[发明专利]一种生物质油低温催化加氢脱氧反应系统及方法

说明书

本发明公开了一种生物质油低温催化加氢脱氧反应系统及方法，生物质油低温催化加氢脱氧反应系统包括原料供给模块、磁氛围模块和超声催化模块，原料供给模块包括供油装置和供气装置；超声催化模块包括超声反应装置、催化剂供给装置、旋转进料轴和安装在旋转进料轴上的反应管。本发明通过将生物质油、柴油与氢气混合，混合后的气液混合体进入磁氛围模块中被进行磁化降粘反应，从而增大混合器中的溶氢量；气液混合体与催化剂再通过旋转进料轴流入反应管中，反应管随旋转进料轴旋转，且超声反应装置发射超声波至反应管，使混合油发生空化作用，实现生物质油无需在高温、高压之下即可进行催化加氢反应。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域中的一种生物质油低温催化加氢脱氧反应系统及方法。

背景技术

随着各国经济的复苏与发展，世界能源的需求大大增加，煤炭、石油和天然气等不可再生资源储量和可采储量大大降低，加之开发和使用的无节制性，带来了二氧化碳温室气体的增多引起的温室效应，酸雨的形成等严重的负面影响。新能源中的生物质能，是太阳能以化学能的形式储存在生物质中的一种能量形式，即以生物质作为载体的能量。它直接或间接的来源于绿色植物的光合作用，可以转化为固态、液态和气态的燃料，取之不尽、用之不竭，可作为一种永久能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质开发出的生物质油可作为车用燃料油等的替代品，燃烧性能好，污染小的特点，成为全世界开发的热点。但是，生物油组成十分复杂，其中已经检测出的化合物达400多种，在进行精制研究时，各种物质之间相互影响，这就使得对生物油全组分进行提质十分困难。从整体看，生物质油含氧多、酸性强，可以通过加氢脱氧的途径生成烃类化合物，不仅可作为车用燃油，也可以作为化工原料使用。传统的油脂加氢脱氧，需要在高温、高压的外界环境，在催化剂的催化下才能脱氧。亟待开发低温低压温和性的催化加氢脱氧方法和工艺设备。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种生物质油低温催化加氢脱氧反应系统及方法，无需在高温高压的条件下，即能实现生物质油的脱氧。

根据本发明的第一方面实施例，提供一种生物质油低温催化加氢脱氧反应系统，其包括原料供给模块，所述原料供给模块包括供油装置和供气装置；磁氛围模块，所述磁氛围模块具有入口和出口，所述原料供给装置通过供料管道与磁氛围模块的入口连接；超声催化模块，所述超声催化模块包括超声反应装置、催化剂供给装置、旋转进料轴和安装在旋转进料轴上的反应管，所述超声反应装置用于向所述反应管发射超声波，所述旋转进料轴的两端分别设有第一通孔和第二通孔，所述催化剂供给装置与所述第一通孔的入口连接，所述磁氛围模块的出口与所述第一通孔的入口连接，所述反应管的一端与所述第一通孔的出口连通，所述反应管的另一端与所述第二通孔的入口连通，所述第二通孔的出口连接至收集装置。

根据本发明第一方面实施例，进一步地，所述反应管绕所述旋转进料轴盘绕呈螺旋状，所述反应管通过安装支架安装在所述旋转进料轴上，所述安装支架包括两个支撑架，所述支撑架包括连接部和支撑部，所述连接部可拆卸固定在所述旋转进料轴上，所述支撑部包括支撑底座和支撑顶座，所述支撑底座和所述支撑顶座可拆卸连接，所述支撑底座与所述支撑顶座之间形成安装空间。

根据本发明第一方面实施例，进一步地，所述连接部的一端与所述支撑部连接，所述连接部的另一端设有弧形的连接弧，两个所述连接部的连接弧的端部相接形成闭合环，所述闭合环套设在所述旋转进料轴外侧。

根据本发明第一方面实施例，进一步地，所述反应管的两端分别通过连接组件与所述第一通孔及所述第二通孔连通，所述连接组件包括软管、定位结构和卡接结构，所述软管的第一端与所述反应管的端部连接，所述软管的第二端通过卡接结构与所述第一通孔或所述第二通孔连通，所述定位结构用于固定所述软管的第二端。

根据本发明第一方面实施例，进一步地，所述超声反应装置包括超声波控制器和超声波作用槽，所述超声波控制器用于向所述超声波作用槽内发射超声波，所述反应管伸入所述超声波作用槽内。