本發明涉及綠氫生產，尤其涉及一種基于生物質的綠氫生產方法及綠氨、綠甲中的應用。

背景技術：

1、近年來，隨著全球氫能產業的快速發展，加之中國政策的大力推動，我國氫能產業飛速發展。充足、穩定的氫源是實現氫能產業化推廣的關鍵因素。經過多年的工業積累，中國目前已成為世界上最大的氫氣生產和消費國。

2、目前，氫能依據制氫工藝所產生的碳排放程度，從高到低又可以分為灰氫、藍氫和綠氫。“灰氫”指的是通過化石燃料石油、天然氣和煤制取氫氣，制氫成本較低但碳排放量大；“藍氫”指的是利用化石燃料制氫，同時配合碳捕捉和碳封存技術，碳排放強度相對較低但捕集成本較高；“綠氫”指的是采用風電、水電、太陽能、核電等可再生能源電解制氫，制氫過程完全沒有碳排放，但成本較高。我國的現實情況是我國氫氣主要來自灰氫。

3、除了電解水制氫是氫能產業鏈上游“綠氫”制備方式之外，還有一種獨特的“綠氫”制備方法：即采用農林作物作為原料，通過在高溫缺氧條件下氣化，轉化為小分子合成氣（主要是一氧化碳co與氫氣h2），而后通過水汽變換反應生成含有雜質的氫氣，一般稱為生物質制氫。

4、中國專利公開號：cn114180521a公開了一種生物質制氫系統與制氫方法，將生物質原料混合氮氣在450-550℃的溫度下進行炭化制備出生物質炭；在850℃條件下，加入堿性溶液蒸氣和氮氣對所述生物質炭進行活化，制備出生物質炭催化劑；通入水蒸氣和co2氣體的條件下，在700-800℃對所述生物質炭進行活化，生成用于吸附的生物質炭吸附劑；將生物質原料、蒸氣、氮氣和氧氣在800℃進行氣化，生成氣體和氣態焦油，在1000℃下，用所述生物質炭催化劑對所述氣體和氣態焦油進行重整，對重整后生成的氣體采用所述生物質炭吸附劑進行變壓吸附后得到高純度氫氣；可以有效提高生物質氣化的h2和co產量；生物質炭催化劑對焦油進行重整相比其他催化劑可以提高氫氣產量，氣化氣體中氫氣含量可以達到80％-90％。

5、由此可見，所述生物質制氫系統與制氫方法存在以下問題：雖然該系統與方法通過制備生物質炭催化劑重整氣化氣體和氣態焦油提高氫氣產量，并利用生物質炭吸附劑進行變壓吸附得到高純度氫氣，但是該系統與方法沒有對生物質制氫的制備過程進行監測，無法確定該制備過程是否符合標準，從而無法保證該方法的制氫效率。

技術實現思路

1、為此，本發明提供一種基于生物質的綠氫生產方法及綠氨、綠甲中的應用，用以克服現有技術中沒有對生物質制氫的制備過程進行監測，無法確定該制備過程是否符合標準，從而無法保證該方法的制氫效率的問題。

2、為實現上述目的，一方面，本發明提供一種基于生物質的綠氫生產方法，包括：

3、將生物質原料氣化，生成對應的氣化生成氣和灰渣；

4、利用轉化爐對所述氣化生成氣轉化以形成轉化氣；

5、利用除塵器對所述轉化氣除塵以轉化形成合成氣；

6、將所述合成氣降溫以順次脫除合成氣中的酸性氣體，并將變壓吸附后的剩余的氣體作為綠氫進行收集；

7、周期性檢測綠氫的第一體積流量，并根據對綠氫體積流量的判定結果確定綠氫的制備過程是否符合標準，基于第二體積流量對不符合標準的制備過程進行原因判定，并基于確定的原因調節綠氫的制備參數；

