用于热解生物质的吸附催化热载体的制作方法

专利名称：用于热解生物质的吸附催化热载体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于热解或裂解生物质材料的吸附催化热载体，更具体地说，涉及一种在生物质热解过程中既用作推动热解中各种反应进行的催化剂、又用作向热解系统和生物质材料提供热能的热载体材料以生产气体、液体及固体产物、还能与热解气中的CO、CO2和/或H2O发生反应进而降低它们的浓度的多功能吸附催化热载体。
背景技术：
通常所说的生物质是指陆生植物和水生植物，例如木材、秸杆、落叶等等。上述生物质可稳定地再生并且产量巨大，它的主要成分是碳氢化合物，因此严格说来，生物质是可再生的碳质材料，其可作为载能材料用于生产气态、固态和液态燃料。生物质热解或裂解是由生物质生产上述燃料必需经历的步骤，一般来说，生物质的热解是生物质在热解炉中主要进行热分解的过程，而热解是吸热反应，因此需要提供热转移介质，以便对热解入料进行迅速和有效的加热。通常，热载气、如氢气或氮气被用作热转移介质，此时，热载气在被供入热解段或热解炉中之前被预热至高温，以保证热解的操作温度，同时也将热传给生物质入料。但是，以热载气作为热转移介质的方法主要有以下三方面的缺点:首先，很难应用于大型热解炉中，因为在大量进料的情况下，气态的热转移介质很难对入料提供有效和均匀的加热以使其在短时间内达到其操作温度；其次，热载气需要提前预热至高温，以达到或高于操作温度，但没有被循环利用或回收，这样就大大提高了操作成本又浪费了大量能源，还有，废热载气最后混入气态热解产物中，需要花很大的成本将之分离，而如果不进行这样的分离，将大大降低气态热解产物的品位和热值。为了开发更有效地用于热解生物质的热转移介质，人们对用于将生物质转化为各种产物的固体热载体做了很多研究。例如，美国专利申请2011/0067991公开了一种生物质的热解工艺，其中生物质入料与至少包括一部分固体产物焦的热载体混合，其中至少一部分生物质热解产生的焦作为固体热转移介质被循环回所述热解过程中，另一方面，剩余部分的焦的一部分则供入燃烧段中燃烧，以便为热解过程提供热。在此工艺中，生物质入料与至少包括一部分固体产物焦的热载体混合，生物质和焦的重量混合比为1:1到1: 20，而使用焦与生物质的高配比可促进合成气和低分子量有机物的形成，同时又降低了热解产物中液态产物的比例。然而在上述工艺中，热焦作为热载体从燃烧段回到热解段中时，其温度在1000°C左右，比规定为300°C至600°C的热解温度要高得多，这将可能对热解段或热解炉的操作性和适应性产生不利影响，因为细焦粉在这样的高温下将软化从而导致堵塞问题。当所述焦被输送至热解段或热解炉中时，细焦粉通常会软化并粘接在设备连接处的表面上，结果导致堵塞问题，而这对操作是极其危险的。另一方面，如一些专利文献所报道的那样，如果上述工艺在以石英砂、陶瓷、金刚砂、碳化物或其它耐高温材料作为热载体的情况下实施，可获得一些改进。例如，CN101880552中使用了石英砂作为热载体；CN101220285中使用了陶瓷球作为热载体；US4186079中使用了刚玉砂作为热载体，并与将进行热解的碳质材料入料预混合，而上述热载体都是相对惰性的固体传热介质，在使用时不表现出任何催化活性特征。US7901568公开了一种将固态或高粘碳基载能材料、例如生物质转化为液态和气态反应产物的方法，在该方法中，要求碳基载能材料先与颗粒状催化剂材料进行充分接触，其中所述颗粒状催化剂材料选自:阳离子粘土、阴离子粘土、天然粘土、水合滑石或类似物、层状材料、矿石、矿物、碱金属和碱土金属的氧化物、氢氧化物和碳酸盐、或它们的混合物。