本发明属于生物能源领域，具体涉及一种利用能源草沼渣制备生物裂解气的方法。
背景技术：
能源草包括一年生或多年生，高木质纤维素含量，高产量，高光合效率的草本能源植物，是开发潜力巨大的能源植物，已成为沼气工程的主要原料之一。能源草沼渣进一步高值化开发利用是提高沼气工程经济效益的重要途径。但是能源草沼渣一般做有机肥料直接排放到农田，经济效益不高。能源草沼渣可被生物降解利用的有效成分很低，不能通过生物发酵的方法经济高效地转化为生物能源，因此它在生物能源领域的进一步开发利用鲜有文献报道。
生物裂解气是指生物质经过高温限制性裂解后产生的气体燃料，在工业、农业生产中有着非常广泛的用途。生物裂解气一般有木料、锯末、农作物秸秆制备而成，因其原料结构致密，预处理过程能耗大，且原料成分较为复杂，制备的生物裂解气杂质较多，限制了其应用价值。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种利用能源草沼渣制备生物裂解气的方法，该方法包括以下具体步骤：
（1）把新鲜能源草、干燥能源草或青贮能源草粉碎到10厘米以下，进行厌氧沼气发酵，原料在发酵罐内滞留时间为常温发酵30~60天，中温35-40℃发酵18-45天或高温52℃-57℃发酵8~22天；
（2）发酵结束后，将步骤（1）发酵后的能源草沼渣排出，沥干沼液，沼渣浸泡在重量5~12倍的清水中洗涤3~5次，每次洗涤过程中搅拌3~8次，使能源草沼渣充分浸润，排出的沼液和洗涤液用于沼气发酵或能源草种植；
（3）将步骤（2）洗涤后的能源草沼渣放入温度45~65℃、体积分数0.8~1.4%的乙酸溶液中，用20~90KHz超声处理20~50 分钟，然后取出沼渣，沥干乙酸溶液，再用清水洗涤3~5次；
（4）步骤（3）清洗过的能源草沼渣沥干水分，自然晾晒至水分含量5~16wt%，然后在80℃~180℃烘干至含水率0.5~6wt%；
（5）用3000~6000转/分钟的高速切割粉碎机将步骤（4）干燥后的能源草沼渣粉碎至0.05~0.7厘米的细粉；
（6）将步骤（5）所得的能源草沼渣细粉加入密封、贫氧或无氧的高温裂解装置进行热裂解，得到热裂解蒸汽，热裂解方法为极快速热裂解或闪速热裂解；
（7）将步骤（6）所得热裂解蒸气通入除尘装置进行除尘处理，再在50~100℃下冷却，分离为气体和液体；
（8）将步骤（7）所得的分离后的气体送至喷淋塔除去酸性气体，得到脱酸生物裂解气；
（9）将步骤（8）所得的脱酸生物裂解体进行干燥处理，除去水蒸气，得到成品生物裂解气；
（10）将步骤（9）所得成品生物裂解气冷却至15~50℃，通入储气柜或储气袋进行保存，或进一步加工成压缩燃气或液化燃气。
所述能源草为杂交狼尾草、细茎杂交狼尾草、紫象草、矮象草、红象草、象草、牧草蔗、巨菌草、皇竹草、台湾甜草、拟高粱、甜高粱、芦竹、芦苇、类芦、斑茅、彼特草、苏丹草、美洲狼尾草、王草、五节芒、芒萁、香茅、互花米草、大米草其中的一种或几种。
步骤（6）极快速热裂解工艺参数：升温速度10~50℃/s反应温度900~1200℃，原料滞留时间0.5~6s；闪速热裂解工艺参数：升温速度850~1500℃/s，反应温度600~1000℃，原料滞留时间0.2~1.2s。
本发明根据能源草沼渣性质开发出了一套完整高效的生物裂解气生产技术。相对于目前已有生产技术，本发明的优势在于：
（1）本发明根据沼气发酵的能源草沼渣灰分很低的特点，省去了常规原料中利用大量酸液脱灰分的步骤，大大节约了化学试剂的投入，节约了成本。
（2）能源草沼渣质地疏松，容易粉碎，本发明降低了粉碎机的耗电量，而且不需要汽爆等预处理步骤，节约了原料预处理过程中的能源投入。
（3）能源草沼渣木质纤维素含量高，纤维素、半纤维素、木质素比例合适，生产的生物裂解气的不仅出产率高，而且质量好。
（4）本发明利用沼气工程中排放的废弃物能源草沼渣生产商品化价值很高的生物裂解气，是能源草沼渣在生物能源领域的进一步应用，可以使沼气工程的经济效益提高18%以上。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。
实施例1
一种利用能源草沼渣制备生物裂解气的方法，包括以下具体步骤：
（1）把新鲜能源草粉碎到10厘米以下，进行厌氧沼气发酵，原料在发酵罐内滞留时间为常温发酵30天；
（2）发酵结束后，将步骤（1）发酵后的能源草沼渣排出，沥干沼液，沼渣浸泡在重量5倍的清水中洗涤3次，每次洗涤过程中搅拌3次，使能源草沼渣充分浸润，排出的沼液和洗涤液用于沼气发酵；
