[发明专利]秸秆控氧裂解合成甲醇的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种秸秆控氧裂解合成甲醇的方法及装置。适用于秸秆的无污 染消纳和资源化利用领域。

背景技术

目前中国农业秸秆禁烧工作非常艰难，秸秆的无污染消纳和资源化利用一 直没有很好的出路。回田会影响农业的可持续种植，更为严重的是秸秆是源于 阳光空气和水的生物质能源，回田自然分解产生二氧化碳的同时还会产生大量 的甲烷气体，甲烷的大气温室作用是二氧化碳的20倍以上。因此，从长期来看， 回田比焚烧的危害更严重。秸秆制肥，大量生物质能源成分实际上只是作为填 充料回田，这和整体回田的结果没有不同。做建材和造纸只是换种方式加以延 缓处理而已，更何况消纳数量有限，无法解决大局。做饲料发展养殖业，也存 在消纳数量的问题。

秸秆发电，目前采用的是直燃或气化在二次燃烧，直燃氮氧化物不达标正 在被禁止；气化是用空气助燃温度最高只能到950度，会产生焦油和有害气体， 二次燃烧高温可消除焦油和有害气体，但是氮氧化物将超标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种秸秆控氧裂 解合成甲醇的方法及装置，以充分利用秸秆，降低对环境的污染，同时转化成 可再生清洁能源替代化石能源。

本发明所采用的技术方案是：一种秸秆控氧裂解合成甲醇的方法，其特征 在于步骤如下：粉碎—高浓度氧环境下裂解—除尘—降温—储存—初级增压— 脱氧—脱出二氧化碳并调配氢碳比—加压—合成—分离；

a、粉碎，秸秆经秸秆粉碎机粉碎；

b、高浓度氧环境下裂解，秸秆粉碎后送入控氧裂解炉，往控氧裂解炉内输 入高浓度氧气进行助燃使部分秸秆燃烧产生热量供其余秸秆分解裂解，产生氢 气、一氧化碳和二氧化碳混合的裂解气；

c、除尘，裂解气经过高温膜除尘器除去灰尘颗粒；

d、降温，除尘后的裂解气经换热降温装置降温；

e、储存，降温后的裂解气送入裂解气储罐储存；

f、初级增压，裂解气增压装置从裂解气储罐抽取裂解气进行初级增压；

g、脱氧，增压后的裂解气送入脱氧塔去除氧气；

h、脱出二氧化碳并调配氢碳比，除氧后的裂解气输入脱二氧化碳调配氢碳 比装置调整氢气与一氧化碳的比例，并将多余的一氧化碳和二氧化碳分离形成 分离气，去除分离气的裂解气形成甲醇原料气；

i、加压，甲醇原料气经加压装置加压；

j、合成，经加压的甲醇原料气输送到甲醇合成塔合成甲醇；

k、分离，通过甲醇分离器将甲醇和驰放气分离。

步骤d中换热降温装置采用裂解气蒸汽装置，高温裂解气经裂解气蒸汽装 置降温的同时加热软水产生水蒸汽补充到控氧裂解炉内。

将分离气和驰放气送入燃气发电机组燃烧发电。

一种秸秆控氧裂解合成甲醇的装置，其特征在于：包括秸秆裂解装置和裂 解气合成甲醇装置，其中：

秸秆裂解装置具有秸秆粉碎机和控氧裂解炉，所述秸秆粉碎机与控氧裂解 炉上端进料口之间设有秸秆输送装置，该控氧裂解炉与空分制氧机的出气口连 通；

裂解气合成甲醇装置包括脱二氧化碳调配氢碳比装置和甲醇合成塔，所述 控氧裂解炉上端的出气口依次经高温膜除尘器和裂解气蒸汽装置连通裂解气储 罐，裂解气储罐经裂解气增压装置和脱氧塔连通脱二氧化碳调配氢碳比装置， 该脱二氧化碳调配氢碳比装置的原料出气口依次经加压装置和甲醇合成塔连通 甲醇分离器。

具有发电装置，该发电装置具有燃气内燃机发电机组，燃气内燃机发电机 组连通甲醇分离器的出气口和脱二氧化碳调配氢碳比装置的分离气出气口。

所述燃气内燃机发电机组连通所述裂解气储罐。

所述裂解气蒸汽装置的进水管接入软水，裂解气蒸汽装置的水蒸气出气管 连通控氧裂解炉。

所述控氧裂解炉上端进料口设有螺杆送料装置，控氧裂解炉下部设有旋转 机构。