專利名稱：微藻高壓連續(xù)塔式液化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種微藻高壓連續(xù)塔式液化工藝，屬于生物能源領(lǐng)域。
2.
背景技術(shù)：
將生物質(zhì)轉(zhuǎn)換成高品位的氣體燃料和液體燃料，可以減少對石油、煤等化石燃料 的依賴。同時(shí)，利用生物質(zhì)能源，可以減緩C02排放，成為世界各國化工界研究的熱點(diǎn)。生 物質(zhì)直接轉(zhuǎn)化為液體燃料的路線可分為快速熱裂解液化和高壓液化?？焖贌崃呀庖夯m應(yīng) 于低含水生物質(zhì)，如秸稈、鋸末等，高壓液化適應(yīng)于高含水生物質(zhì)。高含水生物質(zhì)在高壓中 溫的熱水中進(jìn)行熱分解反應(yīng)的過程，無需脫水干燥和粉碎。與高溫快速熱解工藝一樣，生成 氣體、液體和固體。熱解產(chǎn)生的輕組分木醋組分(黃腐酸)溶解在水中，油和固體混合在一 起。生物油為主要產(chǎn)品，氧含量小于20%，熱值相當(dāng)高溫快速熱解油的1.5倍。但由于生物 質(zhì)高壓液化研究剛剛處于起步階段，研究大多為高壓釜間歇式操作，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè) 化生產(chǎn)。作為天然微藻和CO2減排的副產(chǎn)物的微藻是重要的高含水生物質(zhì)資源，建立連續(xù) 式的微藻高壓液化工藝更具有實(shí)際意義。
3.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供微藻高壓連續(xù)塔式液化工藝。含微藻的懸浮液通過高壓泵加壓后，流 經(jīng)換熱器先與液化液換熱后再經(jīng)加熱爐升溫到180-250°C，然后在糊化塔中保溫一定時(shí)間， 使其固體生物質(zhì)變成可流動的漿體；糊化液通過二次加熱爐快速升溫到270-350°C，進(jìn)入 液化塔水熱液化制取液體燃料；水熱液化產(chǎn)物經(jīng)高壓沉降罐分離焦?jié){并從焦?jié){出口外排， 液化氣液經(jīng)高壓沉降罐頂部通過換熱器與微藻懸浮液換熱后流入三相分離器；液化氣液在 三相分離器中分為水相、油相和氣相，水相從三相分離器下部接高壓泵部分循環(huán)和外排口 部分外排濃縮制取葉面肥、生物汽油或融雪劑等，油相從三相分離器中部生物油出口得到 產(chǎn)品，氣相從三相分離器頂部的尾氣出口排出作為燃料；固相焦?jié){外排作為活性炭原料或 燃料。微藻糊化塔糊化反應(yīng)時(shí)間為10-50分鐘。微藻液化塔糊水熱液化反應(yīng)時(shí)間為10-40分鐘。
4.


附圖為本發(fā)明的工藝示意圖。附圖的圖面設(shè)明如下1-高壓泵 2-換熱器 3-加熱爐 4-糊化塔 5-液化塔 6_高壓沉降罐 7-焦?jié){出口8-三相分離器9-外排口 10-生物油出口 11-尾氣出口 12-二次加熱爐下面結(jié)合附圖和實(shí)施例來詳述本發(fā)明的工藝特點(diǎn)。5.
