专利名称：带有预处理的生物质高压连续塔式液化工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及带有预处理的生物质高压连续塔式液化工艺，属于生物质能源领域。
二背景技术：
将生物质转换成高品位的气体燃料和液体燃料，可以减少对石油、煤等化石燃料 的依赖。同时，利用生物质能源，可以减缓(A排放，成为世界各国化工界研究的热点。生物 质直接转化为液体燃料的路线可分为快速热裂解液化和高压液化。快速热裂解液化适应于 低含水生物质，如秸秆、锯末等；高压液化适应于高含水生物质，如微藻、水葫芦、海藻、水草 等。高含水生物质在高压中温的热水中进行热分解反应的过程，无需脱水干燥和粉碎。与 高温快速热解工艺一样，生成气体、液体和固体。热解产生的轻组分木醋组分(黄腐酸)溶 解在水中，油和固体混合在一起。生物油为主要产品，氧含量小于20%，热值相当高温快速 热解油的1. 5倍。但由于生物质高压液化研究刚刚处于起步阶段，研究大多为高压釜间歇 式操作，难以实现大规模工业化生产，建立连续式的生物质高压液化工艺和装置更具有实 际意义。
三
发明内容
本发明的目的就是提供带有预处理的生物质高压连续塔式液化工艺。该工艺处理 的高含水生物质无需脱水干燥和粉碎，能够按反应所需的最佳温度条件控制反应温度，简 单合理，反应转化率和回收率高，水在全过程中无需汽化、能耗低，易于大规模工业化生产。
本发明的技术方案 带有预处理的生物质高压连续塔式液化工艺，生物质和水加入在高压水解罐间歇 式水解浆态化预处理后，通过中间缓冲罐，用高压泵连续加压输送到换热器和加热炉快速 加热并进入液化塔中高压脱羧基液化；液化产物通过高压三相分离器，分为气液固三相； 液相和浆体换热冷却后进入油水分离器，低压下分为油相和水相，水相部分外排，部分返回 高压水解罐，油相精制作为产品；气相作为加热炉的燃料，固相外排作为活性炭原料或燃 料。 高压水解罐水解浆态化预处理操作温度180-270°C ，操作压力为该温度下水的饱 和蒸汽压，反应停留时间5-70分钟。
液化塔的高径比为3 : 1 30 : 1，可以装有静态混合器、填料或塔板，也可以是空塔。 液化塔的操作温度270-350°C ，操作压力为该温度下水的饱和蒸汽压，反应停留时 间5-70分钟。
四
附图是发明的工艺流程图。 其中l-高压水解罐2-中间缓冲罐3-高压泵4-换热器5-加热炉6-液化塔7-高压三相分离器8-油水分离器9-热解干气出口 10-固体出口 11-油出口 12-水相出口 五.
