生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的方法與裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的方法和裝置。該方法首先利用FCC、γ-Al2O3、CaO和MCM-41中孔或大孔催化劑良好的斷鍵性能，將熱解氣中大分子含氧化合物催化斷鍵成小分子含氧化合物，再用ZSM-5微孔催化劑將小分子含氧化合物擇形轉(zhuǎn)化成烯烴和芳香烴等，在提高烴類產(chǎn)率的同時(shí)減少催化劑結(jié)焦失活，延長了催化劑壽命。該裝置包括生物質(zhì)催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)、擇形催化反應(yīng)系統(tǒng)和尾氣回收利用系統(tǒng)等3個(gè)核心部分。本發(fā)明為生物質(zhì)高產(chǎn)率制備烴類化合物提供了一條新路徑。
【專利說明】生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的方法與裝置
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明屬于生物質(zhì)資源利用領(lǐng)域，涉及一種生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類 化合物的裝置和方法。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004] 生物質(zhì)能是唯一一種可再生碳源，它能夠通過多種技術(shù)途徑轉(zhuǎn)化成高品位的氣體 和液體燃料，與現(xiàn)有化石燃料技術(shù)具有很大的兼容性。此外，利用生物質(zhì)能可以實(shí)現(xiàn)〇)2的 零排放，不會帶來溫室效應(yīng)問題。大力開發(fā)生物質(zhì)能，有利于減輕化石能源帶來的污染，是 我國改善能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)戰(zhàn)略的重要組成部分。生物質(zhì)快速熱裂解技術(shù)制備液 體燃料技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢近年來得到了迅速發(fā)展。它能以連續(xù)的工藝和工廠化生產(chǎn)方式 將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成易儲存、易運(yùn)輸、能量密度高的液體燃料一生物質(zhì)快速熱解油（以下簡稱 "生物油")。生物質(zhì)快速熱裂解技術(shù)已受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。
[0005] 然而，目前制取的生物油仍然具有水分含量高、含氧高、粘度高、熱值低以及熱穩(wěn) 定性差的缺點(diǎn)，目前只能在要求較低的鍋爐燃油，同時(shí)，催化熱解所用催化劑易結(jié)焦失活， 為了擴(kuò)大生物油的應(yīng)用范圍必須對其進(jìn)行精制處理，且需尋找延長催化劑壽命的方法。
[0006] 常用的生物油品質(zhì)提升工藝主要有物理方法和熱化學(xué)(催化）法。物理方法有乳 化法和分餾精制法，可以在一定程度上以較低成本調(diào)整與改善生物油特性，實(shí)現(xiàn)對生物油 有機(jī)組分的有效分離與應(yīng)用，但是本質(zhì)問題仍然沒有解決，不能從根本上改變生物油含氧 量高、熱值低以及熱穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。熱化學(xué)(催化）方法主要有生物油催化加氫法以及生 物油催化裂化法。催化加氫是在高壓和氫氣或供氫溶劑存在條件下，通過以Ni-Mo, Co-Mo 為主體的催化劑對生物油進(jìn)行加氫處理，生物油中的氧以H2O或CO2的形式除去。催化裂化 是催化劑在常壓下通過熱化學(xué)方法將生物油中的氧以CO, C02, H2O的形式除去，精制后生物 油中的氧含量明顯下降并得到分子量較小的有機(jī)產(chǎn)物。盡管以上兩種方法均可以獲得較高 品質(zhì)的生物油，但液體產(chǎn)量低、操作中常由于結(jié)焦而發(fā)生反應(yīng)器堵塞和催化劑嚴(yán)重失活等 問題，制約了以上方法的廣泛應(yīng)用。催化劑結(jié)焦是主要發(fā)展瓶頸，主要是因?yàn)樯镔|(zhì)是聚合 體，熱解產(chǎn)生很多大分子化學(xué)物，這些化合物不能進(jìn)入催化劑孔道，不僅不能被催化轉(zhuǎn)化， 而且會引起催化劑孔道堵塞，結(jié)焦失活，從而降低液體燃料的產(chǎn)率。
