一种生物质制甲醇设备及甲醇合成工艺的制作方法

1.本发明涉及甲醇制备领域，具体涉及一种生物质制甲醇设备及甲醇合成工艺。


背景技术：

2.绿色甲醇被视为一种很有前途的未来船用燃料。如果航运业想要减少其对气候的影响，就需要改用基于可再生能源的燃料。至少对于大型集装箱船而言，两种化学品被认为是最有希望的选择：氨和甲醇。后者的优势在于甲醇发动机已经存在。甲醇主要用作化学原料，其大部分生产基于天然气。在称为蒸汽重整的过程中，天然气中的甲烷被转化为合成气，即一氧化碳和氢气的混合物，然后将合成气转化为甲醇。
3.全球约三分之一的甲醇生产使用煤炭作为原料。合成气是通过煤气化产生的，排放量要高得多。甲醇本身是一种碳氢化合物，因此燃烧它总是会导致二氧化碳排放。甲醇要绿色，因此，绿色甲醇的关键问题是碳从哪里来，一种选择是从生物质中生产甲醇。 现有的生物质制甲醇工艺繁琐，能量利用率较低，甲醇制备效率低，不够环保。


技术实现要素：

4.本发明提供一种生物质制甲醇设备及甲醇合成工艺，采用更先进的合成工艺，从原料处理，气化，合成到精制，提高了生物质的能量利用率和甲醇制备率，节能环保，还有完善的配套系统，提高生产的安全性。本发明提供以下技术方案来解决背景技术中提到的上述问题：本发明提供一种生物质制甲醇设备，包括：气化系统，连接原料准备系统，并接收所述原料准备系统中制成的生物质颗粒材料，并将所述生物质颗粒材料气化为合成气；合成系统，净化所述合成气并将所述合成气进料到粗甲醇主体形成粗甲醇；精制系统，将所述粗甲醇进料到精甲醇主体形成精甲醇。
5.优选地，所述生物质制甲醇设备还包括原料准备系统，用于使用废秸秆或垃圾衍生燃料制成颗粒材料。
6.优选地，所述合成系统包括合成塔和气液分离器，所述合成塔用于将所述合成气和气液分离器输出的气体进行循环合成和净化。
7.优选地，所述精制系统包括精馏精制过程以形成精甲醇。
8.本发明还提供一种生物质制甲醇合成工艺，包括如下步骤：将生物质颗粒材料气化为合成气；将生物质气化后的合成气经过压缩，进入合成塔，经过催化剂床层，在催化剂的作用下，合成粗甲醇；粗甲醇经过精馏精制后制得精甲醇。
9.优选地，将生物质颗粒材料气化为合成气，包括：在不完全燃烧条件下，将生物质原料加热，使碳氢化合物裂解，变成较低分子量的
可燃气体。
10.优选地，所述可燃气体包括一氧化碳和氢气。
11.优选地，所述气化为以下中的一种或多种：固定床气化、流化床气化或气流床气化。
12.相对于现有技术，本发明的有益效果为：采用更先进的合成工艺，从原料处理，气化，合成到精制，提高了生物质的能量利用率和甲醇制备率，节能环保，还有完善的配套系统，提高生产的安全性。
附图说明
13.图1为生物质制甲醇设备结构示意图；图2为生物质制甲醇设备设置图；图3为氢气和一氧化碳形成为甲醇的主副反应。
实施方式
14.为了更清楚地说明本 发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合具体实施例以及附图对本 发明作进一步介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.需要理解的是，术语
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上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、
ꢀ“
水平”、“顶”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本 发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本 发明的限制。
16.术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二
”ꢀ
、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本 发明的描述中，除非另有说明，“一组”的含义是两个或两个以上。
17.如图1-3所示，本实施例提供一种生物质制甲醇设备，包括：气化系统，连接原料准备系统，并接收所述原料准备系统中制成的生物质颗粒材料，并将所述生物质颗粒材料气化为合成气；合成系统，净化所述合成气并将所述合成气进料到粗甲醇主体形成粗甲醇；采用合成塔和气液分离器来实现循环，进而实现将氢气和一氧化碳形成为甲醇。具体的主副反应如图3所示。
18.精制系统，将所述粗甲醇进料到精甲醇主体形成精甲醇。
19.优选地，所述生物质制甲醇设备还包括原料准备系统，用于使用废秸秆或垃圾衍生燃料制成颗粒材料，主要使用废秸秆、垃圾衍生燃料（rdf）等生物质制成的颗粒材料。
20.优选地，所述合成系统包括合成塔和气液分离器，所述合成塔用于将所述合成气和气液分离器输出的气体进行循环合成和净化。
21.优选地，所述精制系统包括精馏精制过程以形成精甲醇。
22.本实施例还提供一种生物质制甲醇合成工艺，包括如下步骤：
将生物质颗粒材料气化为合成气；将生物质气化后的合成气经过压缩，进入合成塔，经过催化剂床层，在催化剂的作用下，合成粗甲醇；粗甲醇经过精馏精制后制得精甲醇。
23.优选地，主要使用废秸秆、垃圾衍生燃料（rdf）等生物质制成的颗粒材料。将生物质颗粒材料气化为合成气，包括：在不完全燃烧条件下，将生物质原料加热，使碳氢化合物裂解，变成较低分子量的可燃气体。
24.优选地，所述可燃气体包括一氧化碳和氢气。
25.优选地，所述气化为以下中的一种或多种：固定床气化、流化床气化或气流床气化。
26.另外，本实施例中还包括相应的配套系统，如空分、热电联产、除盐系统和配套环保设施等。
27.本实施例采用更先进的合成工艺，从原料处理，气化，合成到精制，提高了生物质的能量利用率和甲醇制备率，节能环保，还有完善的配套系统，提高生产的安全性。
28.以上所述实施例仅表达了本 发明的最优实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本 发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本 发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本 发明的保护范围。因此，本 发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。


