一种生物质快速热裂解制取液体燃料的方法技术领域
本发明涉及生物质快速热裂解技术领域，具体为一种生物质快速热裂解制取液体
燃料的方法。
背景技术
生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废
弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物，是可再生能源的重要
组成部分，生物质能的高效开发利用,对解决能源、生态环境问题将起到十分积极的作用，
进入20世纪70年代以来,世界各国尤其是经济发达国家都对此高度重视，积极开展生物质
能应用技术的研究，并取得许多研究成果，达到工业化应用规模，于传统生物质中含有的木
质素快速热裂解主要生成了固体热解炭，从而导致产率相对较低。主要只是大规模的焚烧
处理，但是对环境造成了不可挽回的破坏，且浪费了有限的资源，面对目前能源日益紧缺的
时代，因此，提出了一种生物质快速热裂解制取液体燃料的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物质快速热裂解制取液体燃料的方法，以解决上述
背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物质快速热裂解制取液体燃
料的方法，该生物质快速热裂解制取液体燃料的方法具体步骤如下：
S1：原料处理，选取需要的生物质原料，并将生物质放入到杂质过滤中，对其进行
杂质过滤，以防在热裂解时降低液体燃料的质量，过滤完成后，将过滤后的生物质放入到粉
碎机中进行粉碎，且生物质粉碎后的粒径为2-8mm，备用；
S2：原料处理，将S1中处理的生物质原料放入到用生物质容器中，加入水与混合酸
液，并将生物质、水与混合酸液充分混合后浸渍，浸渍温度36-55摄氏度，浸渍时间为4-8小
时，且生物质、水与混合酸的按照重量的比例为3:1:0.1，浸渍完成后，将混合液排出，然后
对生物质进行过滤处理；
S3：原料干燥，将S2中酸化过滤处理后的生物质在温度为100-140摄氏度的条件下
干燥8-10小时，从而得到干燥的酸浸渍生物质，放入到封闭的环境中，然后向干燥的酸浸渍
生物质内喷晒化学改良剂，进行反应处理，且处理时间为2-5天，温度为40-50摄氏度；
S4：由热解气储存装置内引入热解气，热解气经过气体分离装置分离除掉热解炭，
得到净化热裂解的热解气；
S5：将S3中处理的酸浸渍生物质放入到流化床生物质快速热裂解装置中，且向流
化床生物质快速热裂解装置内加入蒸馏水、醋酸与亚氯酸钠，处理的酸浸渍生物质、蒸馏
水、醋酸与亚氯酸钠的按照重量的比例为5:1:0.2:0.2，进行快速热裂解，且同时通过气箱
间歇向流化床生物质快速热裂解装置内充入热解气，且热解气的温度500-650摄氏度，气箱
工作停留时间2-3s；
S6：将S5中通入热解气后，同时通过高温加热装置给流化床生物质快速热裂解装
置加热，且加热温度为800-1200摄氏度，从而产生裂解蒸气，备用；
S7：将S6中产生的裂解蒸气通入到净化装置净化后持续喷入催化反应器中进行催
化，且催化条件为：反应温度200-300摄氏度，反应时间30-45s，反应压力0.6-1.8Mpa，反应
后生成热裂解蒸气，且将通入到活性炭吸附箱中，进行吸附过滤处理；
S8：将S7中吸附过滤处理后的热裂解蒸气再次通入冷却容器中，快速冷凝，且冷凝
条件为1-5摄氏度，从而得到液体燃料溶液和水的混合液；
S9：将上述产生的液体燃料溶液和水的混合液通入到燃油水分离器中，对液体燃
料溶液与水进行分离，得到液体燃料溶液，且对液体燃料溶液分离后过滤，得到处理后的液
体燃料溶液，即为液体燃料。
优选的，所述S3中酸化过滤处理后的生物质含水量应不高于10％。
优选的，所述混合酸液包括盐酸、土酸、硫酸与甲酸的混合物，且盐酸、土酸、硫酸
与甲酸的用量比例为1:0.8:1.2:0.5。
优选的，所述生物质原料为秸秆、木屑、稻壳与树枝。
