[发明专利]一种制备烃类液体燃料的多气氛加压流化床装置及方法

说明书

本发明公开了一种制备烃类液体燃料的多气氛加压流化床装置及方法，装置中的供气装置经气体混配器调节后，分别连通有两路气路；第一气路依次经气体预热器和气体缓冲罐后，通入流化床反应器的底部；第二气路依次与料仓和内置进料螺旋的进料管道相连通；进料管道与流化床反应器相连通以用于送料；流化床反应器的顶部通过管路经旋风分离器后与固定床催化反应器的顶部相连通，固定床催化反应器的底部通过管路连通分级冷凝单元；分级冷凝单元的出口端与气体过滤器的底部相连通，气体过滤器的顶部出气口外接用于检测气体组分的气相色谱仪。本发明利用气体混配器进行气氛和压力的调节，可以进行多气氛条件下的加压热解研究。

技术领域

本发明属于可再生能源领域，具体涉及一种制备烃类液体燃料的多气氛加压流化床装置及方法。

背景技术

废弃生物质原料直接热解产生的液态产物，产率低、品质差，严重制约了热解技术的发展和应用，通过加压热解在线催化的方式可以生产高品质的清洁液体燃料，代替或者部分代替化石燃料，达到保障能源安全和减少环境污染的目的。通过调节加压热解反应器反应条件，利用在线催化的方式生产液体燃料，可以克服直接热解时大分子物质裂解不充分，化学键随机断裂所造成的液态产物含水率高、热值低、目标产物含量低等缺点，具有重要的理论研究意义和实际应用价值。

中国专利申请号为：CN201310128528.2，名称为：煤炭气化的加压流化床工艺及加压流化床系统。该项技术的不足之处在于：采用输送气加压给料，如果采用高温输送气，则物料会在料仓中或者输送管路中气化；如果采用低温输送气，则可以避免物料在未达到流化床是热解，但是大量低温气体携带物料进入流化床，会形成造成流化床内气流扰动较大，难以形成稳定的流化状态和难以维持设定的反应温度。采用水洗进行除尘，会产生一定量的废水，可能造成潜在的环境污染风险。中国专利申请号为：CN201380016610.4，名称为：用于起动加压流化床焚烧炉系统的方法。该项技术的不足之处在于：利用含水物料燃烧供应系统启动的所需的部分能量和载气，增加了系统的复杂性、操作难度和运转的不稳定性。并且物料中含有的70％-85％水的温度也是常温，进入高温的加压流化床同样会引起床料的热震，造成床料破裂和耗损。中国专利申请号为：CN201910744203.4，名称为：一种加压流化床高湿污泥焚烧供料系统及焚烧供料方法。该项技术的不足之处在于：污泥的供料过程中，需要加入调制药剂(硫酸亚铁、醋酸)来使物料脱水。这些药剂可能进入加压流化床及其管路中，造成设备的腐蚀和老化；也可能进入生物发酵污水处理设备，对生物发酵效果造成负面影响。

因此，亟需提供一种能利用生物质废弃物制备烃类液体燃料的工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，并提供一种制备烃类液体燃料的多气氛加压流化床装置及方法。

本发明所采用的具体技术方案如下：

本发明的第一目的在于提供一种制备烃类液体燃料的多气氛加压流化床装置，其包括供气装置、流化床反应器、固定床催化反应器和分级冷凝单元；

所述供气装置经气体混配器调节后，分别连通有两路气路；第一气路依次经气体预热器和气体缓冲罐后，通入流化床反应器的底部；第二气路依次与用于储存生物质废弃物的料仓和内置进料螺旋的进料管道相连通；所述进料管道为竖直方向倾斜的管道，外部设有冷凝水套管，其位于高处的一端与料仓底部相连通，位于低处的一端与流化床反应器相连通以用于送料；

所述流化床反应器的顶部通过管路经旋风分离器后与固定床催化反应器的顶部相连通，固定床催化反应器的底部通过管路连通分级冷凝单元；所述分级冷凝单元包括依次连通的多级油浴冷凝器和外接静电高压发生器的静电捕集冷凝器；分级冷凝单元的出口端与气体过滤器的底部相连通，气体过滤器的顶部出气口外接用于检测气体组分的气相色谱仪。

作为优选，所述供气装置为气瓶；气体混配器经气路开关后分为两路气路；多级油浴冷凝器为三级油浴冷凝器。

作为优选，所述冷凝水套管的下部设有冷凝水进口，上部设有冷凝水出口。