-1)，其特征在于：冷凝部分的冷凝罐(12)通过管路与不凝热解气压缩机(15)连接，不凝热解气压缩机(15)的输出分别与热解床(5)和燃烧床(9-1)连接，由不凝热解气作为燃烧床(9-1)的燃料和热解床(5)的流化介质。
7.根据权利要求6所述的通过热解将生物质制造合成气的气化系统，其特征在于：冷凝部分采用外循环式喷淋冷凝，冷凝罐(12)下部通过管路连接循环油泵(13)，循环油泵(13)与外部的生物燃油换热器(14)连接，将一部分生物燃油经循环油泵(13)增压，经生物燃油换热器(14)冷却后，循环喷淋热解气；冷凝罐(12)下部连接生物燃油储罐(16)。
8.根据权利要求6或7所述的通过热解将生物质制造合成气的气化系统，其特征在于：热解床依次连接旋风分离器(6)、固固分离器(7)，固固分离器(7)分别连接炭粉料仓(8)和载体加热流化床(9-2)；载体加热流化床(9-2)下部有管路连接到热解床(5)，将加热后的固体热载体送入热解床(5)循环利用。
9.根据权利要求8所述的通过热解将生物质制造合成气的气化系统，其特征在于：载体加热流化床(9-2)的顶部通过废热烟气管路(11)连接到生物质原料预处理部分的干燥系统(3)；燃烧床(9-1)的上部与空气进气管路(10)连接。
10.根据权利要求7所述的通过热解将生物质制造合成气的气化系统，其特征在于：在生物燃油储罐(16)出口至气化炉(20)的管路上设有高压油泵(17)。
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