[发明专利]一种太阳能生物质混合气化制备天然气的方法

说明书

本发明公开了一种太阳能生物质混合气化制备天然气的方法，将预制好的生物质颗粒原料送入生物质气化反应炉中发生热化学气化反应，生成含有一氧化碳、氢气、二氧化碳、甲烷、水和焦油灰分杂质的混合气体，再将混合气体去除焦油灰分杂质和二氧化碳后送入甲烷化反应单元中反应生成甲烷，其特征在于，生物质颗粒气化时以太阳能和部分生物质颗粒自燃烧作为热源共同供热。本发明能够更加高效稳定地实现两种可再生能源为原料制备人造天然气，具有天然气产生效率高，质量好，天然气制备过程中热损失小，能量利用率高的优点。

技术领域

本发明涉及人造天然气制备技术领域，具体涉及一种太阳能生物质混合气化制备天然气的方法。

背景技术

天然气是一种以甲烷为主要成分的优质气体能源，其主要成分为甲烷CH₄，含量通常可达95%，次要成分含有少量的氢气和一氧化碳以及微量的其它杂质。现有天然气主要通过地下气田开采获得，但地下气田属于不可再生能源，随着地下资源的逐渐开发完毕以及人们对环保意识的提升，为了得到更多的可再生优质气体能源，缓解能源短缺，人们开始研究人造天然气技术。

CN201010117625.8曾公开了一种高浓度一氧化碳烟气制取人造天然气的方法，能够利用一氧化碳烟气制取人造天然气。CN200610032075.3公开了人造天然气的一种制造方法，选择了沼气作为原料来生产人造天然气，采用熔点沸点差异、化学吸收等方法将沼气中的二氧化碳分离出来，剩下的气体就是甲烷含量很高的人造天然气。上述发明技术均可一定程度缓解天然气供需矛盾。但存在生产天然气质量较低且生产效率不高的缺陷。

CN201010533832.1公开了一种利用秸秆气制备合成天然气的方法，将常规的秸秆气加压，加热后，输入到一氧化碳和氢气的转化器，在镍系催化剂的作用下进行反应，得到主要成份为甲烷、二氧化碳、水及杂质成分的转化混合气；再经过冷却、气液分离及净化处理后获得甲烷含量大于95%的合成天然气。该发明能够利用秸秆气制备天然气，但结构气需要预先制备，然后生产时需要再次加压加热等步骤，故仍然存在效率低下的缺陷。

CN201510314276.1一种秸秆两相发酵制备生物天然气的方法，但该方法需要对秸秆进行两相发酵再酸化处理，仍然存在效率低下的缺陷。CN106433828A公开了一种秸秆气化制备天然气的方法，包括下述步骤：来自生物质气化反应的粗合成气首先进入装有活性炭基脱硫剂的脱焦油塔，脱除合成气中焦油组分后进入缓冲罐缓存，然后压缩增压后送至变换反应器进行耐硫变换反应，得到的变换气进入COS水解塔内，将合成气中的COS水解成H₂S和CO₂；脱除COS的变换气换热后进入H2S吸收塔内，与NHD贫液逆流接触，洗涤出变换气中的CO₂和H₂S；进入脱硫槽内进行精脱硫，然后进入甲烷化反应器，得到粗天然气；粗天然气换热后进入CO₂吸收塔内脱碳，脱碳后的天然气从CO₂吸收塔顶部排出，回收余热后压缩成天然气成品。该方法步骤繁多，仍然存在转化效率低下的缺陷。

另外，现有的上述专利技术均没有公开秸秆怎样实现气化的内容。常规方法为直接将秸秆送入到高温的气化炉中加热气化，这种常规的秸秆气化技术存在需要耗费大量能源的缺陷。同时，上述专利技术在对秸秆气化后制备天然气过程中的热利用率较低，热损失较大。

故如何提供一种能够更加高效稳定地实现秸秆气化，天然气产生效率高，质量好，天然气制备过程中热损失小，能量利用率高的人工天然气的制备方法，成为本领域技术人员有待进一步考虑解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：怎样提供一种能够更加高效稳定地实现生物质原料（主要指秸秆颗粒原料）气化，天然气产生效率高，质量好，天然气制备过程中热损失小，能量利用率高的太阳能生物质混合气化制备天然气的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：