一种生物油与供氢溶剂共催化裂化的装置制造方法及图纸

一种生物油与供氢溶剂共催化裂化的装置，包括催化裂化炉，在炉内中部设置有催化剂床层隔板，中上部设置有气体分布板；生物油储存瓶通过管道与第二泵连接，进入反应物混合瓶；供氢溶剂储存瓶通过管道与第三泵连接，进入反应物混合瓶；反应物混合瓶通过管道与第一泵、第二预热器连接，进入催化裂化炉；载气瓶通过管道依次与减压阀、第一截止阀、背压阀、气体质量流量计、第一预热器连接，进入催化裂化炉；催化裂化炉底部通过管道与气液分离器连接；气液分离器与液体产物收集瓶连接；液体收集瓶通过管道依次与第二截止阀、第三截止阀、气体采样器和储气瓶连接；该装置可用于所有生物油及供氢溶剂，对原料适应性极强。

A Co-catalytic Cracking Unit for Bio-oil and Hydrogen Solvent

【技术实现步骤摘要】
一种生物油与供氢溶剂共催化裂化的装置
本技术涉及生物能源
，更具体地，涉及一种生物油与供氢溶剂共催化裂化的装置。
技术介绍
生物质能是新能源研究的重要领域，其分布最为广泛、且基本不受气候等环境的影响。根据预测，到2050年，人类所使用能源中，将有50%来自生物质能源。生物质的利用技术广泛，热解技术是生物质热化学转化技术的常用方式，其具有反应条件温和、设备要求较低等优点，通过控制生物质热解条件，可获得热解炭、生物油和热解气等生物燃料。生物质直接热解生物油品质较差，通常表现为含水率高、含氧量高、热值低、粘度大、酸性大等；因此，在实际应用过程中需要对快速热解生物油进行品质提升处理。生物油品质提升的主要方法包括乳化、蒸馏等物理方法及催化加氢、催化裂化等化学方法。物理方法仅将复杂的生物油组分进行分离，并未对其特殊组分进行改变，其提制能力较差。生物油H/Ceff（有效氢碳比，H/Ceff=(H−2O)/C）较低，生物质或粗制生物油的H/Ceff一般为0~0.5，而石油原料的H/Ceff一般为1.0~2.0；因此生物油单独催化裂化精制仍存在不足，在生物油产品中加入H/Ceff较高的溶剂作为生物油催化裂化的供氢体可进一步提高其品质。四氢萘、二氢蒽、乙醇、异丙醇等是一类H/Ceff较高的物质，为生物油催化裂化的优选供氢溶剂。目前关于生物油与供氢溶剂共催化裂化的装置鲜有报道，因此设计一种广谱性应用好、操作简单、具有连续性且容易放大生产的共催化裂化装置，用于生物油高效精制，是实现生物油走向高值化和规模化利用的必经之路，需求十分迫切。
技术实现思路
针对当前装置的稀缺，本技术提供一种生物油与供氢溶剂共催化裂化的装置，该装置适用范围广，操作简单，无污染。一种生物油与供氢溶剂共催化裂化的装置，包括催化裂化炉（10），通过催化裂化炉控制器（8）控制催化裂化炉（10）温度参数，热电偶（11）实时监测催化裂化炉（10）内温度；在催化裂化炉（10）内中部设置有催化剂床层隔板（9），在催化裂化炉内（10）中上部设置有气体分布板（7）；生物油储存瓶（24）通过管道与第二泵（23）连接，进入反应物混合瓶（21）；供氢溶剂储存瓶（26）通过管道与第三泵（25）连接，进入反应物混合瓶（21）；反应物通过磁力搅拌器（22）进行混合；反应物混合瓶（21）通过管道与第一泵（20）、第二预热器（19）连接，进入催化裂化炉（10）；载气瓶（1）通过管道依次与减压阀（2）、第一截止阀（3）、背压阀（4）、气体质量流量计（5）、第一预热器（6）连接，进入催化裂化炉（10）；催化裂化炉（10）底部通过管道与气液分离器（13）连接，在催化裂化炉（10）与气液分离器（13）连接的管道外表面设置有加热夹套（12）；气液分离器（13）与液体产物收集瓶（14）活动连接；液体产物收集瓶（14）通过管道依次与第二截止阀（15）、第三截止阀（16）、气体采样器（17）和储气瓶（18）连接。生物油与供氢溶剂共催化裂化的方法，包括如下步骤：（1）使用生物油与供氢溶剂共催化裂化的装置；在催化剂床层隔板9上放置催化剂；将第三截止阀16关闭，打开第二截止阀15；调节第一预热器6的温度为200~300℃；通过催化裂化炉控制器8调节催化裂化炉10内的温度为400~600℃；调节第二预热器19的温度为200~300℃；调节加热夹套12的温度为200~300℃；调节气液分离器13的温度为-10~0℃；（2）开启减压阀2，第一截止阀3，背压阀4，通过气体质量流量计5使载气瓶1的载气流速以200~1000ml/min的气速经过第一预热器6进入催化裂化炉10内吹扫，排尽催化裂化炉10中的空气；（3）将载气流速降低至50-400ml/min，同时打开第二泵23和第三泵25，通过调节泵流量使反应物混合瓶21内的反应物混合液的H/Ceff至0.9~2.0；打开磁力搅拌器20，将反应物混合瓶21内的反应物混合均匀；打开第一泵20，使反应物混合液以0.1~10ml/min的流速经过第二预热器19气化为蒸气，在经过催化裂化炉10内的气体分布板7使蒸气均匀的充满催化裂化炉10；关闭第二截止阀15，同时打开第三截止阀16。供氢溶剂优选为四氢萘、二氢蒽、乙醇、异丙醇等有效氢碳比较高（H/Ceff≥0.8）的化合物。