[0007]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 技術(shù)問題：本發(fā)明提供一種可以提高烯烴和芳香烴類產(chǎn)物產(chǎn)率，獲得低含氧的高 品質(zhì)生物油，并減少催化劑結(jié)焦失活，延長催化劑使用壽命的生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率 制取烴類化合物的方法，同時(shí)提供一種實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。 技術(shù)方案：本發(fā)明的生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的裝置，包括： 生物質(zhì)催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)，用于將生物質(zhì)熱解氣中大分子含氧化合物催化斷鍵成小分 子含氧化合物； 擇形催化反應(yīng)系統(tǒng)，用于將小分子含氧化合物擇形轉(zhuǎn)化成烯烴和芳香烴； 尾氣回收利用系統(tǒng)，用于將所述擇形催化反應(yīng)系統(tǒng)排放的不可冷凝氣體返回至生物質(zhì) 催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)作為載氣，同時(shí)參與燃燒為催化斷鍵提供熱量。
[0009] 本發(fā)明裝置的優(yōu)選方案中，生物質(zhì)催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)包括螺旋加料器，流化床反 應(yīng)器，燃燒床，旋風(fēng)分離器，回料器，所述螺旋加料器與流化床反應(yīng)器的進(jìn)料口連接，流化床 反應(yīng)器的出口和旋風(fēng)分離器相連，旋風(fēng)分離器的固體分離出口通過回料器與燃燒床的回料 進(jìn)口相連，所述流化床反應(yīng)器設(shè)置在燃燒床內(nèi)部；擇形催化反應(yīng)系統(tǒng)包括固定床反應(yīng)器，保 溫爐和液體產(chǎn)物冷凝裝置，所述固定床反應(yīng)器設(shè)置在保溫爐內(nèi)部，固定床反應(yīng)器的進(jìn)口與 旋風(fēng)分離器的氣體分離出口相連，固定床反應(yīng)器的出口與液體產(chǎn)物冷凝裝置的進(jìn)口相連； 尾氣回收利用系統(tǒng)包括增壓風(fēng)機(jī)、第一流量計(jì)和第二流量計(jì)，所述增壓風(fēng)機(jī)的入口與液體 產(chǎn)物冷凝裝置的出口相連，增壓風(fēng)機(jī)的出口分為兩路，一路通過第一流量計(jì)與流化床反應(yīng) 器的下端入口相連，另一路通過第二流量計(jì)與燃燒床的下端入口相連。
[0010] 本發(fā)明裝置的優(yōu)選方案中，生物質(zhì)催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)中采用FCC、γ -A1203、CaO和 MCM-41中孔或大孔催化劑中的一種或多種，流化床反應(yīng)器溫度500~600 ° C，常壓，催化劑 與流化床床料質(zhì)量比例為1〇~30%，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)向小分子含氧化合物轉(zhuǎn)化的目標(biāo)。
[0011] 本發(fā)明裝置的優(yōu)選方案中，所述擇形催化反應(yīng)系統(tǒng)中采用ZSM-5微孔擇形催化 齊U，固定床反應(yīng)器溫度400~600 ° C，常壓，實(shí)現(xiàn)制取高產(chǎn)率烴類化合物的目標(biāo)。
[0012] 本發(fā)明的生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的方法，在流化床反應(yīng)器中 進(jìn)行催化斷鍵，將熱解氣中的大分子含氧化合物轉(zhuǎn)化為小分子含氧化合物，然后在固定床 反應(yīng)器中對小分子含氧化合物進(jìn)行催化脫氧，具體包括如下步驟： 首先通過螺旋進(jìn)料器將生物質(zhì)從流化床反應(yīng)器底部加入，在常壓、中等溫度和催化劑 作用下催化斷鍵，流化床反應(yīng)器出口產(chǎn)物經(jīng)旋風(fēng)分離器，部分催化劑和焦炭小顆粒被分離 后送回燃燒床； 旋風(fēng)分離器出來的高溫氣體產(chǎn)物首先經(jīng)過固定床反應(yīng)器將小分子含氧化合物進(jìn)行催 化脫氧和擇形轉(zhuǎn)化，出口氣體產(chǎn)物經(jīng)液體產(chǎn)物冷凝裝置將部分產(chǎn)物冷凝，獲得高產(chǎn)率的烴 類化合物，剩余不可冷凝氣體進(jìn)入增壓風(fēng)機(jī)； 增壓風(fēng)機(jī)出口排出的不可冷凝氣體分成兩路，一路被送回燃燒床，與焦炭顆粒、空氣共 同燃燒，為生物質(zhì)催化熱解提供熱量，另一路作為載氣返回流化床反應(yīng)器。 本發(fā)明在流化床中利用？〇:、￥412〇3、〇&〇和1--1中孔或大孔催化劑良好的斷鍵性 能，將生物質(zhì)熱解氣中大分子含氧化合物催化斷鍵成小分子含氧化合物；在固定床中利用 ZSM-5微孔催化劑良好的擇形脫氧性能，將上述小分子含氧化合物擇形轉(zhuǎn)化，最終獲得較高 產(chǎn)率的烴類化合物。