优选的，所述粉碎机、气体分离装置、燃油水分离器、冷却容器与流化床生物质快
速热裂解装置在使用前均经过消毒杀菌处理，且消毒杀菌的次数不少于3次，以保证在反应
室的干净度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明前期对生物质的优化处理，能够除
去不利于燃烧的元素，从而提高了产物的燃料品质，能够获得含氧的小分子稳定易燃的有
机液体燃料，且工艺简单，有机液体燃料产率得到了大幅度提高，而且无焦油生成，具有较
好的应用前景，防止了能源的浪费，且保护了环境。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本
发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不
用于限定本发明。
实施例1
一种生物质快速热裂解制取液体燃料的方法，该生物质快速热裂解制取液体燃料
的方法具体步骤如下：
S1：原料处理，选取需要的生物质原料，所述生物质原料为秸秆、木屑、稻壳与树
枝，并将生物质放入到杂质过滤中，对其进行杂质过滤，以防在热裂解时降低液体燃料的质
量，过滤完成后，将过滤后的生物质放入到粉碎机中进行粉碎，且生物质粉碎后的粒径为
2mm，备用；
S2：原料处理，将S1中处理的生物质原料放入到用生物质容器中，加入水与混合酸
液，并将生物质、水与混合酸液充分混合后浸渍，浸渍温度36摄氏度，浸渍时间为4小时，且
生物质、水与混合酸的按照重量的比例为3:1:0.1，混合酸液包括盐酸、土酸、硫酸与甲酸的
混合物，且盐酸、土酸、硫酸与甲酸的用量比例为1:0.8:1.2:0.5，浸渍完成后，将混合液排
出，然后对生物质进行过滤处理；
S3：原料干燥，将S2中酸化过滤处理后的生物质在温度为100摄氏度的条件下干燥
8小时，从而得到干燥的酸浸渍生物质，放入到封闭的环境中，然后向干燥的酸浸渍生物质
内喷晒化学改良剂，进行反应处理，且处理时间为2天，温度为40摄氏度，且酸化过滤处理后
的生物质含水量应不高于10％；
S4：由热解气储存装置内引入热解气，热解气经过气体分离装置分离除掉热解炭，
得到净化热裂解的热解气；
S5：将S3中处理的酸浸渍生物质放入到流化床生物质快速热裂解装置中，且向流
化床生物质快速热裂解装置内加入蒸馏水、醋酸与亚氯酸钠，处理的酸浸渍生物质、蒸馏
水、醋酸与亚氯酸钠的按照重量的比例为5:1:0.2:0.2，进行快速热裂解，且同时通过气箱
间歇向流化床生物质快速热裂解装置内充入热解气，且热解气的温度500氏度，气箱工作停
留时间2s；
S6：将S5中通入热解气后，同时通过高温加热装置给流化床生物质快速热裂解装
置加热，且加热温度为800摄氏度，从而产生裂解蒸气，备用；
S7：将S6中产生的裂解蒸气通入到净化装置净化后持续喷入催化反应器中进行催
化，且催化条件为：反应温度200摄氏度，反应时间30s，反应压力0.6Mpa，反应后生成热裂解
蒸气，且将通入到活性炭吸附箱中，进行吸附过滤处理；
S8：将S7中吸附过滤处理后的热裂解蒸气再次通入冷却容器中，快速冷凝，且冷凝
条件为1摄氏度，从而得到液体燃料溶液和水的混合液；
S9：将上述产生的液体燃料溶液和水的混合液通入到燃油水分离器中，对液体燃
料溶液与水进行分离，得到液体燃料溶液，且对液体燃料溶液分离后过滤，得到处理后的液
体燃料溶液，即为液体燃料。
粉碎机、气体分离装置、燃油水分离器、冷却容器与流化床生物质快速热裂解装置
在使用前均经过消毒杀菌处理，且消毒杀菌的次数不少于3次，以保证在反应室的干净度。
实施例2
一种生物质快速热裂解制取液体燃料的方法，该生物质快速热裂解制取液体燃料
的方法具体步骤如下：
S1：原料处理，选取需要的生物质原料，所述生物质原料为秸秆、木屑、稻壳与树
枝，并将生物质放入到杂质过滤中，对其进行杂质过滤，以防在热裂解时降低液体燃料的质
量，过滤完成后，将过滤后的生物质放入到粉碎机中进行粉碎，且生物质粉碎后的粒径为
