[实用新型]一种生物质连续热解挥发物常压在线加氢脱氧炼制生物油的装置

说明书

本实用新型提供了一种生物质连续热解挥发物常压在线加氢脱氧炼制生物油的装置。所述装置包括依次连接的热解反应器、炭箱部件、加氢脱氧反应器、产物收集系统及尾气排放系统，以及供氢系统；其中供氢系统与热解反应器连接，为整个装置提供氢气；其中，所述热解反应器为两级无轴螺旋进料连续热解反应器；所述加氢脱氧反应器包括气态供氢部件和液态供氢部件。本实用新型所述装置通过设置供氢系统提供氢气，同时在炭箱部件下游设置加氢脱氧反应器，使得生物质经过热解后，产生的挥发物在氢气的气流作用下，顺利进入到加氢脱氧反应器，并在催化剂的作用下，发生加氢脱氧作用，生成烃类物质，从而提高生物油中烃类物质的含量，提高了生物油的质量。

技术领域

本实用新型属于热解制生物油技术领域，更具体地，涉及一种生物质连续热解挥发物常压在线加氢脱氧炼制生物油的装置。

背景技术

生物质热解技术是指将生物质原料置于绝氧或缺氧环境中加热升温到一定温度后，生物质发生热化学反应而分解形成生物炭、生物油和热解气的过程。生物油是热解过程中产生的挥发物冷凝得到的液体产物，含有大量化学物质，具备炼制平台化合物的潜力，但其组分极为复杂包括酸、酚、醛、醇、酮等，大量的含氧化合物导致其品质差，存在黏度高、热值低、腐蚀性强、化学稳定性差等不足，因此须对其进行提质改性实现高品位利用。催化加氢脱氧被认为是最有效的提质方法之一，能够将含氧化合物转化为碳氢化合物，使之转化为更易利用的化工原料或燃料烃。

目前常见的生物油加氢脱氧反应器包括高压反应釜和固定床反应器等，反应温度和压力条件要求高(573～873K，压力0.5～30MPa或更高)，对生物油冷凝后再进行的加氢脱氧提质反应增加了反应工序和能耗，存在设备要求高、烷基流失率高和氢源消耗大等难题。因此，将生物质热解挥发物直接进行常压下的在线催化加氢脱氧提质是目前存在问题的有效解决方案，通过本发明装置能够实现生物质热解挥发物直接在常压下的连续在线催化加氢脱氧反应炼制提质生物油，反应过程更为经济节能，提高生产效率且安全可靠。

但是目前催化加氢脱氧的过程都需要在加压条件下进行，例如，专利CN108423960A公开了污泥裂解加氢利用方法及装置，该装置包括干燥机、流化床反应器、旋风分离器和沸腾床反应器。该发明中，首先需要热裂解精制并分离获得裂解油，再进一步将裂解油在6-14MPa的压力下进行加氢处理，反应装置压力要求高，增加工序和能耗。专利CN201821829078.4公开了一种连续式生物油加氢脱氧制备燃料的装置，包含原料罐、气化室、反应装置和收集装置；其提出了通过氢供体作为代替氢源进行连续加氢脱氧的装置。该装置主要针对冷凝收集的生物油进行高压下的连续加氢脱氧，依然具有装置压力要求高，未解决生物质热解挥发物的在线常压加氢脱氧的问题。

虽然专利CN201621479068.3记载的一种生物质热解挥发物加氢炼制单苯环类化合物的装置，包括依次相连的生物质连续热解系统、热解挥发物原位加氢脱氧反应系统、热解产物冷凝系统、气体过滤装置和热解产物化学链式循环制氢系统。利用氢气将热解挥发物引流至装有加氢脱氧催化剂的加氢脱氧系统，实现生物质热解挥发物原位加氢脱氧协同转烷基化过程；但是但该装置未涉及液态氢供体作为氢源的开发利用和改进的两级无轴螺旋进料输送方式，同时还存在循环供氢过程容易抑制热解挥发物排出等问题，在实际应用过程中，仍然存在一定问题，有待于进一步的完善。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种生物质连续热解挥发物常压在线加氢脱氧炼制生物油的装置。所述装置通过在生物质连续热解器的炭箱的下游段增加加氢脱氧反应器，同时增加供氢系统，不仅为整个装置提供反应氛围，同时还能够加快热解产生的挥发物进入加氢脱氧反应器中，并进行加氢脱氧反应，促使挥发物原位转化为烃类物质，在不需要高压条件的情况下提高生物油的质量，降低了对设备的要求。

本实用新型上述目的通过以下技术方案实现：