本发明涉及新能源,尤其涉及一种生物质垃圾合成石油的方法及合成系统。
背景技术:
1、石油短缺问题造成了全球性能源危机,寻找合适的替代能源吸引了越来越多的关注。在众多的石油替代燃料中,唯有生物质油既属于再生能源又能像煤、石油和天然气那样形成庞大的产业,进行实质性生产。生物质油具有原料来源广、品种多、储量大,可再生及碳循环零排放等优点,成为了一种具有巨大发展前景的新型能源,因此对生物质油的利用开发已成为国内外研究的热点。
2、到目前为止,研究生物质油的开发仅限于生物质油的精制,如采用催化加氢、催化裂解、催化酯化、水蒸气重整及乳化等方法对生物质油进行改质后用于生物柴油或燃料油的制备,如何将生物质油改质后直接用于石油替代的技术还需要进一步的研究。
技术实现思路
1、本发明提供了一种生物质垃圾合成石油的方法及合成系统,用以提供一种能够替代石油燃料的生物质油,以解决石油能源短缺的问题。
2、为解决上述问题,第一方面,本发明提供了一种生物质垃圾合成石油的方法,包括步骤:
3、原材料制备,将生物质材料混合后进行热解得到基础原料,热解温度500~600℃;
4、催化加氢预处理,向基础原料中加入第一催化剂和3-5mpa的氢气,反应温度为200-280℃,反应压力为5-8mpa,反应时间1-2h;
5、超分子化合物合成反应,将完成催化加氢预处理后的基础原料放入合成装置中,向合成装置中添加模板剂和第二催化剂,模板剂与基础原料的比例为6:4,反应温度为60-80℃,反应压力为40-80mpa。
6、根据所述第一方面,在一种可能的实施方式中,优选的,所述第一催化剂为co-mo-b,所述第二催化剂为nimo/hzsm-5和nimo/tio2的其中一种。
7、根据所述第一方面,在一种可能的实施方式中,优选的,所述模板剂为二苯基34-冠-10富电子兀主体。
8、第二方面,本发明提供一种合成系统,该合成系统应用于上述方法,所述合成系统包括:
9、热解调和装置,所述热解调和装置包括热解油罐和配比油罐,所述热解油罐用于对生物质材料进行热解,所述配比油罐用于对热解后的生物质材料进行配比;
10、催化加氢装置,所述催化加氢装置包括第一高压泵、催化罐、加氢增压泵、冷却器和第一分离罐,所述第一高压泵与所述配比油罐连通设置,所述第一高压泵与所述催化罐连通设置,所述催化罐与所述加氢增压泵连通设置,所述催化罐与所述冷却器连通设置,所述冷却器与所述第一分离罐连通设置;
11、合成装置,所述合成装置包括缓冲储罐、第二高压泵、合成罐、石油泵和第二分离罐,所述缓冲储罐与所述第一分离罐连通设置,所述缓冲储罐与所述第二高压泵连通设置,所述第二高压泵与所述合成罐连通,所述合成罐与所述石油泵连通设置,所述合成罐与所述第二分离罐连通设置。
12、本发明的有益效果是:本发明提出一种生物质垃圾合成石油的方法,包括原材料制备,将生物质材料混合后进行热解得到基础原料,热解温度500~600℃;催化加氢预处理,向基础原料中加入第一催化剂和3-5mpa的氢气,反应温度为200-280℃,反应压力为5-8mpa,反应时间1-2h;超分子化合物合成反应,将完成催化加氢预处理后的基础原料放入合成装置中,向合成装置中添加模板剂和第二催化剂,模板剂与基础原料的比例为6:4,反应温度为60-80℃,反应压力为40-80mpa。通过将生物质垃圾进行热解后,同时提高了生物质油的碳氢比和热值的合成技术,使合成后的复合型生物质油质量指标达到常规石油的标准,进而得到一种替代石油的燃料,能够缓解石油短缺的问题。
1.一种生物质垃圾合成石油的方法,其特征在于,包括步骤:
2.根据权利要求1所述的生物质垃圾合成石油的方法,其特征在于,所述第一催化剂为co-mo-b,所述第二催化剂为nimo/hzsm-5和nimo/tio2的其中一种。
3.根据权利要求1所述的生物质垃圾合成石油的方法,其特征在于,所述模板剂为二苯基34-冠-10富电子兀主体。
4.一种合成系统,应用于权利要求1至3中任一项所述的生物质垃圾合成石油的方法,其特征在于,所述合成系统包括: