CN101486927A - 甲醇、合成氨原料气制造方法 - Google Patents
甲醇、合成氨原料气制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101486927A CN101486927A CNA200910014148XA CN200910014148A CN101486927A CN 101486927 A CN101486927 A CN 101486927A CN A200910014148X A CNA200910014148X A CN A200910014148XA CN 200910014148 A CN200910014148 A CN 200910014148A CN 101486927 A CN101486927 A CN 101486927A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- raw material
- biological raw
- synthetic ammonia
- methyl alcohol
- biological
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
一种成本低、环保效果好的甲醇、合成氨原料气制造方法，首先将生物原料固化成型；成型后的生物原料与气化剂进行气化反应，气化反应产生含有CO、CO2、H2、N2的混合原料煤气；混合原料煤气即为甲醇、合成氨原料气；生物原料其中包括草、木本等生物原料；所述成型后的生物原料与气化剂进行气化前，先将成型后的生物原料与无烟煤混合得到混合原料，混合原料中生物原料与无烟煤按重量份数配比为1－2∶3；然后混合原料与气化剂进行气化反应；所述气化剂其中包括空气与水蒸汽。
Description
技术领域
本发明涉及一种甲醇、合成氨原料气制造方法。
背景技术
生产甲醇、合成氨的原料为煤炭、油类、天然气等含碳物质，目前，全球的资源面临枯竭，石油、煤炭、天然气等原料价格攀升，已严重威胁着我们的生产、生活，也使国民经济的可持续发展受到制约，更令以山西无烟煤为原料的小氮肥行业苦不堪言。
小氮肥大都联产甲醇，绝大多数是采用山西无烟块煤(少数使用焦炭)作原料，近年来由于块煤价格上涨，企业又采用山西无烟煤沫制造型煤(煤棒或煤球)，在固定床煤气发生炉内气化来制造甲醇、合成氨的原料气。由于原料煤中都含有一定的硫，所以原料气要经过脱硫后，进行一氧化碳的变换、二氧化碳的脱除，最后经原料气的精制，把气体送入甲醇反应器或合成氨反应器来生产甲醇、合成氨产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本低、环保效果好的甲醇、合成氨原料气制造方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种甲醇、合成氨原料气制造方法，其特点在于：首先将生物原料固化成型；成型后的生物原料与气化剂进行气化反应，气化反应产生含有CO、CO2、H2、N2的混合原料煤气；混合原料煤气即为甲醇、合成氨原料气。生物原料其中包括草、木本等生物原料。
所述成型后的生物原料与气化剂进行气化前，先将成型后的生物原料与无烟煤混合得到混合原料，混合原料中生物原料与无烟煤按重量份数配比为1-2：3；然后混合原料与气化剂进行气化反应。
所述气化剂其中包括空气与水蒸汽。
本发明的优点效果是：我国是农业大国有着丰富的农作物秸秆、壳、秧。光秸秆产量每年达6-7亿吨。林、木业生产中有着丰富的枝梢、皮、沫等薪柴，也是一个不小的数目，两者合计年产量达10亿吨以上。而年年复生，是不含硫的清洁能源，其化学成分都含有甲醇、合成氨原料气中所需的碳、氢、氧等元素，通过加工、固化成型，在煤气发生炉中气化，产生甲醇、合成氨原料气来生产液体燃料——甲醇和农作物的粮食——合成氨，同时解决了生物垃圾的污染，保护环境。也给农民增加收入，是农业的新的经济增长点。
具体实施方式
下面用具体实施例对本发明做进一步描述：
实施例1：
一种甲醇、合成氨原料气制造方法，首先将生物原料固化成型；成型后的生物原料与气化剂进行气化反应，气化反应产生含有CO、CO2、H2、N2的混合原料煤气；混合原料煤气即为甲醇、合成氨原料气；成型后的生物原料与气化剂进行气化前，先将成型后的生物原料与无烟煤混合得到混合原料，混合原料中生物原料与无烟煤按重量份数配比为1：3；然后混合原料与气化剂进行气化反应；在本实施例中，成型后的生物原料密度达到0.9—1.2克/立方厘米；在本实施例中，成型后的生物原料强度不小于无烟块煤；在本实施例中，气化剂其中包括空气与水蒸汽。
实施例2：