4mm，备用；
S2：原料处理，将S1中处理的生物质原料放入到用生物质容器中，加入水与混合酸
液，并将生物质、水与混合酸液充分混合后浸渍，浸渍温度40摄氏度，浸渍时间为5小时，且
生物质、水与混合酸的按照重量的比例为3:1:0.1，混合酸液包括盐酸、土酸、硫酸与甲酸的
混合物，且盐酸、土酸、硫酸与甲酸的用量比例为1:0.8:1.2:0.5，浸渍完成后，将混合液排
出，然后对生物质进行过滤处理；
S3：原料干燥，将S2中酸化过滤处理后的生物质在温度为110摄氏度的条件下干燥
8.5小时，从而得到干燥的酸浸渍生物质，放入到封闭的环境中，然后向干燥的酸浸渍生物
质内喷晒化学改良剂，进行反应处理，且处理时间为3天，温度为43摄氏度，且酸化过滤处理
后的生物质含水量应不高于10％；
S4：由热解气储存装置内引入热解气，热解气经过气体分离装置分离除掉热解炭，
得到净化热裂解的热解气；
S5：将S3中处理的酸浸渍生物质放入到流化床生物质快速热裂解装置中，且向流
化床生物质快速热裂解装置内加入蒸馏水、醋酸与亚氯酸钠，处理的酸浸渍生物质、蒸馏
水、醋酸与亚氯酸钠的按照重量的比例为5:1:0.2:0.2，进行快速热裂解，且同时通过气箱
间歇向流化床生物质快速热裂解装置内充入热解气，且热解气的温度580摄氏度，气箱工作
停留时间2.3s；
S6：将S5中通入热解气后，同时通过高温加热装置给流化床生物质快速热裂解装
置加热，且加热温度为900摄氏度，从而产生裂解蒸气，备用；
S7：将S6中产生的裂解蒸气通入到净化装置净化后持续喷入催化反应器中进行催
化，且催化条件为：反应温度230摄氏度，反应时间38s，反应压力1Mpa，反应后生成热裂解蒸
气，且将通入到活性炭吸附箱中，进行吸附过滤处理；
S8：将S7中吸附过滤处理后的热裂解蒸气再次通入冷却容器中，快速冷凝，且冷凝
条件为2摄氏度，从而得到液体燃料溶液和水的混合液；
S9：将上述产生的液体燃料溶液和水的混合液通入到燃油水分离器中，对液体燃
料溶液与水进行分离，得到液体燃料溶液，且对液体燃料溶液分离后过滤，得到处理后的液
体燃料溶液，即为液体燃料。
粉碎机、气体分离装置、燃油水分离器、冷却容器与流化床生物质快速热裂解装置
在使用前均经过消毒杀菌处理，且消毒杀菌的次数不少于3次，以保证在反应室的干净度。
实施例3
一种生物质快速热裂解制取液体燃料的方法，该生物质快速热裂解制取液体燃料
的方法具体步骤如下：
S1：原料处理，选取需要的生物质原料，所述生物质原料为秸秆、木屑、稻壳与树
枝，并将生物质放入到杂质过滤中，对其进行杂质过滤，以防在热裂解时降低液体燃料的质
量，过滤完成后，将过滤后的生物质放入到粉碎机中进行粉碎，且生物质粉碎后的粒径为
6mm，备用；
S2：原料处理，将S1中处理的生物质原料放入到用生物质容器中，加入水与混合酸
液，并将生物质、水与混合酸液充分混合后浸渍，浸渍温度50摄氏度，浸渍时间为7小时，且
生物质、水与混合酸的按照重量的比例为3:1:0.1，混合酸液包括盐酸、土酸、硫酸与甲酸的
混合物，且盐酸、土酸、硫酸与甲酸的用量比例为1:0.8:1.2:0.5，浸渍完成后，将混合液排
出，然后对生物质进行过滤处理；
S3：原料干燥，将S2中酸化过滤处理后的生物质在温度为130摄氏度的条件下干燥
9.5小时，从而得到干燥的酸浸渍生物质，放入到封闭的环境中，然后向干燥的酸浸渍生物
质内喷晒化学改良剂，进行反应处理，且处理时间为4天，温度为47摄氏度，且酸化过滤处理
后的生物质含水量应不高于10％；
S4：由热解气储存装置内引入热解气，热解气经过气体分离装置分离除掉热解炭，
得到净化热裂解的热解气；
S5：将S3中处理的酸浸渍生物质放入到流化床生物质快速热裂解装置中，且向流
化床生物质快速热裂解装置内加入蒸馏水、醋酸与亚氯酸钠，处理的酸浸渍生物质、蒸馏
水、醋酸与亚氯酸钠的按照重量的比例为5:1:0.2:0.2，进行快速热裂解，且同时通过气箱
