[发明专利]生物质热裂解制油方法

说明书

技术领域

本发明涉及热裂化制取油气技术领域，具体涉及一种生物质等热裂解制油方法。

背景技术

目前，以生物质制油的方法不外以下几种：干馏、高温烟气加热、流化床、硝化、发酵。以上方法存在以下缺点是：干馏加热效率低，温度梯度大，难以大规模工业化；高温烟气加热产品含氧量高，大量低热值气体不好利用；流化床对加工原料有选择，不便加工成微小颗粒的原料使用；硝化使用强酸，设备投资大，流程长；发酵速度慢，产品分离能耗高、难度大。

从以往的相关报道可以看出，每年都有不少农村因为回收秸秆没有效益，随地放火大面积焚烧，不仅造成环境污染，而且给公路交通和航空运输造成不利影响。也就是说，到目前为止，还没有一种以生物质、废塑料、废橡胶以及垃圾有机物为原料通过热裂解制油的较好方法。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种流程合理、成本低廉、节能的生物质热裂解制油方法。

其技术方案包括：以生物质、废塑料、废橡胶或垃圾有机物的一种或几种为原料，经过热裂解和分馏工艺过程的制油方法，其中生物质包括植物秸秆、稻壳、树枝、树叶、杂草或藻类的一种或几种组合。

（一）、裂解塔填充好原料后，从裂解塔底部注入温度180~290℃的烟气，给原料脱水，烟气和脱后水汽通过裂解塔顶部高点放空阀放空；当裂解塔上中下温度均超过180℃之后，关闭热烟气阀，利用温度180~300℃过热蒸汽置换出烟气并放空，置换之后，关闭过热蒸汽和高点放空阀。

（二）、外来的循环油通过连接管和泵依次接入汽液分离罐、分馏塔底部、加热炉后，通过控制阀产生两个回路，一路回到汽液分离罐，组成起始循环油注入和热循环回路，该循环中加热炉的加热温度控制在300~350℃。

（三）、完成循环油注入和热循环后，关闭控制阀到汽液分离罐的回路，另一回路接入裂解塔上部，经分布器喷洒到原料堆层上，再通过裂解塔下部和底部分设的汽、液出口汇入汽液分离罐，当原料裂解油气和循环油进入汽液分离罐的温度高于375℃后，开启分馏塔底泵，用来自分馏塔底经过换热器的循环油快速降温，将进入汽液分离罐介质的温度控制在350~370℃（防止结焦），经汽液分离罐分离后的汽、液通过各自的管路进入分馏塔下部，分馏塔底部通过泵和换热器与外来循环油管路连接，组成循环油热裂解循环回路。

（四）、分馏塔上根据分离物质不同沸点设置了多个出料口，进入分馏塔内的油气按其沸点高低依次通过各自的出料口通过换热、冷却进入产品罐区。

上述方案还包括：在将循环油出加热炉的温度升至450~550℃的同时，从裂解塔顶部注入干气占据裂解塔上部空间。

经汽液分离罐分离后的油、汽接入分馏塔的位置按上、下布置。

分馏塔上设置的出料口自下而上包括循环油、蜡油、柴油、汽油及气体，其中裂解产生的汽油及气体经气体压缩机压缩后送入下游吸收-稳定装置，分离得干气、液化气和稳定汽油。

所述裂解塔至少有两个，汽液分离罐与裂解塔构成一一对应，所述控制阀为四通阀，裂解塔除焦是利用水蒸汽汽提、冷却焦层至70℃以下后进行的。

所述生物质包括植物秸秆、稻壳、树枝、树叶、杂草、藻类等。

本发明与现有技术相比较，其优点体现在以下几个方面：

1、从加热炉过来的高温循环油直接均匀喷洒到生物质堆层上，热效率高，传热速率高，同高度原料层温度均匀，不同高度从上到下形成温度梯度，没有局部高温现象。

2、两个以上裂解塔轮换操作，就像延迟焦化装置一样，可以大规模处理原料，实现工业化连续运转。

3、利用高温循环油给生物质热裂解提供热量，裂解塔内没有空气存在，也不需要惰性气加热流化，产品含氧量自然较低，干气也是高热值气体。

4、高温循环油直接均匀喷洒到生物质堆层上，易于控制热裂解速度和反应深度，也就实现了裂解产物收率与质量的控制。

5、可以使用此技术改造已有延迟焦化装置，投资少，见效快。

6、裂解原料来源广泛，不仅可以处理生物质，如秸秆、稻壳、树枝、树叶、杂草、藻类等，还可以处理废塑料、废橡胶以及垃圾有机物，既可以单独处理同一类原料，也可以同时处理不同种类的原料。

7、裂解原料不需要粉碎成小颗粒，只需要简单切割，原料预处理费用较低。

8、高温循环油直接均匀喷洒到生物质堆层上，生物质可以快速到达热裂解温度，产品利用成熟的分馏技术加以切割，能耗低，易处理。

附图说明

图1是本发明流程示意图。