CN108998094A - 一种用木焦油制备合成气的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种用木焦油制备合成气的方法，包括煤炭升温至1100‑1400℃，而后向其中通入水蒸气和木焦油发生裂化反应，得到合成气；所述合成气中包括氢气、一氧化碳和二氧化碳。一方面，在反应过程中，炭与水蒸气发生放热反应，产生巨大的热量，可以促使木焦油彻底热裂化；另一方面，解决了木焦油直接排放污染环境的问题，同时也极大的提高了合成气的产量。

Description

一种用木焦油制备合成气的方法
技术领域
本发明涉及合成气制备技术领域，具体涉及一种利用木焦油制备合成气的工艺。
背景技术
木焦油是农林固体废物中的有机物通过快速热解技术生产燃料气或/和合成气时产生的副产物。木焦油的成分比较复杂，目前分析出的成分有100多种，另外还有很多成分难以确定。木焦油的主要成分大约有20多种，大部分是苯的衍生物及多环芳烃，其中质量分数大于5％的大约有7种，分别是：苯、萘、甲苯、二甲苯、苯乙烯、酚和茚。
在秸秆热解过程中，木焦油的生成量主要决定于温度和气相停留时间，与加热速率也密切相关。对一般秸秆而言，在500℃左右时木焦油的产率比较高多。尽管在秸秆气化过程中采取各种措施控制木焦油的产生，但实际上秸秆产生的燃料气体中的木焦油的含量仍远远超出应用允许的程度，所以对燃料气体需要进行去木焦油处理。然而分离出的木焦油目前多是作为废物排放，或直接燃烧，不仅造成环境污染，而且也造成了木焦油本身能量的浪费。
合成气是以一氧化碳、二氧化碳和氢气组成的一种化工原料气。其广泛应用于制备各种化工原料，例如甲醇等。目前制备原料气的主要是通过向高温煤炭中通入水蒸气来制备。
如果能将木焦油应用在合成气的生产中必能带来巨大的市场前景。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有的木焦油利用率低的缺陷，进而提供一种用木焦油制备合成气的方法。
为此，本发明解决上述问题所采用的技术方案如下：
一种用木焦油制备合成气的方法，包括如下步骤：
煤炭升温至1100-1400℃，而后向其中通入水蒸气和木焦油发生裂化反应，得到合成气；
所述合成气中包括氢气、一氧化碳和二氧化碳。
优选的是，所述的方法中，所述水蒸气与所述木焦油的质量比为(3-10)：1。
优选的是，所述的方法中，所述木焦油与所述煤炭的质量比为1：(5-40)。
优选的是，所述的方法中，所述木焦油与所述煤炭的质量比为1:3。
优选的是，所述的方法中煤炭升温至1100-1400℃，先通入5-10s的水蒸气，之后通入30-40s的水蒸气与木焦油的混合物，而后通入5-10s的水蒸气,得到合成气。
优选的是，所述的方法中，所述混合物的制备方法为：将木焦油升温至50-70℃，与压力为0.03MPa的水蒸气混合，得到所述混合物。
优选的是，所述的方法中，所述水蒸气的流速为(1-3)t/h。
优选的是，所述的方法中，所述水蒸气的流速为2t/h。
优选的是，所述的方法中，所述木焦油选自由秸秆制成的焦油、稻壳制成的焦油、柏木制成的焦油和桃木制成的焦油中的一种或几种。
本发明的上述技术方案具有如下优点：
本发明提供的一种用木焦油制备合成气的方法，包括煤炭升温至1100-1400℃，而后向其中通入水蒸气和木焦油发生裂化反应，得到合成气；所述合成气中包括氢气、一氧化碳和二氧化碳。一方面，在反应过程中，煤炭与水蒸气发生放热反应，产生巨大的热量，可以促使木焦油彻底热裂化；另一方面，解决了木焦油直接排放污染环境的问题，同时也极大的提高了合成气的产量。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
为了便于比较，实施例1-3所用的木焦油为高粱秸秆制成的木焦油，实施例4-6所用的木焦油为柏木制成的木焦油，但不限于此。
实施例1
本实施例提供了一种用木焦油制备合成气的方法，包括：
(1)将煤炭置于固定床间歇气化炉中，升温至1100℃；
(2)以3t/h的流速，先向固定床间歇气化炉通入水蒸气5s，之后通入混合物30s，然后通入水蒸气5s；混合物是由50℃的木焦油与0.03MPa的水蒸气混合形成；
其中，水蒸气的总质量与木焦油的质量比为3:1；木焦油与煤炭的质量比为1:5。
实施例2
本实施例提供了一种用木焦油制备合成气的方法，包括：
(1)将煤炭置于固定床间歇气化炉中，升温至1200℃；
(2)以2t/h的流速，先向固定床间歇气化炉通入水蒸气10s，之后通入混合物35s，然后通入水蒸气10s；混合物是由60℃的木焦油与0.03MPa的水蒸气混合形成；
其中，水蒸气的总质量与木焦油的质量比为10:1；木焦油与煤炭的质量比为1:40。
实施例3
本实施例提供了一种用木焦油制备合成气的方法，包括：
(1)将煤炭置于固定床间歇气化炉中，升温至1300℃；
(2)以1t/h的流速，先向固定床间歇气化炉通入水蒸气5s，之后通入混合物40s，然后通入水蒸气10s；混合物是由70℃的木焦油与0.03MPa的水蒸气混合形成；
其中，水蒸气的总质量与木焦油的质量比为5:1；木焦油与煤炭的质量比为1:10。
实施例4
本实施例提供了一种用木焦油制备合成气的方法，包括：
(1)将煤炭置于固定床间歇气化炉中，升温至1350℃；
(2)以2t/h的流速，先向固定床间歇气化炉通入水蒸气10s，之后通入混合物30s，然后通入水蒸气5s；混合物是由60℃的木焦油与0.03MPa的水蒸气混合形成；
其中，水蒸气的总质量与木焦油的质量比为7:1；木焦油与煤炭的质量比为1:20。
实施例5
本实施例提供了一种用木焦油制备合成气的方法，包括：
(1)将煤炭置于固定床间歇气化炉中，升温至1400℃；
(2)以2t/h的流速，先向固定床间歇气化炉通入水蒸气5s，之后通入混合物40s，然后通入水蒸气5s；混合物是由70℃的木焦油与0.03MPa的水蒸气混合形成；
