[实用新型]生物质催化裂解系统

说明书

本实用新型属于生物质资源能源化利用技术领域，具体涉及一种生物质催化裂解系统。该物质催化裂解系统包括裂解反应器，所述裂解反应器的下部设有生物质原料进口，顶部出口与沉降器连接；所述沉降器的内部设有第一旋风分离器，所述第一旋风分离器的顶部设有油气出口；所述沉降器的底部为汽提段，所述汽提段的底部贯穿再生器的顶部，并经待生立管与再生器连接，所述待生立管完全置于再生器内，所述沉降器和所述再生器以待生立管为轴同轴布置。可实现生物质催化裂解连续反应再生过程，工艺流程简单，操作简便，易于规模化放大，可用于处理单种或多种混合的农林生物质原料。

技术领域

本实用新型属于生物质资源能源化利用技术领域，具体涉及一种生物质催化裂解系统。

背景技术

生物质能利用是可再生能源技术领域的重要组成部分，相对于风能、水能、太阳能和潮汐能等，生物质能是一种便于储存和运输的可再生能源，同时也是唯一可生产固、液、气三类能源的可再生能源。生物质资源不仅可以用于发电和供热，更可以通过先进炼制技术用于生产可再生液体燃料、化工品和新材料，加快关键技术攻关，对节能降碳发展意义重大。

农林生物质资源主要包括农业剩余物、林业加工剩余物、速生能源作物等，其组分以纤维素、半纤维素和木质素为主，在一定温度条件下可发生裂解反应，生成高温油气和炭，其中油气通过后续分离系统得到生物油和干气，生物油可用于进一步精炼制备运输燃料或工品。炭可用于调配有机肥料或制备吸附材料。

传统生物质热裂解反应器主要包括旋转堆、固定床、回转炉、流化床等，这些反应器都能完成生物质的裂解过程。由于这几种反应器结构、传热方式、目标产品不同，其产品种类、质量、系统能耗等不同，对原料预处理要求也不同。旋转堆反应器对生物质原料的热解过程依靠反应器自身产生的动能转化为热能的形式完成，而反应器自身的动能需要消耗大量化石燃料完成，造成反应过程的能量不平衡，直接提高了操作成本。固定床反应器和回转炉多用于生产生物炭，其特点是装置结构简单，操作简便，产品易获得，目前产品主要用于调配炭基有机肥，国内外应用案例已较多，但受反应器结构限制，无法用于完成催化裂解过程。流化床反应器主要包括上行式流化床和下行式流化床，目前这两种反应器均有示范应用，可以有效完成生物质热裂解过程，主要用于生产生物质焦油和燃气，但由于生物质焦油含氧量高且与水互溶，后续精制加工难度大，燃气热值也偏低，约为天然气热值的三分之一。常规的生物质热解反应系统已经无法提升产品品质。随着技术进步和市场需求发生改变，目前国内外以生物质制备可再生化工品为研究热点，其中生物质催化裂解技术是重要方向之一，传统的固定床和流化床反应器可以完成试验研究，但都无法实现原料和催化剂之间的连续反应及再生过程，也就无法实现进一步技术放大，因此，亟需开发一种可以规模化放大的生物质催化裂解反应系统，推动生物质高值化利用技术的产业化发展。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种生物质催化裂解系统，可实现生物质催化裂解连续反应再生过程，工艺流程简单，操作简便，易于规模化放大，可用于处理单种或多种混合的农林生物质原料。

具体而言，本实用新型首先提供了一种生物质催化裂解系统，包括裂解反应器，所述裂解反应器1的下部设有生物质原料进口S1，顶部出口与沉降器3连接；

所述沉降器3的内部设有第一旋风分离器4，所述第一旋风分离器4的顶部设有油气出口S2；

所述沉降器3的底部为汽提段5，所述汽提段5的底部贯穿再生器6的顶部，并经待生立管9与再生器6连接，所述待生立管9完全置于再生器6内，所述沉降器3和所述再生器6以待生立管9为轴同轴布置；

所述再生器6的底部设有主风入口S4，内部设有第二旋风分离器7，所述第二旋风分离器7的顶部设有烟气出口S3；

所述再生器6的内部还设有二段密相床8，所述二段密相床8的底部通过斜管与所述裂解反应器1的底部连接，所述斜管在与所述二段密相床8相连的一端设有提升蒸汽入口S5。