在该方法中，所述颗粒状催化剂材料主要被用作热解催化剂，但在某些特定的场合下，其也被用作热载体而将载热带入热解系统中或将热传递给待热解的碳基载能材料，但即使在该催化剂材料被用作热载体的情况下，其也是针对通常所说范围宽泛的碳质材料-即碳基载能材料，而非具体仅针对生物质材料，同时所述催化剂材料的功能也主要是在保持相等或相似热分解速率或热转化率的条件下降低热解温度。上述所提及的所有专利文献的公开内容在此全文引入以作参考。但生物质的化学组成和由生物质热解或裂解所获得的生物质油的化学组成与其它碳质材料、例如煤炭、重油、或由它们热解或裂解所获得的液态燃料相比，具有很大的不同，其中最大的不同是:生物质和生物质油的氧含量非常高，例如生物质的氧含量通常可超过55重量％，生物质油的氧含量也可达到30重量％以上；而其它碳质材料的氧含量通常不超过30重量％，其热解或裂解所获得的液态燃料的氧含量则在10-20重量％之内。生物质油中氧含量较高会大大劣化作为液态燃料的生物质油的物理、化学性能，并降低其品位和热值，从而极大地限制了其应用范围，同时也给其后处理带来了困难，例如与其它液体燃料相比，其粘度高、挥发性小、热值低，腐蚀性大、热稳定性很差，接触到空气后易于粘结变硬，造成储存和运输困难。如何在热解过程中降低所形成的生物质油的氧含量是一个非常具有挑战性的技术难题，至今尚未有相关专利或文献报道这方面的解决方案。事实上，包括生物质的碳质材料的热解通常被认为是一种复杂、全面的热平衡过程和反应动力学过程。在碳质材料热解其间，热解不仅释放出挥发分，而且同时挥发分还会发生裂解和/或二次裂解，甚至发生结焦，并伴随有氢和氧转移。如果热载体不仅能够提供迅速和更有效的热转移，以便在极短的时间、如数秒内大大提高待热解的碳质材料的温度，而且还表现出催化活性特征和氢和/或氧转移功能、特别是使有机碳氢化合物中携带的氧脱出形成无机化合物气体而从油中去除，这样的催化热载体将会特别适合于热解或裂解生物质材料，因为它将有助于在热解过程中去除生物质油中的氧成分，有助于提高生物质油的产率、和改善生物质油的质量、例如获得更轻和更有价值的生物质油。然而遗憾的是到目前为止，虽然经过很多尝试，仍没有发现具备上述功能的用于热解生物质的可实现氧转移或氧去除的催化热载体。因此，仍需要开发具备上述各功能的针对生物质特性的多功能催化活性热载体，这样的热载体可实现快速热转移、并对生物质热解表现出催化性能，还能去除生物质油中的氧成分。

发明内容
本发明提供了一种不仅改进了热转移效率、而且对生物质热解或裂解表现出催化活性、还具有将热解或裂解形成的生物质油中的有机氧转变成无机氧而从生物质油中脱出的能力的吸附催化热载体。本发明用于热解或裂解生物质材料的吸附催化热载体可选自于:与COXO2和/或H2O发生反应的活性无机固态材料，特别是:碱金属氧化物、碱土金属氧化物或它们的混合物，而优选地是=CaO和/或MgO。上述吸附催化热载体在使用后或吸附饱和后，经热处理可再生和/或再热，并被重复使用，其可以单独使用，也可以与其它固态热载体材料或其它热解或裂解催化剂质材料复合使用，其中其它固态热载体材料可是惰性或活性无机矿物质材料，例如石英砂、陶瓷砂、矿石尾砂、或它们的混合物等等；而其它热解或裂解生物质的催化剂可是阳离子粘土、阴离子粘土、天然粘土、层状材料、水合滑石或类似物、矿石或其废弃物、矿物或其尾矿、工业固体废弃物、或它们的混合物等等。上述吸附催化热载体可是粉末状、颗粒状、或其它任何固体形态。但优选地是具有特定粒径分布的颗粒状，例如粒径范围在10 1000微米，优选在10 200微米之间的颗粒。同时为了增加传热、接触、和/或催化反应面积，优选地是所述吸附催化热载体是多孔的，更优选地，为了保持吸附催化热载体颗粒形状的稳定性而使其具有一定的机械强度，上述吸附催化热载体颗粒在保持其吸附特性和催化特性的条件下可经历一定程度的烧结。


