[发明专利]一种生物质裂解气的分离冷凝方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业化工领域，特别是一种生物质裂解气的分离冷凝方法。

背景技术

农林生物质(农业秸秆、果壳、林业废弃物)是可再生能源，通过热裂解可以转化为固体、液体和气体能源产品，但目前各种生物质裂解方法主要注重裂解反应反应器及相关技术，对于来生物质裂解气的分离处理技术研究不多，对于裂解气的收集、分离多采用直接冷凝至室温或深冷至零下70度，然后再进一步分离，这些技术在实验室理论研究过程中是可行的，但不能适应工程应用的要求。焦油高温下(300℃以上)为气态，在200～300之间焦油就有液体析出。在工程应用中会因为分离冷凝过程的不合适而导致裂解气中焦油轻重组分分步析出，重组分容易在系统管道中的沉积、凝固，引起生产装置故障，而且能耗大，经济性也较差。申请号200810141406.6的专利描述了一种生物质的加工方法，该方法主要注重利用沉降、旋风分离、丝网过滤等方法除尘，并分离冷凝焦油，但在实际操作过程中仍然不能很好的实现裂解气的分离冷凝。

发明内容

针对上述情况，克服现有技术缺陷，本发明之目的在于提供一种生物质裂解气产物的分离冷凝方法，可有效地解决生物质裂解气产物分离过程中冷凝过程难以控制、能耗高、经济性差的问题。其解决的技术方案是：生物质经裂解炉裂解后，生成的裂解气温度在300℃以上，经过沉降和惯性除尘出去90％以上的粉尘后，温度300℃以上的裂解气进入水流激冷器中与90℃～100℃的水流接触，裂解气迅速冷凝至90℃～100℃，冷凝后的裂解气分离成为气相产物和液相产物。气相产物中主要是水蒸气和可燃气体，气相产物经冷凝器冷凝后除去大部分水分，冷凝水回流至液相产物储罐中，可燃气体进入气柜储存。液相产物主要是焦油和木醋液的混合物，收集在储罐中，温度为90℃～100℃，液体一部分通过循环泵送入激冷冷凝器，用于冷凝高温裂解气，其余部分进入分馏器，分离焦油和木醋液，焦油和木醋液分别送入各自的储罐储存备用。

本发明的有益效果

本发明利用激冷的方法冷凝裂解气，将300℃以上的裂解气直接利用水流激冷到90℃～100℃，避免了焦油在冷凝过程中在200～300之间的温区停留而出现重组分的沉积。利用激冷凝器水流吸热气化、冷凝器冷凝循环，激冷水流的温度自动平衡在90℃～100℃，即水流吸收裂解气热量多则气化多，冷凝也多，吸收热量少则气化少，冷凝也少，温度控制简单稳定。同时，由于裂解气冷凝后液体部分温度保持在接近100℃，充分利用了裂解气本身的能量，既保证了焦油的流动性，又在分离器中分馏时大大降低了焦油和木醋液的分馏能耗。本发明在生物质裂解气的分离冷凝过程中，协调使用了激冷冷凝、冷凝和分馏装置，利用水气化、冷凝循环控制激冷冷凝温度，是一种工艺简单、节能、经济的生物质裂解气分离冷凝方法，是生物质能源化工艺技术领域的一个创新。

附图说明

附图为本发明的工艺流程图。

图中：1、裂解炉；2、沉降室；3、惯性除尘器；4、激冷冷凝器；5、液体储罐；6、循环泵；7、冷凝器；8、分馏器；9、气柜；10、焦油罐；11、木醋液罐。

具体实施方式

以下结合实际情况对本发明的具体实施方式加以详细说明。

由附图可以看出，本发明的生物质经裂解炉1加热裂解后，产生的高温裂解气(300℃以上)，流量为100公斤/小时～5吨/小时，裂解气经过沉降室2，惯性除尘器3除尘后，温度依然保持在300℃以上，高温裂解气进入激冷冷凝器4，与激冷冷凝器4中90℃～100℃的水流接触，裂解气迅速冷凝至90℃～100℃，分为气、液两相。气相部分主要含水蒸气和燃气组分，气相部分经过液体储罐5后，由冷凝器7冷凝，分离出的水分回流到液体储罐5，燃气送入气柜9。冷凝后的液体组分主要是木焦油和木醋液的混合物，温度为90℃～100℃，存储于液体储罐5中，液体一部分经循环泵6输送至激冷冷凝器4作为高温裂解气冷凝介质，一部分进入分馏器8，经分馏后得到焦油和木醋液，分别存储于焦油罐10和木醋液罐11，用作其它用途。