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一種生物質(zhì)氣化生產(chǎn)柴油的方法及設(shè)備與流程

文檔序號:11897792閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種生物質(zhì)氣化生產(chǎn)柴油的方法,其特征在于包括如下步驟:

一、生物質(zhì)氣化生產(chǎn)粗煤氣

(1)將生物質(zhì)制備成粒徑為12mm-80mm的物料,通過進料器加入固定床加壓氣化爐,氣化劑從氣化爐底部進入氣化爐進行氣化,氣化生成的含塵、油的煤氣送入一體式油氣裂解凈化器進行裂解凈化,氣化灰渣與氣化劑在氣化器內(nèi)換熱后排出;

(2)含塵、油的煤氣與氧氣通過燒嘴部分燃燒,在裂解器燃燒腔中進行高溫裂解,使粗煤氣中的油、烴類物質(zhì)、有機硫等裂解成小分子物質(zhì),然后進入凈化器;

(3)在凈化器的雙層水夾套中通入循環(huán)水,并在凈化器中裝填1/3-2/3體積的多孔介質(zhì),用于回收裂解器中的熱量和吸附煤氣中的粉塵,回收熱量后的粗煤氣通過煤氣通道從煤氣出口引出,同時生產(chǎn)飽和蒸汽;

二、粗煤氣冷卻、變換和凈化

(1)裂解回收熱量后的粗煤氣與凈煤氣進行換熱冷卻后,一部分粗煤氣進行變換反應(yīng),之后與另一部分粗煤氣混合進一步冷卻到-30到-50度,進入凈化工序,脫出煤氣中的H2S、CO2酸性氣體,同時脫出煤氣中含有的Cl-和Br-以及Pb、Sn和Bi對合成催化中毒的物質(zhì);冷卻過程生成的冷凝液送去廢水處理工序進行處理;

(2)凈化后得到的H2S采用硫回收生產(chǎn)硫磺,二氧化碳氣體作為氣化劑,調(diào)節(jié)煤氣組成,凈煤氣與合成產(chǎn)品進行換熱;

三、合成、精制

(1)將來自凈化工序來的凈煤氣先后與合成生成的產(chǎn)品、粗煤氣分別換熱后,再與加壓后的循環(huán)氣以1:0.6-3的體積比進行混合,壓力為1.8-5.5MPa,采用固定床反應(yīng)器時混合溫度為220-235度,或采用漿態(tài)床反應(yīng)器時混合溫度為258-268度,進入合成反應(yīng)器,在鐵基或鈷基催化劑的作用下合成液相和氣相的烴類物質(zhì),氣相的不凝氣體一部分作為循環(huán)氣循環(huán)使用,另一部分經(jīng)過變壓吸附回收氫氣后為燃料氣,回收氫氣送去加氫精制;

(2)經(jīng)過冷凝得到的液相產(chǎn)品,通過預(yù)熱到260-350度,壓力3.5-6.4MPa,氫油比值在240-280m3/m3,NiMo/Al2O3或CoMo/Al2O3催化劑條件下與變壓吸附得到的氫氣進行加氫精制,精制后得到75-80wt%的柴油,15-20wt%的汽油,2-4wt%的液化石油氣(LPG)以及部分特種蠟;

(3)冷凝生成的含酸廢水送往廢水處理工序進行處理。

2.如權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)氣化生產(chǎn)柴油的方法,其特征在于步驟(一)所述生物質(zhì)為農(nóng)林廢棄物。

3.如權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)氣化生產(chǎn)柴油的方法,其特征在于步驟(一)所述固定床加壓氣化爐的氣化操作條件為:

氣化劑的組成為氧氣、蒸汽和二氧化碳組成的混合氣體,蒸汽:氧氣:二氧化碳的比值在2.0-9.0kg:Nm3:0-6.0Nm3,氣化壓力在1.2MPa-6.0MPa之間,氣化溫度750-1050度。

