[实用新型]一种水热液化产物分离装置

说明书

本实用新型提供一种水热液化产物分离装置，水热液化产物分离装置包括冷却器、高压过滤器、背压阀、气液分离器和油水分离器；冷却器的出口连通高压过滤器的产物进料口；背压阀的进口和出口分别连通高压过滤器的产物排出口和气液分离器的气液进口；气液分离器的液相出口连通油水分离器的液相进口。水热液化产物经过冷却器降温，之后进入高压过滤器除去固体残渣，无渣产物经背压阀降压后通过气液分离器和油水分离器，分别得到气相、水相和油相产物，该装置的连续性好、产物分离彻底，操作过程简单、制造安装方便，无需化学试剂投入或离心设备，成本较低、运行能耗低，可以广泛应用于生物质连续式水热液化反应产物的分离。

技术领域

本实用新型涉及生物质水热液化技术领域，尤其涉及一种水热液化产物分离装置。

背景技术

我国拥有丰富的生物质资源，包括农作物秸秆、森林废弃物及柴薪、有机废弃物、能源植物、生活垃圾、市政污泥、废水、畜禽粪污等。生物质可以作为水热液化技术的原料，以水为溶剂，在200-400℃的高温和5-25MPa的高压反应条件下，发生一系列热化学变化从而转化为生物原油。利用水热液化技术处理生物质资源，无需对原料进行干燥，节约能源，且水热液化转换速率快，原料各组分均可参加反应，反应较为完全，同时，能够将低能量密度的生物质资源转化为高能量密度的生物原油。生物原油经过提质、精炼等操作后可作为石油替代品，也可用于生产高附加值化学品，对于缓解我国化石能源短缺问题以及环境污染问题具有重要意义。水热液化产物包括气相、油相、水相和固相，成分较为复杂，很难直接利用。同时，水分的含量也会导致生物原油热值较低或难以直接燃烧。虽然各相产物之间由于密度和状态不同会进行一定程度地分离，但会出现油相和水相中悬浮油微小固体颗粒、水相中有轻油和油相中含有水分等现象，需要通过一定的技术手段将四相产物完全分离，才能够进行下一步的生物原油精制、油质改善以及高附加值小分子化合物的分离提取，实现水热产物的有效利用。因此，有效分离高温高压四相产物是连续水热液化系统需要攻克的难题之一。

目前国内对于生物质连续式水热液化的研究，主要集中在整个连续式反应系统，重点介绍的一般为进料、反应器、原料加热、流量控制等部分的设备与方法，没有专门对于产物分离装置的详细介绍。少数现有分离装置，有的对水热液化的生物质原料有局限性；有的没有将油相和水相分离；有的将背压阀设置在产物分离器之前，固体残渣的存在会磨损背压阀，还可能使背压阀堵塞影响系统的正常运行；有的排渣过程不能保证系统的压力稳定性；有的采用离心或萃取分离方式，需要离心机、溶剂蒸发等设备，成本和能耗较高。本实用新型旨在探究通过机械物理方法，在保证压力稳定性的同时，提高四相产物分离效率，实现连续的水热液化产物分离，无需离心设备和环境不友好的化学试剂，避免化学试剂与产物之间发生化学反应而改变产物组分，同时，减少成本投入，降低能源消耗。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种水热液化产物分离装置，旨在根据产物的物理性质进行分离，以提高产物分离效率，降低运行成本和能耗，同时，保证分离过程的连续性和压力稳定性。

本实用新型实施例提供一种水热液化产物分离装置，包括冷却器、高压过滤器、背压阀、气液分离器和油水分离器；

所述冷却器的进口用于连通水热液化反应系统，所述冷却器的出口连通所述高压过滤器的产物进料口；

所述背压阀的进口和出口分别连通所述高压过滤器的产物排出口和所述气液分离器的气液进口；

所述气液分离器的液相出口连通所述油水分离器的液相进口。

根据本实用新型一个实施例的水热液化产物分离装置，所述水热液化产物分离装置还包括产物收集罐；

所述冷却器的进口连通有产物进料管路，所述产物进料管路远离所述冷却器的进口的部分上设置有第一压力仪表和第一温度仪表，所述产物进料管路靠近所述冷却器的进口的部分与所述产物收集罐的第一进料口通过第一支路连通；