[發明專利]一種生物質熱解油精制提質的裝置

有效

• 申請號: 201710849057.2
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107469747B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 趙衛東;張瀟尹;倪康;黃健泉
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B01J19/08
• 分類號: B01J19/08;B01J8/02;C10G45/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種生物質熱解油精制提質的裝置，屬于生物質能源轉化利用技術領域。本發明采用交流電弧放電將氫氣電離，在催化劑的共同作用下對生物質熱解油進行加氫精制。主要由高壓開關電源、反應器、供氣單元和冷凝收集單元組成。本發明裝置優勢如下：交流電弧放電活化反應物，降低了生物質熱解油氫化反應的活化能，使得加氫反應得以在常壓、較低溫度下快速進行，降低了反應能耗，減少了生物質熱解油反應過程中各組分交互反應的發生；另外交流電弧放電過程中產生的高能電子對于固體催化劑表面的沖擊、大分子量交互反應產物的減少可有效避免加氫反應過程中催化劑的結焦失活，使反應可以連續進行。本發明可應用于生物質熱解油的提質精制。

技術領域

本發明屬于生物質能源及其轉化利用技術領域，涉及一種生物質熱解油精制提質的方法，特別涉及一種采用交流電弧放電使氫氣與生物質熱解油在催化劑存在的條件下，在常壓和較低溫度下進行反應的裝置。

背景技術

隨著能源需求日益增加，化石能源日益減少，其過度利用導致的環境污染問題也十分嚴重，人們需要盡快探索并開發一種清潔的新能源。而從廣泛存在于自然界的生物質中提煉的生物質油作為一種可再生能源因具有氮、硫含量低以及二氧化碳零排放的優點受到了國內外學者的廣泛關注。

生物質熱解液化技術具備操作工藝簡單、反應快、轉化率高、成本低等特點，是一種極具發展潛力的生物質能轉化利用技術，但其液體產物生物質熱解油熱值低、熱穩定性差，難以推廣應用，必需對其提質改性。由于催化加氫可以顯著地減少生物質熱解油的氧含量，增大生物質熱解油的H/C比，使其中的不飽和成分得到飽和，從而使生物質熱解油的能量密度、穩定性及揮發性大幅提高，與其他精制方法相比，精制油的品質和收率均相對較高，所以催化加氫被認為是目前最為有效的生物質熱解油脫氧精制提質方法，應用前景被人們廣泛看好，也成為近幾十年來生物質熱解油提質研究的焦點。

雖然催化加氫對生物質熱解油脫氧精制提質的有效性已被大量的研究證實，但該技術目前仍存在以下問題有待解決：

(1)在生物質熱解油催化加氫前，必須清除雜質，工藝操作條件較為苛刻；而為了保證加氫反應速率和深度，催化加氫一般需在高溫高壓下進行，導致設備技術含量和成本較高，操作工藝復雜；(2)生物質熱解油組分復雜，熱穩定性較差，受熱超過80℃后直接產生激烈的聚合結焦反應，運動黏度迅速增加，最終在設備及催化劑表面產生結焦，導致操作過程中很容易發生反應器堵塞、催化劑失活等問題，且催化劑很難再生，工藝過程不能連續。

綜上所述，催化加氫脫氧是目前最為有效的生物質熱解油精制提質技術，也取得了較大的研究進展，但距離實用還有較大的差距，仍存在設備及催化劑成本較高、操作工藝復雜、高溫下催化劑的炭化結焦失活及因此而導致的工藝過程不能連續等技術瓶頸。

發明內容

為了解決以上技術問題，本發明提供一種生物質熱解油精制提質的裝置。

本發明采用的具體技術方案如下：

一種生物質熱解油精制提質的裝置，包括高壓開關電源、反應器、供氣單元和冷凝單元；所述反應器分別與高壓開關電源、供氣單元和冷凝單元相連接；

所述反應器包括高壓電極、進氣管、高壓電極細管、容器主體、橡膠塞、低壓端引線、測溫儀和排氣管；

所述容器主體底部開孔處設有高壓電極細管，所述高壓電極的一端放置于所述高壓電極細管中，且密封固定，置于高壓電極細管外的另一端與所述高壓開關電源的高壓輸出端相連接；

所述進氣管的下端與所述高壓電極細管相連通，上端與所述供氣單元連接；