其中，水蒸气的总质量与木焦油的质量比为6:1；木焦油与煤炭的质量比为1:30。
实施例6
本实施例提供了一种用木焦油制备合成气的方法，包括：
(1)将煤炭置于固定床间歇气化炉中，升温至1350℃；
(2)以2t/h的流速，先向固定床间歇气化炉通入水蒸气10s，之后通入混合物35s，然后通入水蒸气10s；混合物是由50℃的木焦油与0.03MPa的水蒸气混合形成；
其中，水蒸气的总质量与木焦油的质量比为8:1；木焦油与煤炭的质量比为1:15。
对比例
本对比例与实施例6的制备工艺相同，仅是反应中未加入木焦油。
效果验证
对实施例1-6制备的合成气的成分检测，检测结果见表1。
1.检测实施例1-6制备出的合成气中各组分的含量，结果见表1。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
CO2(v％) 3 4 3 3 3 3
CO(v％) 42 41 43 41 40 43
H2(v％) 54 53 53 55 55 53
2.计算实施例1-6制备出的合成气的体积相对于对比例制备出的合成气的体积的增加率，结果见表2。
表2
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
增长率/％ 20 16 18 21 23 18
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种用木焦油制备合成气的方法，其特征在于，包括如下步骤：
煤炭升温至1100-1400℃，而后向其中通入水蒸气和木焦油发生裂化反应，得到合成气；
所述合成气中包括氢气、一氧化碳和二氧化碳。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水蒸气与所述木焦油的质量比为(3-10)：1。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述木焦油与所述煤炭的质量比为1：(5-40)。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，煤炭升温至1100-1400℃，先通入5-10s的水蒸气，之后通入30-40s的水蒸气与木焦油的混合物，而后通入5-10s的水蒸气,得到合成气。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述混合物的制备方法为：将木焦油升温至50-70℃，与压力为0.03MPa的水蒸气混合，得到所述混合物。
6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述水蒸气的流速为(1-3)t/h。
7.根据权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，所述水蒸气的流速为2t/h。
8.根据权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，所述木焦油选自由秸秆制成的焦油、稻壳制成的焦油、柏木制成的焦油和桃木制成的焦油中的一种或几种。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101928607A (zh) * 2010-05-19 2010-12-29 酒泉市绿炬能源科技开发有限责任公司 生物质气化过程中高低温循环四层分离除焦方法
CN101982529A (zh) * 2010-11-20 2011-03-02 山东百川同创能源有限公司 生物质燃气焦油高温裂解系统
CN102031149A (zh) * 2010-12-27 2011-04-27 烟台大学 垃圾裂解催化气化炉
CN203668319U (zh) * 2013-12-04 2014-06-25 汪稚昊 一种生物质气化装置
US20160068772A1 (en) * 2014-09-04 2016-03-10 Ag Energy Solutions, Inc. Apparatuses, systems, tar crackers, and methods for gasifying having at least two modes of operation
CN106590751A (zh) * 2017-01-06 2017-04-26 中国科学院广州能源研究所 一种实现焦油自消化的生物质气化方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101928607A (zh) * 2010-05-19 2010-12-29 酒泉市绿炬能源科技开发有限责任公司 生物质气化过程中高低温循环四层分离除焦方法
CN101982529A (zh) * 2010-11-20 2011-03-02 山东百川同创能源有限公司 生物质燃气焦油高温裂解系统
CN102031149A (zh) * 2010-12-27 2011-04-27 烟台大学 垃圾裂解催化气化炉
CN203668319U (zh) * 2013-12-04 2014-06-25 汪稚昊 一种生物质气化装置
US20160068772A1 (en) * 2014-09-04 2016-03-10 Ag Energy Solutions, Inc. Apparatuses, systems, tar crackers, and methods for gasifying having at least two modes of operation
CN106590751A (zh) * 2017-01-06 2017-04-26 中国科学院广州能源研究所 一种实现焦油自消化的生物质气化方法

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