[发明专利]一种秸秆制煤气作为氨、醇原料气的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种秸杆制煤气技术领域，尤其是涉及一种秸杆制煤气作为氨、醇原料气的生产工艺技术。

背景技术

目前，世界上合成氨、甲醇的生产主要采用煤、石油、天然气作原料，随着人类对能源需求量的不断增加和地球不可再生资源储存量的不断减少，能源危机已经严重的影响到社会的发展和人们的日常生活。可再生的植物秸秆用作氨、醇的工业生产，制备氨、醇需要的原料气，使植物秸秆变成高价值的替代能源，将对我国循环经济的可持续发展、减缓能源危机有非常重要的意义。

由于天然的植物秸秆等农业废弃物，形状的不规则，燃烧热值相对较低，直接用于工业和人们的日常生活有很多不适应和不方便，使秸秆作为能源使用的范围受局限、使用的积极性不高。大量秸秆被直接焚烧，造成严重的浪费和污染。

目前，秸秆的利用主要是作为煤的替代燃料：一是秸秆粉碎制粒或块，热值较低热量在3000-4000kcal/kg，通过炉内燃烧来利用其燃烧热。二是利用这些粒或块在炉内进行以空气为气化剂的不完全气化反应，制得煤气后作为民用燃气而利用其反应热，气体成分为：

成分    N₂    O₂    CO₂    CO    CH₄    H₂

％      52    0.5   12     20    12     9

这种煤气的热值1340kcal/Nm³。为此，利用普通秸杆气化炉，按照传统的气化工艺制得的秸杆煤气因为煤气中的CO₂、CH₄含量较高，不适宜作氨、醇原料气。

发明内容

本发明的目的就是通过改变秸杆气化炉的气化工艺，同时对生产出来的秸杆煤气进行二次加工，通过各种化学反应，变成适合生产氨、醇的原料气。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，利用秸秆的颗粒或快作原料，以气体加水蒸汽作气化剂，制得秸秆煤气，直接进入以煤为原料的固定层气化炉，在高温状态下，CO₂会与C反应还原成CO，CH₄会与未反应完全的H₂O反应生成3H₂和CO，从而降低了原料气中CO₂、CH₄、N₂的含量。

整个生产过程可间歇式进行，秸秆煤气在无烟煤气化炉内进行的是吸热反应，进行到一定阶段，炉温满足不了反应需要时停止秸秆制气，再由空气入炉反应提温，如此交替进行。

也可以将无烟煤气化炉用的气化剂-空气，更换为氧气，使炉内的吸热和放热反应同时进行，还不会造成原料气中增加多余的氮气，这样生产就会变成连续的过程。

本发明的有益效果：

1、生产成本低。据试验，2吨秸秆颗粒(或块)产气能力相当于1吨优质无烟煤，每吨秸秆颗粒(或块)入炉成本300元，只占无烟煤成本的三分之一。

2、秸杆制煤气属于废物利用，除具有显著的经济效益外，还可以改善农村居住环境，具有明显的生态和社会效益。

具体实施方式

实施例一：利用秸秆的颗粒或快作原料，以富氧空气加水蒸汽作气化剂，制得秸秆煤气，直接进入以煤为原料的固定层气化炉，在高温状态下，CO₂会与C反应还原成CO，CH₄会与未反应完全的H₂O反应生成3H₂和CO，从而降低了原料气中CO₂、CH₄、N₂的含量。秸秆煤气在无烟煤气化炉内进行的是吸热反应，进行到一定阶段，炉温满足不了反应需要时停止秸秆制气，再由空气入炉反应提温，如此交替进行。

实施例二：利用秸秆的颗粒或快作原料，以氧气加水蒸汽作气化剂，制得秸秆煤气，直接进入以煤为原料的固定层气化炉，在高温状态下，CO₂会与C反应还原成CO，CH₄会与未反应完全的H₂O反应生成3H₂和CO，从而降低了原料气中CO₂、CH₄、N₂的含量。秸秆煤气在无烟煤气化炉内进行的是吸热反应，进行到一定阶段，炉温满足不了反应需要时停止秸秆制气，再由空气入炉反应提温，如此交替进行。