4.如權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)氣化生產(chǎn)柴油的方法,其特征在于步驟(一)所述裂解器燃燒腔的溫度高于1300度,壓力在0.8-5.6MPa,氧氣與煤氣按照體積比為1:6.0-10.0的比例通過燒嘴混合后以60m/s-70m/s的速度進入裂解器。

5.如權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)氣化生產(chǎn)柴油的方法,其特征在于步驟(一)所述凈化器3的多孔介質(zhì)是催化劑、活性炭、焦炭或耐高溫過濾材料。

6.如權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)氣化生產(chǎn)柴油的方法,其特征在于步驟(一)所述出凈化器的粗煤氣中塵含量達到5mg以下,飽和蒸汽的壓力為0.6-5.0MPa。

7.如權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)氣化生產(chǎn)柴油的方法,其特征在于步驟(二)凈化工序采用低溫甲醇洗工藝,使凈化后煤氣中H2S的含量低于0.03mg/m3以下,CO2含量在1%以下,不含有Cl-和Br-以及Pb、Sn和Bi雜質(zhì)。

8.如權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)氣化生產(chǎn)柴油的方法,其特征在于步驟(二)凈化工序凈化后的凈煤氣中H2/CO的比值在1.2-1.5之間。

9.如權(quán)利要求所述的一種生物質(zhì)氣化生產(chǎn)柴油的方法,其特征在于步驟(三)中鐵基催化劑為熔鐵催化劑。

10.如權(quán)利要求所述的一種生物質(zhì)氣化生產(chǎn)柴油的方法,其特征在于步驟(三)中鈷基催化劑為Co-Al2O3催化劑。

11.如權(quán)利要求所述的一種生物質(zhì)氣化生產(chǎn)柴油的方法,其特征在于步驟(三)中變壓吸附溫度為35-40℃,吸附進口壓力為1.8-5.4MPa,出口壓力1.65-5.05MPa。

12.一體式油氣裂解凈化器,它包括燒嘴(1),裂解器(2)和凈化器(3),其特征在于燒嘴(1)、裂解器(2)和凈化器(3)耦合為一體,裂解器(2)的頂端連接燒嘴(1),裂解器(2)和凈化器(3)通過殼體(13)連接為一體,上部為裂解器(2),下部為凈化器(3)。

13.如權(quán)利要求12所述的一體式油氣裂解凈化器,其特征在于所述燒嘴(1)設(shè)置有燃氣進口(4),氧氣進口(5),冷卻水進口,冷卻水出口和點火檢查裝置(8),從內(nèi)到外,從上到下依次設(shè)置有燃氣通道,第一冷卻水通道,氧氣通道和第二冷卻水通道,燃氣通道有燃氣進口(4),第一冷卻水通道有第一冷卻水進口(6-1),第一冷卻水出口(7-1),氧氣通道有氧氣進口(5),第二冷卻水通道有第二冷卻水進口(6-2),第二冷卻水出口(7-2),在燃氣通道內(nèi)有點火檢查裝置(8),點火檢查裝置(8)的點火端位于燃氣和氧氣混合處。

14.如權(quán)利要求12所述的一種一體式油氣裂解凈化器,其特征在于所述裂解器(2)包括殼體(13)和絕熱保溫層(9),殼體(13)內(nèi)壁有絕熱保溫層(9),殼體(13)的下部為錐形結(jié)構(gòu),內(nèi)腔為燃燒腔,底部采用縮口結(jié)構(gòu)。

15.如權(quán)利要求12所述的一種用于含塵、油的煤氣裂解凈化器,其特征在于所述凈化器(3)是包括殼體(13)和雙層水夾套(10),雙層水夾套(10)上端面與絕熱保溫層(9)錐形的斜面平行,并組成多孔介質(zhì)通道(11),多孔介質(zhì)通道(11)上有多孔介質(zhì)進口(16),在雙層水夾套(10)上端面向下有水夾套直段(12),水夾套直段(12)與殼體(13)形成凈煤氣通道,煤氣出口(14)位于凈煤氣通道頂部,殼體(13)底端有廢料排出口(15),雙層水夾套(10)的底部有水夾套給水口(17),頂部有蒸汽出口(18)。

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