[發(fā)明專利]生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的方法與裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410660785.5 | 申請日： | 2014-11-18 |
| 公開（公告）號： | CN104479720A | 公開（公告）日： | 2015-04-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張會巖;邵珊珊;肖睿;鄭健 | 申請（專利權(quán)）人： | 東南大學(xué) |
| 主分類號： | C10G1/00 | 分類號： | C10G1/00 |
| 代理公司： | 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249 | 代理人： | 楊曉玲 |
| 地址： | 210096*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 生物 二元 催化 高產(chǎn) 制取 化合物 方法 裝置 | ||
1.一種生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的裝置，其特征在于：該裝置包括：
生物質(zhì)催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)（Ⅰ），用于將生物質(zhì)熱解氣中大分子含氧化合物催化斷鍵成小分子含氧化合物；
擇形催化反應(yīng)系統(tǒng)（Ⅱ），用于將小分子含氧化合物擇形轉(zhuǎn)化成烯烴和芳香烴；
尾氣回收利用系統(tǒng)（Ⅲ），用于將所述擇形催化反應(yīng)系統(tǒng)（Ⅱ）排放的不可冷凝氣體返回至生物質(zhì)催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)（Ⅰ）作為載氣，同時參與燃燒為催化斷鍵提供熱量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的裝置，其特征在于：
所述生物質(zhì)催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)（Ⅰ）包括螺旋加料器（1），流化床反應(yīng)器（2），燃燒床（3），旋風(fēng)分離器（4），回料器（5），所述螺旋加料器（1）與流化床反應(yīng)器（2）的進料口連接，流化床反應(yīng)器（2）的出口和旋風(fēng)分離器（4）相連，旋風(fēng)分離器（4）的固體分離出口通過回料器（5）與燃燒床（3）的回料進口相連，所述流化床反應(yīng)器（2）設(shè)置在燃燒床（3）內(nèi)部；
所述擇形催化反應(yīng)系統(tǒng)（Ⅱ）包括固定床反應(yīng)器（8），保溫爐（9）和液體產(chǎn)物冷凝裝置（10），所述固定床反應(yīng)器（8）設(shè)置在保溫爐（9）內(nèi)部，固定床反應(yīng)器（8）的進口與旋風(fēng)分離器（4）的氣體分離出口相連，固定床反應(yīng)器（8）的出口與液體產(chǎn)物冷凝裝置（10）的進口相連；
所述尾氣回收利用系統(tǒng)（Ⅲ）包括增壓風(fēng)機（11）、第一流量計（6）和第二流量計（7），所述增壓風(fēng)機（11）的入口與液體產(chǎn)物冷凝裝置（10）的出口相連，增壓風(fēng)機（11）的出口分為兩路，一路通過第一流量計（7）與流化床反應(yīng)器（2）的下端入口相連，另一路通過第二流量計（6）與燃燒床（3）的下端入口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的裝置，其特征在于：所述生物質(zhì)催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)（Ⅰ）中采用FCC、γ-Al2O3、CaO和MCM-41中孔或大孔催化劑中的一種或多種，流化床反應(yīng)器（2）溫度500~600?°C，常壓，催化劑與流化床床料質(zhì)量比例為10~30%，實現(xiàn)生物質(zhì)向小分子含氧化合物轉(zhuǎn)化的目標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的裝置，其特征在于：所述擇形催化反應(yīng)系統(tǒng)（Ⅱ）中采用ZSM-5微孔擇形催化劑，固定床反應(yīng)器（8）溫度400~600?°C，常壓，實現(xiàn)制取高產(chǎn)率烴類化合物的目標(biāo)。
5.一種生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的方法，其特征在于，該方法在流化床反應(yīng)器（2）中進行催化斷鍵，將熱解氣中的大分子含氧化合物轉(zhuǎn)化為小分子含氧化合物，然后在固定床反應(yīng)器（8）中對小分子含氧化合物進行催化脫氧，具體包括如下步驟：
首先通過螺旋進料器（1）將生物質(zhì)從流化床反應(yīng)器（2）底部加入，在常壓、中等溫度和催化劑作用下催化斷鍵，流化床反應(yīng)器（2）出口產(chǎn)物經(jīng)旋風(fēng)分離器（4），部分催化劑和焦炭小顆粒被分離后送回燃燒床（3）；
旋風(fēng)分離器（4）出來的高溫氣體產(chǎn)物首先經(jīng)過固定床反應(yīng)器（8）將小分子含氧化合物進行催化脫氧和擇形轉(zhuǎn)化，出口氣體產(chǎn)物經(jīng)液體產(chǎn)物冷凝裝置（10）將部分產(chǎn)物冷凝，獲得高產(chǎn)率的烴類化合物，剩余不可冷凝氣體進入增壓風(fēng)機（11）；
增壓風(fēng)機（10）出口排出的不可冷凝氣體分成兩路，一路被送回燃燒床（3），與焦炭顆粒、空氣共同燃燒，為生物質(zhì)催化熱解提供熱量，另一路作為載氣返回流化床反應(yīng)器（2）。
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