[發(fā)明專利]一種有機液體燃料霧化催化重整裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310025747.8
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103086324A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高寧博;劉爽;李愛民;張雷
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: C01B3/32
• 分類號: C01B3/32
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 趙連明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機液體燃料霧化催化重整技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種有機液體燃料霧化催化重整裝置及方法。特別涉及到有機液體燃料如食用廢油、液態(tài)的動物油、機械廢油、工業(yè)用油、生物油、化工溶劑、熱解油等液體燃料經(jīng)過霧化、催化重整，可實現(xiàn)有機液體燃料轉(zhuǎn)化的裝置和方法。?

背景技術(shù)

近年來隨著公眾環(huán)保意識的不斷提高，人們迫切尋找一種安全，環(huán)保，高效的能源來代替化石能源，工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的有機液體燃料，對這些液體燃料的回收和利用成為人們?nèi)找嫜芯康臒狳c。有機液體燃料種類繁多，來源豐富易得，且每年的產(chǎn)量很大。?目前能較好的處理這些有機液體燃料的方法不多，以工業(yè)廢油為例，一般先高價回收這些廢油然后再進行統(tǒng)一處理，處理過程費用高，工序復(fù)雜，甚至可能出現(xiàn)火災(zāi)，污染環(huán)境。將有機液體燃料霧化催化重整對解決這些問題同時提高燃料的利用效率具有重要的現(xiàn)實意義，也對環(huán)保有重要的價值意義。?

目前利用不同有機液體重整工藝很多，但方法和裝置各不相同。如中國專利200710121197.4公開了一種石腦油催化重整方法。這種重整方法包括將石腦油通入催化重整裝置的反應(yīng)器，重整產(chǎn)物經(jīng)過氣液分離，分離出氣體組分、C₈^-輕組分和C₉⁺重組分，將C₉⁺重組分在芳烴輕質(zhì)化催化劑的存在下進行輕質(zhì)化反應(yīng)，輕質(zhì)化反應(yīng)用氫來自重整裝置產(chǎn)生的循環(huán)氫氣，輕質(zhì)化反應(yīng)后的產(chǎn)物經(jīng)氣液分離，液體返回到重整裝置的液體產(chǎn)物分餾系統(tǒng)。如中國專利200820301536.7公開了一種液體制氫裝置。裝置包括催化劑管和廢液腔，催化劑管設(shè)在廢液腔內(nèi)，催化劑管一端與設(shè)于廢液腔外部進液管相連，另一端與廢液腔內(nèi)部相連通，?廢液腔內(nèi)部填有吸水材料，廢液腔壁上還設(shè)有出氣口。但該裝置只適合某些在常溫下反應(yīng)的特定液體，一般有機液體都需要在一定溫度下才能反應(yīng)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種有機液體燃料霧化催化重整裝置及方法。?

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：?

一種有機液體燃料霧化催化重整裝置及方法，該裝置包括重整裝置、霧化與供氣裝置和點火裝置；重整裝置包括反應(yīng)管和催化蓄熱陶瓷，反應(yīng)管外層用保溫材料包覆，形成保溫層，反應(yīng)管空腔內(nèi)部填充催化蓄熱陶瓷；霧化與供氣裝置包括有機液體燃料霧化噴嘴、兩個助燃劑入口和水汽霧化噴嘴，均安裝于催化蓄熱陶瓷的前部；兩個助燃劑入口分別連接在反應(yīng)管的兩側(cè)呈180度角分布；水汽霧化噴嘴位于助燃劑入口同一圓周截面上，與兩個助燃劑入口均呈90度角；點火裝置包括高壓包和點火電極；從高壓包引出的兩根正負電極與點火電極連接，點火電極安裝在有機液體燃料霧化噴嘴的前端30-50?mm處且與反應(yīng)管平行；熱電偶與控溫裝置連接用于檢測反應(yīng)溫度，熱電偶放置在反應(yīng)管內(nèi)的催化蓄熱陶瓷的中心位置。?

有機液體燃料霧化噴嘴為燃油霧化噴嘴，噴嘴類型分為壓力式液體霧化噴嘴或壓力式氣液混合霧化噴嘴。?

催化蓄熱陶瓷可以為蜂窩蓄熱陶瓷，也可以為泡沫蓄熱陶瓷。一般是在蓄熱陶瓷上負載質(zhì)量分數(shù)為1-10%的金屬或金屬氧化物制成催化蓄熱陶瓷，金屬是指Ni、Co、Pt、Rh、Ru或Pd?等金屬，金屬氧化物是NiO、CeO、MgO、CaO、ZnO或Fe₂O₃等金屬氧化物。??

有機液體燃料經(jīng)加壓泵加壓后通過有機液體燃料霧化噴嘴直接霧化并噴淋在催化蓄熱陶瓷上，通過水汽霧化噴嘴的水和助燃劑進入反應(yīng)管中與有機液體?燃料充分混合，點火電極產(chǎn)生電火花，霧化的有機液體在助燃劑的作用下發(fā)生部分燃燒，通過調(diào)節(jié)助燃劑的供給量以及霧化水汽量，進而控制反應(yīng)管內(nèi)部溫度和氣體組分，這些氣體物質(zhì)再經(jīng)出口排出裝置。?

有機液體燃料可以是食用廢油、液態(tài)的動物油、機械廢油、工業(yè)用油、生物油、化工溶劑、熱解油等液體燃料。?

給定有機液體燃料的壓力一般在0.1-1MPa之間，給定水的壓力一般在0.1-1MPa之間，助燃劑為空氣或氧氣或二者的混合物。?

霧化的有機液體在助燃劑的作用下發(fā)生部分燃燒，空氣當(dāng)量系數(shù)為0.1-1之間。通過調(diào)整助燃劑的給氣量，將反應(yīng)管內(nèi)部反應(yīng)溫度維持在800-900^oC之間。?

氣體主要成分是H₂，CO，CO₂，CH₄以及其他小分子烷烴類物質(zhì)，H₂和CO占有一定比例。?