[发明专利]一种基于组份分离的生物油利用方法和其使用的系统

说明书

本发明涉及一种基于组份分离的生物油利用方法和其使用的系统，上述方法包括如下步骤：将生物油进行萃取处理，萃取分离后的水相组份经气化处理得气化气，萃取分离后的萃取液经减压蒸馏处理得萃取剂和生物油油相组份，萃取剂回用，生物油油相组份经高温热解处理得炭材料或经催化转化得化工原料。本发明对生物油中不同特性的组分进行分离，并分别使用合适的方式进行利用，实现了生物油的高效利用；同时，考虑到生物油中的油相组分易造成催化剂的积炭失活，且油相组分分子量较大，难以完全裂解为小分子，应而本发明中将油相组分分离后单独使用、水相组分进行气化，避免了Pt/C催化剂的失活和油相组分的低效利用。

技术领域

本发明涉及生物油利用技术领域，尤其涉及一种基于组份分离的生物油利用方法和其使用的系统。

背景技术

生物质是唯一含碳的可再生资源，具有清洁、可再生、分布广泛和碳中性等特点，具有替代化石能源的应用前景。开发生物质能利用技术有利于优化我国能源供应结构和缓解日益严峻的环境问题。

生物质具有原料分散、收集半径小、运输存储成本高的特点，利用热解技术可以把生物质转化为生物质裂解油(生物油)、燃气和生物质焦，实现原料95％的利用率。快速热解生物质制备生物油是一种十分有前景的生物质利用方式。生物油能量密度高(通常可达生物质能量密度的10倍)，便于运输和存储以及进一步加工利用。

生物油用途广泛。通常，生物油可直接通过锅炉燃烧用于供热或发电、通过气化反应器气化或水蒸汽重整制取合成气或富氢燃料、通过催化裂解或催化加氢制备生物燃油。然而，生物油组分复杂，不同部分之间的化学性质差异很大，单一的利用手段不能实现生物油中所有组分的高效利用。例如，小分子组分利于重整制取气体燃料，而其中的大分子化合物容易导致催化剂的快速失活和反应器堵塞等问题；大分子化合物可用于制备炭材料，而小分子组分在此过程中利用率低。

发明内容

针对现有的生物油利用存在的上述问题，现提供一种基于组份分离的生物油利用方法和其使用的系统，旨在实现生物油的高效利用。

具体技术方案如下：

本发明的第一个方面是提供一种基于组份分离的生物油利用方法，具有这样的特征，包括如下步骤：

将生物油进行萃取处理，萃取分离后的水相组份经气化处理得气化气，萃取分离后的萃取液经减压蒸馏处理得萃取剂和生物油油相组份，萃取剂回用，生物油油相组份经高温热解处理得炭材料或经催化转化得化工原料。

上述的基于组份分离的生物油利用方法，还具有这样的特征，萃取处理中萃取剂选自非极性有机溶剂。

本发明中上述非极性有机溶剂选自但不限于正己烷、二氯乙烷、甲苯、苯、四氯化碳、二硫化碳、环己烷、己烷。

上述的基于组份分离的生物油利用方法，还具有这样的特征，气化处理中处理方法为：将水相组份通入气化反应器中，在温度为800-900℃、压强为10-15MPa的条件下进行气化反应得气化气。

上述的基于组份分离的生物油利用方法，还具有这样的特征，气化反应器中氧含量为水相组份完全转化需氧量的0.1wt％-5wt％。

上述的基于组份分离的生物油利用方法，还具有这样的特征，高温热解处理中处理方法为：将生物油油相组份在惰性气氛中于温度为800-1200℃的条件下进行热解反应得炭材料。

上述的基于组份分离的生物油利用方法，还具有这样的特征，催化转化中处理方法为：将生物油油相组份在氢气气氛中于温度为300-500℃、Pt/C催化的条件下进行催化转化得化工原料。

本发明中上述化工原料主要为轻质芳香烃类化工原料。

本发明的第二个方面是提供一种利用上述基于组份分离的生物油利用方法的系统，具有这样的特征，包括：