一种甲醇、合成氨原料气制造方法，首先将生物原料固化成型；成型后的生物原料与气化剂进行气化反应，气化反应产生含有CO、CO2、H2、N2的混合原料煤气；混合原料煤气即为甲醇、合成氨原料气；成型后的生物原料与气化剂进行气化前，先将成型后的生物原料与无烟煤混合得到混合原料，混合原料中生物原料与无烟煤按重量份数配比为2：3；然后混合原料与气化剂进行气化反应；在本实施例中，成型后的生物原料密度达到0.9—1.2克/立方厘米；在本实施例中，成型后的生物原料强度大于无烟煤沫制造的型煤；在本实施例中，气化剂其中包括空气与水蒸汽。
实施例3：
一种甲醇、合成氨原料气制造方法，首先将生物原料固化成型；成型后的生物原料与气化剂进行气化反应，气化反应产生含有CO、CO2、H2、N2的混合原料煤气；混合原料煤气即为甲醇、合成氨原料气；成型后的生物原料与气化剂进行气化前，先将成型后的生物原料与无烟煤混合得到混合原料，混合原料中生物原料与无烟煤按重量份数配比为1.5：3；然后混合原料与气化剂进行气化反应；在本实施例中，成型后的生物原料密度达到0.9—1.2克/立方厘米；在本实施例中，成型后的生物原料强度不小于无烟块煤；在本实施例中，气化剂其中包括空气与水蒸汽。
实施例4：
一种甲醇、合成氨原料气制造方法，首先将生物原料固化成型；成型后的生物原料与气化剂进行气化反应，气化反应产生含有CO、CO2、H2、N2的混合原料煤气；混合原料煤气即为甲醇、合成氨原料气；在本实施例中，成型后的生物原料与气化剂进行气化前，先将成型后的生物原料与焦碳混合得到混合原料，混合原料中生物原料与焦碳按重量份数配比为1-2：3；然后混合原料与气化剂进行气化反应；在本实施例中，成型后的生物原料密度达到0.9—1.2克/立方厘米；在本实施例中，成型后的生物原料强度不小于无烟块煤；在本实施例中，成型后的生物原料强度大于无烟煤沫制造的型煤；在本实施例中，混合原料中生物原料与焦碳按重量份数最佳配比为1：3；在本实施例中，气化剂其中包括空气与水蒸汽。
在本发明中，草、木本生物原料的固化成型，可利用现有的秸秆成型机来完成，秸秆成型机可把农作物秸秆、花生壳、稻、麦壳、玉米芯、杂草、树枝、树皮、锯末、刨花等利用环模或平模技术，使铡短的秸秆等在秸秆成型机的成型腔内连续受力挤压成型，压缩后体积缩小10—15倍，密度达到0.9—1.2克/立方厘米，其强度不小于无烟块煤，大于无烟煤沫制造的型煤。从而克服了秸秆等重量轻、体积大又难以规模化利用的缺点。若生物原料固化成型然后入炉气化连续生产，还可利用生物原料出成型机后可达200℃的挤压热能，就等于入炉生物原料的预热，能量利用更为合理；成型后的生物原料，由于成模的不同，其形状可以制成￠33×50mm的圆柱形生物原料或者32×46×50mm的长方体生物原料，生物原料的粒度大小是固定床煤气炉的最佳要求。生物原料的热值为3700—4700Kcal/kg，生物原料中碳元素的含量随生物原料的种类而变化，一般在50％左右，因此2kg左右的生物原料与1kg的山西无烟煤的碳元素相当。
生物原料成型后在固定床煤气炉中气化，可以单独烧用也可以和无烟块煤、无烟型煤、焦碳分别混烧使用。为了利用现有煤气生产系统，以便于气化时工艺条件的调整、掌握，一般以与无烟煤按重量小于2/3的比例混用。生物原料在煤气发生炉中的气化原理与煤焦的气化原理大致相同，都是与气化剂间歇多循环反应生产CO、CO2、H2，气化剂其中包括空气与水蒸汽，由本发明制造出的甲醇、合成氨原料气中还含有N2。那么CO和H2作为生产甲醇的原料气，而H2和N2则是生产合成氨的原料气。
其反应式：C+O2→CO+Q
C+O2→CO2+Q
C+H2O→CO+H2-Q
C+H2O→CO2+H2-Q
在固定床煤气炉中每150秒一个制气循环，每个循环由：吹风——上吹制气——下吹制气——二次上吹——空气吹净五个阶段组成，各阶段的交换由油压站提供的油压动力来带动各阀门的开闭完成。在￠2600mm的煤气发生炉生产时，一般吹风时的空气流量为400m3/分，风压<180mmHg，制气时，水蒸气温度要大于或等于200℃，流量3-5为吨/小时，压力小于0.05MPa，微机控制，自动化生产。
由本发明制造出甲醇、合成氨原料气，然后对甲醇、合成氨原料气首先进行静电除焦油得到无焦油原料煤气；无焦油原料煤气经过脱硫后，进行一氧化碳的变换、二氧化碳的脱除，最后经原料气的精制，把气体送入甲醇反应器、合成氨反应器来生产甲醇、合成氨产品。从甲醇反应器中得到甲醇产品，从氨反应器中得到氨产品。
生物原料气化与天然煤焦气化的比较：
(1)由于生物块煤的比重较山西无烟煤轻，燃烧速度较天然煤焦快。因而入煤气炉气化剂的流速及压力要较单烧煤焦来的低。
(2)由于生物原料燃烧速度快，整个煤气炉中床层通气性强，因而整个气化速度加快，注意生物原料与无烟煤混烧时要掺混均匀，并且注意燃料层高度的控制，既防止燃料层过低形成风洞，又防止过高使原料带出煤气炉外。
(3)生物原料的挥发分较高，煤气中焦油含量高，煤气静电除焦油的能力要加大，同时也要注意煤气中副反应产物甲烷含量的变化。
