生物质焦油的沸腾床反应器制造技术

本实用新型专利技术提供的一种生物质焦油的沸腾床反应器，至少包括用于容纳反应物料的反应器壳体，所述反应器壳体内下部固定设置有分布器，所述反应器上部设置有防止催化剂逸出的设备，所述反应器壳体设置有原料入口和产品出口，所述原料入口至少包括生物质焦油入口，所述生物质焦油入口设置于所述反应器壳体的侧壁下部且位于所述分布器的上方，本实用新型专利技术的沸腾床反应器，通过从分布器的上方布置生物质焦油入口，利用从分布器下方进入的氢气以及循环液的冲击作用有效地沸腾，并且能够保证催化剂与生物质焦油充分接触混合并迅速发生反应，进而防止生物质焦油的聚合反应而产生的结焦现象。

【技术实现步骤摘要】
生物质焦油的沸腾床反应器
本技术涉及一种沸腾床反应器，尤其涉及一种生物质焦油的沸腾床反应器。
技术介绍
随着社会的发展，人类对液态能源的需求越来越大，然而现有的石油储量日益短缺，因此急需寻找新的能源，而生物质能源是一种可再生能源并成为可替代石油、煤炭等化石燃料的重要能源之一。在生物质能源领域中，将生物质经过裂解、液化等过程产生生物质焦油(俗称为木焦油)，然后再通过对生物质焦油进行提炼生产出汽油、柴油或者航空燃油等，生物质焦油具有如下特点:①分子量较大，裂化比较困难；②常温下液体的粘度较大含有较高比例的固体，在反应中还易生成大量的胶质类固体物质在高温反应时容易发生缩聚反应而结焦，降低催化剂活性，增大反应设备的压降；因此，现有的生物质焦油提炼设备很难长时间的连续运行将生物质焦油提炼出汽油、柴油。沸腾床反应器在石油工业中得到广泛应用，沸腾床反应器应用于石油工业中具有如下优点:沸腾床反应器实现了反应器内物料的高度混合，在此沸腾状态下操作，在控制得当的情况下基本不存在因反应器系统结焦而产生堵塞的问题；②沸腾床反应器的剧烈搅拌作用和返混现象，促进了传质和传热过程，保持了沸腾床反应器内各物料性质、操作压力与温度的高度均匀，从而防止固定床工艺易发生的因局部过热产生的飞温现象；③原料油、氢气与催化剂颗粒充分接触，提高了加氢反应深度；④反应器内温度较高，且处于充分流化状态，因此为直接加工杂质含量大或粘度大的油品创造了必要的条件系统操作非常灵活，可根据原料的变化和目的产品的要求灵活调整反应参数；⑥由于实现了催化剂在线置换，生产装置连续运转周期延长。由于沸腾床反应器在石油工业中具有上述中的优点，因此，人们开始将沸腾床反应器应用到生物质焦油的提炼中，然而，由于上述中的生物质焦油的物质特性，现有的沸腾床反应器在生物质焦油的提炼过程中仍然有如下问题存在:首先，现有的沸腾床反应器均采用底部入料的方式，通过这种方式使物料在反应器中获得足够的动力来沸腾并充分混合，然而在生物质焦油进入到反应器后，由于生物质焦油在反应器的底部有一定的置换滞留时间，而生物质焦油在高温、缺乏催化剂的情况下发生剧烈的聚合放映而产生严重的结焦现象，造成设备的堵塞甚至损坏，使得生产不能够长时间连续进行，产能低，远不能满足需要；需要对生物质焦油进行预处理(包括过滤、脱碳等处理)，增加了生产工艺，提高了生产成本；现有的设备为了有效地实现沸腾，往往通过减小催化剂粒径和提高氢气和生物质焦油的比值，从而增加了催化剂和液体的分离难度，对后续工艺设备造成破坏性影响，而且提高生产成本；因此，如何将沸腾反应器用于生物质焦油的提炼中；并能够解决生物质焦油自身的特点造成生产障碍成为了一个亟待解决的难点，尤其是如何避免生物质焦油在提炼中出现的结焦现象。因此，需要提出一种生物质焦油的沸腾床反应器，能够有效避免由于生物质焦油的自身特点而在提炼过程中产生的结焦现象，从而避免对反应器及配套设备造成堵塞甚至 破坏性影响，保证生物质焦油能够长时间连续稳定地进行提炼。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种生物质焦油的沸腾床反应器，能够有效避免由于生物质焦油的自身特点而在提炼过程中产生的结焦现象，从而避免对反应器及配套设备造成堵塞甚至破坏性影响，保证生物质焦油能够长时间连续稳定地进行提炼。本技术提供的一种生物质焦油的沸腾床反应器，至少包括用于容纳反应物料的反应器壳体，所述反应器壳体内下部固定设置有分布器，所述反应器壳体设置有原料入口和产品出口，所述原料入口至少包括生物质焦油入口，所述生物质焦油入口设置于所述反应器壳体的侧壁下部且位于所述分布器的上方，还包括设置于反应器壳体外并与反应器壳体连通的循环分离系统。进一步，所述生物质焦油入口与所述分布器的垂直距离为2-lOOcm。进一步，所述产品出口包括反应器气体出口和出液口，所述反应器气体出口位于所述反应器壳体的顶部，所述出液口位于所述反应器壳体的侧壁的上端部；所述原料入口还包括设置于所述反应器壳体顶部的催化剂入口、设置于反应器壳体的并位于分布器下方的氢气入口和循环油入口。进一步，所述沸腾床反应器还包括设置于反应器壳体外并与反应器壳体连通的循环分离系统，所述循环分离系统包括气液分离器和循环泵，所述气液分离器的侧壁上端设置有进液口，气液分离器的侧壁中下部设置有出油口，位于气液分离器的底部设置有排液口，位于气液分离器的顶部设置有气体出口，所述出油口与循环泵的入口连通，所述进液口与所述出液口连通，所述循环泵的出口与所述循环油入口连通。进一步，所述沸腾床反应器还包括设置于反应器壳体外并与反应器壳体连通的循环分离系统，所述循环分离系统包括气液分离器和循环泵，所述气液分离器的侧壁上端设置有进液口，位于气液分离器的底部设置有排液口，位于气液分离器的顶部设置有气体出口，所述反应器壳体的侧壁上端还设置有循环液出口，所述循环泵的入口与循环液出口连通，所述循环泵的出口与所述循环油入口连通，所述进液口与所述出液口连通。进一步，所述循环分离系统还设置有液位控制器并使气液分离器内的液位保持在气液分离器的进液口与出油口之间。进一步，所述反应器壳体设置有催化剂移出管，所述催化剂移出管的上端伸入到分布器并上端端部与分布器上表面齐平，催化剂移出管的下端从反应器壳体的底部伸出。进一步，所述反应器壳体的出液口设置有过滤器或者旋流分离器。进一步，所述生物质焦油入口设置有进油管，所述进油管外套有冷却水套。本技术的有益效果:本技术的沸腾床反应器，通过从分布器的上方布置生物质焦油入口，利用从分布器下方进入的氢气以及循环液的冲击作用有效地沸腾，并且能够保证催化剂与生物质焦油充分接触混合并迅速发生反应，进而防止生物质焦油的聚合反应而产生的结焦现象；本技术能够有效地对生物质焦油的中的固体物质以及失活的催化剂进行移除，减少反应器内部的固体沉积；生物质焦油在进入沸腾床反应器前无需经过预处理,大大简化了加工工艺，降低生产成本。【附图说明】下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述:图1为本技术的第一实施例结构示意图。图2为本技术的第二实施例结构示意图。【具体实施方式】图1为本技术的第一实施例结构示意图，图2为本技术的第二实施例结构示意图，如图所示，本技术提供的一种生物质焦油的沸腾床反应器，至少包括用于容纳反应物料的反应器壳体1，所述反应器壳体I内下部固定设置有分布器14，所述反应器壳体I设置有原料入口和产品出口，所述原料入口至少包括生物质焦油入口 20，所述生物质焦油入口 20设置于所述反应器壳体I的侧壁下部且位于所述分布器14的上方，还包括设置于反应器壳体I外并与反应器壳体I连通的循环分离系统；所述分布器14的作用在于可以更好的让原料、循环的液体和氢气均匀混合并与催化剂均匀接触发生反应，分布器可以采用泡帽式、格栅板式、孔板式等，位于分布器的下方为混合腔体且催化剂较少，传统的沸腾床反应器在生物质焦油提炼中，当生物质焦油进入到混合腔体后存在置换滞留时间，生物质焦油在高温以及缺乏催化剂的情况极易容易发生聚合反应而产生结焦现象，从而堵塞分布器，破坏分布器的均与分布，严重影响生产效率，本技术的沸腾床反应器，通过从分布器的上方布置生物质焦油入口，利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质焦油的沸腾床反应器，其特征在于：至少包括用于容纳反应物料的反应器壳体，所述反应器壳体内下部固定设置有分布器，所述反应器壳体设置有原料入口和产品出口，所述原料入口至少包括生物质焦油入口，所述生物质焦油入口设置于所述反应器壳体的侧壁下部且位于所述分布器的上方，还包括设置于反应器壳体外并与反应器壳体连通的循环分离系统。

