[发明专利]生物质催化热解联产气液燃料、化学品和炭材料的方法

权利要求书

1.一种生物质催化热解联产气液燃料、化学品和炭材料的方法，其特征在于，其包括如下步骤：

S1：将生物质进行烘焙预处理，以除去其中的部分氧，得到预处理后的生物质原料；

S2：将步骤S1获得的预处理后的生物质原料在保护性气氛下进行催化热解反应，得到热解挥发分和生物炭；

S3：将步骤S2获得的热解挥发分在催化剂作用下，进行催化提质反应，使得所述挥发分发生脱甲氧基和芳构化反应，冷却后得到酚类化学品和芳烃液体燃料，该冷却过程中不能冷凝的气体，称之为不可冷凝气体；

S4：将步骤S2获得的生物炭与活化剂混合，在含有氨气的气氛下进行活化氨化改性反应，得到多孔掺氮炭材料；

S5：将步骤S3得到的不可冷凝气体在催化剂作用下进行催化重整，所述催化剂为负载有金属的多孔掺氮炭催化剂，所述多孔掺氮炭催化剂为步骤S4获得的多孔掺氮炭材料，该催化剂与步骤S1所述生物质的质量比为1∶20～1∶10，促进甲烷化反应，冷却后得到含有甲烷的气体产品。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1烘焙气氛为氮气和/或氩气，烘焙气氛气体流量为100mL/min～300mL/min，烘焙温度为200℃～300℃，烘焙时间为10min～30min。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1所述生物质为竹子、树叶、果壳、稻秆、麦秆、棉秆中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中所述催化热解采用的催化剂为生物炭，该催化剂与步骤S1所述生物质的质量比为1∶10～1∶5，所述保护性气氛为氮气和/或氩气气氛；保护性气氛流量为100mL/min～300mL/min；催化热解温度为500℃～600℃，时间为10min～30min。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3所述催化提质的催化剂为多孔掺氮炭材料，该催化剂与步骤S1所述生物质的质量比为1∶20～1∶5；反应温度为500℃～600℃，反应时间为10min～30min。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4所述活化剂为KOH、K₂CO₃和KHCO₃中的一种或多种；所述活化氨化改性反应温度为700℃～900℃，反应时间为10min～30min，将反应产物冷却后依次进行酸洗和水洗，干燥后得到所述多孔掺氮炭材料。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4所述活化剂与生物炭的质量比为1∶10～1∶2，载气为氨气和保护性气体的混合气体，保护性气体为氮气和/或氩气，混合气体总流量为100mL/min～300mL/min，该混合气中氨气体积分数占比为5％～10％。