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，含微藻的懸浮液通過高壓泵(1)加壓后，流經(jīng)換熱器( 先與液化液換 熱后再經(jīng)加熱爐( 按一定升溫曲線升溫到180-250°C，然后在糊化塔中保溫一定時(shí) 間，使其固體生物質(zhì)變成可流動的漿體；糊化液通過二次加熱爐(1 按一定升溫速率快速 升溫到270-350°C，進(jìn)入液化塔( 水熱液化制取液體燃料；水熱液化產(chǎn)物經(jīng)高壓沉降罐 (6)分離焦?jié){并從焦?jié){出口(7)外排，液化氣液經(jīng)高壓沉降罐(6)頂部通過換熱器O)與 微藻懸浮液換熱后流入三相分離器(8)；液化氣液在三相分離器(8)中分為水相、油相和氣 相，水相從三相分離器(8)下部接高壓泵(1)部分循環(huán)和外排口(9)部分外排濃縮制取葉 面肥、生物汽油或融雪劑等，油相從三相分離器(8)中部生物油出口(10)得到產(chǎn)品，氣相從 三相分離器(8)頂部的尾氣出口(11)排出作為燃料；固相焦?jié){外排作為活性炭原料或燃 料。微藻糊化塔糊化反應(yīng)時(shí)間為30分鐘。微藻液化塔糊水熱液化反應(yīng)時(shí)間為25分鐘。生成的生物原油熱值在30MJ/Kg左右，含氧10-20%，相對生物質(zhì)氣相快速熱解的 生物原油熱值20MJ/Kg左右要高，含氧要低。本發(fā)明所提供的微藻高壓連續(xù)塔式液化工藝具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)(1)能夠按反 應(yīng)所需的最佳溫度條件控制反應(yīng)溫度，簡單合理，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和回收率高，易于大規(guī)模工業(yè) 化；( 水在全過程中無需汽化、能耗低；C3)微藻漿態(tài)化預(yù)處理和高壓液化，可以使微藻無 需脫水干燥和粉碎等高能耗步驟；(4)微藻全生物質(zhì)液化制油，油收率高于微藻萃取酯化 法的油收率，資源利用率高；( 產(chǎn)品質(zhì)量好，氧含量較低，熱值高。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明提供微藻高壓連續(xù)塔式液化工藝，其特征在于含微藻的懸浮液通過高壓 泵加壓后，流經(jīng)換熱器先與液化液換熱后再經(jīng)加熱爐升溫到180-250°C，然后在糊化塔中 保溫一定時(shí)間，使其固體生物質(zhì)變成可流動的漿體；糊化液通過二次加熱爐快速升溫到 270-350°C，進(jìn)入液化塔水熱液化制取液體燃料；水熱液化產(chǎn)物經(jīng)高壓沉降罐分離焦?jié){并從 焦?jié){出口外排，液化氣液經(jīng)高壓沉降罐頂部通過換熱器與微藻懸浮液換熱后流入三相分離 器；液化氣液在三相分離器中分為水相、油相和氣相，水相從三相分離器下部接高壓泵部分 循環(huán)和外排口部分外排，油相從三相分離器中部生物油出口得到產(chǎn)品，氣相從三相分離器 頂部的尾氣出口排出作為燃料；固相焦?jié){外排作為活性炭原料或燃料，水相外排濃縮制取 葉面肥、生物汽油或融雪劑等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所提供的微藻高壓連續(xù)塔式液化工藝，其特征在于微藻糊化塔糊化 反應(yīng)時(shí)間為10-50分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所提供的帶有預(yù)處理的生物質(zhì)高壓連續(xù)塔式液化裝置，其特征在于 微藻液化塔糊水熱液化反應(yīng)時(shí)間為10-40分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供微藻高壓連續(xù)塔式液化工藝。含微藻的懸浮液通過高壓泵加壓后，流經(jīng)換熱器先與液化液換熱后再經(jīng)加熱爐按一定升溫曲線升溫到180-250℃，然后在糊化塔中保溫一定時(shí)間，使其固體生物質(zhì)變成可流動的漿體；糊化液通過二次加熱爐按一定升溫速率快速升溫到270-350℃，進(jìn)入液化塔水熱液化制取液體燃料；水熱液化產(chǎn)物經(jīng)高壓沉降罐分離焦?jié){并從焦?jié){出口外排，液化氣液經(jīng)高壓沉降罐頂部通過換熱器與微藻懸浮液換熱后流入三相分離器；液化氣液在三相分離器中分為水相、油相和氣相，水相從三相分離器下部接高壓泵部分循環(huán)和外排口部分外排濃縮制取葉面肥、生物汽油或融雪劑等，油相從三相分離器中部生物油出口得到產(chǎn)品，氣相從三相分離器頂部的尾氣出口排出作為燃料；固相焦?jié){外排作為活性炭原料或燃料。
文檔編號C10G1/00GK102071038SQ20091022324
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者喬英云, 田原宇 申請人:田原宇