8、其中，所述制備參數包括氣化溫度、轉化溫度、原料粒度以及氣化劑的流量比。

9、進一步地，所述對綠氫的第一體積流量的判定的過程包括：

10、將所述第一體積流量與第一預設體積流量進行比較；

11、基于所述第一體積流量小于所述第一預設體積流量的比較結果確定綠氫的制備過程不符合標準。

12、進一步地，所述基于氣化生成氣的第二體積流量對不符合標準的制備過程進行原因判定的過程包括：

13、將所述第二體積流量與第二預設體積流量進行比較；

14、若所述第二體積流量小于所述第二預設體積流量，則判定綠氫的制備過程不符合標準的原因為生物質原料的氣化過程不符合標準；

15、若所述第二體積流量大于或等于所述第二預設體積流量，則判定綠氫的制備不符合標準的原因為所述轉化氣的轉化過程不符合標準。

16、進一步地，所述基于生物質原料的氣化過程不符合標準的條件根據第一百分比進行原因判定的過程包括：

17、將所述第二預設體積流量與所述第二體積流量作差以獲取第一百分比，并分別與第一預設百分比和第二預設百分比進行比較；

18、若所述第一百分比大于所述第一預設百分比，則判定所述氣化過程不符合標準的原因為氣化溫度不符合標準；

19、若所述第一百分比小于或等于所述第一預設百分比且大于所述第二預設百分比，則判定所述氣化過程不符合標準的原因為氣化劑的流量比不符合標準；

20、若所述第一百分比小于或等于所述第二預設百分比，則判定所述氣化過程不符合標準的原因為生物質原料的原料粒度不符合標準；

21、其中，所述第一預設百分比大于所述第二預設百分比。

22、進一步地，基于所述氣化溫度不符合標準的條件針對所述氣化溫度設置若干種調節方式，且每種調節方式對所述氣化溫度的調節幅度不同。

23、進一步地，基于所述氣化劑的流量比不符合標準的條件針對所述流量比設置若干種調節方式，且每種調節方式對所述流量比的調節幅度不同；

24、基于所述原料粒度不符合標準的條件針對所述原料粒度設置若干種調節方式，且每種調節方式對所述原料粒度的調節幅度不同。

25、進一步地，所述基于轉化氣的轉化過程不符合標準的條件根據第二百分比進行原因判定的過程包括：

26、將所述第二體積流量與所述第二預設體積流量作差以獲取第二百分比，并與預設百分比進行比較；

27、若所述第二百分比大于所述預設百分比，則判定所述轉化過程不符合標準的原因為蒸氣流量不符合標準；

28、其中，針對所述蒸氣流量設置若干種調節方式，且每種調節方式對所述蒸氣流量的調節幅度與第一百分比差值成正相關關系；

29、其中，所述第一百分比差值為所述第二百分比與所述預設百分比的差值。

30、進一步地，所述基于轉化氣的轉化過程不符合標準的條件根據第二百分比進行原因判定的過程包括：

31、若所述第二百分比小于或等于所述預設百分比，則判定所述轉化過程不符合標準的原因為轉化溫度不符合標準；

32、其中，針對所述轉化溫度設置若干種調節方式，且每種調節方式對所述轉化溫度的調節幅度與第二百分比差值成正相關關系；

33、其中，所述第二百分比差值為所述預設百分比與所述第二百分比的差值。

34、另一方面，本發明還提供一種基于生物質的綠氫生產方法生產綠氨的應用，包括：

35、將綠氫和氮氣在氨合成塔中合成粗合成氨；

36、將所述粗合成氨經過分離和純化處理得到綠氨。

37、再一方面，本發明還提供一種基于生物質的綠氫生產方法生產綠甲的應用，包括：

38、將綠氫和二氧化碳在甲醇合成反應器中合成粗合成甲醇；

39、將所述粗合成甲醇經過分離和純化處理得到綠色甲醇。

40、與現有技術相比，本發明的有益效果在于，通過檢測輸出的綠氫的第一體積流量判定綠氫的制備過程是否符合標準，不同種類的生物質原料在相同重量下產生的綠氫的體積流量不同，低于最低標準時判定綠氫的制備過程不符合標準，并基于氣化生成氣的第二體積流量判定綠氫的制備過程不符合的原因，生物質原料在氣化過程中溫度不夠、氣化劑流量比不合格或原料粒度不合格都會導致生物質原料氣化不夠徹底，生成的氣化生成氣體積流量不符合標準，在氣化生成氣的氣化過程符合標準的條件下，綠氫的體積流量仍不符合標準，表示轉化氣的轉化過程中，一氧化碳的轉化率過低，導致生成的綠氫不夠，根據確定的原因調節對應的參數，從而對綠氫的制備過程進行實時監測，針對不符合標準的情況及時調整，從而能夠提高輸出的綠氫的體積流量，能夠有效提高綠氫的生產效率。

41、進一步地，本發明中綠氫的來源一是從生物質原料生成的氣化生成氣中提純得到，二是從轉化氣中的一氧化碳和水蒸氣進行轉化得到，對綠氫和氣化生成氣的體積流量進行監測可以確定綠氫的制備過程是否符合標準，以及綠氫的制備過程不符合標準的原因，從而對綠氫的制備過程進行實時監測，針對不符合標準的情況及時調整，從而進一步提高了綠氫的生產效率。

42、進一步地，本發明針對生物質原料的氣化過程不符合標準的條件，基于第一百分比確定氣化過程不符合標準的原因，原料粒度過大，氣化溫度過低和/或氣化劑流量比不合格都會導致生物質原料的氣化不夠充分，導致生成的氣化生成氣體積流量不合格，從而針對不同的情況進行參數調節，進一步提高了綠氫的生產效率。

43、進一步地，本發明針對轉化氣的轉化過程不符合標準的條件，基于第二百分比確定是蒸氣流量不符合標準或是轉化溫度不符合標準，二者不合格都會導致轉化效率低從而影響綠氫的體積流量，從而進一步提高了綠氫的生產效率。