图1为使用本发明吸附催化热载体的生物质热解系统的一个技术方案的流程图。
具体实施例方式为了说明本发明吸附催化热载体的工作原理和适用性，下面参考附图详细描述本发明的一个示范性实施方案，以清楚理解使用本发明吸附催化热载体的生物质热解系统中吸附催化热载体的优势和特性。生物质快速热解或裂解通常需非常快速的升温速度、例如IO2-1O4K/秒，和极短的停留时间、例如0.2-3秒，以及适中的热解温度、例如350-550°C。只有在这样的条件下才能使生物质中的有机高聚物在乏氧环境中迅速热分解为短链分子，使固态热解产物-焦和气态热解产物-热解气的生成量降到最低，而使液态热解产物-生物质油的产率达到最大。在上述快速热解、甚至闪解过程中，反应产物的二次反应可被减少至最低，生物质中的许多官能团、或热解产生的有价值的中间相产物得以保留。虽然这样的快速热解或闪解可获得较高的生物油产率，但在从生物质转化为生物质油的过程中，氧元素的含量变化并不是特别的大。在生物质油中过高的氧含量带来的一系列问题前面已经讨论过，在此就不再细说，但减少生物质油中的氧含量是提升生物质油的品位和热值、拓宽其应用范围的重要一环。大量的研究证实:生物质油中的氧元素以多种有机官能团的形式存在，例如以桥氧键、羰基、以及羟基的形式存在，具体表现的物质形态为:酸、酚、醛、醇、酮、醚，奎宁、呋喃等等。在合适的热解或裂解温度下，上述氧官能团可发生热裂解或热分解，并以释放出CO、CO2和/或H2O的形式将其中的氧除去，同时产生大量的活性很高的自由基。事实上，在上述含氧官能团中，桥氧键是最弱和最容易裂解而被除去的，通常讲，上述有机氧官能团的热稳定性的顺序依次是:-0H >= C = O > -COOH > -OCH3，其中桥氧键和/或羧基的热稳定性最差，桥氧键在大约250°C就开始裂解形成CO、CO2或H2O,羧基在大约200°C下开始裂解形成CO2和H2O,而羰基在大约400°C下就可分解形成CO。因此，理论上讲，在热解过程中产生的生物质油中所含的氧元素的至少一部分在热解期间是可以以C0、C02和/或H2O的形式除去的，但遗憾的是:热解期间产生的生物质油是气态的，并且与热解气混合在一起，而热解气的主要成分则是co、h2、co2、h2o、和/或ch4。在上述有机氧官能团裂解是平衡反应，受反应热力学和/或反应动力学限制的情况下，高浓度的C0、C02、和H2O的存在几乎限制了这种有机氧官能团的裂解反应，这也是为什么从生物质转化为生物质油的过程中，氧元素的含量变化并不是特别的大的原因。因此，在现有技术中，生物质油往往是通过冷凝实现与热解气的分离而变成液态油后，再进行改性处理，以降低其中的氧含量，提高其品位和热值、以及其它的物理和化学性能，其中最常用的改性方法是催化热裂解，例如加氢催化热裂解或临氢催化热裂解，以后处理的方式通过生物质油的催化热裂解，将生物质油中氧的一部分以CO、CO2和/或H2O的形式除去。但这种催化热裂解的后处理方式增加了操作的复杂性和生产成本，同时上述热裂解作用可使生物质油生成较轻的有机组分和较重的有机组分，部分生物质油还可能聚合形成焦，有时结焦率可高达8-25重量％。