[发明专利]一种连续式催化木醋液重整制氢的反应装置及方法

说明书

本发明公开了一种连续式催化木醋液重整制氢的反应装置及方法，该反应装置包括喂料系统，流化床反应器、分离纯化系统、载气循环系统，所述喂料系统包括原料罐和喂料管；所述载气循环系统包括风机、混气罐和预热罐；所述原料罐用于盛装木醋液和水，所述喂料管用于将所述原料罐中的原料送入所述流化床反应器，所述流化床反应器中的产物经过分离纯化系统后通过所述风机输送至所述混气罐、再进入所述预热罐和所述流化床反应器，实现载气循环。本发明解决了催化重整制氢过程中催化剂易失活，无法连续生产的难题。

技术领域

本发明涉及制氢领域，特别是涉及一种连续式催化木醋液重整制氢的反应装置及方法。

背景技术

现有的流化床热解技术已经非常成熟，但鲜有用于催化重整制氢工艺的，现有的催化重整制氢工艺主要是固定床反应器，处理量小，积碳覆盖易导致催化剂失活；专利(CN100497160C)使用流化床进行催化重整，但仅限于单组分的甲烷等气体原料，对于成分复杂、粘度较大的木醋液或热解油则难以应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种连续式催化木醋液重整制氢的反应装置，通过利用催化剂颗粒流化时相互碰撞来减少积碳，避免催化剂失活，同时利用催化床反应器对原料进行快速预热汽化，实现连续式催化木醋液重整制氢的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种连续式催化木醋液重整制氢的反应装置，包括喂料系统、流化床反应器、分离纯化系统和载气循环系统；所述喂料系统包括原料罐和喂料管，所述原料罐用于盛装木醋液和水，所述喂料管用于将所述原料罐中的原料送入所述流化床反应器，所述流化床反应器中的产物经过分离纯化系统后通过所述载气循环系统输送至所述流化床反应器。

可选的，所述连续式催化木醋液重整制氢的反应装置还包括液体流量控制器和压力泵，所述液体流量控制器和压力泵位于所述喂料管的管道上，用于调整进入所述流化床反应器的原料比例和喂料速率。

可选的，所述分离纯化系统包括依次相连接的旋风分离器、冷凝槽和过滤器。

可选的，所述连续式催化木醋液重整制氢的反应装置还包括气体检测调控系统，所述气体检测调控系统包括泄压阀、气体分析仪、计算机和控制柜；当反应装置中压力到达所述泄压阀阈值后，产物经过所述分离纯化系统后再通过所述泄压阀进入所述气体分析仪，所述计算机用于对所述气体分析仪检测到的数据进行分析和反馈，通过控制柜调节原料比例和喂料速率。

可选的，所述载气循环系统包括氢气罐、氮气罐、气体流量计、混气罐、预热罐和风机，所述氢气罐中的氢气用于对所述流化床反应器内的初始催化剂进行还原，所述氮气罐中的氮气用于排净初始时装置中的空气，所述预热罐用于对载气进行预加热，所述风机用于将载气和气体产物引回所述混气罐。

一种连续式催化木醋液重整制氢的方法，所述方法应用于一种连续式催化木醋液重整制氢的反应装置，所述装置包括流化床反应器、氮气罐、氢气罐、混气罐，气体流量计、预热器、原料罐、喂料管、分离纯化系统、风机、泄压阀、气体分析仪、计算机、控制柜、液体流量控制器和压力泵；所述氢气罐和所述氮气罐通过所述气体流量计连接所述混气罐的输入端，所述混气罐的输出端依次连接所述预热器、所述流化床反应器，所述原料罐中的原料通过所述喂料管进入所述流化床反应器，所述喂料管管道上设有所述液体流量控制器和所述压力泵，所述喂料管的输出端位于流化床反应器内部，所述流化床反应器的输出端依次连接所述分离纯化系统、所述泄压阀和所述气体分析仪；所述分离纯化系统的另一输出端依次连接所述风机和所述混气罐，实现载气循环；

所述方法包括以下步骤：

1)在流化床反应器内放入催化剂，打开控制柜和计算机；

2)通入氮气，排净空气，同时设定升温程序，使流化床反应器升温至400-600℃；