[发明专利]人造石油和煤

说明书

技术领域：本发明所属生物质能开发利用领域

背景技术：本发明是生物质液化技术的发展，生物质液化技术是通过对生质加热使其分解，可得三种物质，固态的主要为碳，可作煤炭使用，液态的主要成分为有机酸，酚，醛等，因其含氧量大约50％左右，故其燃烧值低，可作为化工原料，也可生产汽，柴油等，也可直接应用。气态物主要为甲烷，一氧化碳，二氧化碳等，可作为生产液化油的燃料。

发明内容：本发明分为间接合成法和直接合成法两种，间接合成法分为原材料采集系统，初加工系统和直接应用系统。直接法为生物质——石油转换装置。

直接合成法：由供料装置，加热装置，合成装置，收集装置组成

供料装置：采用往复运动的活塞向加热仓推料，活塞向前运动时将料仓内的物料推向加热仓，往回运动时料斗内的物料下落至料仓，活塞再向前运动时又将物料推向加热仓，在料斗与加热仓之间设一排水管，管上有许多小孔，使得物料被压缩时水份从小孔中溢出，这样含水率较大的植物也可使用本装置，含水率小的也可不使用排水管。

加热装置：采用高温管，管内为燃烧炉，燃料燃烧产生的热量将高温管加热到1200℃左右。尾气由热风道排出。物料经高温管时被迅速加热至800℃以上，由于被压缩物料料密度大，导热快，缩短了加热时间，而且不必严格控制温度。大大提高了效率。为了增加物料的密度，提高物料的压强，在加热仓中部设增压环，目的是增加物料与加热仓壁的阻力，达到增加物料压强作用。为了防止物料自锁被卡，从加热仓中部至尾部采用喇叭状。这样物料在加热仓逐渐膨胀，阻止其“放炮”现象的产生

收集装置为热解密封仓，被加热的物料进入热解密封仓后热解蒸汽立即放出甲烷、一氧化碳、二氧化碳、水和少量的酸、醛等蒸汽和固体碳，固体碳落入热解密封仓底部，热解密封仓下部设密封门，用于取碳粉，热解密封仓中部设一密封的活动隔板，取碳时关闭隔板，打开密封门，取完碳关闭密封门，打开活动隔板，这样取碳时热解密仓不漏气不影响其生产的连续性。热解密封仓顶部设蒸汽出口，出口前设钢丝过滤网，防止碳粉进入蒸汽出口，蒸汽出口接导汽管，将热解蒸汽导入压缩机头，压缩机头工作将热解蒸汽压缩至1-20Mpa并进入管状反应釜，压强的大小选用取决于油品，以汽油为主应选用小压强，以机油为主选用大压强，但不能超过20Mpa，因为超过20Mpa时只能生产出液化油。

合成装置为管状反应釜，被压缩的热解蒸汽在反应釜内叠合成酸、酚等，在反应釜中的温度在450℃以上时直接脱氧形成烃类，即石油和一氧化碳、水。管状反应釜下部接一重油罐，使得沸点在450℃以上的重油流入重油罐，上部接导汽管将轻油蒸汽导入轻油罐，轻油罐内有水，蒸汽遇水迅速冷却成轻油，水、一氧化碳。轻油罐下部设压力控制阀，当压强大时打开放出水分减少压强，轻油罐顶部设导汽管将煤气导入集气罐，集气罐上部设导气管将煤气导入加热器和燃烧炉，轻油罐中部设阀门用于取油，在管状反应釜与轻油罐间距反应釜较近设一加热器，在管状反应釜的温度低于450℃时使用，此时，轻油罐内全部为石油，重油罐失去作用。轻油罐壁和加热器至轻油罐之间的导汽管要加设散热片，管状反应釜、热解密封仓外侧最好加设保温层。以确保反应釜内温度达到450℃。

间接合成法：分为原材料采集系统、初加工系统和直接应用系统

原材料采集系统：本系统中的供料装置采用往复运动的活塞向热解仓推料。活塞向前运动时，将物料推进热解仓，活塞往回运动时，使料仓进料口让开，在重力作用下料斗中的物料下落至料仓，活塞再往前运动时又将物料推进热解仓，通过活塞的往复运动，使物料不断地被推入热解仓，为防止空气进入热解仓，在热解仓入口处加设弹环一个，防弹环的作用是：使被压缩的物料，通过防弹环时特别紧，以达到隔绝空气进入热解仓的目的。物料过了防弹环之后，又保持了原来松散状态。

本系统中的热解，在热解仓内进行，热解仓由高温管和冷凝仓外壁组成的，热解仓的热源来自高温管。物料在这里被快速加热至不超过700℃时，超过700℃时，热解产物都转化成甲烷、水、一氧化碳和二氧化碳，热解蒸汽通过冷凝仓外壁上的许多小孔进入冷凝仓。本系统中进料口采用长方形长颈高温漏斗，长颈内设40×40的网格，网格高度大于500，网格壁为空心，内装导热油，导热油的温度在200到300℃之间，物料经过漏斗时得到快速预热和烘干，而且蒸汽上涌使物料的氧气稀薄，以至进入热解仓的物料中的空气和水尽量少，避免产生过多的一氧化碳和二氧化碳，达到节约资源和提高产量的目的。注：原材料含水量低的情况下，高温漏斗可被普通漏斗代替。