催化剂优选为微孔分子筛催化剂、介孔分子筛催化剂、微-介孔复合分子筛催化剂、金属改性分子筛催化剂，及金属改性C基催化剂。改性金属为镍金属、钼金属、铈金属、铂金属、钌金属、钯金属等，金属元素负载量与催化剂质量比为0.5%~20%。经氢气将金属氧化物还原后用于共催化裂化反应，还原温度为550℃，还原时间为1h。载气优选为≥99.995%氮气、≥99.995%的氩气或≥99.995%的氦气。一种生物油与供氢溶剂共催化裂化的装置，可适用于各种生物质经热解制备的生物油，也可为粗制生物油经除水处理后的预处理生物油，适应性强；该装置采用磁力搅拌器对反应物进行炉外混合，使反应物混合更均匀；设有催化剂床层隔板，使催化剂与精制生物油天然分开，无需在对精制生物油与催化剂分离，步骤简单；装置中的催化裂化炉采用固定床反应器进行，操作简单，设备要求低；无废渣、废水、废气等污染物排放。附图说明图1为制备生物油与供氢溶剂共催化裂化的装置示意图。图中：1、载气瓶；2、减压阀；3、第一截止阀；4、背压阀；5、气体质量流量计；6、第一预热器；7、气体分布板；8、催化裂化炉控制器；9、催化剂床层隔板；10、催化裂化炉；11、热电偶；12、加热夹套；13、气液分离器；14、液体产品收集瓶；15、第二截止阀；16、第三截止阀；17、气体采样器；18、储气瓶；19、第二预热器；20、第一泵；21、反应物混合瓶；22、磁力搅拌器；23、第二泵；24、生物油储存瓶；25、第三泵；26、供氢溶剂储存瓶。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本技术作进一步的说明。生物油与供氢溶剂共催化裂化的装置，包括催化裂化炉（10），通过催化裂化炉控制器（8）控制催化裂化炉（10）温度参数，热电偶（11）实时监测催化裂化炉（10）内温度；在催化裂化炉（10）内中部设置有催化剂床层隔板（9），在催化裂化炉内（10）中上部设置有气体分布板（7）；生物油储存瓶（24）通过管道与第二泵（23）连接，进入反应物混合瓶（21）；供氢溶剂储存瓶（26）通过管道与第三泵（25）连接，进入反应物混合瓶（21）；反应物通过磁力搅拌器（22）进行混合；反应物混合瓶（21）通过管道依次与第一泵（20）、第二预热器（19）连接，进入催化裂化炉（10）；载气瓶（1）通过管道依次与减压阀（2）、第一截止阀（3）、背压阀（4）、气体质量流量计（5）、第一预热器（6）连接，进入催化裂化炉（10）；催化裂化炉（10）底部通过管道与气液分离器（13）连接，在催化裂化炉（10）与气液分离器（13）连接的管道外表面设置有加热夹套（12）；气液分离器（13）与液体产物收集瓶（14）活动连接；液体产物收集瓶（14）通过管道依次与第二截止阀（15）、第三截止阀（16）、气体采样器（17）和储气瓶（18）连接。见图1。实施例1：生物油与供氢溶剂共催化裂化的方法，包括如下步骤：（1）在催化剂床层隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.生物油与供氢溶剂共催化裂化的装置，其特征在于：包括催化裂化炉（10），通过催化裂化炉控制器（8）控制催化裂化炉（10）温度参数，热电偶（11）实时监测催化裂化炉（10）内温度；在催化裂化炉（10）内中部设置有催化剂床层隔板（9），在催化裂化炉（10）内中上部设置有气体分布板（7）；生物油储存瓶（24）通过管道与第二泵（23）连接，进入反应物混合瓶（21）；供氢溶剂储存瓶（26）通过管道与第三泵（25）连接，进入反应物混合瓶（21）；反应物通过磁力搅拌器（22）进行混合；反应物混合瓶（21）通过管道与第一泵（20）、第二预热器（19）连接，进入催化裂化炉（10）；载气瓶（1）通过管道依次与减压阀（2）、第一截止阀（3）、背压阀（4）、气体质量流量计（5）、第一预热器（6）连接，进入催化裂化炉（10）；催化裂化炉（10）底部通过管道与气液分离器（13）连接，在催化裂化炉（10）与气液分离器（13）连接的管道外表面设置有加热夹套（12）；气液分离器（13）与液体产物收集瓶（14）活动连接；液体产物收集瓶（14）通过管道依次与第二截止阀（15）、第三截止阀（16）、气体采样器（17）和储气瓶（18）连接。...

【技术特征摘要】
1.生物油与供氢溶剂共催化裂化的装置，其特征在于：包括催化裂化炉（10），通过催化裂化炉控制器（8）控制催化裂化炉（10）温度参数，热电偶（11）实时监测催化裂化炉（10）内温度；在催化裂化炉（10）内中部设置有催化剂床层隔板（9），在催化裂化炉（10）内中上部设置有气体分布板（7）；生物油储存瓶（24）通过管道与第二泵（23）连接，进入反应物混合瓶（21）；供氢溶剂储存瓶（26）通过管道与第三泵（25）连接，进入反应物混合瓶（21）；反应物通过磁力搅拌器（22）进行混合；反应物混合瓶（21）通过管道与...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冠益，刘彬，马文超，李湘萍，张瑞雪，颜蓓蓓，程占军，
申请(专利权)人：天津大学青岛海洋技术研究院，
类型：新型
国别省市：山东,37