[发明专利]一种生物质直接液化的方法

说明书

本发明公开了一种生物质直接液化的方法。所述方法包括如下步骤：(1)将生物质、加氢催化剂和供氢溶剂混合，制得生物质浆液；(2)将生物质浆液和氢气进行第一液化反应，收集第一反应产物；(3)将第一反应产物和氢气进行第二液化反应，收集第二反应产物；(4)对第二反应产物于290‑460℃下进行第一气液分离，收集第一液相和第一气相；(5)将第一气相于30‑60℃下进行第二气液分离，收集第二液相，混合第一液相和第二液相得到液相；(6)对液相进行第一蒸馏，收集轻质馏分和重质馏分；(7)对重质馏分进行第二蒸馏，分离出馏出油和残渣，轻质馏分和馏出油为液化所得液体。上述方法所得液体收率高，且液体中残渣固含量低。

技术领域

本发明属于生物质液化技术领域，具体涉及一种生物质直接液化的方法。

背景技术

在广义上，生物质是指包括所有的植物、微生物，以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物；在狭义上，生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素(简称木质素)、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。常见的代表性生物质有农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便等。因其具有可再生性、低污染性、广泛分布性的特点，使其成为可再生能源的重要组成部分，因此，如何高效开发利用生物质能，对解决能源、生态环境问题都将起到十分积极的作用。

目前开发利用生物质能的方式主要体现在以下几个方面：(1)直接燃烧，将生物质直接燃烧，利用其热量或进一步发电；(2)物理化学法，将生物质经物理化学处理后，压缩成型，得到成型燃料；(3)生物化学法，将生物质水解、发酵，得到乙醇，或者采用沼气技术，得到沼气；(4)热化学法，将生物质气化，得到生物质燃气，或者将生物质热解，得到木炭或生物质原油，或者将生物质直接液化得到液化油等。其中将生物质直接液化得到液化油，通常是将生物质在高压、催化剂下，直接与氢气发生反应，转化为液体燃料。

如中国专利文献CN 102127462A公开了一种包括两个沸腾床加氢转化步骤的用于生物质的直接加氢液化的方法。该方法包括如下步骤：a)制备生物质颗粒在溶剂，优选供氢溶剂中的悬浮液的步骤；b)所述悬浮液在至少一个包含沸腾床催化剂的并且在300-440℃的温度下、15-25MPa的总压力下、以0.1-5h^-1的小时质量流速和以0.1-2Nm³/kg的氢气/进料比进行操作的反应器中在氢气存在下的第一加氢转化步骤；c)在步骤b)中得到的流出物的至少一部分在至少一个包含沸腾床形式催化剂的并且在350-470℃的温度下、15-25MPa的总压力下、以0.1-5h^-1的小时质量流速和以0.1-2Nm³/kg的氢气/进料比进行操作的反应器中在氢气存在下的第二加氢转化步骤，最后，对第二加氢转化步骤结束时得到的流出物进行分离，从其中分离出气相、水相、至少一种石脑油、煤油和/或柴油类型的液态烃的轻质级分和残渣等。上述技术通过两步加氢转化步骤，将生物质原料直接液化成液体物质，在第二加氢转化步骤完成后，从反应器底部分离出残渣，这样的操作方式会带来如下缺点：1)残渣中会夹带较多的液体物质，浪费了液体物质，影响了液体物质的收率；2)部分残渣悬浮在液相物质进入到下一步工序，造成最终制得的轻质油中残渣固含量高。

发明内容

为此，本发明所要解决的是现有生物质液化所得液体收率低，以及其中残渣固含量高的缺陷，进而提供了一种液体收率高、残渣固含量低的生物质直接液化的方法。

本发明所提供的生物质直接液化的方法，包括如下步骤：

(1)将生物质、加氢催化剂和供氢溶剂混合，制得生物质浆液；

(2)将所述生物质浆液和氢气进行第一液化反应，收集第一反应产物；

(3)将所述第一反应产物和氢气进行第二液化反应，收集第二反应产物；

(4)对所述第二反应产物于290-460℃下进行第一气液分离，收集第一液相和第一气相；