【技术特征摘要】
1.一种生物质焦油的沸腾床反应器，其特征在于:至少包括用于容纳反应物料的反应器壳体，所述反应器壳体内下部固定设置有分布器，所述反应器壳体设置有原料入口和产品出口，所述原料入口至少包括生物质焦油入口，所述生物质焦油入口设置于所述反应器壳体的侧壁下部且位于所述分布器的上方，还包括设置于反应器壳体外并与反应器壳体连通的循环分离系统。2.根据权利要求1所述生物质焦油的沸腾床反应器，其特征在于:所述生物质焦油入口与所述分布器的垂直距离为2-lOOcm。3.根据权利要求2所述生物质焦油的沸腾床反应器，其特征在于:所述产品出口包括反应器气体出口和出液口，所述反应器气体出口位于所述反应器壳体的顶部，所述出液口位于所述反应器壳体的侧壁的上端部； 所述原料入口还包括设置于所述反应器壳体顶部的催化剂入口、设置于反应器壳体的并位于分布器下方的氢气入口和循环油入口。4.根据权利要求3所述生物质焦油的沸腾床反应器，其特征在于:所述循环分离系统包括气液分离器和循环泵，所述气液分离器的侧壁上端设置有进液口，气液分离器的侧壁中下部设置有出油口，位于气液分离器的底部设置有排液口，位于气液分离器的顶部设置有气体出口，所述出油口与循环泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁远平，郑旭晖，
申请(专利权)人：河南百优福生物能源有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41