[发明专利]一种微藻液化油的连续式催化提质反应系统

说明书

本发明提供了一种微藻液化油的连续式催化提质反应系统，包括水热液化反应单元、水热液化分离单元、催化提质反应单元、催化提质分离单元和储油罐；水热液化反应单元与水热液化分离单元连接；水热液化分离单元与催化提质反应单元连接；催化提质反应单元与催化提质分离单元连接；催化提质分离单元与储油罐连接；所述催化提质分离单元包括气液分离器和提质离心机；气液分离器的进料口与催化提质反应单元连接，气液分离器的液相出料口与提质离心机的进料口连接；提质离心机的油相出料口与储油罐连接；水热液化分离单元包括液化离心机。本发明提供的微藻液化油的连续式催化提质反应系统，可以使得微藻液化油的催化提质系统能够实现高效和连续性运行。

技术领域

本发明属于生物质能源领域，特别涉及一种微藻液化油的连续式催化提质反应系统。

背景技术

微藻水热液化技术是指利用热化学的方法，在液相水热条件下将微藻原料转化为生物油的过程。水热液化是一种非常具有发展前景的微藻制油技术，以微藻为原料的生物质液体燃料生产技术具备较高的经济技术可行性；它对于缓解环境污染，提高能源安全具有重要意义。但是，微藻液化油通常具有较高的N、S和O含量，较差的物理和化学性质。这种生物油还不能直接应用，必须进行提质处理，一种十分有效的提质方法是水热催化提质。通常的水热催化提质是在350～400℃的水热条件下，选用性能优异的非均相催化剂对液化油进行提质改性处理，以降低生物油中的杂原子含量、粘度及总酸值等，提高C、H含量和热值等。

针对微藻液化油的催化提质研究正不断增加，通常的催化提质反应都是在间歇式高压反应釜中进行，而间歇式反应釜通常存在生产效率低、能耗高、不适宜大规模工业化应用等缺点。要想实现微藻液化油的催化提质系统的连续式运行，还需要解决以下问题：首先，要实现提质反应后油相、气相同反应溶剂的连续和高效的分离。其次，需要充分利用提质反应后的余热来预热反应前的物料，以降低连续式反应系统的运行成本、提高能量效率。另外，合理的催化剂布置十分重要，催化提质反应中不仅要确保非均相催化剂与微藻液化油的充分接触，还要方便催化剂的更替。

目前关于微藻液化油的连续式催化提质反应系统的研究还少有涉及，还没有一种微藻液化油的连续式催化提质反应装置能够有效地解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微藻液化油的连续式催化提质反应系统，以使得微藻液化油的催化提质系统能够实现高效和连续性运行。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种微藻液化油的连续式催化提质反应系统，包括水热液化反应单元、水热液化分离单元、催化提质反应单元、催化提质分离单元和储油罐；

其中，水热液化反应单元与水热液化分离单元连接；水热液化分离单元与催化提质反应单元连接；催化提质反应单元与催化提质分离单元连接；催化提质分离单元与储油罐连接；

其中，所述催化提质分离单元包括气液分离器和提质离心机；气液分离器的进料口与催化提质反应单元连接，气液分离器的液相出料口与提质离心机的进料口连接；提质离心机的油相出料口与储油罐连接；

其中，水热液化分离单元包括液化离心机，液化离心机的进料口与水热液化反应单元连接，液化离心机的油相出料口与催化提质反应单元连接。

优选地，所述水热液化分离单元还包括液化沉淀池，液化沉淀池与液化离心机的废料出料口连接；

优选地，所述气液分离器具有温度控制装置和压力表，并使得气液分离器内部温度低于工作压力对应的水的饱和温度。

优选地，所述催化提质分离单元还包括提质储液瓶，提质储液瓶与提质离心机的水相出料口连接。

优选地，所述催化提质反应单元包括氢气储气瓶、储水箱、液化油高压泵和催化提质反应器；其中，

液化油高压泵的进料口与液化离心机的油相出料口连接；