如果在热解过程中能够现场除去热解气中的CO、CO2和/或H2O,使气态生物质油和热解气混合物中CO、CO2和/或H2O的浓度大幅度降低，生物质油中含氧官能团裂解反应的反应热力学和/或反应动力学限制将会被打破，反应将会向着生成CO、CO2和/或H2O的方向倾斜，这样就有可能使气态生物质油中的氧含量明显减少，即使得到的生物质油需要后期进一步改性处理，也会减少后期改性处理的反应热力学和/或反应动力学限制，并相应减少处理的负荷和成本。如果在生物质热解期间，有一种物质即可起到热载体的作用，又可起到促进热解或裂解生物质各反应的催化剂作用，还可起到现场或瞬间吸附CO、CO2和/或H2O的吸附剂的作用，上述目的就能够实现，而且由于热解气中的CO2和/或H2O作为气态燃料杂质的含量大大减少，热解气的品位和热值也会大大提高，这无论是对降低生物质油中氧含量、还是对提高热解气的质量都是大有好处的。本发明的吸附催化热载体就是能够起到上述各作用、并专门针对生物质组成特性的多功能材料，其选自:可与CO、CO2和/或H2O发生反应的活性无机固态材料，特别是:碱金属氧化物、碱土金属氧化物或它们的混合物，而优选地是=CaO和/或MgO。如图1所示，在所述生物质热解系统中，吸附催化热载体作为热转移介质将热从再热器50中带进热解炉20中，以生产气体、液体和固体热解产物；吸附催化热载体的催化特性使得在相同操作条件下液体热解产物的产率比使用相对惰性的不具有催化特性的热载体所获的液体产率高，而吸附催化热载体的吸附特性使得在相同操作条件下液体热解产物的含氧率比使用不具有吸附特性的热载体所获的液体产物的含氧率低。在本示范性实施方式中，具有特定粒径分布(PSD)的固态生物质材料入料和被再热的吸附催化热载体分别经管道11和管道63被迅速注入热解炉20中，所述热解炉20例如包括流化的热吸附催化热载体的水平移动床，而吸附催化热载体对热解过程中发生的各类反应呈催化活性、从而改善热解或裂解反应过程。优选地，所述热解炉20中的固体颗粒借助于机械装置而被流化。在流化床上方的固体颗粒的流化借助于使用额外的流化气体、例如来自管道22的水蒸汽来实现，以便在极短时间内实现生物质材料和热吸附催化热载体的充分混合以及紧密接触。在热解炉20中，除了热从吸附催化热载体中转移至生物质材料中之外，在水蒸汽的存在下，生物质材料和热吸附催化热载体之间可发生下述多个反应:生物质材料的热分解和挥发分的释放、挥发分的裂解和/或二次裂解、焦化、焦-水蒸汽重整、焦-二氧化碳重整，和弱水煤气反应等。上述反应的反应程度取决于生物质组成特性和热解的操作条件，例如生物质组成、停留时间、和热解的最高温度等等。其中，生物质可被热分解为挥发分和/或固定碳和水，而有催化活性的吸附催化热载体也可作为吸附剂与生物质材料热解释放出的CO、CO2和/或H2O反应，例如:CxHyOz (生物质)一C0+H2+CH4+C02+H20 (I)CxHyOz — C02+H2+CH4+H20(2)期间，吸附催化热载体(用MxOy表不,其中M代表金属,例如碱金属或碱土金属)除了表现出热解催化活性外，还发生例如以下吸附反应:Mx0y+C02 —Ma(CO3)b(3)Mx0y+H20 —Mc(OH)d(4)Mx0y+C0+H20 — Ma (CO3) b+H2 (5)上述吸附反应将导致热解产生的气态生物质油和热解气的混合物中C0、C02和H2O的含量或浓度大幅度下降，进而有利于气态生物质油中的含氧有机官能团裂解为co、co2和H2O而从生物质油中除去，同时也有 利于气态生物质油中含氧的长链重油组分裂解为不含氧的短链轻油组分，进而提高所获得的生物质油的品位和物理化学性能。