[发明专利]木质素热解催化定向制备化学品联产炭的装置及方法

说明书

本发明公开了一种木质素热解催化定向制备化学品联产炭的装置及方法，包括木质素热解催化一体化装置、冷凝器一、冷凝器二、洗涤塔、化学品收集池、化学品泵、引风机、导热油炉、导热油余热锅炉和导热油流量调控阀，木质素热解催化一体化装置的催化气出气口与冷凝器一相连，冷凝器一与冷凝器二相连，冷凝器二与洗涤塔相连，冷凝器一、冷凝器二和洗涤塔下部与化学品收集池相连，化学品收集池通过化学品泵与洗涤塔相连。本发明解决了现有木质素制备化学品质技术存在分步、催化剂稳定性差、产品单一、热量利用效率低等技术问题，实现了生产高品质生物质化学品的同时得到高品质炭，显著提高了经济效益和环境效益。

技术领域

本发明属于生物质能源和林产化工领域，具体是一种木质素热解催化定向制备化学品联产炭的装置及方法。

背景技术

木质素在木质纤维素生物质中的含量居于第二位，木质素衍生的生物质油或者化学品可以大大提高整个生物质精炼过程的经济性，由于木质素具有的独特结构和丰富芳香族单元含量，一直被认为是生产生物质芳香族化合物的潜在原料。

目前，木质素在各种催化剂的催化作用下热解产生高品质化学品的技术已在生物质材料技术领域内逐渐起步，并成了国内外研究的热点。木质素通过热解产生生物质油，然后通过催化裂化制得高品质化学品。国内外的许多学者致力于产物的产率、高选择性以及催化剂持久性的研究。催化剂针对某一类或者某一种化学品的高产率、高选择性已经取了很多研究成果，比如，木质素在负载La₂O₃的HZSM-5催化剂作用下在450℃可以定向制备高产率、高选择性的对二甲苯。催化剂持久性的研究主要是催化剂的积碳影响催化效果，使得催化效果下降，许多学者研究在催化过程添加甲醇等助剂有助于降低积碳，但是在现实生产中，增加助剂，不仅成本高，而且工艺装置实现有困难。现有催化裂解装置是分步实现，先热解后催化，其中热量利用、油的降温变质直接影响着生产成本以及催化效果。因此，急需找到一种环境效益、经济效益好的新型装置及其生产工艺来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，即针对现有木质素制备化学品质技术存在分步、催化剂稳定性差、产品单一、热量利用效率低等技术问题，提供一种木质素热解催化定向制备化学品联产炭的装置及方法，解决了上述现有技术存在的问题，实现了生产高品质生物质化学品的同时得到高品质炭，显著提高了经济效益和环境效益。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种木质素热解催化定向制备化学品联产炭的装置，包括木质素热解催化一体化装置、冷凝器一、冷凝器二、洗涤塔、化学品收集池、化学品泵、引风机、导热油炉、导热油余热锅炉和导热油流量调控阀，所述木质素热解催化一体化装置的催化气出气口与冷凝器一的气体入口相连，冷凝器一的气体出口与冷凝器二的气体入口相连，冷凝器二的气体出口与洗涤塔的气体入口相连，冷凝器一、冷凝器二和洗涤塔下部与化学品收集池相连，所述化学品收集池通过化学品泵与洗涤塔相连，洗涤塔的气体出口与引风机进口相连，引风机的出口与导热油炉进口相连，导热油炉的出口分2路，一路与木质素热解催化一体化装置下部的热气进口相连，另一路与导热油余热锅炉进口相连， 导热油炉的出油口与油泵和导热油流量调控阀相连，继而将导热油送入导热油余热锅炉的进油口，导热油余热锅炉的出油口与木质素热解催化一体化装置的催化裂解腔的导热油道的进口相连，且该导热油道的出口与导热油炉的进油口相连；

所述催化裂解腔的导热油道内流动的导热油用于调控催化剂催化温度，所述木质素热解催化一体化装置产生的高品质炭用于从木质素热解催化一体化装置中脱碳口排出。