[0013] 本發(fā)明中，反應(yīng)器裝置并不局限于上述流化床-固定床雙床反應(yīng)器，上述裝置是 示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根 據(jù)本發(fā)明所揭示內(nèi)容將其應(yīng)用于類似反應(yīng)器如串行反應(yīng)器等，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書的保護(hù) 范圍內(nèi)。
[0014] 有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)： 常規(guī)的生物質(zhì)快速熱解-催化提質(zhì)兩步法存在液體產(chǎn)物含氧量多等問題，而生物質(zhì)直 接催化熱解存在催化劑易失活的問題，因?yàn)榛谝陨蟽蓚€(gè)問題，我們提出的方法不僅有效 降低液體產(chǎn)物含氧量，催化劑失活現(xiàn)象也得到緩解。
[0015] 本發(fā)明方法將生物質(zhì)熱解氣與中孔或大孔催化劑作用將其轉(zhuǎn)化為小分子含氧化 合物，然后與微孔催化劑作用進(jìn)行擇形催化最終產(chǎn)生低含氧的生物油。這種二元催化方法 可避免高含氧有機(jī)物與催化劑的接觸，繼而解決了生物質(zhì)直接催化熱解中催化劑極易失活 的瓶頸，不僅延長了催化劑壽命，同時(shí)還提高了生物油品質(zhì)。而相對于生物質(zhì)快速熱解和催 化提質(zhì)的間接路徑，二元催化方法在改善生物油品質(zhì)同時(shí)還大幅提高產(chǎn)率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明的生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的方法示意圖。
[0017] 圖2是本發(fā)明的生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的裝置示意圖。
[0018] 圖中有：生物質(zhì)催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)I，擇形催化反應(yīng)系統(tǒng)II和尾氣回收利用系統(tǒng) III ;螺旋加料器1，流化床反應(yīng)器2,燃燒床3,旋風(fēng)分離器4,回料器5,第一流量計(jì)6、第二流 量計(jì)7,固定床反應(yīng)器8,保溫爐9,液體產(chǎn)物冷凝裝置10和增壓風(fēng)機(jī)11。
[0019]

【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合說明書附圖的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021] 本發(fā)明提供了一種生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的裝置和方法。該 裝置包括生物質(zhì)催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)I，擇形催化反應(yīng)系統(tǒng)II和尾氣回收利用系統(tǒng)III。在螺 旋加料器1，流化床反應(yīng)器2,燃燒床3,旋風(fēng)分離器4,回料器5,第一流量計(jì)6,第二流量計(jì) 7,固定床反應(yīng)器8,保溫爐9,液體產(chǎn)物冷凝裝置10和增壓風(fēng)機(jī)11等一整套裝置上實(shí)現(xiàn)。
[0022] 參見圖2,本發(fā)明的生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的裝置，包括生物 質(zhì)催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)I，用于將生物質(zhì)熱解氣中大分子含氧化合物催化斷鍵成小分子含氧 化合物；擇形催化反應(yīng)系統(tǒng)II，用于小分子含氧化合物擇形轉(zhuǎn)化成烯烴和芳香烴；尾氣回 收利用系統(tǒng)III，將不可冷凝氣體返回至生物質(zhì)催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)I，分別作為載氣以及燃 燒為催化斷鍵提供熱量。
