热解生物质的方法和系统的制作方法_3

文档序号:9560221阅读:来源:国知局
00:将含有热灰和再生催化剂的固体产物进行分离处理,并将再生催化剂返回步骤S100与混合物料混合
[0065]根据本发明的实施例,将以上所得到的含有热灰和再生催化剂的固体产物进行分离处理,从而可以分别得到再生催化剂和热灰,并将得到的再生催化剂返回步骤S100与混合物料混合。由此,通过将所得到的再生催化剂热送至与混合物料进行混合,不仅可以解决现有技术中生物质催化热解过程中催化剂用量大的问题,而且可以作为固体热载体将热量传递给生物质,从而进一步提高生物质的催化热解效率。
[0066]根据本发明实施例的热解生物质的方法通过采用移动床热解反应器对生物质进行热解处理,由于移动床热解反应器采用辐射管加热,使得热解过程中混合物料受热均匀,从而可以显著提高生物质的催化热解效率,同时移动床热解反应器采用辐射管加热,使得辐射管中产生的烟气与油气混合物隔离,从而可以显著提高生物质油和热解气的品质,其次采用燃烧的方式对失活催化剂进行再生处理,并将所得到的再生催化剂热送至与混合物料进行混合,不仅可以解决现有技术中生物质催化热解过程中催化剂用量大的问题,而且可以作为固体热载体将热量传递给生物质,从而进一步提高生物质的催化热解效率,另外通过将燃烧过程中产生的供热烟气返回移动床热解反应器的辐射加热管作为热源使用,可以实现过程中余热的高效利用,从而显著降低处理成本。
[0067]参考图2,根据本发明实施例的热解生物质的方法进一步包括:
[0068]S700:在将生物质与催化剂进行混合处理之前预先对生物质进行干燥处理
[0069]根据本发明的实施例,在将生物质与催化剂进行混合处理之前,可以预先对生物质进行干燥处理。由此,可以有效降低生物质中的水分,从而进一步提高生物质的催化热解效率。需要说明是,本领域技术人员可以根据实际需要对干燥处理的具体条件进行选择。
[0070]参考图3,根据本发明实施例的热解生物质的方法进一步包括:
[0071]S800:在将油气混合物进行冷却处理之前,预先对油气混合物进行除尘处理,并将固体颗粒返回S400与空气进行燃烧
[0072]根据本发明的实施例,在将油气混合物进行冷却处理之前,可以预先对油气混合物进行除尘处理,从而可以得到除尘后油气和固体颗粒,并将固体颗粒返回步骤S400与空气进行燃烧。由此,通过对油气混合物进行油气分离之前预先进行除尘处理,可以有效回收油气混合物中携带的生物炭和失活催化剂颗粒,从而不仅可以生物质油和热解气的品质,而且可以显著原料的利用率。
[0073]参考图4,根据本发明实施例的热解生物质的方法进一步包括:
[0074]S900:在将供热烟气返回步骤S200中的移动床热解反应器的辐射加热管作为热源使用之前,预先对供热烟气进行除尘处理
[0075]根据本发明的实施例,在将燃烧过程中产生的供热烟气返回步骤S200中的移动床热解反应器的辐射加热管作为热源使用之前,可以预先对供热烟气进行除尘处理,从而可以得到除尘后供热烟气和细灰。由此,可以实现后续过程中供热烟气中物料余热的高效利用。
[0076]参考图5,根据本发明实施例的热解生物质的方法进一步包括:
[0077]S1000:将热灰和细灰中的至少之一与S500得到的降温烟气进行换热处理,并将升温烟气返回步骤S700对生物质进行干燥处理
[0078]根据本发明的实施例,将热灰和细灰中的至少之一与步骤S500得到的降温烟气进行换热处理,从而可以得到升温烟气和灰渣,并将所得到的升温烟气返回步骤S700对生物质进行干燥处理。具体的,通过将升温烟气与生物质接触传热,不仅可以对生物质进行干燥处理,而且可以降低烟气的温度,从而省去了对烟气进行降温工序,并且将所得到的降温后的烟气通过烟囱直接排出。由此,可以实现系统内部余热的高效利用,进而进一步降低能耗成本。
[0079]为了方便理解,下面参考图6对本发明实施例的热解生物质的方法的具体操作进行详细描述。
