[實用新型]一種生物質連續式在線催化制備高品質油-氣集成裝置

有效

• 申請號: 201821829030.3
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN209412149U
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 李治宇;付鵬;田純焱;王芳;姚金剛;劉靜
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02;C10B1/00;C10J3/20;C10J3/30;C10G1/00;C10J3/82
• 代理公司: 烏魯木齊恒智專利商標代理事務所(普通合伙) 65102
• 代理人: 李靖

本實用新型是生物質連續式在線催化制備高品質油?氣集成裝置，包含流化床反應器、旋風分離器、固定床反應器、供氫裝置、蒸汽供應系統和油?氣收集系統，流化床反應器與旋風分離器連通，旋風分離器、供氫裝置和蒸汽供應系統與固定床反應器連通，油?氣收集系統與固定床反應器連通，旋風分離器和供氫裝置向固定床反應器供應反應物，油?氣收集系統收集富烴生物油，旋風分離器和蒸汽供應系統向固定床反應器供應反應物，油?氣收集系統收集富氫合成氣。本裝置是根據不同生物質的揮發選擇性制備油和氣，同時產生的固體炭用于循環燃燒，補充熱量，減少能源的消耗。實現流化床反應器和固定床反應器的聯用，整個過程零排放，無污染，高附加值和可持續發展。

技術領域

本實用新型屬于一種生物質連續式在線催化制備高品質油氣集成裝置。

背景技術

由于全球經濟的快速發展和人口的急劇增加，使得對能源的需求量迅猛增長，現使用的能源大部分是化石燃料比如：石油，煤炭，天然氣等，然而化石燃料儲存量有限和大規模的開采使得這些能源日益枯竭，世界能源危機日益加劇，以及在短期內釋放出大量溫室氣體，所造成的大氣變暖、海平面上升、酸雨等環境問題嚴峻，面對這些能源與環境問題，不得不開始將眼光轉向開發可再生的潔凈新能源，比如：風能，核能，地熱能，生物能等。其中生物質的蘊藏量巨大,來源廣泛，不受氣候和地理位置的限制。生物質能是唯一一種潔凈的可再生能源。

生物質的熱解技術是指生物質在缺氧狀況下受熱而降解為液體生物油、固體焦炭以及可燃氣體三種產物的過程。其中生物油含氧高、熱值低、腐蝕性強、含水量大，不能直接用于燃燒，須精煉處理才能進一步的使用。目前，生物油精煉提質的方式主要有催化裂化、催化加氫、催化重整、催化酯化和乳化等。其中，催化加氫 (Hydrodeoxygenation)仍然是目前生物油提質最有效的方法。

氫是一種理想的清潔能源,其本身無毒、無臭與氧氣燃燒時產生純凈的水,對環境零污染,它已經作為燃料并在國民經濟的發展中補充和替代常規能源。目前世界上 90％以上的氫來自化石燃料(煤、石油和天然氣)的水蒸汽重整(Steam Reforming)或部分氧化。化石燃料制氫的理論與商業應用雖然比較成熟,但成本較高,而且加工過程中釋放出SOx和NOx等環境污染物。因此,尋找潔凈、可再生、廉價的新氫源已迫在眉睫。生物質以其可再生、產量巨大、可儲存、碳循環、低污染物排放等特點,有望成為一種很有前途的氫源。

因此，本實用新型提出一種生物質連續式在線催化制備高品質油-氣集成裝置，本裝置是根據不同生物質的揮發分不同選擇性制備油和氣，同時產生的固體炭用于循環燃燒，補充熱量，減少能源的消耗，實現流化床反應器和固定床反應器的聯用。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是生物質的類型選擇性地制備高品質生物油/富氫合成氣。實現對不同農林廢棄物生物質的合理高效的轉化利用，實現整個過程零排放，無污染，高附加值和可持續發展。

為實現上述目的，本實用新型提供以下的技術方案：一種生物質連續式在線催化制備高品質油-氣集成裝置，其特征在于：至少包含流化床反應器(4)、旋風分離器 (5)、固定床反應器(10)、供氫裝置(18)、蒸汽供應系統和油-氣收集系統，所述流化床反應器(4)與旋風分離器(5)連通，所述旋風分離器(5)上設有炭箱(19)，所述流化床反應器(4)的反應產物能夠進入旋風分離器(5)，并通過旋風分離器(5) 進行氣固分離將固體分離至炭箱(19)，所述固定床反應器(10)上設有進口和出口，所述旋風分離器(5)、供氫裝置(18)和蒸汽供應系統與固定床反應器(10)的進口連通，所述油-氣收集系統與固定床反應器(10)的出口連通，即旋風分離器(5) 和供氫裝置(18)向固定床反應器(10)供應反應物，油-氣收集系統能夠收集富烴生物油，旋風分離器(5)和蒸汽供應系統向固定床反應器(10)供應水蒸氣，油-氣收集系統能夠收集富氫合成氣。