技术特征：
1.一种生物质制甲醇设备，其特征在于，包括：气化系统，连接原料准备系统，并接收所述原料准备系统中制成的生物质颗粒材料，并将所述生物质颗粒材料气化为合成气；合成系统，净化所述合成气并将所述合成气进料到粗甲醇主体形成粗甲醇；精制系统，将所述粗甲醇进料到精甲醇主体形成精甲醇。2.如权利要求1所述的生物质制甲醇设备，其特征在于，所述生物质制甲醇设备还包括原料准备系统，用于使用废秸秆或垃圾衍生燃料制成颗粒材料。3.如权利要求1所述的生物质制甲醇设备，其特征在于，所述合成系统包括合成塔和气液分离器，所述合成塔用于将所述合成气和气液分离器输出的气体进行循环合成和净化。4.如权利要求1或3所述的生物质制甲醇设备，其特征在于，所述精制系统包括精馏精制过程以形成精甲醇。5.一种生物质制甲醇合成工艺，其特征在于，包括如下步骤：将生物质颗粒材料气化为合成气；将生物质气化后的合成气经过压缩，进入合成塔，经过催化剂床层，在催化剂的作用下，合成粗甲醇；粗甲醇经过精馏精制后制得精甲醇。6.如权利要求5所述的工艺，其特征在于，将生物质颗粒材料气化为合成气，包括：在不完全燃烧条件下，将生物质原料加热，使碳氢化合物裂解，变成较低分子量的可燃气体。7.如权利要求6所述的工艺，其特征在于，所述可燃气体包括一氧化碳和氢气。8.如权利要求5-7任一项所述的工艺，其特征在于，所述气化为以下中的一种或多种：固定床气化、流化床气化或气流床气化。

技术总结
本发明涉及甲醇制备领域，具体涉及一种生物质制甲醇设备及甲醇合成工艺，生物质制甲醇设备包括：气化系统，连接原料准备系统，并接收所述原料准备系统中制成的生物质颗粒材料，并将所述生物质颗粒材料气化为合成气；合成系统，净化所述合成气并将所述合成气进料到粗甲醇主体形成粗甲醇；精制系统，将所述粗甲醇进料到精甲醇主体形成精甲醇。本发明能够从原料处理，气化，合成到精制，提高了生物质的能量利用率和甲醇制备率。用率和甲醇制备率。用率和甲醇制备率。


技术研发人员：程兆鹏
受保护的技术使用者：上海闻源环境科技有限公司
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/8/4