一种以双氧水为原料重整生物质粗合成气的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物质能源合成技术领域，具体设及一种W双氧水为原料重整生物质 粗合成气的方法。
【背景技术】
[0002] 随着化石能源的日趋枯竭，W及化石能源使用带来的雾靈等环境问题越来越严 重，人们对于化石能源的替代能源的研究越来越多。同时，近年来随着賴杆焚烧带来的大气 污染，严重影响到了人们的衣食住行，更危害到了人类的身体健康，人们对于賴杆的转化利 用的愿望也越来越强烈。而从另一方面来说，賴杆中所蕴含的生物质能具有资源丰富、燃烧 热值高、适用范围广的特点，因而是一种理想的新能源。
[0003] 现有技术中，W农业废弃物賴杆为原料，将其气化生成制备粗合成气(主成份为也 和C0)，然后利用所制备的粗合成气生产低碳醇基燃料(例如甲醇），是一种较好的解决能源 需求的技术路线，同时也有一些有益的技术探索。但现有技术中所制备的粗合成气中，其 也/C0比只有化右，而W此为原料直接制备低碳醇基燃料时，存在一定的技术难题。例如W 也/C0比为1的粗合成气制备甲醇时，依据合成甲醇的反应方程式:2也+ C0 = C也0H，即只 有也/C0=2时，才能较好地促进上述甲醇的生成，同时节约粗合成气的应用。因而获较高比 例的也/〇)比值仍是现有粗合成气制备过程中的重点和难点。
【发明内容】
[0004] 本发明主要目的是提供一种W双氧水为原料重整生物质粗合成气的方法；同时提 供了一种利用该方法的所制备的生物质粗合成气;利用该方法所制备的生物质粗合成气其 也/C0的比值相对较高，适于制备低碳醇基燃料，例如甲醇。
[0005] 本发明的技术方案详细介绍如下。
[0006] -种W双氧水为原料重整生物质粗合成气的方法，包括如下步骤： (1) 制备催化剂，所述催化剂WZSM-5分子筛或者堇青石为载体，载体上负载可溶性金 属盐(载体上所负载的可溶性金属盐，经马弗炉不低于550°C般烧不少于4h后，可溶性金属 盐分解并进一步氧化为金属氧化物作为催化剂）； 所制备的催化剂，经检验，其寿命在15化左右； 可溶性金属盐W金属氧化物计，金属氧化物为化0、1〇2〇5、〔6〇2、2'〇2、咖化或者?(10中的 一种或几种任意比例的混合物； 金属氧化物W质量百分比计，金属氧化物负载量（即金属氧化物占负载有金属氧化物 载体总质量)为^1〇%; 所述载体，即ZSM-5分子筛或堇青石的粒径为0.03~0.08mm; (2) 重整生物质粗合成气，W双氧水为原料，利用步骤(1)所制备的催化剂，200°C~450 °C通入生物质粗合成气，从而调整生物质粗合成气中也/0)比例； 所述双氧水具体可为质量浓度为30%的双氧水。
[0007] 利用所述W双氧水为原料重整生物质粗合成气的方法所制备的生物质粗合成气， 具体包括W下步骤： (1) 制备获得粗合成气，具体例如W玉米忍为原料，W循环流化床气化炉为制取设备所 制备的粗合成气，制取具体过程为:在循环流化床气化炉内装填玉米忍lOKg，气化剂（即空 气）由鼓风机从底部向上吹入气化炉内，使玉米忍原料的燃烧气化反应呈沸腾状态，气化溫 度为750°C，空气当量比为0.21，气体的产率为1.8m^kg，气化产率为70%;所制备的粗合成 气组份的体积比例为：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双氧水为原料重整生物质粗合成气的方法调整步骤（1)中所制备的粗 合成气的出/〇)比例，获得出/C0比例较高的重组的粗合成气，从而用于作为低碳醇基燃料的 制备原料。
[0008] 生物质粗合成气是由农作物賴杆气化裂解而获得的，作为农作物賴杆深层加工利 用，将生物賴杆转化成生物质粗合成气对于减少一次焚烧对能源的浪费，减少大气污染具 有十分重要的意义。现有技术中，生物质粗合成气中除了此和C0之外，还含有CH4和C2H4等烧 控类气体。基于本发明所提供的生物质粗合成气的重整方法，运些烧控类气体也会与双氧 水在合适反应溫度及催化剂作用下发生反应，进而转化成出和C0，具体反应方程式如下： 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; 而运些新转化的此和CO使得重整后的生物质粗合成气更适于作为合成低碳醇基的原 料加 W应用。
[0009] 本发明所提供的重整生物质粗合成气的方法，其主要目的是作为一种合成低碳醇 基燃料时的一种预处理方法，是对合成低碳醇基燃料的原料进行前处理，提高原料气组份 中此AX)比值，便于后期低碳醇基燃料的制备。W本发明所提供的生物质粗合成气和W合成 低碳醇基甲醇燃料为例，W生物质粗合成气中C0的转化率作为参考，生物质粗合成气中此/ C0比值未经调整时，C0转化率仅为30%左右，而出/0)比值经过调整后，C0转化率可达70%，表 现出了较好地应用价值。
[0010] 总体而言，本发明W双氧水作为重整生物质粗合成气中此/C0的比例的原料，同时 通过优化催化剂和反应溫度，较好提高了粗合成气中此比例，使其更适于制备低碳醇基燃 料。本发明中所采用的双氧水，其易于获得，成本较低，安全性较高；而所制备的粗合成气， 较为适于制备低碳醇基燃料，因而对于促进生物质能源利用、转化，W及推广新能源都具有 较好的实用意义。
【具体实施方式】
[0011] 下面结合实施例对本发明做进一步的解释说明。在介绍具体实施例前，对下述实 施例中所设及的气体浓度检测情况简要介绍说明如下。
[001^ TCD(热导检测器)检测:采用日本岛津GC-2014气相色谱仪，检测器为TCD热导检测 器，色谱柱为TDX-01填充柱，柱规格为3mX3mm，载气为高纯氮气；主要检测此、N2、C0、CH4、 CO2; FID(火焰离子化检测仪)检测:采用日本岛津GC-2014气相色谱仪，检测器为FID氨火焰 检测器，色谱柱为Porapak N填充柱，柱规格为3mX3mm，载气为高纯氮气；主要检测邸4、 C抽4; 上述TCD检测和FID检测的检测结果通过CH4进行关联。
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