[發(fā)明專利]裂解式有機物、生物質制取烴類燃料系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710055848.4
• 申請日: 2007-07-06
• 公開（公告）號: CN101338210A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發(fā)明（設計）人: 蘇中
• 申請（專利權）人: 蘇中
• 主分類號: C10G1/00
• 分類號: C10G1/00
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳宏偉

技術領域

本發(fā)明公開一種裂解式有機物質、生物質制取烴類燃料系統(tǒng)，屬于有機物、生物質能源轉化技術領域。

背景技術

本發(fā)明涉及的有機物包括：煤炭、煤矸石、油頁巖等化石燃料，廢舊塑料、橡膠等化工材料，生物質包括作物秸稈、木材木屑、草、等農林廢棄物、動物骨皮等。有機物、生物質熱裂解液化技術是目前世界上生物質能研究開發(fā)的前沿技術。該技術能以連續(xù)的工藝和工廠化的生產方式將以木屑等廢棄物為主的生物質轉化為高品位的易儲存、易運輸、能量密度高且使用方便的代用液體燃料(生物油)，其不僅可以直接用于現有鍋爐和燃氣透平等設備的燃燒，而且可通過進一步改性提煉加工使液體燃料的品質接近柴油或汽油等常規(guī)動力燃料的品質，此外還可以從中提取具有商業(yè)價值的化工產品。

在有機物、生物質熱裂解液化的各種工藝中，存在著多種不同的試驗裝置和技術路線，以達到增加生物油產率和提高能源利用水平的目的。如快速裂解、加氫裂解、真空裂解、低溫裂解、部分燃燒裂解等，以常壓下的快速裂解為生產液體燃料最為經濟的方法，典型的有英國Aston大學的燒蝕熱裂解反應器、NREL提出的渦流反應器及荷蘭Fwente大學設計的旋轉錐生物質熱裂解制油反應器等；所述的反應器的設備規(guī)模較為龐大，同時機械接觸磨損厲害而使得運行維護成本也較高，因此在規(guī)模化應用中將受到限制。

發(fā)明內容

本發(fā)明公開一種裂解式有機物、生物質制取烴類燃料系統(tǒng)，克服了已有的有機物、生物質熱裂解液化工藝中能源利用率不高、能耗較大以及液體產物不分級等缺點。

本發(fā)明采用的技術方案是：由物料粉碎裝置、物料預熱器、熱質加熱器、裂解反應器、氣液分餾器、燃料分離器及相應的傳送機構構成，其中，裂解反應器為封閉的夾層罐體，夾層機構與氣體熱循環(huán)加熱系統(tǒng)連接，裂解反應器的上部分別設有熱質投料口和物料投料口，底部設有燃料排出口，其內安裝有物料攪拌裝置，熱質粉碎裝置通過傳送機構與裂解反應器的熱質投料口連接，裂解反應氣的出料管設在裂解反應器的上部與氣液分餾器連通，將可燃氣體和燃料液體進行氣液分離，氣液分餾器的氣體輸出口接氣體回收裝置或反饋給熱質加熱器提供熱源，氣液分餾器的底部設有液體燃料回收口將制取的烴類燃料收集，裂解反應器底部的燃料排出口連接燃料分離器，通過篩分將石英砂和固體燃料分離，導熱質經其出口的傳動機構再次返回到熱質加熱器中循環(huán)利用，固體燃料通過燃料分離器底部的出料口排出收集。

本系統(tǒng)所述的各個裝置之間的傳動機構采用封閉式攪龍輸送結構。

導熱質包括：石英砂、金剛砂、黑碳化硅、三氧化二鋁等。

本系統(tǒng)與現有反應器設備相比的積極效果在于：機械結構簡單，充分利用導熱質固相傳熱強烈和熱流強度大等優(yōu)點，實現有機物、生物質的閃速升溫和揮發(fā)份的快速析出，將可燃氣體反饋到物料預熱器、熱質加熱器進行再循環(huán)回收利用，從而降低了額外氣源的成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明裂解反應器結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，由物料粉碎裝置2、物料預熱器5、熱質加熱器16、裂解反應器14、氣液分餾器21、燃料分離器26及相應的傳送機構構成本發(fā)明裝置；裂解反應器14為封閉的夾層罐體，參照圖2，夾層機構的進氣管9和出氣管8與外部氣體熱循環(huán)加熱系統(tǒng)連接，裂解反應器14的上部分別設有熱質投料口13和物料投料口10，底部設有燃料排出口22，其內安裝有物料攪拌裝置12及溫度感應器11；熱質粉碎裝置2的前端接物料傳送帶1，將有機質物料送入粉碎裝置2中，通過對輥粉碎機構3粉碎，由攪龍4送入物料預熱器5中，物料預熱器5底部設有電加熱裝置6和氣體加熱裝置7將物料加熱至100～200℃，通過傳送機構送至裂解反應器14的物料投料口10；熱質加熱器16內設有加熱裝置19將熱質(選自：石英砂或金剛砂、黑碳化硅、三氧化二鋁)加熱至400～500℃，通過熱質投料口13送入裂解反應器14中，再攪拌裝置12的作用下進行密封絕氧熱裂解反應，生成的氣體物質由裂解反應器14上部的氣體排管15送入到氣液分餾器21中，通過冷凝器20冷凝分離成可燃氣體和烴類液體燃料，可燃氣體由裂解反應器14的氣體輸出口接氣體回收裝置或反饋給熱質加熱器16及物料預熱器5提供熱源，氣液分餾器14的底部設有液體燃料回收口24將制取的烴類燃料收集，裂解反應器14底部的燃料排出口22連接燃料分離器26，通過兩級篩分將石英砂和固體燃料分離，石英砂經其出口的傳動機構23再次返回到熱質加熱器16中循環(huán)利用，固體燃料通過燃料分離器26底部的出料口28排出收集，從而完成有機物、生物質制取烴類燃料的全過程。