同时试验还证实:吸附饱和后的吸附催化热载体，例如Ma(CO3)b和M。(OH) d仍然对热解过程的各反应呈催化活性。生物质热解产生的焦(固态产物)可与二氧化碳重整，其涉及焦与二氧化碳反应形成一氧化碳，而水蒸汽也可与焦重整，其则涉及焦与水反应生成一氧化碳和氢气。C+C02 — CO(6)H20+C — C0+H2(7)在此过程中还可涉及的其它两个反应是水煤气反应和甲烷化反应，其如下所示:CCHH2O <- C02+H2 (8)C0+H2 <- CH4+H20 (9)C0+H2 <- CH4+C02 (10)在吸附催化热载体的催化作用下，所述热解炉20中还可发生生物质与水蒸汽和二氧化碳的其它反应，例如:CxHy0z+C02 — CCHH2 (11)C02+H2 <- CH4+H20 (12)热解过程中，生物质材料与热或再热的吸附催化热载体接触和混合，所述吸附催化热载体的温度优选为600 1000°C，更优选为800 1000°C ;吸附催化热载体和生物质材料入料的重量混合比优选约为200/1 1/20，更优选约为40/1 1/10，具体运行中的吸附催化热载体固体颗粒和生物质材料入料的准确重量混合比应主要根据热解系统的热平衡需求确定。包括气态生物质油和热解气体的气相产物通过管道31从热解炉20中移至冷凝器30中，气相产物优选地被引入的激冷介质激冷至基本不发生二次裂解的温度以下，而后通过管道32从包括H2、CH4, CO和CO2的热解气体中分离和收集生物质油。上述分离生物质油后的热解气体可通过管道33被通入含有二氧化碳吸附剂的过滤器(未示出)中被进一步提纯，以便将其转化为可作为更高热值的气体燃料、主要包括H2、CH4和CO的更纯的热解气。生物质材料在热解炉20中经脱水和去除挥发分后被转化为焦或固体产物，随后被移至固-固分离系统40中，该系统40包括至少一个固-固分离器，所述分离器可以是利用颗粒的粒径差、密度差或磁性差而工作或发挥作用的任何类型的分离器，优选地，该固-固分离器为筛，以便通过管道42将焦或固体产物从饱和和冷却的废吸附催化热载体中分离出来。有一小部分饱和冷却的废吸附催化热载体如果未能实现与固体热解产物的有效分离，也会不可避免地、不希望地与固体热解产物一起通过管道42而被排出，因此将导致热解系统中损失一部分吸附催化热载体。若发生这样的情况，需要将相同量的新鲜吸附催化热载体补充到热解系统中。废吸附催化热载体通过管道51进入吸附催化热载体再热器50中再热和再生。当然也有一定比例的无法与废吸附催化热载体实现有效分离的细焦粉随废吸附催化热载体一起进入吸附催化热载体再热器50中，这些细焦粉会在吸附催化热载体再热器50中与通入的热空气进行燃烧，以便向废吸附催化热载体提供再热和再生所需的一部分或全部的热。由所述固-固分离系统40分离的饱和冷却的废吸附催化热载体通过管道51进入所述再热器50中，该再热器50可选自于移动床反应器、流化床反应器或提升管反应器，优选地，可选择提升管反应器，其中饱和和冷却的废吸附催化热载体被从再热器50底部经由管道52吹入的高压和高温热空气提升至再热器50的顶部附近。在被提升向上移动过程中，上述饱和和冷却的废吸附催化热载体被高温热空气带入的热和带入的细焦粉与上述热空气中氧发生的燃烧反应所放出的热而加热，并发生以下解吸反应，从而被转变为新鲜、再生和再热的吸附催化热载体。