生物质燃气焦油多级深度脱除工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103087780A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103087780103087780A(43)申请公布日2013.05.08(21)申请号201310050680.3(22)申请日2013.02.08(71)申请人南京工业大学地址211816江苏省南京市浦口区浦珠南路30号(72)发明人朱跃钊吴娟陈海军杨丽(74)专利代理机构南京天华专利代理有限责任公司32218代理人徐冬涛袁正英(51)Int.Cl.C10K1/00(2006.01)C10K1/02(2006.01)C10K1/18(2006.01)C10K1/32(2006.01)C10K1/08(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称生物质燃气焦油多级深度脱除工艺(57)摘要本发明涉及一种生物质燃气焦油多级深度脱除工艺，其具体步骤为：A：生物质气化炉产生的富含焦油的高温生物质燃气经除尘后进入喷淋冷却单元，被重焦油液体喷淋冷却得到初级净化后的生物质燃气；B：初级净化后的生物质燃气进入粗孔捕捉单元，经过粗孔材料的毛细凝聚和截留作用，脱除轻多环芳烃化合物焦油，C：将处理得到的两级净化生物质燃气进入吸附或吸收单元，利用吸附剂或吸收剂的吸着作用，脱除轻焦油，得到清洁燃气，生物质燃气焦油露点降至-30~0℃。本发明的生物质燃气焦油多级深度脱除工艺，可实现焦油多重多效耦合深度脱除；脱焦油成本低；可副产轻、重焦油产品。CN103087780ACN10387ACN103087780A权利要求书1/1页1.一种生物质燃气焦油多级深度脱除工艺，其具体步骤为：A：生物质气化炉产生的富含焦油的高温生物质燃气经除尘后首先进入喷淋冷却单元，被重焦油液体喷淋冷却至100~120℃，放出热量，得到初级净化后的生物质燃气；重焦油液体进入静置分离单元，得到重焦油和渣油产品，部分重焦油作为喷淋冷却介质返回喷淋冷却单元；B：初级净化后的生物质燃气进入粗孔捕捉单元，经过粗孔材料的毛细凝聚和截留作用，脱除轻多环芳烃化合物焦油，温度降至80~100℃；C：将步骤B处理得到的两级净化生物质燃气进入吸附或吸收单元，利用吸附剂或吸收剂的吸着作用，在30~50℃，脱除轻焦油，得到清洁燃气，生物质燃气焦油露点降至-30~0℃；吸附或吸收单元利用喷淋冷却单元放出的热量进行解吸，解吸出的轻焦油蒸汽在冷凝分离单元分离出轻焦油液体，不凝性气体作为气化剂返回气化炉。2.根据权利要求1所述的生物质燃气焦油多级深度脱除工艺，其特征在于所述的粗孔捕捉单元采用目数200~3000目的金属丝网、木炭或木屑填充在塔器。3.根据权利要求1所述的的生物质燃气焦油多级深度脱除工艺，其特征在于所述的吸附单元的吸附剂为活性炭或分子筛。4.根据权利要求1所述的的生物质燃气焦油多级深度脱除工艺，其特征在于所述的吸收单元的吸收剂为轻柴油或煤焦油洗油。2CN103087780A说明书1/5页生物质燃气焦油多级深度脱除工艺技术领域[0001]本发明涉及一种生物质热化学转化过程生成的燃气中焦油的深度脱除工艺，即生物质燃气焦油多级深度脱除工艺，属于生物质能高效利用领域。背景技术[0002]生物质资源是绿色的可再生资源，经过适当的热化学或生物化学过程，可转化为燃气（含有CO、H2或CH4等可燃性成分），或进一步深加工获得化学品，为社会提供基础化工原料或能源。[0003]焦油是生物质气化过程不可避免的副产物，主要成分为苯、萘和酚等芳香烃。焦油在后续使用过程，会降温，降温后易与水、灰和炭颗粒等杂质结合，堵塞输气管和阀门，腐蚀金属；难以完全燃烧，产生炭黑等颗粒，对内燃机和燃气轮机叶轮损害严重；其能量一般占燃气总能量的5~15%，难以与燃气一起燃烧利用，降低了气化效率。因此，焦油已成为生物质气化技术应用的瓶颈。[0004]传统的焦油处理方法包括气化炉内在线高温处理法、热裂解和催化裂解、等离子体法和水洗法等，这些方法存在净化成本高，燃气难达标，产生二次污染等问题，难以规模化应用。[0005]根据分子量大小，焦油可分为五类：（1）GC（气相色谱）无法检测到的成分：主要指GC无法检测的重焦油；（2）杂环芳烃：含有N和O等杂原子；高水溶性；主要成分为吡啶、酚、甲酚、喹啉和异喹啉等；（3）轻芳香烃（1环）：通常为单环轻碳氢化合物，主要成分为甲苯、乙苯、二甲苯和苯乙烯等；（4）轻多环芳烃化合物（2~3环）：即使在非常低浓度的浓度也会凝聚，主要成分为茚、萘、甲基萘、联苯、苊烯、芴、菲和蒽等；（5）重多环芳烃化合物（4~7环）：大于3环，在低浓度和高温条件下也会凝聚。第1、2和5类焦油属于重焦油，通过冷却即可脱除；第4类焦油属于中等沸点的焦油，不易通过冷却的方法