一种应用热解-热裂解法制取烯烃的生物质转化系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种应用热解

【技术实现步骤摘要】
一种应用热解
‑
热裂解法制取烯烃的生物质转化系统


[0001]本技术涉及生物质转化领域，更具体地，涉及一种应用热解
‑
热裂解法制取烯烃的生物质转化系统。

技术介绍

[0002]生物质是可持续的、二氧化碳中性的最丰富的碳质原料，在过去几十年中已发展成为生产可再生燃料和化学品的化石原料的替代来源。我国是传统农业大国，有着丰富的生物质资源。热解是生物质转化利用的最简单高效的方式，但是生物质经传统的热解所得到的产物非常复杂，难以利用且价值不高。
[0003]专利CN 111592899 A中公开了一种生物质热解系统，该系统通过对热解过程中热解气和生物炭的余热的回收利用提高了热解系统的热利用率。但该系统仍旧以热解为核心，并没有根本性地改变传统热解的缺点，所得到的产物非常复杂，生物油没有得到进一步的转化利用；同时该系统为了解决环保排放问题设置了SNCR喷氨位，这增加了系统的复杂性和能耗。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的以上缺陷，本技术提出了一种应用热解
‑
热裂解法制取烯烃的生物质转化系统，该系统能高效地将生物质转化为价值较高的烯烃产品，同时该系统工艺简单、操作方便，并且能降低能源消耗、减少烟气的排放。
[0005]本技术的技术方案为：
[0006]一种应用热解
‑
热裂解法制取烯烃的生物质转化系统，包括热解炉、裂解炉、烯烃精馏塔，其特征在于，所述热解炉为回转窑式热解炉，包括电机、转轴、进料仓、炉体、热解气出口、固体收集罐，所述进料仓位于电机和炉体之间，所述热解气出口位于热解炉尾部上端，所述固体收集罐位于热解炉尾部下端；
[0007]所述裂解炉为管式裂解炉，包括进料泵、急冷锅炉、炉体、炉管、底部烧嘴，所述进料泵位于裂解炉顶部，所述底部烧嘴位于炉体的底部；
[0008]所述烯烃精馏塔包括压缩机、换热器、气液分离罐、进料泵、精馏塔、塔顶冷凝器、回流罐、回流泵、塔底再沸器、制冷压缩机，所述压缩机、换热器、气液分离罐和进料泵相连接，所述塔顶冷凝器与回流罐、回流泵相连接，所述塔顶冷凝器与塔底再沸器、制冷压缩机相连接。
[0009]进一步的，所述热解炉为电阻加热的回转窑式热解炉。
[0010]进一步的，所述热解炉的进料仓与转轴之间、转轴与炉体之间、炉体与固体收集罐之间和热解气出口处均设有密封阀。
[0011]进一步的，所述裂解炉顶部的进料泵出口与炉管底部进口相连，炉管顶部出口与急冷锅炉相连。
[0012]进一步的，所述裂解炉的炉管为单程炉管，炉管为梅花型。
[0013]进一步的，所述气液分离罐中的气体作为燃料进入裂解炉的底部烧嘴。
[0014]进一步的，所述烯烃精馏塔的塔顶冷凝器与塔底再沸器、制冷压缩机相连组成封闭循环系统。
[0015]进一步的，所述烯烃精馏塔的塔底产物经塔底再沸器循环后作为燃料进入裂解炉的底部烧嘴。
[0016]总体而言，本技术与现有技术相比，具备的技术优点是：
[0017]1、所述热解炉的热解气不经冷却直接通入裂解炉，同时裂解炉的急冷锅炉所得高温蒸汽可为热解气进行伴热，降低了系统的能耗，提高了系统的热利用率。
[0018]2、所述裂解炉高效地将生物质热解气转化为烯烃产品，实现了生物质的增值化转化。
[0019]3、所述烯烃精馏塔的塔顶冷凝器与塔底再沸器、制冷压缩机相连组成封闭循环系统，减小了制冷剂耗量，降低了系统运行费用。
[0020]4、所述烯烃精馏塔的塔底产物经塔底再沸器循环后作为燃料进入裂解炉的底部烧嘴，降低了系统运行费用，提高了系统整体经济性同时极大的减少了烟气的排放。
附图说明
[0021]图1为本技术的工艺流程图。
[0022]图中：1、电机；2、转轴；3、进料仓；4、炉体；5、热解气出口；6、固体收集罐；7、进料泵；8、急冷锅炉；9、炉管；10、炉体；11、底部烧嘴；12、压缩机；13、换热器；14、气液分离罐；15、进料泵；16、精馏塔；17、塔顶冷凝器；18、回流罐；19、回流泵；20、塔底再沸器；21、制冷压缩机。
