[发明专利]一种生产合成气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业领域，具体的说涉及一种生产合成气的方法。

背景技术

合成气（CO+H₂）是以一氧化碳（CO）和氢气（H₂）为主要组分，用作化工原料的一种原料气。合成气的原料范围很广，可由煤或焦炭等固体燃料气化产生，也可由天然气和石脑油等轻质烃类制取，还可由重油经部分氧化法生产，即由含碳矿物质如煤、石油、天然气以及焦炉煤气、炼厂气、污泥和生物质等转化而得。

合成气主要的化学品有：氨，进一步加工可以制得的重要化工原料有尿素、各种铵盐（如氮肥和复合肥料）、硝酸、乌洛托品、三聚氰胺等；甲醇，是合成气化学品中第二大产品，进一步加工可以制得醋酸、甲醛、醋酐、低碳烯烃、乙醇、乙二醇等；费托合成产品，可发展为生产汽油和丙酮、醇等低沸点产品；羰基合成的产品等各类重要的化工产品。

中国作为全球酒类消费大国，仅白酒行业，每年产量就达数十亿升，整个白酒酿造行业消耗粮食达数千万吨。由于酿酒的目的与工艺，除去酒类酿造产生的酒精，作为酒类酿造过程的副产物——酒糟的数量非常庞大，年产量约等同于酿造过程中粮食的耗量，并随着时间的推移，产量有逐年增长的趋势。如果不及时加以处理，就会腐坏变质，而且糟液呈酸性，积存过程中耗氧量巨大，对空气和地表水会造成严重的污染。

充分而有效地对酒糟加以综合利用，既可减轻环境污染，又可以节约粮食、降低生产成本。目前，国内外对酒糟的研究一直不断，各种有关酒糟的研究报告层出不穷。酒糟是酒类酿造过程的残渣，有一定的营养成分，经处理后可以用作家畜饲料；把适当发酵的糟液施入盐碱地，可降低土壤的pH值，改良土壤，培肥地力；用于食用菌的培养；作为某些微生物、细菌的培养基成分；厌氧发酵生产沼气等。但是，在处理酒糟的过程中，很多技术存在工艺处理效率低、无法转移环境污染、效果不佳等缺点。

在中国专利申请CN101992202A中公开了一种酒糟的处理方法，以酒糟作为原料，经干燥、炭化等工艺步骤，制备高性能Si/C基功能材料。但其制备的过程中炭化、二次炭化和炭化的时间各需0.5~5小时，整个产品生产过程耗时长，成本高，产出的Si/C基功能材料规格差异也很大。

尽管已经有许多酒类酿造过程残渣的处理技术，但由于处理成本、处理效率等原因，仍旧有大量的酒糟以弃置方式处理。可见，一种处理效率高、环境友好、成本适宜、提升价值的酒类酿造过程残渣处理方法是市场的迫切需求。

发明内容

本发明目的在于提供一种生产合成气的方法，该方法是利用酒类酿造过程的残渣生产合成气的方法，该方法能够有效率地对酒类酿造过程的残渣进行气化反应生产合成气（CO+H₂），消除了不及时、低效或高成本处理酒糟带来的问题。

本发明提供的一种生产合成气的方法，该方法是以酒类酿造过程产生的酒糟为原料。

本发明的生产合成气的方法包括预处理、气化反应、净化三个步骤；

其中预处理为：将酒糟制成含水量1%~10%的干酒糟，然后对干酒糟进行炭化；

其中气化反应为：将干酒糟预处理产物加入流化床气化炉进行气化反应，生成粗合成气；

其中净化为：除去粗合成气中的灰分、固体颗粒、硫化物、二氧化碳等。

该方法还包括在气化反应生成粗合成气后进行能量交换，使粗合成气温度降低，从而可以用来预热空气、富氧空气或氧气。

所述的能量交换在于使粗合成气的温度降低到200℃~750℃，使空气、富氧空气或氧气的温度升高到100℃~200℃，CO₂温度升高到100℃~200℃，产生温度为170℃~300℃，压力2.0~4.0MPa的水蒸汽。

其中所述的预处理为：将酒糟经过旋转干燥机，温度为170℃~300℃，压力2.0~4.0MPa的水蒸汽作为热源的干燥过程，制成含水量1%~10%的干酒糟；然后干酒糟在热解反应器中，在完全隔绝氧气的条件下，炭化制成酒糟半焦/焦、热解气体和焦油，统称为预处理产物，得到的预处理产物大约占原料酒糟总质量的30%~85%，热解反应温度400℃~650℃。其中所述的气化反应为：将预处理产物、气体、环境气体和惰性材料，送入酒糟流化床气化炉，反应温度500℃~1250℃，反应压力0.1MPa~4.0MPa，消耗酒糟的质量与气体的体积比为0.5~4.7kg/1Nm³；