[发明专利]一种生物质热解蒸气在线催化裂解快速制取生物油装置及方法

权利要求书

1.一种生物质热解蒸气在线催化裂解快速制取生物油装置，其特征在于：包括两段式反应器（1）、过滤器（2）、第二截止阀（5）、第三截止阀（12）、生物油收集器（6）、温控冷阱（7）、稳压筒（8）、真空泵（9）、温度控制模块（10）、催化剂再生模块（11）；在两段式反应器（1）中部设置有隔网，两段式反应器（1）底部通过第三截止阀（12）连接催化剂再生模块（11）、两段式反应器（1）顶部通过过滤器（2）一端连接至生物油收集器（6）、另一端连接第二截止阀（5）后放空，生物油收集器（6）通过稳压筒（8）连接真空泵（9），两段式反应器（1）还与温度控制模块（10）连接。

2.根据权利要求1所述的生物质热解蒸气在线催化裂解快速制取生物油装置，其特征在于：所述催化剂再生模块（11）包括电子控制模块（13），智能冲击机（14），调压器（15），配气系统（16），NTP发生器（17）和臭氧分析仪（19），其中，所述电子控制模块（13）分别与配气系统（16）、智能冲击机（14）相连；所述配气系统（16）与NTP发生器（17）相连；所述智能冲击机（14）与调压器（15）相连；所述调压器（15）与NTP发生器（17相连；所述NTP发生器（17）通过第二截止阀（12）与两段式反应器（1）相连；所述臭氧分析仪（19）连接至NTP发生器（17）和第二截止阀（12）之间的管路。

3.根据权利要求2所述的生物质热解蒸气在线催化裂解快速制取生物油装置，其特征在于：所述NTP发生器（17）还连接有示波器（18）。

4.根据权利要求2所述的生物质热解蒸气在线催化裂解快速制取生物油装置，其特征在于：所述NTP发生器（17）为水冷式介质阻挡放电装置。

5.根据权利要求1所述的生物质热解蒸气在线催化裂解快速制取生物油装置，其特征在于：所述两段式反应器（1）上、下两端部和中部分别通过法兰连接，所述的隔网具体为石棉垫片。

6.根据权利要求1所述的生物质热解蒸气在线催化裂解快速制取生物油装置，其特征在于：还包括第一截止阀（3）、气体分析仪（4），所述的气体分析仪（4）通过第一截止阀（3）连接至过滤器（2）的后端。

7.根据权利要求1所述的生物质热解蒸气在线催化裂解快速制取生物油装置，其特征在于：所述温控冷阱（7）中的冷却介质为乙二醇。

8.一种生物质热解蒸气在线催化裂解快速制取生物油方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、采用如权利要求1所述的生物质热解蒸气在线催化裂解快速制取生物油装置，将生物质置于两段式反应器（1）的下段中，催化剂经封装后置于两段式反应器（1）的上段中，生物质和催化剂之间通过隔网隔开；

步骤2、关闭第一截止阀（3）、第二截止阀（5）和第三截止阀（12），开启真空泵（9），通过稳压筒（8）调节体系压力为5~35kPa，调节温控冷阱（7）的冷却温度至-30℃~ -20℃；

步骤3、将两段式反应器（1）的上段升温至450~550℃后，加热两段式反应器（1）的下段，以50~70℃/min的升温速率加热至500~600℃，保持10~15min；

步骤4、停止加热，并关闭真空泵（9），完成生物质催化热解，在生物油收集器（6）中获得制取的生物油；

步骤5、取出两段式反应器（1）中的生物质残炭，两段式反应器（1）中此时剩余反应后的结焦催化剂，打开第一截止阀（3）、第二截止阀（5）和第三截止阀（12），通过温度控制模块（10）调节两段式反应器（1）的上段温度至200~300℃；

步骤6、通过电子控制模块（13）调节智能冲击机（14）的放电频率为7~9kHz，调节调压器（15）的放电电压为17~19kV，开启配气系统（16）向NTP发生器（17）供给气体，气体经NTP发生器（17）处理后进入两段式反应器（1）中，对结焦催化剂进行活化再生，活化再生后的气体经两段式反应器（1）的上部经第二截止阀（5）排空；

步骤7、利用气体分析仪（4）实时监测活化再生后的气体中碳氧化物含量，至碳氧化物含量在10min内不发生变化，即完成催化剂再生，完成生物质热解蒸气在线催化裂解快速制取生物油的全过程。