本發(fā)明屬于可再生能源技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種廢棄動(dòng)植物油脂利用的方法，具體為以廢棄動(dòng)植物油脂為原料的加氫催化重整產(chǎn)生二代生物柴油的燃燒方法。

背景技術(shù)：

我國(guó)每年產(chǎn)廢棄油脂的數(shù)量是非常龐大的，利用大中城市回收的廢棄油脂及餐飲廢油制備生物柴油，以此作為原料既可以降低生物柴油生產(chǎn)成本，又可以綜合利用工業(yè)廢油及其他廢油，變廢為寶，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

廢棄動(dòng)植物油脂進(jìn)行深度加氫催化，所得產(chǎn)品被稱為第二代生物柴油或可再生柴油和綠色柴油。第二代生物柴油在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與柴油完全相同，具有與柴油相近的黏度和發(fā)熱值、較低的密度和較高的十六烷值。它的硫含量及傾點(diǎn)較低，氧化安定性與柴油相當(dāng)，可直接作為燃料進(jìn)行燃燒。

國(guó)內(nèi)外在關(guān)于廢棄動(dòng)植物油脂利用方面進(jìn)行的研究，主要是將廢棄動(dòng)植物油脂加氫催化，得到夾雜生物質(zhì)炭的高溫氣態(tài)第二代生物柴油，其中的生物質(zhì)炭是動(dòng)植物油脂輕度碳化得到的一部分產(chǎn)物，是一種可燃產(chǎn)物。本發(fā)明將動(dòng)植物油脂加氫催化得到的可燃?xì)怏w，不經(jīng)過(guò)脫炭過(guò)程，也不進(jìn)行冷凝液化，直接將高溫可燃?xì)怏w通入燃?xì)忮仩t進(jìn)行燃燒，這一方法為廢棄動(dòng)植物油脂的綜合利用找到一種更高效可行的方法，最大限度地利用了系統(tǒng)的熱量。

中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN101092318,公開(kāi)日2007年12月26日,發(fā)明創(chuàng)造的名稱為一種用植物油脂和動(dòng)物油脂制烯烴的方法,該申請(qǐng)案公開(kāi)了對(duì)植物油脂或/和動(dòng)物油脂，按原料∶固體酸性催化劑為1∶1的重量比，于400~700℃下進(jìn)行催化裂解，制備乙烯、丙烯和丁烯，將這些產(chǎn)物經(jīng)冷凝、提純等一系列再加工后，作為燃料或化工原料儲(chǔ)存。其不足之處是反應(yīng)器產(chǎn)生的高溫生物質(zhì)氣體經(jīng)冷凝、提純后損失了大量的熱量。

廢棄動(dòng)植物油脂加氫生產(chǎn)二代生物柴油的直燃利用方法工業(yè)應(yīng)用日趨成熟，本發(fā)明將反應(yīng)器產(chǎn)物氣不通過(guò)旋風(fēng)分離器進(jìn)行脫炭過(guò)程，也不進(jìn)行冷凝過(guò)程，而是將高溫狀態(tài)的氣化產(chǎn)物氣直接通入燃?xì)忮仩t燃燒，將制取生物質(zhì)氣體的系統(tǒng)與生物質(zhì)氣體燃燒系統(tǒng)相結(jié)合，形成一個(gè)閉合的產(chǎn)熱系統(tǒng)，充分利用高溫生物質(zhì)氣體的潛熱，是合理、經(jīng)濟(jì)的廢棄物資源化綠色利用方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)能耗損失過(guò)大、能源轉(zhuǎn)化效率較低的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種廢棄動(dòng)植物油脂加氫生產(chǎn)二代生物柴油的直燃利用方法，解決了在制取生物質(zhì)氣體的系統(tǒng)產(chǎn)生的高溫生物質(zhì)氣體經(jīng)冷凝提純后損失了大量的潛熱的問(wèn)題，充分利用這部分不可忽略的熱量，既能實(shí)現(xiàn)綠色產(chǎn)能，又能高效利用系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱量。

本發(fā)明所采用的具體實(shí)施步驟為：

（1）將一定量的廢棄動(dòng)植物油脂經(jīng)除雜、脫水預(yù)處理后得到較為純凈的油脂，并控制含水率在5%以下；

（2）以氫氣為載氣、HZSM-5分子篩為催化劑，將上述油脂置于熱裂解反應(yīng)器中，加熱至給定溫度進(jìn)行催化熱解反應(yīng)；

（3）將催化熱解所得的高溫氣體產(chǎn)物不經(jīng)任何處理直接通入燃?xì)忮仩t中燃燒，用于直接加熱；

（4）燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的尾氣余熱既可以通過(guò)回?zé)嵫b置返回到步驟（2）的熱裂解反應(yīng)器中加以運(yùn)用，作為熱裂解反應(yīng)器熱源之一，也可以預(yù)熱氫氣，從而最大限度地利用系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。

本發(fā)明的方法中，步驟（1）所述廢棄動(dòng)植物油脂為地溝油、餐飲油、大豆油、棕櫚油中的一種或幾種。

本發(fā)明的方法中，步驟（2）所述氫氣的預(yù)熱溫度為100~300℃；所述分子篩催化劑的硅/鋁為10~50，催化劑的用量為廢棄動(dòng)植物油脂含量的5%~20%。