间歇向流化床生物质快速热裂解装置内充入热解气，且热解气的温度610摄氏度，气箱工作
停留时间2.7s；
S6：将S5中通入热解气后，同时通过高温加热装置给流化床生物质快速热裂解装
置加热，且加热温度为1100摄氏度，从而产生裂解蒸气，备用；
S7：将S6中产生的裂解蒸气通入到净化装置净化后持续喷入催化反应器中进行催
化，且催化条件为：反应温度270摄氏度，反应时间41s，反应压力1.5Mpa，反应后生成热裂解
蒸气，且将通入到活性炭吸附箱中，进行吸附过滤处理；
S8：将S7中吸附过滤处理后的热裂解蒸气再次通入冷却容器中，快速冷凝，且冷凝
条件为4摄氏度，从而得到液体燃料溶液和水的混合液；
S9：将上述产生的液体燃料溶液和水的混合液通入到燃油水分离器中，对液体燃
料溶液与水进行分离，得到液体燃料溶液，且对液体燃料溶液分离后过滤，得到处理后的液
体燃料溶液，即为液体燃料。
粉碎机、气体分离装置、燃油水分离器、冷却容器与流化床生物质快速热裂解装置
在使用前均经过消毒杀菌处理，且消毒杀菌的次数不少于3次，以保证在反应室的干净度。
实施例4
一种生物质快速热裂解制取液体燃料的方法，该生物质快速热裂解制取液体燃料
的方法具体步骤如下：
S1：原料处理，选取需要的生物质原料，所述生物质原料为秸秆、木屑、稻壳与树
枝，并将生物质放入到杂质过滤中，对其进行杂质过滤，以防在热裂解时降低液体燃料的质
量，过滤完成后，将过滤后的生物质放入到粉碎机中进行粉碎，且生物质粉碎后的粒径为
8mm，备用；
S2：原料处理，将S1中处理的生物质原料放入到用生物质容器中，加入水与混合酸
液，并将生物质、水与混合酸液充分混合后浸渍，浸渍温度55摄氏度，浸渍时间为8小时，且
生物质、水与混合酸的按照重量的比例为3:1:0.1，混合酸液包括盐酸、土酸、硫酸与甲酸的
混合物，且盐酸、土酸、硫酸与甲酸的用量比例为1:0.8:1.2:0.5，浸渍完成后，将混合液排
出，然后对生物质进行过滤处理；
S3：原料干燥，将S2中酸化过滤处理后的生物质在温度为140摄氏度的条件下干燥
10小时，从而得到干燥的酸浸渍生物质，放入到封闭的环境中，然后向干燥的酸浸渍生物质
内喷晒化学改良剂，进行反应处理，且处理时间5天，温度为50摄氏度，且酸化过滤处理后的
生物质含水量应不高于10％；
S4：由热解气储存装置内引入热解气，热解气经过气体分离装置分离除掉热解炭，
得到净化热裂解的热解气；
S5：将S3中处理的酸浸渍生物质放入到流化床生物质快速热裂解装置中，且向流
化床生物质快速热裂解装置内加入蒸馏水、醋酸与亚氯酸钠，处理的酸浸渍生物质、蒸馏
水、醋酸与亚氯酸钠的按照重量的比例为5:1:0.2:0.2，进行快速热裂解，且同时通过气箱
间歇向流化床生物质快速热裂解装置内充入热解气，且热解气的温度650摄氏度，气箱工作
停留时间3s；
S6：将S5中通入热解气后，同时通过高温加热装置给流化床生物质快速热裂解装
置加热，且加热温度为1200摄氏度，从而产生裂解蒸气，备用；
S7：将S6中产生的裂解蒸气通入到净化装置净化后持续喷入催化反应器中进行催
化，且催化条件为：反应温度300摄氏度，反应时间45s，反应压力0.6-1.8Mpa，反应后生成热
裂解蒸气，且将通入到活性炭吸附箱中，进行吸附过滤处理；
S8：将S7中吸附过滤处理后的热裂解蒸气再次通入冷却容器中，快速冷凝，且冷凝
条件为5摄氏度，从而得到液体燃料溶液和水的混合液；
S9：将上述产生的液体燃料溶液和水的混合液通入到燃油水分离器中，对液体燃
料溶液与水进行分离，得到液体燃料溶液，且对液体燃料溶液分离后过滤，得到处理后的液
体燃料溶液，即为液体燃料。
粉碎机、气体分离装置、燃油水分离器、冷却容器与流化床生物质快速热裂解装置
在使用前均经过消毒杀菌处理，且消毒杀菌的次数不少于3次，以保证在反应室的干净度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。