(3) 将步骤（2）洗涤后的能源草沼渣放入温度45℃、体积分数0.8%的乙酸溶液中，用20KHz超声处理20分钟，然后取出沼渣，沥干乙酸溶液，再用清水洗涤3次;
（4）步骤（3）清洗过的能源草沼渣沥干水分，自然晾晒至水分含量5wt%，然后在80℃烘干至含水率0.5wt%；
（5）用3000转/分钟的高速切割粉碎机将步骤（4）干燥后的能源草沼渣粉碎至0.05厘米的细粉；
（6）将步骤（5）所得的能源草沼渣细粉加入密封、贫氧的高温裂解装置进行热裂解，得到热裂解蒸汽，热裂解方法为极快速热裂解；
（7）将步骤（6）所得热裂解蒸气通入除尘装置进行除尘处理，再在80℃下冷却，分离为气体和液体；
（8）将步骤（7）所得的分离后的气体送至喷淋塔除去酸性气体，得到脱酸生物裂解体；
（9）将步骤（8）所得的脱酸生物裂解体进行干燥处理，除去水蒸气，得到成品生物裂解气；
（10）将步骤（9）所得成品生物裂解气冷却至15℃，通入储气柜进行保存。
所述能源草为杂交狼尾草。
步骤（6）所述极快速热裂解工艺参数：升温速度10℃/s，反应温度900℃，原料滞留时间0.5s。
实施例2
一种利用能源草沼渣制备生物裂解气的方法，包括以下具体步骤：
（1）把干燥能源草粉碎到10厘米以下，进行厌氧沼气发酵，原料在发酵罐内滞留时间为中温35℃发酵18天；
（2）发酵结束后，将步骤（1）发酵后的能源草沼渣排出，沥干沼液，沼渣浸泡在重量10倍的清水中洗涤4次，每次洗涤过程中搅拌5次，使能源草沼渣充分浸润，排出的沼液和洗涤液用于能源草种植；
(3) 将步骤（2）洗涤后的能源草沼渣放入温度55℃、体积分数1.0%的乙酸溶液中，用60KHz超声处理30 分钟，然后取出沼渣，沥干乙酸溶液，再用清水洗涤4次;
（4）步骤（3）清洗过的能源草沼渣沥干水分，自然晾晒至水分含量10wt%，然后在150℃烘干至含水率3wt%；
（5）用4000转/分钟的高速切割粉碎机将步骤（4）干燥后的能源草沼渣粉碎至0.3厘米的细粉；
（6）将步骤（5）所得的能源草沼渣细粉加入密封、无氧的高温裂解装置进行热裂解，得到热裂解蒸汽，热裂解方法为闪速热裂解；
（7）将步骤（6）所得热裂解蒸气通入除尘装置进行除尘处理，再在50℃下冷却，分离为气体和液体；
（8）将步骤（7）所得的分离后的气体送至喷淋塔除去酸性气体，得到脱酸生物裂解体；
（9）将步骤（8）所得的脱酸生物裂解体进行干燥处理，除去水蒸气，得到成品生物裂解气；
（10）将步骤（9）所得成品生物裂解气冷却至30℃，通入储气袋进行保存。
所述能源草为紫象草。
步骤（6）所述闪速热裂解工艺参数：升温速度1500℃/s，反应温度1000℃，原料滞留时间0.2s。
实施例3
一种利用能源草沼渣制备生物裂解气的方法，包括以下具体步骤：
（1）把青贮能源草粉碎到10厘米以下，进行厌氧沼气发酵，原料在发酵罐内滞留时间为高温57℃发酵8天；
（2）发酵结束后，将步骤（1）发酵后的能源草沼渣排出，沥干沼液，沼渣浸泡在重量12倍的清水中洗涤5次，每次洗涤过程中搅拌8次，使能源草沼渣充分浸润，排出的沼液和洗涤液用于沼气发酵；
(3) 将步骤（2）洗涤后的能源草沼渣放入温度65℃、体积分数1.4%的乙酸溶液中，用90KHz超声处理50 分钟，然后取出沼渣，沥干乙酸溶液，再用清水洗涤5次;
（4）步骤（3）清洗过的能源草沼渣沥干水分，自然晾晒至水分含量16wt%，然后在180℃烘干至含水率6wt%；
（5）用6000转/分钟的高速切割粉碎机将步骤（4）干燥后的能源草沼渣粉碎至0.7厘米的细粉；
（6）将步骤（5）所得的能源草沼渣细粉加入密封、无氧的高温裂解装置进行热裂解，得到热裂解蒸汽，热裂解方法为闪速热裂解；
（7）将步骤（6）所得热裂解蒸气通入除尘装置进行除尘处理，再在95℃下冷却，分离为气体和液体；
（8）将步骤（7）所得的分离后的气体送至喷淋塔除去酸性气体，得到脱酸生物裂解体；
（9）将步骤（8）所得的脱酸生物裂解体进行干燥处理，除去水蒸气，得到成品生物裂解气；
（10）将步骤（9）所得成品生物裂解气冷却至50℃，进一步加工成液化燃气。
所述能源草为大米草。
步骤（6）所述闪速热裂解工艺参数：升温速度850℃/s，反应温度600℃，原料滞留时间1.2s。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。