[发明专利]一种生物质制备生物柴油联合反应装置及其使用方法

权利要求书

1.一种生物质制备生物柴油联合反应装置，其特征在于，包括：

进料装置，其包括螺旋进料器、螺旋进料变调器以及螺旋进料口，所述螺旋进料口、螺旋进料变调器分别连接着螺旋进料器，所述螺旋进料变调器用于调节螺旋进料器的进料速度；

流化床热解反应器，其包括流化床、反应器沉降分离腔，所述流化床热解反应器连接螺旋进料器且设置有气体入口、气体管道以及联通管，所述气体进入口处设有流化气/氮气三通切换阀；

生物灰-气体分离装置，其内设有分离气体出口以及下部分为生物灰沉降层，上端一侧连接联通管，下端设置有生物灰收集装置，所述生物灰-气体分离装置的底部设置有生物灰排放口，所述生物灰-气体分离装置上端为圆筒状，底部为锥状，底部出口与生物灰收集装置联通；

加氢精制反应器，其包括加氢精制催化剂填料层，以及上端连接有精制入口管、加氢入口、加氢入口管、换热器，所述精制入口管与加氢入口管汇合形成加氢精制入口管与加氢精制反应器连接，所述精制入口管另一端连接所述分离气体出口；

气液分离装置，其连接换热器，顶部设有气体出口，底部设有液体出口。

2.如权利要求1所述的生物质制备生物柴油联合反应装置，其特征在于，所述流化床热解反应器为圆筒状，圆筒外壁设有陶瓷保温层，其中圆筒外壁与陶瓷保温层之间还设有温控装置。

3.如权利要求1所述的生物质制备生物柴油联合反应装置，其特征在于，所述流化床热解反应器的顶部、底部分别设有法兰。

4.如权利要求1所述的生物质制备生物柴油联合反应装置，其特征在于，所述气体管道、加氢精制入口管上分别设有加热器。

5.如权利要求1所述的生物质制备生物柴油联合反应装置，其特征在于，所述换热器为水冷式螺旋管换热器，螺旋管外为冷却水。

6.如权利要求1所述的生物质制备生物柴油联合反应装置，其特征在于，所述联通管端口处设置有滤网，滤网孔径小于50微米。

7.一种如权利要求1-6所述的生物质制备生物柴油联合反应装置的使用方法，其特征在于，包括：

步骤一、将生物质原料装填入螺旋进料器，流化介质通过流化介质填料口填入流化床热解反应器，加氢精制催化剂填料层在安装设备时人工装填；

步骤二、切换流化气/氮气三通切换阀至氮气侧，对整个装置进行氮气置换至出口气体氧气浓度降至0.01v％；

步骤三、开启温控装置对流化床热解反应器进行加热，使流化床热解反应器温度保持在350-480℃之间；

步骤四、开启螺旋进料器变调器开关，切换流化气/氮气三通切换阀至流化气侧，使生物质原料进入流化床热解反应器中进行热解反应，通过螺旋进料器变调器、气体流量控制器、温控装置控制生物质原料和流化气进入流化床热解反应器速度，使流化介质及生物质原料在流化床中处于流化状态；

步骤五、步骤四中热解反应气体组分和生物灰通过流化床热解反应器顶部的联通管进入生物灰-气体分离装置；反应气体通过生物灰-气体分离装置顶部连接分离气体出口的精制入口管进入加氢精制反应器，生物灰通过生物灰-气体分离装置底部出口进入生物灰收集装置中；

步骤六、通过加氢精制入口管上的加热器控制气体温度至330-420℃，通过加氢入口补充氢气，使氢气/反应气体体积比为15-40Nm³/m³；

步骤七、反应气体在加氢精制催化剂填料层作用下进行加氢精制反应，所得产物经出口换热器冷凝后进入气液分离装置，分离后的液体经底部液体出口流出系统，经后续脱水加工后得生物柴油，经分离后的气体经顶部气体出口进不凝气压缩机，压缩后返回流化床热解反应器作为流化气循环使用。

8.如权利要求7所述的生物质制备生物柴油联合反应装置的使用方法，其特征在于，所述流化介质为粒径30-50目河沙、氧化铝微球或陶瓷微球。

9.如权利要求7所述的生物质制备生物柴油联合反应装置的使用方法，其特征在于，所述加氢精制催化剂填料层中加氢精制催化剂为异形条状，长度3-5mm，载体为γ-Al₂O₃，活性组分为Pt、Pd、Ni、Mo、Co中一种或几种。