Ma (CO3) b — Mx0y+C02 (13) Mc (OH) d — Mx0y+H20 (14)通常，上述解吸反应在500°C -1200°C下发生，例如碳酸钙约在825°C下分解；碳酸镁约在540°C下分解；氢氧化钙约在580°C下分解；而氢氧化镁约在490°C下分解，它们分解后变为金属氧化物，并释放出CO2和H20。因此，再热器50的操作温度要高于上述废吸附催化热载体的分解温度，以便保证解吸或分解完全彻底。新鲜、再生和再热的吸附催化热载体随后经管道61进入旋风机60中，以实现再热的吸附催化热载体与废气的分离，废气，也就是说，燃烧气体经管道62被移出旋风机60中，以便作进一步处理和/或回收热量。所述吸附催化热载体再热器50的操作温度一般约为550 1000°C，与热解的操作温度相比通常要高出许多。来自所述再热器50中的新鲜、再生和再热的高温吸附催化热载体和生物质材料入料分别通过管道63和管道11被循环回所述热解炉20中，而后在所述热解炉20中再次发生热转移，对热解其间发生的各类反应进行催化，并吸附热解产生的CO、CO2和H2O,从而实现下一个循环。新鲜的吸附催化热载体可以从任一合适的位置加入到热解系统中，例如，它可以被直接加入到热解炉20或热解炉20之前的管道63中，也可以直接加入到再热器50中，或作为生物质材料入料与新鲜吸附催化热载体的混合物加入。在本发明另一个实施方式中，吸附催化热载体可与相对惰性的热载体材料和/或热解催化剂组份混合，任选地，可对上述所获得的混合物或吸附催化热载体粉末进行喷雾干燥而将其造粒成颗粒。具体来说，粉碎和/或研磨吸附催化热载体材料或上述混合物，得到颗粒直径优选为5 50微米、更优选为10 30微米的细粉末，而后将得到的细粉末与无机胶接剂以及任选的粘土混合，得到均匀的混合物浆料，然后喷雾干燥上述均匀的混合物浆料，从而形成吸附催化热载体颗粒或含有吸附催化热载体组分的混合物颗粒。需要说明的是:上述吸附催化热载体可是粉末状、颗粒状、或其它任何固体形态。但优选地是具有特定粒径分布的颗粒状，例如粒径范围在10 1000微米，优选在10 200微米之间的颗粒。同时为了增加传热、接触、和/或催化反应面积，优选地是所述吸附催化热载体是多孔的，更优选地是烧结的多孔颗粒。任选或优选地，可在热解反应器20中设置一个混合器、如下行混合器、旋流式混合器，或一个混合区。这样的设备可使得热从吸附催化热载体颗粒中快速转移到生物质材料入料中。在上述混合器或混合区中，混合和热转移一般在0.1秒的时间内就会发生。对生物质材料入料的加热速率可达到或超过1000°c /秒。生物质材料入料为固体时,颗粒尺寸一般应小于6毫米，例如1-3毫米；生物质材料入料为雾化液时，颗粒尺寸一般应小于I毫米，例如100微米-1毫米。上述混合器或混合区优选地向吸附催化热载体和生物质材料入料提供紧密接触和充分混合。本发明吸附催化热载体的优点和特征如下所述:I)与使用传统的惰性无机热载体、如砂相比，可冷凝的热解产物、即液体产物-生物质油的产率提高3 5重量％ ;2)由于本发明吸附催化热载体具备高密度和高载热能力，致使待热解的生物质材料入料的进料量提高约10% ；3)与传统热载体相比，本发明吸附催化热载体可吸附大量在热解过程中形成的CO、CO2和/或H2O,从而在热解过程中就能够现场将它们从热解气中除去，使气态生物质油和热解气混合物中CO、CO2和/或H2O的浓度大幅度降低，生物质油中含氧官能团裂解反应的反应热力学和/或反应动力学限制将会因此被打破，反应将会向着生成CO、CO2和/或H2O的方向倾斜，这样使得气态生物质油中的氧含量明显减少，从而明显提高生物质油的品位和质量；4)本发明吸附催化热载体由于吸附了大量在热解过程中形成的CO、0)2和/或H2O,使得热解气中的CO2和/或H2O作为气态燃料杂质的含量大大减少，热解气的品位和热值将大大提高。