本发明专利技术涉及样品的分段等温加压热化学转化催化重整耦合技术领域，尤其涉及一种高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置，包括进气单元，进样单元，反应单元，产物收集单元，压力控制单元。优点在于：本装置将热解气化段与催化裂解段分开，有利于催化剂的回收再利用及其机理研究，为研发高活性、成本低、使用寿命长的催化剂及其工业化应用提供参考，同时有利于焦炭的收集与再利用，热解气化段与催化裂解段的反应分开进行，有利于研究催化剂对反应物的一次热解和二次热解的作用机理。二次热解的作用机理。二次热解的作用机理。
【技术实现步骤摘要】
一种高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置
[0001]本专利技术涉及样品的分段等温加压热化学转化催化重整耦合
，尤其涉及一种高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置。
技术介绍
[0002]我国现阶段低阶煤储存量接近55%，热解可实现低阶煤的分级转化利用。随着加压气化和加压燃烧技术的发展，加压热解技术因此了更多人的关注。现存在的加压装置更多偏向于加压气化装置。
[0003]经检索，专利公开号为CN111269735A的专利技术专利，公开了一种生物质三段式加压高温热解气化装置，该装置将生物质通过热化学转化完全转化为合成气，但是对于低阶煤来说，热解焦油经过深加工，可进一步生产出苯、甲苯、二甲苯等高附加值的化学品；
[0004]目前，95%以上的2
‑
4环芳烃和杂环化合物以及15
‑
25%的苯
‑
甲苯
‑
二甲苯(BTX)是由煤焦油生产的，其中大部分芳烃不能从石油或其他资源中获得。因此深入研究煤的热解过程有利于低阶煤资源的利用，对煤转化新技术的开发和多产品尤其是环类产品的获取具有重要意义。
[0005]经检索，专利公开号为CN112538369A的专利技术专利，公开了一种重油临氢加压催化裂解耦合焦炭气化的装置，催化剂与样品一同进入反应器中，专利公开号为CN111944547A的专利技术专利，公开了一种生物质热裂解液体的加压固定床装置，虽然热解和催化段分开，但是催化剂不能在等温条件下进入反应器内。
[0006]综上，现有的大部分加压催化体系催化剂与燃料一同进入反应器，反应之后很难进行分离，不能对催化剂进行有效回收分析和利用，也不能对热解固体产物进行表征分析；其次是催化剂不能在等温下进入反应器，在升温过程中理化结构可能已经发生变化，到指定反应温度时不能实现催化作用。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的是为了解决现有加压技术中催化剂难分离和不能等温进入反应器的的问题，而提出的一种高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置，包括进气单元，进样单元，反应单元，产物收集单元，压力控制单元。
[0009]在上述的高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置中，所述进气单元包括四路反应气气路、一路吹扫气气路、质量流量控制器、气体混合器和气体预热器，所述反应气气路和吹扫气气路前端均设计气体过滤器和减压阀，气路下游均设计单向阀和截止阀。
[0010]在上述的高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置中，所述质量流量控制器设计旁路，能够对系统进行快速吹扫和建立系统压力，所述气体预热器前端设计气体过滤器，防止粉尘颗粒物窜流进气路系统，所述气体预热器前端预留蒸汽发生器接口。
[0011]在上述的高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置中，所述进样单元为两套磁悬浮送样器，两套所述磁悬浮送样器分别设计在反应单元的顶部和底部，上端的所述磁悬浮送样器外部设计用于降温的水冷夹套。
[0012]在上述的高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置中，上端的所述磁悬浮送样器送料行程设计为600
‑
700mm，下端的所述磁悬浮送样器行程设计为70
‑
120mm。
[0013]在上述的高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置中，所述反应单元为两段式固定床反应器，所述两段式固定床反应器的反应炉由热解加热炉和催化反应炉组成，两个炉膛上下排列，中间采用50mm保温层隔离。
[0014]在上述的高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置中，所述热解反应炉由上、中、下三段炉膛组成，其中，恒温区为200mm；所述催化反应炉由由上、下两段炉膛组成，其中，恒温区为50mm。
[0015]在上述的高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置中，所述两段式固定床反应器的操作温度为常温
‑
1000℃，操作压力为0.1
‑
6MPa，所述两段式固定床反应器内部由下自上插入一根热电偶套管，对热解区温度进行监测。
