山东润华环保秸秆气化焦油裂解技术中出高热值蓝火

一、秸秆焦油的特性

  秸秆（即生物质）气化的目标是得到尽可能多的可燃气体产物，但在气化中，焦炭和焦油都是不可避免的副产物。其中由于焦油在高温时呈气态，与可燃气体*混合，而在低温时（一般低于200℃）凝结为液态，所以其分离和处理更为困难，特别对于燃气需要降温利用的情况（如燃气用于家庭、内燃机发电、锅炉燃烧时），问题更加突出。 

   焦油的存在对气化有多方面的不利影响，首先它降低了气化效率，气化中焦油产物的能量一般占总能量的5～15%，这部分能量是在低温时难以与可燃气体一道被利用，大部分被浪费，其次焦油在低温时凝结为液态，容易和水、焦炭等结合在一起，堵送气管道，使气化设备运行发生困难。另外，凝结为细小液滴的焦油比气体难以燃烬，在燃烧时容易产生炭黑等颗粒。对燃气利用设备，如内燃机、燃气轮机、燃烧器等损害相当严重，这就大大降低了气化燃气的利用价值。所以针对气化过程产生的焦油，采取办法把它转化为可燃气，既提高气化效率，又降低燃气中焦油的含量，提高可燃气体的利用价值，对发展和推广秸秆气化发电、民用、工业使用技术具有决定性的意义。

二、焦油的特点

   在秸秆热转换中，焦油的数量主要决定于转换温度和气相停留时间，与加热速率也密切相关。对一般秸秆而言，在500℃左右时焦油产物多，高于或低于这一温度焦油都相应减少。而在同一温度下，气相停留时间越长，意味着焦油裂解越充分。所以随着气相停留时间的增加，焦油产量会相应地减少（见图2）。焦油的成份非常复杂，可以分析到的成份有100多种，另外还有很多成份难以确定，而主要成份不少于20种，大部分是苯的衍生物及多环芳烃，其中含量大于5%的大约有7种，它们是：benzene（苯），naphthalene（萘），toluene（甲苯），xylene（二甲苯），styrene（苯乙烯），phernol（酚）和indene（茚），其它成份含量一般都小于5%，而且在高温下很多成份会被分解。所以随着温度的升高，焦油含量中成份的数量越来越少，因而在不同条件下（温度、停留时间、加热速率）焦油的数量和各种成份的含量都是变化的，任何分析结果只能针对于特定条件言。

   根据这些特点，我们应在气化过程中尽可能提高温度和气相停留时间，减少焦油的产量和种类，以达到在气化时控制焦油的产生，减少气体净化的难度.

三、秸秆焦油催化裂解

    焦油催化裂解的原理尽管在秸秆气化过程中采取各种措施控制焦油的产生，但实际上气体中焦油的含量仍远远超出应用允许的程度，所以对气体中的焦油进行处理，是有效利用燃气*的过程，其中焦油的催化裂解是有效、*的办法。以往简单的水洗或过滤等办法，只是把焦油从气体中分离出来，然后作为废物排放，既浪费了焦油本身的能量，又会产生大量的污染。而焦油热裂解却可把焦油分解为气体，与可燃气一起被利用。所以它既减少了焦油含量，又利用了焦油中的能量。但热裂解需要很高的温度（1000℃～1200℃），所以实现较困难。催化裂解利用催化剂的作用，把焦油裂解的温度大大降低（约750℃～℃900），并提高裂解的效率，使焦油在很短时间内裂解率达99%以上。

    化学式描述裂解的转化过程。但不管何种成份，裂解的产物与气化气体的成份相似，所以焦油裂解对气化气体质量没有明显影响，只是数量有所增加。对大部分焦油成份来说，水蒸汽在裂解过程中有关键的作用，因为它能和某些焦油成份发生反应，生成CO和H2等气体，既减少炭黑的产生，又提高可燃气的产量。例如，萘在催化裂解时，发生下述反应：

        C10H8+10H2OÞ10CO+14H2

        C10H8+20H2OÞ10CO2+24H2

        C10H8+10H2OÞ2CO+4CO2+6H2+4CH4

    由此可知，水蒸汽非常有利于焦油裂解和可燃气体的产生。气化介质为空气时，产生低热值燃气，热值为4MJ/Nm3-7MJ/Nm3，氢气含量为8％～14％（体积），气化介质为水蒸气时产生中热值燃气，热值为10MJ/Nm3～16MJ/Nm3，氢气含量为30％～60％（体积）。

四、催化剂的特点及选择

秸秆焦油催化裂解原理与石油的催化裂解相似，所以关于催化剂的选用可从石油工业中得到启发。但由于焦油催化裂解的附加值小，其成本要求很低才有实际意义。所以人们除利用石油工业的催化剂外，还大量研究了低成本的材料，如石灰石，石英砂和白云石等天然产物。大量的实验表明，很多材料对焦油裂解都有催化作用，其中效果较好又有应用前景的典型材料主要有三种，即木炭、白云石、镍基催化剂，它们的主要性能列于表中。典型催化剂的主要特点     

山东润华环保秸秆气化与应用设备：     将秸秆作为原料送入气化炉，在炉内经干燥、氧化、还原等一系列过程生成可燃气。气化过程实现自供热，无需外加热，后经净化直接连接用气设备，替代天燃气、柴油、煤炭等能源。   气化     生物质气化分固定式、流化床式。固定气化炉又分上吸式、下吸式和横吸式；流化床分高速循环流化床和普通流化床。   燃气用途    秸秆燃气是一种热解气化技术，燃气可用于烘干、冶炼、发电、加热、民用能源等;同时汽化过程中形成的大量生物碳,可作为冶金行业的保温材料、活性氮原料、有机肥料或土壤改良剂等使用。

产品经营范围：稻壳气化发电设备，秸秆气化发电设备，稻壳气化炉，秸秆气化炉，生物质气化发电站，生物质气化炉，生物质供气供热系统，木屑发电设备，木片发电设备，棕榈壳发电，椰壳发电，生物质气烧窑，生物质气化烧锅炉（冷、热），生物质燃气烘干等

山东润华环保秸秆气化炉原理是将秸秆作为原料送入气化炉，在炉内经干燥、氧化、还原等一系列过程生成可燃气。气化过程实现自供热，后经净化直接连接用气设备，替代天燃气、柴油、煤炭等能源。  秸秆气化炉产生燃气可燃成分主要是一氧化碳、甲烷、氢气、以及多链烃。秸秆燃气干净环保，可用来发电，也可用来烧锅炉、窑炉、冶炼等使用，我司生产的新农村集中供气更在湖北新州使用。通过生物质供气设备，将可燃气经过净化后替代煤气，天然气用于燃烧与炊事，集中供气，既节约资源，杜绝焚烧秸秆现象，又可保护环境，降低生活成本，提高经济效益，是我国重点扶持工程。    产品经营范围：稻壳气化发电设备，秸秆气化发电设备，稻壳气化站，秸秆气化站，木屑发电设备，木片发电设备，棕榈壳发电，椰壳发电，生物质气烧窑，生物质气化站，生物质气烧锅炉（冷、热），新农村集中供气系统、生物质燃气烘干等。