一种生物质热解液沸腾床反应器中颗粒移出工艺和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种生物质热解液沸腾床反应器中颗粒移出工艺和装置，所述工艺包括以下步骤：A)旋流分级：实现粒径小于0.1毫米催化剂微粉的分离；B)过滤分离：将微粉从输送油/醇中分离出来；C)旋流自转干化：脱除微粉携带的油/醇，实现干化减量；D)气体净化：脱除气体中携带的油/醇，实现载气循环；所述装置主要由生物质热解液沸腾床反应器、旋流分级器、过滤器、旋流自转器、气体净化塔和管道加热器组成；本发明专利技术能满足实现颗粒的分级，实现分离后催化剂的干化减量的要求。

A Particle Removal Process and Device for Biomass Pyrolysis Fluidized Bed Reactor

【技术实现步骤摘要】
一种生物质热解液沸腾床反应器中颗粒移出工艺和装置
本专利技术属于生物质能源和油品加工领域，涉及一种生物质热解液沸腾床加氢外排催化剂中微粉移出及干化减量工艺和装置。具体的说，涉及一种生物质热解液沸腾床反应器中颗粒移出工艺和装置。
技术介绍
从秸秆、木材的快速热裂解过程中，可以获取生物质热解液产品；通过对其加氢可以获得高品质的燃油。由于生物质热解液易于缩合结焦，催化剂寿命短，宜采用沸腾床反应器技术对其实施加氢提质。但是，沸腾床生物质热解液加氢提质的过程中，由沸腾床反应器在线外排大量催化剂，这部分催化剂中含有部分由于磨损产生的微粉。沸腾床加氢反应器催化剂的失活，其原因不仅仅是金属和积碳的沉积，还有可能是催化剂颗粒的物理和机械性能的改变，比如催化剂微粉会浮在反应床层的顶部，造成反应床层的不均一性以及催化剂被带出的可能性。此外，催化剂微粉悬浮在反应产品中形成均相，由于催化剂微粉的传质和传热阻力几乎可以忽略，反而大幅促进了反应的发生，使得反应氢耗也随之增加，加剧结焦风险；催化剂粉末的增加，还会改变沸腾物流的表面张力和黏度，反过来，又导致催化剂床层膨胀的不稳定和发泡现象的发生，给运行带来风险(E.K.T.Kam,F.Jasam,M.Al-Mashan.Catalystattritioninebullated-bedhydrotreatoroperations.CatalysisToday,2001,64(3–4):297-308)。因此，必须移出生物质热解液沸腾床加氢外排催化剂中微粉，以保障沸腾床加氢反应器的长周期运转。中国专利申请CN201410715191.X公开了一种催化裂化油浆催化剂净化分离装置及方法，通过高温离心机、膜过滤系统、油浆循环泵、油浆缓冲罐、反冲罐及风机，以实现催化裂化装置外甩油浆中催化剂颗粒的净化分离，但该方法工艺流程复杂，不能实现颗粒的分级，也不能实现分离后催化剂的干化减量。中国专利申请CN201310503586.9公开了一种沸腾床外排含油废催化剂处理方法，采用两级串联萃取反应器对沸腾床外排含油废催化剂进行处理，利用超临界溶剂萃取和沸腾床工艺结合，利用装置自身特点实现对沸腾床含油废催化剂萃取，最终实现催化剂颗粒与未转化渣油的高效清洁分离，但该方法需要额外引入萃取剂，可能造成二次污染，而且萃取剂再生复杂，对外排催化剂中微粉的分离分级也没有提及。因此，本领域迫切需要开发出一种高效、环保、节能、工艺流程简单的一种生物质热解液沸腾床反应器中颗粒移出工艺和装置，以实现生物质热解液加氢反应催化剂微粉从反应器内移出，以保障沸腾床反应器的长周期运转。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的工艺复杂，不能实现颗粒的分级，也不能实现分离后催化剂的干化减量的技术问题，本专利技术提供了一种生物质热解液沸腾床反应器中颗粒移出工艺和装置。本专利技术所要解决的一个技术问题是：生物质热解液沸腾床加氢外排催化剂由于在反应器内部全混流循环造成部分的颗粒磨损破碎，导致外排催化剂中存在部分的微粉，无法进行回用。本专利技术通过旋流分级加过滤分离的方式，实现外排催化剂中微粉的脱除。本专利技术所要解决的另一个技术问题是：生物质热解液沸腾床加氢外排催化剂中微粉为多孔结构，在输送过程中会吸附大量的输送介质，如果直接外排，不仅造成输送介质资源的浪费，而且使得外排微粉的总量增加，处理成本高。本专利技术利用微粉颗粒在旋流自转器中产生高速自转，实现微粉表面和孔道中吸附的输送介质的离心脱附。从而实现生物质热解液沸腾床加氢外排催化剂中微粉的移出以及外排微粉减量。基于上述两个问题的分析，本专利技术提供了一种生物质热解液沸腾床反应器中颗粒移出工艺，该工艺包括以下步骤：A)旋流分级：实现粒径小于0.1毫米催化剂微粉的分离，得到由输送介质输送的微粉；B)过滤分离：将微粉从输送介质中分离出来，得到过滤后的微粉；C)旋流自转干化：脱除过滤后微粉携带的输送介质，实现微粉干化减量，得到干催化剂微粉；D)气体净化：脱除载气中携带的输送介质，实现载气循环；所述输送介质为汽油、柴油、蜡油、甲醇或乙醇。所述步骤A)中旋流分级精度为0.1毫米，通过输送介质携带催化剂进入到旋流分级器中，粒径小于0.1毫米的催化剂微粉迁移到输送介质中，从旋流分级器溢流口排出，粒径大于0.1mm的催化剂颗粒从旋流分级器底流口排出，去处理后循环利用；所述步骤B)中过滤分离精度为0.01毫米，将步骤A)分级得到的微粉从输送介质中分离出来，并实现输送介质循环利用。所述步骤C)中以80℃～350℃的热载气为介质，将步骤B)中过滤后的微粉输送到旋流自转器中，利用催化剂微粉在旋流自转器中高速自转产生的离心力脱除催化剂微粉携带的输送介质，实现微粉的干化减量；输送介质迁移到载气中，所述载气为氢气、氮气或蒸汽。所述步骤D)用于实现步骤C)中得到的载气中携带的输送介质的分离，实现载气的循环利用。另外，本专利技术还提供了一种生物质热解液沸腾床反应器中颗粒移出装置，该装置主要由生物质热解液沸腾床反应器、旋流分级器、过滤器、旋流自转器、气体净化塔和管道加热器组成；生物质热解液沸腾床反应器的催化剂出口与旋流分级器进口相连，旋流分级器溢流口与过滤器进口相连，过滤器过滤后微粉出口与旋流自转器进口相连，旋流自转器溢流口与气体净化塔相连；其中，过滤器输送介质出口与旋流分级器进口相连，气体净化塔载气出口与旋流自转器进口相连，管道加热器载气出口与旋流自转器进口相连。所述生物质热解液沸腾床反应器和旋流分级器用于步骤A)中实现粒径小于0.1毫米催化剂微粉的分离；所述过滤器用于步骤B)中将微粉从输送介质中分离出来；所述管道加热器和旋流自转器用于步骤C)中脱除微粉携带的输送介质，实现微粉干化减量；所述气体净化塔用于步骤D)中脱除载气中携带的输送介质，实现载气循环。所述旋流分级器分级精度为0.1毫米。所述过滤器分离精度为0.01毫米。作为优选的方式，所述旋流自转器可同时实现微粉上携带的输送介质的脱除，以及微粉从载气中的分离。本专利技术的有益效果如下：1)能有效降低催化剂中微粉含量，能有效降低微粉中输送介质含量，从而实现生物质热解液沸腾床反应器中微粉移出及干化减量；2)能有效降低工艺的运行成本，节约资源，保护环境，符合能源、石化行业“低碳、环保、高效、节能”的可持续发展战略方向。附图说明图1是本专利技术的生物质热解液沸腾床反应器中颗粒移出工艺的流程示意图。具体实施方式本专利技术的专利技术人经过广泛而深入的研究后发现，生物质热解液沸腾床加氢外排催化剂中包含部分粒径小于0.1毫米的微粉，而这部分微粉在反应器中会增加结焦的风险，而且会导致催化剂床层膨胀的不稳定和发泡现象的发生，给运行带来风险，必须从反应器内移出。本专利技术的专利技术人还发现，生物质热解液沸腾床加氢外排催化剂中微粉具有发达的孔隙结构，在输送过程中会吸附大量的输送介质。而微粉在旋流自转器内会产生高速自转运动，可以实现催化剂微粉表面和孔道中吸附的输送介质的离心脱附。基于上述研究及发现，本专利技术开发了一种生物质热解液沸腾床反应器中颗粒移出工艺和装置，具有流程简单、效率高，能耗低等优点，实现了生物质热解液沸腾床加氢反应器中微粉的移出，从而有效解决了现有技术中存在的问题。下面结合附图对本专利技术做进一步说明。图1是本专利技术的一个优选实施方式中生物质热解液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质热解液沸腾床反应器中颗粒移出工艺，其特征在于包括以下步骤：A)旋流分级：实现粒径小于0.1毫米催化剂微粉的分离，得到由输送介质输送的微粉；B)过滤分离：将微粉从输送介质中分离出来，得到过滤后的微粉；C)旋流自转干化：脱除过滤后微粉携带的输送介质，实现微粉干化减量，得到干化微粉；D)气体净化：脱除载气中携带的输送介质，实现载气循环；所述输送介质为汽油、柴油、蜡油、甲醇或乙醇。