(4)生物原料的灰量小且强度低，生物原料与无烟煤混烧有利于提高反应温度，减少煤焦结疤的程度，对气化反应有利；且整个气化过程中下灰量少。煤气中硫含量低，减轻了煤气脱硫负荷，减少了硫对大气的污染，当然也可用高硫煤与生物原料混用，以降低无烟煤的平均成本。
(5)生物原料气化生产甲醇、合成氨在技术上可靠，在经济上更为可行：原料收购约：200元/吨，每吨加工电耗60元/吨，铡切费用：50元/吨，人工费：15元/吨，合计：325元/吨，成本低，投资省，见效快。
据国际可再生能源组织预测，地下石油、天然气及煤的储量按目前的利用速率，只够使用50多年。草、木本生物原料作为可再生资源，固化成型作为燃料，特别是作为煤化工产业的原料，其高品位利用是未来能源开发的方向。
我国小氮肥行业分布广，规模小，几乎县县都有小化肥厂，这正是发展秸秆等生物原料气化的优势，既为举步维艰的小化肥找到了出路，又为生物原料的高品位利用提供了条件，布点加工，布点气化，方便运输，运来生物原料后生产出甲醇、合成氨产品，也极方便地返回农田和农业机械化生产。
生物原料、燃料的利用转化符合国家的能源政策，符合建设新农村有关秸秆综合利用的战略，也是增加农民收入的途径，每亩的秸秆收入可达近百元，也可鼓励有条件的地方利用荒山、荒地发展生物原料的作物种植，让农民拥有一个属于自己的取之不尽用之不竭的绿色银行，国家拥有了一个年复一年不断再生的绿色煤田。
生物原料生产甲醇、合成氨是变废为宝、保护环境的重大举措。秸秆和生物垃圾已成为了一个重大的社会课题，成了社会顽疾，也严重地影响着城乡的面貌，有的农村是在田间焚烧污染大气，而把它固化成型、气化后转化为农作物及机动机车的粮食，使之造福人类，符合科学发展观的宗旨；同时，利用草、木本生物原料加工成氨，取之于农再利用于农这本身就是一个经济循环。
Claims (9)
1、一种甲醇、合成氨原料气制造方法，其特征在于：首先将生物原料固化成型；成型后的生物原料与气化剂进行气化反应，气化反应产生含有CO、CO2、H2、N2的混合原料煤气；混合原料煤气即为甲醇、合成氨原料气。
2、根据权利要求1所述的甲醇、合成氨原料气制造方法，其特征在于：所述成型后的生物原料与气化剂进行气化前，先将成型后的生物原料与无烟煤混合得到混合原料，混合原料中生物原料与无烟煤按重量份数配比为1-2：3；然后混合原料与气化剂进行气化反应。
3、根据权利要求1所述的甲醇、合成氨原料气制造方法，其特征在于：所述成型后的生物原料与气化剂进行气化前，先将成型后的生物原料与焦碳混合得到混合原料，混合原料中生物原料与焦碳按重量份数配比为1-2∶3；然后混合原料与气化剂进行气化反应。
4、根据权利要求1所述的甲醇、合成氨原料气制造方法，其特征在于：所述成型后的生物原料密度达到0.9—1.2克/立方厘米。
5、根据权利要求4所述的甲醇、合成氨原料气制造方法，其特征在于：所述成型后的生物原料强度不小于无烟块煤。
6、根据权利要求4所述的甲醇、合成氨原料气制造方法，其特征在于：所述成型后的生物原料强度大于无烟煤沫制造的型煤。
7、根据权利要求2所述的甲醇、合成氨原料气制造方法，其特征在于：所述混合原料中生物原料与无烟煤按重量份数最佳配比为1：3。
8、根据权利要求3所述的甲醇、合成氨原料气制造方法，其特征在于：所述混合原料中生物原料与焦碳按重量份数最佳配比为1：3。
9、根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的甲醇、合成氨原料气制造方法，其特征在于：所述气化剂其中包括空气与水蒸汽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA200910014148XA CN101486927A (zh) | 2009-02-11 | 2009-02-11 | 甲醇、合成氨原料气制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA200910014148XA CN101486927A (zh) | 2009-02-11 | 2009-02-11 | 甲醇、合成氨原料气制造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101486927A true CN101486927A (zh) | 2009-07-22 |
Family
ID=40889991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA200910014148XA Pending CN101486927A (zh) | 2009-02-11 | 2009-02-11 | 甲醇、合成氨原料气制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101486927A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101920975A (zh) * | 2010-02-10 | 2010-12-22 | 上海元宝能源技术有限公司 | 一种降低煤制合成氨综合能耗的方法 |