[0016]在上述的高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置中，所述产物收集单元包括两套高压吸收瓶和低温槽，两套所述高压吸收瓶经过串联后放置于低温槽内，所述吸收瓶与反应单元通过耐高温、耐高压软管连接。
[0017]在上述的高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置中，所述压力控制单元为耐高温型背压阀，所述背压阀的耐受温度达200℃，所述背压阀前设计气体过滤器，用于过滤颗粒杂质；所述背压阀设计旁路放空阀，所述背压阀排出的气体通过气袋收集。
[0018]与现有的技术相比，本专利技术的优点在于：
[0019]1、本装置将热解气化段与催化裂解段分开，有利于催化剂的回收再利用及其机理研究，为研发高活性、成本低、使用寿命长的催化剂及其工业化应用提供参考，同时有利于焦炭的收集与再利用；
[0020]2、本装置将热解气化段与催化裂解段分开，一方面可以分别控制热解气化温度和催化裂解温度，一方面催化剂可在等温下进入加压环境中进行催化作用，避免了升温过程中催化剂结构发生变化；
[0021]3、本装置中上部热解气化产生的挥发分可以垂直通过下部的催化剂，使得挥发分与催化剂接触面积大大增加，提高了催化裂解反应的效率；
[0022]4、热解气化段与催化裂解段的反应分开进行，有利于研究催化剂对反应物的一次热解和二次热解的作用机理。
附图说明
[0023]图1为本专利技术提出的一种高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术提出的一种高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置的进气单元的结构示意图；
[0025]图3为本专利技术提出的一种高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置的产物收集单元的结构示意图；
[0026]图4为本专利技术提出的一种高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置的反应单元的结构示意图。
[0027]图中：1反应气气路、2吹扫气气路、3质量流量控制器、4气体混合器、5气体预热器、6磁悬浮送样器、7两段式固定床反应器、8高压吸收瓶、9低温槽、10背压阀。
具体实施方式
[0028]以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本专利技术的范围。
[0029]实施例
[0030]参照图1
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4，一种高温高压两段本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置，其特征在于，包括进气单元，进样单元，反应单元，产物收集单元，压力控制单元。2.根据权利要求1所述的一种高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置，其特征在于，所述进气单元包括四路反应气气路（1）、一路吹扫气气路（2）、质量流量控制器（3）、气体混合器（4）和气体预热器（5），所述反应气气路（1）和吹扫气气路（2）前端均设计气体过滤器和减压阀，气路下游均设计单向阀和截止阀。3.根据权利要求2所述的一种高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置，其特征在于，所述质量流量控制器（3）设计旁路，能够对系统进行快速吹扫和建立系统压力，所述气体预热器（5）前端设计气体过滤器，防止粉尘颗粒物窜流进气路系统，所述气体预热器（5）前端预留蒸汽发生器接口。4.根据权利要求1所述的一种高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置，其特征在于，所述进样单元为两套磁悬浮送样器（6），两套所述磁悬浮送样器（6）分别设计在反应单元的顶部和底部，上端的所述磁悬浮送样器（6）外部设计用于降温的水冷夹套。5.根据权利要求4所述的一种高温高压两段式低阶煤热解气化耦合催化裂解的焦油提质的立式固定床装置，其特征在于，上端的所述磁悬浮送样器（6）送料行程设计为600
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700mm，下端的所述磁悬
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浮送样器（6）行程设计为70
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120mm。6.根据权利要求1所述的一种高...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱瑶，颜济青，王勤辉，岑建孟，解桂林，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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