[0080]首先对生物质进行干燥处理,除去生物质中的水分,然后将干燥后的生物质与催化剂进行混合,得到混合物料,然后将该混合物料供给至移动床热解反应器中进行热解处理,得到油气混合物以及含有生物炭和失活催化剂的固体热解产物,然后将得到的含有生物炭和失活催化剂的固体热解产物与空气进行燃烧,得到供热烟气以及含有热灰和再生催化剂的固体产物,接着将供热烟气进行除尘处理,得到除尘后供热烟气和细灰,并将除尘后供热烟气返回移动床热解反应器的辐射加热管作为热源使用,得到低温烟气,同时所产生的油气混合物进行除尘处理,得到除尘后油气和固体颗粒,并将分离得到的固体颗粒供给至燃烧过程与空气进行燃烧,接着对除尘后油气进行冷却处理,得到生物质油和粗热解气,然后对该粗热解气进行净化处理,得到净热解气,然后将得到的细灰和热灰中的至少之一与低温烟气进行换热处理,得到升温烟气和灰渣,并将该升温烟气返回作为干燥过程中的热源使用,干燥后的烟气可以经烟囱排出。
[0081 ] 如上所述,根据本发明实施例的热解生物质的方法可具有选自下列的优点至少之
[0082]根据本发明实施例的热解生物质的方法利用高温烟气辐射加热与高温催化剂在移动床热解反应器内对生物质进行热解处理,获得生物质油和高热值热解气,实现了催化剂在系统内的再生、回收和催化热解自循环,在实现生物质热解的同时,降低催化剂消耗,节约成本,减少生物质热解过程粉尘夹带量;
[0083]根据本发明实施例的热解生物质的方法使失活催化剂与热解炭与空气燃烧,在使失活催化剂再生的同时,可获得高温烟气和高温再生催化剂,高温烟气通过辐射加热技术作为辐射热源,而高温再生催化剂通过与生物质混合均匀后返回移动床热解反应器不但作为催化剂同时作为固体热载体将热量传递给生物质,因此可大幅度提高提高系统热效率,减少催化剂用量,提高装置处理;
[0084]根据本发明实施例的热解生物质的方法中的一部分热源为催化剂再生过程燃烧产生的高温烟气,通过辐射加热管对移动床反应器进行加热,排烟温度较低,另一部分热量来自催化剂再生过程产生的高温再生催化剂,通过与干燥后的生物质混合作为固体热载体提供热量,并且可通过调整高温烟气及再生催化剂的温度和用量来调整系统供热,整体热效率较高;
[0085]根据本发明实施例的热解生物质的方法采用辐射管加热技术,在利用高温烟气热量进行加热的同时,实现烟气与反应器内热解油气的隔离,避免了采用传统高温烟气加热带来的安全隐患,烟气对冷凝、除尘造成的负担以及烟气对热解煤气性质的影响,并且使过程操作与控制得到简化;
[0086]根据本发明实施例的热解生物质的方法将辐射管加热器内换热降温后的烟气通过排烟装置进入气固换热器,可利用低温烟气回收燃烧后高温热灰的显热,将烟气升温后通入干燥仓用于干燥原料,进而提高系统热利用率。
[0087]在本发明的第二个方面,本发明提出了一种热解生物质的系统。根据本发明的实施例,该系统用于实施上述所述的热解生物质的方法。根据本发明的实施例,该系统包括:混合装置,所述混合装置具有生物质入口、催化剂入口和混合物料出口,且适于将生物质与催化剂进行混合处理,以便得到混合物料;移动床热解反应器,所述移动床热解反应器具有混合物料入口、供热烟气入口、降温烟气出口、油气混合物出口和固体热解产物出口,所述混合物料入口与所述混合物料出口相连,且适于将所述混合物料进行热解处理,以便得油气混合物以及含有生物炭和失活催化剂的固体热解产物;冷却装置,所述冷却装置具有油气混合物入口、生物质油出口和热解气出口,所述油气混合物入口与所述油气混合物出口相连,且适于将所述油气混合物进行冷却处理,以便得到生物质油和热解气;催化剂再生装置,所述催化剂再生装置具有空气入口、固体热解产物入口、供热烟气出口和固体产物出口,所述固体热解产物入口与所述固体热解产物出口相连,所述供热烟气出口与所述供热烟气入口相连,且适于将所述含有生物炭和失活催化剂的固体热解产物与空气进行燃烧,以便得到供热烟气以及含有热灰和再生催化剂的固体产物,并将所述供热烟气返回所述移动床热解反应器的辐射加热管作为热源使用,以便得到降温烟气;以及分离装置,所述分离装置具有固体产物入口、再生催化剂出口和热灰出口,所述固体产物入口与所述固体产物出口相连,所述再生催化剂出口与所述催化剂入口相连,且适于将所述含有热灰和再生催化剂的固体产物进行分离处理,以便分别得到再生催化剂和热灰,并将所述再生催化剂返回所述混合装置。发明人发现,通过采用移动床热解反应器对生物质进行热解处理,由于移动床热解反应器采用辐射管加热,使得热解过程中混合物料受热均匀,从而可以显著提高生物质的催化热解效率,同时
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