【技术特征摘要】
1.一种生物质热解液沸腾床反应器中颗粒移出工艺，其特征在于包括以下步骤：A)旋流分级：实现粒径小于0.1毫米催化剂微粉的分离，得到由输送介质输送的微粉；B)过滤分离：将微粉从输送介质中分离出来，得到过滤后的微粉；C)旋流自转干化：脱除过滤后微粉携带的输送介质，实现微粉干化减量，得到干化微粉；D)气体净化：脱除载气中携带的输送介质，实现载气循环；所述输送介质为汽油、柴油、蜡油、甲醇或乙醇。2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述步骤A)中旋流分级精度为0.1毫米，通过输送介质携带催化剂进入到旋流分级器中，粒径小于0.1毫米的催化剂微粉迁移到输送介质中，从旋流分级器溢流口排出，粒径大于0.1mm的催化剂颗粒从旋流分级器底流口排出，去处理后循环利用。3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述步骤B)中过滤分离精度为0.01毫米，将步骤A)分级得到的微粉从输送介质中分离出来，并实现输送介质循环利用。4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述步骤C)中以80℃～350℃的热载气为介质，将步骤B)中过滤后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：付鹏波，于浩，汪华林，李立权，袁远平，陈崇刚，赵颖，李剑平，李俊杰，晁君瑞，郑旭晖，
申请(专利权)人：河南百优福生物能源有限公司，中石化洛阳工程有限公司，上海华畅环保设备发展有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41