[發明專利]一種生物質制備汽油調和組分聯合反應裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 201810542599.X
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108485697A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 王偉建;鄭帥
• 申請（專利權）人: 欽州學院
• 主分類號: C10G1/00
• 分類號: C10G1/00;C10G1/06;B01D46/54
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 魏忠暉

1.一種生物質制備汽油調和組分聯合反應裝置，其特征在于，包括：

進料裝置，其包括螺旋進料器、螺旋進料變調器以及螺旋進料口，所述螺旋進料口、螺旋進料變調器分別連接著螺旋進料器，所述螺旋進料變調器用于調節螺旋進料器的進料速度；

加氫熱解反應器，其包括流化床、反應器沉降分離腔，所述加氫熱解反應器連接螺旋進料器且設置有氣體入口、氣體管道以及沉降管，所述氣體進入口處設有氫氣/氮氣三通切換閥，所述流化床為加氫熱解催化劑層；

生物灰-氣體分離裝置，其內設有過濾器，上端一側連接沉降管，下端設置有生物灰收集裝置，所述生物灰-氣體分離裝置的底部設置有生物灰排放口及生物灰排放閥門與生物灰收集裝置聯通；

加氫精制反應器，其包括加氫精制催化劑填料層，以及上端連接有精制入口管、加氫入口管、換熱器，所述精制入口管與加氫入口管匯合形成加氫精制入口管與加氫精制反應器連接，所述精制入口管另一端連接所述過濾器；

氣液分離裝置，其連接換熱器，頂部設有氣體出口，底部設有液體出口。

2.如權利要求1所述的生物質制備汽油調和組分聯合反應裝置，其特征在于，所述加氫熱解反應器為圓筒狀，圓筒外壁設有陶瓷保溫層，其中圓筒外壁與陶瓷保溫層之間還設有溫控裝置。

3.如權利要求1所述的生物質制備汽油調和組分聯合反應裝置，其特征在于，所述加氫熱解反應器的頂部、底部分別設有法蘭。

4.如權利要求1所述的生物質制備汽油調和組分聯合反應裝置，其特征在于，所述氣體管道、加氫精制入口管上分別設有加熱器。

5.如權利要求1所述的生物質制備汽油調和組分聯合反應裝置，其特征在于，所述降沉管設置傾斜角度30-60度。

6.如權利要求1所述的生物質制備汽油調和組分聯合反應裝置，其特征在于，所述過濾器直徑為20-30mm，孔徑小于1微米。

7.如權利要求1所述的生物質制備汽油調和組分聯合反應裝置，其特征在于，所述沉降管端口處設置有濾網，濾網孔徑小于50微米。

8.一種如權利要求1-7所述的生物質制備汽油調和組分聯合反應裝置的使用方法，其特征在于，包括：

步驟一、將生物質原料裝填入螺旋進料器，加氫熱解催化劑通過加氫熱解催化劑填料口填入加氫熱解反應器，加氫精制催化劑填料層在安裝設備時人工裝填；

步驟二、切換氫氣/氮氣三通切換閥至氮氣側，對整個裝置進行氮氣置換至出口氣體氧氣濃度降至0.01v％；

步驟三、開啟溫控裝置對加氫熱解反應器進行加熱，使加氫熱解反應器溫度保持在350-480℃之間；

步驟四、開啟螺旋進料器變調器開關，切換氫氣/氮氣三通切換閥至氫氣側，使生物質原料進入加氫熱解反應器中進行加氫熱解反應，通過螺旋進料器變調器、氣體流量控制器、溫控裝置控制生物質原料和氫氣進入加氫熱解反應器速度，使加氫熱解催化劑及生物質原料在流化床中處于流化狀態；

步驟五、加氫熱解得到氣體組分和生物灰通過加氫熱解反應器頂部的沉降管進入生物灰-氣體分離裝置；反應氣體通過生物灰-氣體分離裝置頂部連接過濾器的精制入口管進入加氫精制反應器，生物灰通過所述生物灰-氣體分離裝置的生物灰排放閥門使生物灰進入生物灰收集裝置中；

步驟六、通過加氫精制入口管上的加熱器控制氣體溫度至330-420℃，通過加氫入口補充氫氣，使氫氣/反應氣體體積比為15-40Nm³/m³；

步驟七、反應氣體在加氫精制催化劑填料層作用下進行加氫精制反應，所得產物經出口換熱器冷凝后進入氣液分離裝置，分離后的液體經底部液體出口流出系統，經后續脫水加工后得汽油調和組分，經分離后的氣體經頂部氣體出口排出。

9.如權利要求8所述的生物質制備汽油調和組分聯合反應裝置的使用方法，其特征在于，所述加氫熱解催化劑為球形加氫催化劑，催化劑平均粒徑100-120微米，載體為分子篩，活性組分為Co、Mo、Ni、W中一種或幾種。

10.如權利要求8所述的生物質制備汽油調和組分聯合反應裝置的使用方法，其特征在于，所述加氫精制催化劑填料層中加氫精制催化劑為異形條狀，長度3-5mm，載體為γ-Al₂O₃，活性組分為Pt、Pd、Ni、Mo、Co中一種或幾種。