具体实施方式
[0023]为了使本技术的技术方案及优点更加清楚，以下结合附图对本技术进行进一步的说明。
[0024]如图1所示，本技术提供的一种应用热解
‑
热裂解法制取烯烃的生物质转化系统，包括热解炉、裂解炉、烯烃精馏塔，其特征在于，所述热解炉为回转窑式热解炉，包括电机1、转轴2、进料仓3、炉体4、热解气出口5、固体收集罐6，所述进料仓3位于电机1和炉体4之间，所述热解气出口5位于热解炉尾部上端，所述固体收集罐5位于热解炉尾部下端；
[0025]进一步的，所述热解炉为电阻加热的回转窑式热解炉。
[0026]进一步的，所述热解炉的进料仓3与转轴2之间、转轴2与炉体4之间、炉体4与固体收集罐6之间和热解气出口5处均设有密封阀。
[0027]所述裂解炉为管式裂解炉，包括进料泵7、急冷锅炉8、炉管9、炉体10、底部烧嘴11，所述进料泵7位于裂解炉顶部，所述底部烧嘴11位于炉体10的底部；
[0028]进一步的，所述裂解炉顶部的进料泵7出口与炉管9底部进口相连，炉管9顶部出口与急冷锅炉8相连。
[0029]进一步的，所述裂解炉的炉管9为单程炉管，炉管为梅花型。
[0030]所述烯烃精馏塔包括压缩机12、换热器13、气液分离罐14、进料泵15、精馏塔16、塔顶冷凝器17、回流罐18、回流泵19、塔底再沸器20、制冷压缩机21，所述压缩机12、换热器13、
气液分离罐14和进料泵15相连接，所述塔顶冷凝器17与回流罐18、回流泵19相连接，所述塔顶冷凝器17与塔底再沸器20、制冷压缩机21相连接。
[0031]进一步的，所述气液分离罐14中的气体作为燃料进入裂解炉的底部烧嘴11。
[0032]进一步的，所述烯烃精馏塔的塔顶冷凝器17与塔底再沸器20、制冷压缩机21相连组成封闭循环系统。
[0033]进一步的，所述烯烃精馏塔的塔底产物经塔底再沸器20循环后作为燃料进入裂解炉的底部烧嘴11。
[0034]本技术的热解
‑
热裂解生物质转化工艺流程如下：
[0035]生物质原料和载气由进料仓3通过电机1带动的转轴2进入炉体4中进行热解，炉体4的温度控制在400℃
‑
600℃，生物质热解所得固体由转轴2带入固体收集罐5中，热解气通过热解气出口5进入到裂解炉中。
[0036]来自热解炉的热解气和载气由位于裂解炉顶部进料泵7打入到裂解炉底部的炉管9底部进口处，热解气由下向上通过炉管9并裂解，裂解炉的底部烧嘴11通过燃烧维持炉体10在800℃
‑
1000℃，所得裂解气通过急冷锅炉8冷却后进入烯烃精馏塔。
[0037]进一步的，裂解炉的急冷锅炉8所产生的高温蒸汽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用热解
‑
热裂解法制取烯烃的生物质转化系统，包括热解炉、裂解炉、烯烃精馏塔，其特征在于，所述热解炉为回转窑式热解炉，包括电机、转轴、进料仓、炉体、热解气出口、固体收集罐，所述进料仓位于电机和炉体之间，所述热解气出口位于热解炉尾部上端，所述固体收集罐位于热解炉尾部下端；所述裂解炉为管式裂解炉，包括进料泵、急冷锅炉、炉体、炉管、底部烧嘴，所述进料泵位于裂解炉顶部，所述底部烧嘴位于炉体的底部；所述烯烃精馏塔包括压缩机、换热器、气液分离罐、进料泵、精馏塔、塔顶冷凝器、回流罐、回流泵、塔底再沸器、制冷压缩机，所述压缩机、换热器、气液分离罐和进料泵相连接，所述塔顶冷凝器与回流罐、回流泵相连接，所述塔顶冷凝器与塔底再沸器、制冷压缩机相连接。2.根据权利要求1所述的热解
‑
热裂解法制取烯烃的生物质转化系统，其特征在于，所述热解炉为电阻加热的回转窑式热解炉。3.根据权利要求1所述的热解
‑
热裂解法制取烯烃的生物质转化系统，其特征在于，所述进料仓...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建，刘光轩，代正华，亚力昆江，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：新型
国别省市：