[发明专利]一种生物质合成气制取低碳混合醇的工艺

权利要求书

1.一种生物质合成气制取低碳混合醇的工艺，其特征在于：包括如下步骤：

（一）催化剂还原

1）浆态床低碳醇合成催化剂的还原：将浆态床低碳醇合成催化剂破碎到200目以下与溶剂混合，以生物质合成气为还原气，在气体空速500～1500 ml·g^-1·h^-1，还原压力为0.1～0.5 MPa，还原温度为280～350℃，还原升温速率1～5 ℃/min的条件下还原10～20 h；所述浆态床低碳醇合成催化剂与溶剂的重量比为10～40：100；

所述溶剂为液体石蜡，正十六烷或十八醇中的一种；

2）固定床低碳醇合成催化剂的还原：将固定床低碳醇合成催化剂破碎至40～60目，以生物质合成气为还原气，在气体空速500～1500h^-1，还原压力为0.1～0.5 MPa，还原温度为280～350℃，还原升温速率1～5℃/min的条件下还原10～20h；

（二）低碳醇合成反应

将还原后的浆态床低碳醇合成催化剂装入浆态床反应器中，以生物质合成气为原料气，在2.0～4.0 MPa，反应温度260～320 ℃，气体空速1000～3000 h^-1的条件下充分反应，将反应产物进入气液分离器进行分离，从分离器底部出来的低碳醇产品进入收集器收集，分离器顶部出来的气体等压进入装有固定床低碳醇合成催化剂的固定床反应器中，在反应温度为280～350 ℃，空速为1000～3000 h^-1的条件下，进一步发生低碳醇合成反应，将反应产物进行冷凝器进行气液分离，收集液体，即低碳醇；在浆态床反应进行完毕后，浆态床出口气态产物，进入气液分离器进行分离；

所述生物质合成气包括下述体积百分比的原料：H₂：19%-30%、CO：20%-30%，CH₄：6%-12%，CO₂：15%-25%，N₂：15%-40%。

2.如权利要求1所述的生物质合成气制取低碳混合醇的工艺，其特征在于：所述的步骤（二）中生物质合成气的体积占步骤（一）和步骤（二）中原料气体积总和的50-90%。

3.如权利要求1所述的生物质合成气制取低碳混合醇的工艺，其特征在于：所述的浆态床低碳醇合成催化剂包括下述质量百分比的原料：活性组分10-50%、助剂组分0.5-15%、余量为载体；其中活性组分为Fe、Cu、Co中的两种或多种的组合物；助剂组分为K，Na，Mn中的一种或几种的组合物；载体为SiO₂，Al₂O₃中的一种或两种的组合物。

4.如权利要求3所述的生物质合成气制取低碳混合醇的工艺，其特征在于：所述的浆态床低碳醇合成催化剂的制备方法如下：采用共沉淀法和喷雾干燥法制成，在50-80 ℃条件下，将活性组分的可溶性盐和助剂的可溶性盐溶于去离子水配成溶液后与沉淀剂碳酸盐并流形成溶胶状态，在搅拌状态下添加含载体的溶胶老化2-10 h后，然后洗涤、过滤后与碱性金属助剂的可溶性盐和载体溶胶混合均匀，通过管道送入喷雾干燥器得到所述的球形颗粒催化剂，通过筛网过筛取200目以下备用。

5.如权利要求4所述的生物质合成气制取低碳混合醇的工艺，其特征在于：具体步骤如下：将活性组分的可溶性盐用去离子水配置成总浓度为0.5mol/L的混合溶液，以碳酸盐为沉淀剂，在50-80℃、pH=8条件下，持续搅拌2-10h后得到浆状溶液；用去离子水洗涤浆状溶液直至其PH值为6.5-7.5；在搅拌条件下，将助剂的可溶性盐和载体溶胶加入到洗涤后的浆状溶液中，混合均匀后通过管道送入喷雾干燥器得到所述的球形颗粒催化剂，通过筛网过筛取200目以下即得。