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作详细的介绍带有预处理的生物质高压连续塔式液化 工艺，工艺设备主要包括高压水解罐(1)、中间缓冲罐(2)、高压泵(3)、换热器(4)、加热炉 (5)、液化塔(6)、高压三相分离器(7)、油水分离器(8)等。生物质和水加入在高压水解罐 (1)间歇式水解浆态化预处理后，通过中间缓冲罐(2)，用高压泵(3)连续加压输送到换热 器(4)和加热炉(5)快速加热并进入液化塔(6)中高压脱羧基液化；液化产物通过高压三 相分离器(7)，分为气液固三相；液相和浆体换热冷却后进入油水分离器(8)，低压下分为 油相和水相，水相部分从水相出口 (12)外排，部分返回高压水解罐(l)，油相精制作为产 品；气相作为加热炉的燃料，固相外排作为活性炭原料或燃料。 水解浆态化预处理操作温度180-270°C ，操作压力为该温度下水的饱和蒸汽压，反 应停留时间5-70分钟。 液化塔的高径比为3 : 1 30 : 1，可以装有静态混合器、填料或塔板，也可以是空塔。 液化塔的操作温度270-350°C ，操作压力为该温度下水的饱和蒸汽压，反应停留时 间5-70分钟。 具体技术路线为生物质利用装载机装入并联的多个高压水解罐(l)，按一定升温 曲线升温到180-250°C， 15Kg/cm左右的压力，保温5_70分钟，使其固体生物质变成可流动 的浆体；逐罐放入中间缓冲罐(2)除杂，然后高压泵(3)送换热器(4)和加热炉(5)按一定 升温速率快速升温到270-35(TC，进入液化塔(6)水热液化制取液体燃料；水热液化产物经 高压三相分离器(7)气液固分离；液相和浆体换热冷却后进入油水分离器(8)，低压下分为 油相和水相，水相部分从水相出口 (12)外排浓縮制取叶面肥、生物汽油或融雪剂等，部分 返回高压水解罐(l)，油相精制得到生物原油(汽油和柴油)作为产品；气相作为加热炉的 燃料，固相外排作为活性炭原料或燃料。生物质整个水热液化过程从升温到200-22(TC再到 制取液体燃料需要时间10-140分钟。生成的生物原油热值在30MJ/Kg左右，含氧10-20%， 相对生物质气相快速热解的生物原油热值20MJ/Kg左右要高，含氧要低。
本发明的带有预处理的生物质高压连续塔式液化工艺具有以下突出的优点(l) 能够按反应所需的最佳温度条件控制反应温度，简单合理，反应转化率和回收率高，易于大 规模工业化；(2)水在全过程中无需汽化、能耗低；(3)多个高压水解罐间歇式水解浆态化 预处理，可以使生物质无需脱水干燥和粉碎等高能耗步骤；(4)产品质量好，氧含量较低， 热值高。
权利要求
带有预处理的生物质高压连续塔式液化工艺，主要工艺设备包括高压水解罐、中间缓冲罐、高压泵、换热器，加热炉、液化塔、高压三相分离器、油水分离器等，其技术特征是生物质和水加入高压水解罐间歇式水解浆态化预处理后，通过中间缓冲罐，用高压泵连续加压输送到换热器和加热炉快速加热并进入液化塔中高压脱羧基液化；液化产物通过高压三相分离器，分为气液固三相；液相和浆体换热冷却后进入油水分离器，低压下分为油相和水相，水相部分外排，部分返回高压水解罐，油相精制作为产品；气相作为加热炉的燃料，固相外排作为活性炭原料或燃料。
2. 根据权利要求1所提供的带有预处理的生物质高压连续塔式液化工艺，其特征在于 水解浆态化预处理操作温度180-27(TC，操作压力为该温度下水的饱和蒸汽压，反应停留时 间5-70分钟。
3. 根据权利要求1所提供的带有预处理的生物质高压连续塔式液化工艺，其特征在于 液化塔的高径比为3 : 1 30 : 1，可以装有静态混合器、填料或塔板，也可以是空塔。
4. 根据权利要求1所提供的带有预处理的生物质高压连续塔式液化工艺，其特征在于 液化塔的操作温度270-350°C，操作压力为该温度下水的饱和蒸汽压，反应停留时间5-70 分钟。
全文摘要
本发明提供带有预处理的生物质高压连续塔式液化工艺，生物质和水加入在高压水解罐间歇式水解浆态化预处理后，通过中间缓冲罐，用高压泵连续加压输送到换热器和加热炉快速加热并进入液化塔中高压脱羧基液化；液化产物通过高压三相分离器，分为气液固三相；液相和浆体换热冷却后进入油水分离器，低压下分为油相和水相，水相部分外排，部分返回高压水解罐，油相精制作为产品；气相作为加热炉的燃料，固相外排作为活性炭原料或燃料。
文档编号C10G1/00GK101735843SQ20101000085
公开日2010年6月16日 申请日期2010年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者乔英云, 田原宇, 盖希坤 申请人:田原宇