本發(fā)明的方法中，步驟（2）所述熱解反應(yīng)器為固定床或流化床。

本發(fā)明的方法中，所述催化熱解的反應(yīng)溫度為450~600℃，反應(yīng)時(shí)間為0~60min。

本發(fā)明的方法中，步驟（3）所述高溫氣體產(chǎn)物無(wú)需通過(guò)旋風(fēng)分離器進(jìn)行脫炭過(guò)程，也無(wú)需進(jìn)行冷凝過(guò)程，將高溫狀態(tài)的氣化產(chǎn)物氣直接燃燒，避免可冷凝氣體和不可冷凝氣體從高溫冷卻到常溫所導(dǎo)致的熱量損失，以及可冷凝氣體冷凝形成焦油的熱量損失。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）以廢棄動(dòng)植物油脂為油料，可極大的極大降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)廢棄資源的綜合利用，可顯著減少地溝油等餐飲油回流餐桌現(xiàn)象。

（2）高溫狀態(tài)的氣化產(chǎn)物直接通入燃?xì)鉅t燃燒，避免可冷凝烴類氣態(tài)產(chǎn)物冷凝形成焦油，實(shí)現(xiàn)氣化產(chǎn)物氣熱值的高效利用，大大提高了能源利用率。

（3）高溫狀態(tài)的產(chǎn)物氣不通過(guò)旋風(fēng)分離器進(jìn)行脫炭過(guò)程，使產(chǎn)物中炭粉與高溫氣體同時(shí)通入燃?xì)忮仩t進(jìn)行燃燒，這樣的系統(tǒng)將傳統(tǒng)利用方式中浪費(fèi)的炭粉熱量充分地利用起來(lái)。

（4）燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的尾氣余熱既可以通過(guò)回?zé)嵫b置返回到熱裂解反應(yīng)器中加以運(yùn)用，作為熱裂解反應(yīng)器熱源之一，或者預(yù)熱氫氣，從而最大限度地利用系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。

附圖說(shuō)明

圖1為廢棄動(dòng)植物油脂加氫生產(chǎn)二代生物柴油的直燃利用方法技術(shù)路線圖；

圖2為廢棄動(dòng)植物油脂加氫生產(chǎn)二代生物柴油的傳統(tǒng)利用方法技術(shù)路線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。將適量的廢棄動(dòng)植物油脂經(jīng)除雜、脫水等預(yù)處理后得到較為純凈的油脂，并控制含水率在5%以下，；以氫氣為載氣（氫氣的預(yù)熱溫度為100~300℃）、HZSM-5分子篩為催化劑（硅/鋁為10~50，催化劑的用量為廢棄動(dòng)植物油脂含量的5%~20%），將上述油脂置于固定床或流化床熱裂解反應(yīng)器中，加熱至給定溫度（450~600℃）進(jìn)行催化熱解反應(yīng)，，反應(yīng)時(shí)間為0~60min；將催化熱解所得的高溫氣體產(chǎn)物不經(jīng)任何處理直接通入燃?xì)忮仩t中燃燒，用于直接加熱，既高溫氣體產(chǎn)物無(wú)需通過(guò)旋風(fēng)分離器進(jìn)行脫炭過(guò)程，也無(wú)需進(jìn)行冷凝過(guò)程，避免可冷凝氣體和不可冷凝氣體從高溫冷卻到常溫所導(dǎo)致的熱量損失，以及可冷凝氣體冷凝形成焦油的熱量損失；燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的尾氣余熱既可以通過(guò)回?zé)嵫b置返回到熱裂解反應(yīng)器中加以運(yùn)用，作為熱裂解反應(yīng)器熱源之一，也可以預(yù)熱氫氣，從而最大限度地利用系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量；

實(shí)施例1

（1）將20g地溝油經(jīng)除雜、脫水預(yù)處理后得到較為純凈的油脂，并控制含水率在5%以下；

（2）以氫氣為載氣、硅/鋁為25的HZSM-5分子篩為催化劑，將上述油脂置于固定床反應(yīng)器中，加熱至500℃進(jìn)行催化熱解反應(yīng)，氫氣的預(yù)熱溫度為100℃，反應(yīng)時(shí)間為30min；

（3）將催化熱解所得的高溫氣體產(chǎn)物不經(jīng)任何處理直接通入燃?xì)忮仩t中燃燒，用于直接加熱，，既高溫氣體產(chǎn)物無(wú)需通過(guò)旋風(fēng)分離器進(jìn)行脫炭過(guò)程，也無(wú)需進(jìn)行冷凝過(guò)程，避免可冷凝氣體和不可冷凝氣體從高溫冷卻到常溫所導(dǎo)致的熱量損失，以及可冷凝氣體冷凝形成焦油的熱量損失；

（4）燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的尾氣余熱既可以通過(guò)回?zé)嵫b置返回到固定床反應(yīng)器中加以運(yùn)用，作為主要熱源之一，或者預(yù)熱氫氣，從而最大限度地利用系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。

實(shí)施例2

（1）將100g棕櫚油經(jīng)除雜、脫水預(yù)處理后得到較為純凈的油脂，并控制含水率在3%以下；

（2）以氫氣為載氣、硅/鋁為40的HZSM-5分子篩為催化劑，將上述油脂置于流化床反應(yīng)器中，加熱至550℃進(jìn)行催化熱解反應(yīng)，氫氣的預(yù)熱溫度為300℃，氣體停留時(shí)間為2~3S；

（3）將催化熱解所得的高溫氣體產(chǎn)物不經(jīng)任何處理直接通入燃?xì)忮仩t中燃燒，用于直接加熱，，既高溫氣體產(chǎn)物無(wú)需通過(guò)旋風(fēng)分離器進(jìn)行脫炭過(guò)程，也無(wú)需進(jìn)行冷凝過(guò)程，避免可冷凝氣體和不可冷凝氣體從高溫冷卻到常溫所導(dǎo)致的熱量損失，以及可冷凝氣體冷凝形成焦油的熱量損失；

（4）燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的尾氣余熱既可以通過(guò)回?zé)嵫b置返回到流化床中加以運(yùn)用，作為流化床熱源之一，或者預(yù)熱氫氣，從而最大限度地利用系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。