[發(fā)明專(zhuān)利]一種連續(xù)式生物質(zhì)原料原位催化裂解氣、炭聯(lián)產(chǎn)的方法與設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510903500.0
• 申請(qǐng)日: 2015-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105623685B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳正舜;田江;吳海波;彭喬;姜曉敏;張如月;汪俊時(shí)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華中師范大學(xué);中鋼集團(tuán)武漢安全環(huán)保研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C10B53/02
• 分類(lèi)號(hào): C10B53/02;C10B47/20;C10B57/18
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司 42102
• 代理人: 喬宇

1. 一種連續(xù)外熱式生物質(zhì)原位催化裂解氣、炭聯(lián)產(chǎn)的設(shè)備，其特征在于：其包括用于生物質(zhì)原位催化裂解的移動(dòng)床反應(yīng)器與外部燃燒反應(yīng)器，移動(dòng)床反應(yīng)器設(shè)于外部燃燒反應(yīng)器中，移動(dòng)床反應(yīng)器一端的上方設(shè)有料倉(cāng)，另一端的上方設(shè)有生物質(zhì)熱解氣出口，下方設(shè)有生物質(zhì)炭與裂解重整催化劑出口，移動(dòng)床反應(yīng)器的內(nèi)部設(shè)有旋轉(zhuǎn)抄板，旋轉(zhuǎn)抄板在外力作用下將經(jīng)料倉(cāng)送入的生物質(zhì)原料與裂解重整催化劑的混合物持續(xù)送入移動(dòng)床反應(yīng)器中進(jìn)行生物質(zhì)的無(wú)氧熱解以及伴隨產(chǎn)生焦油的催化裂解、CO的變換重整過(guò)程；所述的裂解重整催化劑由生物質(zhì)炭載體和載體上負(fù)載的煅燒產(chǎn)生的鐵的氧化物Fe₂O₃與鎳的氧化物NiO組成，其中鎳的氧化物NiO與鐵的氧化物Fe₂O₃的質(zhì)量百分比分別為20-30 %、20-30 %，余量為炭載體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)外熱式生物質(zhì)原位催化裂解氣、炭聯(lián)產(chǎn)的設(shè)備，其特征在于：外部燃燒反應(yīng)器上設(shè)有燃料進(jìn)口和供應(yīng)燃料燃燒助劑的風(fēng)室，外部燃燒反應(yīng)器的上部還設(shè)有燃燒反應(yīng)器煙氣出口。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)外熱式生物質(zhì)原位催化裂解氣、炭聯(lián)產(chǎn)的設(shè)備，其特征在于：外部燃燒器所用的燃料為生物質(zhì)、煤、以及天然氣，燃燒助劑為空氣，通過(guò)控制外部燃燒反應(yīng)器中空氣的鼓風(fēng)量以及燃料的加入量，使燃料完全燃燒的同時(shí)，保持外部燃燒反應(yīng)器內(nèi)的溫度在650-800℃。

4. 一種連續(xù)外熱式生物質(zhì)原位催化裂解氣、炭聯(lián)產(chǎn)的方法，其特征在于：將生物質(zhì)原料與裂解重整催化劑混合后送入到移動(dòng)床反應(yīng)器中，同時(shí)將燃料送入移動(dòng)床反應(yīng)器外部的外部燃反燒應(yīng)器中充分燃燒，為移動(dòng)床反應(yīng)器中的生物質(zhì)熱解以及伴隨產(chǎn)生的焦油原位催化裂解為小分子氣體供給所需的熱量，送入移動(dòng)床反應(yīng)器中的生物質(zhì)原料與裂解重整催化劑的混合物在移動(dòng)床反應(yīng)器內(nèi)部旋轉(zhuǎn)抄板的作用下持續(xù)進(jìn)入移動(dòng)床反應(yīng)器中進(jìn)行生物質(zhì)的無(wú)氧熱解及伴隨產(chǎn)生的焦油的催化裂解、CO的變換重整過(guò)程，生物質(zhì)熱解產(chǎn)生的熱解氣從移動(dòng)床反應(yīng)器的熱解氣出口流出供后續(xù)工序使用，生物質(zhì)炭以及催化反應(yīng)后的裂解重整催化劑在旋轉(zhuǎn)抄板的作用下移動(dòng)到生物質(zhì)炭與裂解重整催化劑出口排出；所述的裂解重整催化劑由生物質(zhì)炭載體和載體上負(fù)載的煅燒產(chǎn)生的鐵的氧化物Fe₂O₃與鎳的氧化物NiO組成，其中鎳的氧化物NiO與鐵的氧化物Fe₂O₃的質(zhì)量百分比分別為20-30 %、20-30 %，余量為炭載體，所述外部燃燒反應(yīng)器內(nèi)的溫度在650-800℃；所述生物質(zhì)原料與裂解重整催化劑中裂解重整催化劑的質(zhì)量百分比為6.25-12.5wt%。

5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)外熱式生物質(zhì)原位催化裂解氣、炭聯(lián)產(chǎn)的方法，其特征在于：所述的裂解重整催化劑為以生物質(zhì)炭為載體，通過(guò)浸漬法負(fù)載硝酸鐵與硝酸鎳，再通過(guò)真空煅燒而成，真空煅燒的煅燒溫度為350-400℃，其中：硝酸鐵以Fe₂O₃計(jì)量，硝酸鎳以NiO計(jì)量，各組分的質(zhì)量百分比為：硝酸鐵20-30 %，硝酸鎳20-30 %，余量為炭載體。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)外熱式生物質(zhì)原位催化裂解氣、炭聯(lián)產(chǎn)的方法，其特征在于：生物質(zhì)原位催化裂解氣化在移動(dòng)床反應(yīng)器中的反應(yīng)時(shí)間為6-8min，外部燃燒反應(yīng)器的溫度為650-800℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)外熱式生物質(zhì)原位催化裂解氣、炭聯(lián)產(chǎn)的方法，其特征在于：從生物質(zhì)炭與裂解重整催化劑出口排出的生物炭與裂解重整催化劑經(jīng)磁力分離后得到生物質(zhì)炭與裂解重整催化劑，裂解重整催化劑循環(huán)使用，生物質(zhì)炭作為裂解重整催化劑的載體或吸附劑或作為土壤的改良劑使用。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)外熱式生物質(zhì)原位催化裂解氣、炭聯(lián)產(chǎn)的方法，其特征在于：生物質(zhì)的粒徑在10mm以下，水份含量質(zhì)量百分比在10%以下。