5)由于本发明吸附催化热载体对在生物质材料入料热解过程中所发生的各类反应呈催化活性，特别是对热解过程中释放的挥发分的加氢反应和/或裂解反应呈催化活性，因此使用本发明吸附催化热载体所获得的液相热解产物的分子结构明显不同于使用传统的无机热载体所获得的液相热解产物的分子结构，这样将例如导致本发明液相热解产物-生物质油更轻、粘度更低、品位更高、质量更好。综上所述，本发明吸附催化热载体给使用本发明吸附催化热载体的生物质热解系统带来一系列益处，其不仅提高了某些特定热解产物的产率和质量，而且改善了热解产物的生产条件和生产效率。实施例下述实施例仅用作说明目的，而不意味着对本发明进行任何形式的限制。除非另有说明，否则下述百分比都以重量表示。实施例1将粒径范围约为50 200 μ m的新鲜氧化钙颗粒作为本发明吸附催化热载体。其比表面积约为300 450m2/g。将上述吸附催化热载体颗粒与粒径约为600 μ m-lmm的废硬木锯末混合，废硬木锯末的元素组成如下面表I所示。所述吸附催化热载体颗粒与锯末的重量混合比约为4: I。表I
权利要求
1.种用于热解或裂解生物质的吸附催化热载体，其特征在于所述吸附催化热载体选自:与CO、CO2和/或H2O发生反应的活性无机固态材料。
2.据权利要求1所述的吸附催化热载体，其进一步选自:碱金属氧化物、碱土金属氧化物或它们的混合物。
3.据权利要求2所述的吸附催化热载体，其进一步选自:CaO和/或MgO。
4.据权利要求1所述的吸附催化热载体，其中所述吸附催化热载体在使用后经热处理可再生和/或再热，并被重复使用。
5.据权利要求1所述的吸附催化热载体，其中所述吸附催化热载体与任何热解或裂解生物质的催化剂或任何固态热载体复合使用。
6.据权利要求5所述的吸附催化热载体，其中所述热解或裂解生物质的催化剂选自:阳离子粘土、阴离子粘土、天然粘土、层状材料、水合滑石或类似物、矿石或其废弃物、矿物或其尾矿、工业固体废弃物、或它们的混合物。
7.据权利要求5所述的吸附催化热载体，其中所述固态热载体选自:惰性或活性无机矿物质材料。
8.据权利要求7所述的催化热载体，其中所述惰性或活性无机矿物质材料为石英砂、陶瓷砂、矿石尾砂、或它们的混合物。
9.据权利要求1-8任何之一所述的吸附催化热载体，其中所述吸附催化热载体为多孔烧结或未烧结颗粒。
10.据权利要求1-8任何之一所述的吸附催化热载体，其中所述吸附催化热载体的粒径范围为10 1000微米。
全文摘要
本发明公开了一种用于热解或裂解生物质的吸附催化热载体，其选自与CO、CO2和/或H2O发生反应的活性无机固态材料，特别是选自碱金属氧化物、碱土金属氧化物或它们的混合物，例如CaO和/或MgO。所述吸附催化热载体优选地在使用后经热处理可再生和/或再热，并被重复使用。所述催化热载体有助于热解过程中生物质材料的热裂解，特别是有助于生物质组成中含氧有机官能团、例如桥氧键受热断裂，从而大大降低了最终生物质油中的氧含量，提高了生物质油的各项物理化学性能。
文档编号B01J23/02GK103084158SQ20111035012
公开日2013年5月8日 申请日期2011年11月7日 优先权日2011年11月7日
发明者郭小汾, 崔哲, 王理, 苗强 申请人:北京低碳清洁能源研究所