| CN108793191A (zh) * | 2017-04-28 | 2018-11-13 | 张洪涛 | 一种利用生物质燃烧富氢气体制取nh3的方法 |
-
2009
- 2009-02-11 CN CNA200910014148XA patent/CN101486927A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101920975A (zh) * | 2010-02-10 | 2010-12-22 | 上海元宝能源技术有限公司 | 一种降低煤制合成氨综合能耗的方法 |
| CN108793191A (zh) * | 2017-04-28 | 2018-11-13 | 张洪涛 | 一种利用生物质燃烧富氢气体制取nh3的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ramadhas et al. | Dual fuel mode operation in diesel engines using renewable fuels: Rubber seed oil and coir-pith producer gas | |
| US9301452B2 (en) | Sustainable method inclusive of facilities to grow and process crops for food and biomass for energy in an environmentally acceptable manner | |
| CN103013610A (zh) | 一种针对低热值煤的生物质型煤的制备方法 | |
| CN104694201A (zh) | 一种生物质新能源颗粒料及其制备方法 | |
| CN107586805A (zh) | 综合利用生物秸秆的五联产工艺 | |
| CN101920975A (zh) | 一种降低煤制合成氨综合能耗的方法 | |
| CN100363249C (zh) | 纤维素废弃物水解残渣催化气化制取氢气的方法 | |
| CN103484163A (zh) | 一种生物质双模式重整气化制备纯净合成气的方法 | |
| CN101250454A (zh) | 以水葫芦与无烟粉煤制备生物质型煤 | |
| CN101486927A (zh) | 甲醇、合成氨原料气制造方法 | |
| CN105087070A (zh) | 一种农村生态能源利用系统 | |
| CN102093923B (zh) | 生物质还原剂及其制备方法 | |
| CN101560424A (zh) | 一种合成氨造气型煤及其制备方法 | |
| CN103074134A (zh) | 利用秸秆废弃物制备生物天然气和碳酸盐的方法 | |
| CN102010770A (zh) | 一种复合生物质颗粒燃料 | |
| CN102643693A (zh) | 一种利用沼气和秸秆气双气联产装置生产生物燃气的工艺 | |
| CN105600751B (zh) | 沼气发酵废液联合贫煤成浆共气化系统 | |
| van Groenestijn et al. | Biomass for the circular economy: everything you wanted to know about biomass but were afraid to ask | |
| CN201334480Y (zh) | 农村生物质资源化综合利用生产装置 | |
| CN113430012A (zh) | 一种有机固废循环处理利用方法 | |
| CN101575530A (zh) | 生物质液化油及其制备方法 | |
| CN102936523A (zh) | 山核桃蒲生物质固体成型燃料及其制备方法 | |
| CN111171874A (zh) | 牛粪原料用移动床纯氧连续气化炉制合成气或燃气的工艺 | |
| Salamov et al. | Perspectives of biogas production from different types of biomass and organic waste | |
| CN100402632C (zh) | 牛粪裂解制气工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20090722 |