[发明专利]一种生物质制备甲醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物质燃料技术领域，尤其涉及一种生物质制备甲醇的方 法。

背景技术

能源是国民经济和社会发展的基础，随着全球经济的高速发展，能源短 缺成为各国迫切需要解决的难题，也逐步成为制约我国当前和今后发展的瓶 颈，传统能源开发利用造成的生态环境污染问题日益严重。如何开发利用清 洁能源同时改善环境、降低污染，成为各国亟需解决的重要问题之一。因此 高效开发利用生物质能源，缓解能源需求压力，改善生态系统环境，同时保 障地区经济发展的研究具有重要的科学、经济和社会意义。

甲醇燃料是最简单的可以大规模工业合成的液体燃料，也是少有的可以 大规模替代车用燃料的清洁燃料之一。工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化 碳加压催化加氢的方法，工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇 精馏等工序。虽然此工艺较为成熟，但是其造气过程需要很高的能耗与大量 的煤、石油或天然气等化石燃料。随着化石燃料的不断消耗，该工艺的成本 将会越来越高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种生物质制备甲醇的方法，以农业 废弃物作为原料，操作简单，设备投资小，产物选择性高，实现了变废为宝， 具有较大的经济和实用价值。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种生物质制备甲醇的方 法，包括以下步骤：

(1)按照质量配比为(0.2-0.4)：1的配比取碳酸钙和秸秆渣，充分 搅拌均匀；

(2)将步骤(1)中的混合物在无氧或缺氧条件下经过高温裂解生成生 物质炭；

(3)将步骤(2)中的生物质炭、催化剂和联合剂研磨混合，得到的混 合粉末干燥，在氢气条件下还原后加热，通入所述粗生物油重整合成气进行 煤气反应和逆向水煤气反应，将反应得到的混合气体冷凝、干燥得生物质重 整-调整合成气；

(4)将所述生物质重整-调整合成气进行合成反应，得到的反应尾气进 行冷凝，在收集的液态产物中获取生物质基甲醇。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述步骤(3)中，生物质炭粉与催化剂的质量比为1：(0.5～ 1)，所述联合剂占所述混合粉末的质量百分比为3％～10％。

进一步，所述步骤(3)中，所述催化剂的成分以及质量份为CuO 50％～ 65％、ZnO 25％～35％、Al₂O₃ 10％～15％。

进一步，所述步骤(3)中，所述混合粉末干燥在氢气条件下还原后加 热的具体方法为：在高纯氢、490℃-510℃下还原55min-65min，加热至400 ℃～800℃后，将粗生物油重整合成气经180℃～200℃的预热后与生物质炭 粉在催化剂作用下发生煤气反应和逆向水煤气反应。

进一步，所述步骤(3)中，所述煤气反应和逆向水煤气反应的反应压 力为1atm-1.2atm，反应流速为40ml/min-100ml/min。

本发明的有益效果是：原料角度上，采用秸秆渣等农业废弃物较之粮食 具有更大的经济和社会价值；生物质的裂解装置操作简单，设备投资低；原 料的利用率高，甲醇选择性高。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。

实施例一

本实施例生物质制备甲醇的方法包括以下步骤：

(1)按照质量配比为0.2：1的配比取碳酸钙和秸秆渣，充分搅拌均匀；

(2)将步骤(1)中的混合物在无氧或缺氧条件下经过高温裂解生成生 物质炭；

(3)将步骤(2)中的生物质炭、催化剂和联合剂研磨混合，得到的混 合粉末干燥，在氢气条件下还原后加热，通入所述粗生物油重整合成气进行 煤气反应和逆向水煤气反应，将反应得到的混合气体冷凝、干燥得生物质重 整-调整合成气，生物质炭粉与催化剂的质量比为1：0.5，所述联合剂占所 述混合粉末的质量百分比为3％，所述催化剂的成分以及质量份为CuO 50％、 ZnO 35％、Al₂O₃ 15％，所述混合粉末干燥在氢气条件下还原后加热的具体方 法为：在高纯氢、490℃下还原55min，加热至400℃后，将粗生物油重整合 成气经180℃的预热后与生物质炭粉在催化剂作用下发生煤气反应和逆向水 煤气反应，所述煤气反应和逆向水煤气反应的反应压力为1atm，反应流速为 40ml/min；