[0023] 所述的生物質(zhì)催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)I包括螺旋加料器1，流化床反應(yīng)器2,燃燒床3， 旋風(fēng)分離器4,回料器5,其中螺旋加料器1與流化床反應(yīng)器2加料口相連，流化床反應(yīng)器2 出口和旋風(fēng)分離器4相連，旋風(fēng)分離器4下端和回料器5相連，回料器5與燃燒床3相連。 螺旋加料器1伸入至流化床反應(yīng)器2,將生物質(zhì)按恒定速率加料至流化床反應(yīng)器2,熱解氣 與斷鍵催化劑作用產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物經(jīng)旋風(fēng)分離器4,部分催化劑和焦炭小顆粒被分離后送 回與空氣在燃燒床3內(nèi)燃燒為熱解氣的催化斷鍵提供部分熱量。
[0024] 所述的擇形催化反應(yīng)系統(tǒng)II包括固定床反應(yīng)器8,保溫爐9和液體產(chǎn)物冷凝裝置 10,其中固定床反應(yīng)器8進(jìn)口與旋風(fēng)分離器4出口相連，出口與液體產(chǎn)物冷凝裝置10相連。 旋風(fēng)分離器4出口的高溫氣體經(jīng)固定床層和擇形催化劑作用產(chǎn)生氣體產(chǎn)物經(jīng)液體產(chǎn)物冷 凝裝置10將可冷凝組分收集起來，便可獲得較高產(chǎn)率的烴類化合物。
[0025] 尾氣回收利用系統(tǒng)III包括增壓風(fēng)機(jī)11和第一流量計(jì)6、第二流量計(jì)7,其中增壓風(fēng) 機(jī)11入口與液體產(chǎn)物冷凝裝置10的出口相連，出口分為兩路，一路通過第二流量計(jì)7與流 化床反應(yīng)器2入口相連，另一路通過第一流量計(jì)6與燃燒床3相連。不可冷凝氣體經(jīng)增壓 風(fēng)機(jī)11后分為兩個(gè)氣路，經(jīng)過兩個(gè)流量計(jì)后，一路作為載氣進(jìn)入流化床反應(yīng)器2,另一路進(jìn) 入燃燒床3和空氣燃燒為催化斷鍵提供熱量。
[0026] 本發(fā)明的生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的方法，參見圖1，首先在 流化床反應(yīng)器2中進(jìn)行催化斷鍵，將熱解氣中的大分子含氧化合物轉(zhuǎn)化為小分子含氧化合 物，在固定床反應(yīng)器8中對其進(jìn)行催化脫氧，最終獲得較高產(chǎn)率的烴類化合物，并減少催化 劑結(jié)焦失活，延長催化劑的使用壽命。
[0027] 本發(fā)明方法中，首先將通過螺旋進(jìn)料器1將生物質(zhì)從流化床反應(yīng)器2底部加入，在 常壓、中等溫度和催化劑作用下催化斷鍵，流化床反應(yīng)器2出口產(chǎn)物經(jīng)旋風(fēng)分離器4,部分 催化劑和焦炭小顆粒被分離后送回燃燒床3,另一方面部分不可冷凝氣體最終也被送回燃 燒床3,在燃燒床3內(nèi)焦炭顆粒和不可冷凝氣體與空氣燃燒，為生物質(zhì)催化熱解提供熱量， 另一部分不可冷凝氣體作為載氣返回流化床反應(yīng)器2 ; 旋風(fēng)分離器4出來的高溫氣體產(chǎn)物首先經(jīng)過固定床反應(yīng)器8將小分子含氧化合物進(jìn)行 催化脫氧和擇形轉(zhuǎn)化，出口氣體產(chǎn)物經(jīng)液體產(chǎn)物冷凝裝置10將部分產(chǎn)物冷凝，獲得較高產(chǎn) 率的烴類化合物，剩余不可冷凝氣體進(jìn)入增壓風(fēng)機(jī)11 ; 增壓風(fēng)機(jī)11出口的不可冷凝氣體分成兩路，一路作為載氣返回至流化床反應(yīng)器2, 一 路返回至燃燒床3與空氣燃燒為催化斷鍵提供熱量。
[0028] 本發(fā)明中，生物質(zhì)催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)I采用FCC、Y -A1203、CaO和MCM-41中孔或 大孔催化劑中的一種或多種，流化床反應(yīng)器2溫度500~600 ° C，常壓，催化劑與流化床床 料質(zhì)量比例為1〇~30%，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)向小分子含氧分子轉(zhuǎn)化的目標(biāo)。
[0029] 擇形催化反應(yīng)系統(tǒng)（II)采用ZSM-5微孔擇形催化劑，固定床反應(yīng)器8溫度400~600 ° C，常壓，實(shí)現(xiàn)制取高產(chǎn)率烴類化合物的目標(biāo)。
[0030] 實(shí)施例1 : 以松木屑為原料，采用本發(fā)明方法在連續(xù)進(jìn)料流化床-固定床雙床反應(yīng)器中進(jìn)行催化 熱解反應(yīng)，流化床反應(yīng)溫度550 ° C，無催化劑，固定床反應(yīng)溫度500 ° C，內(nèi)置催化劑為 ZSM-5,結(jié)果如表1所不(工況一)。
[0031] 實(shí)施例2 以松木屑為原料，采用本發(fā)明方法在連續(xù)進(jìn)料流化床-固定床雙床反應(yīng)器中進(jìn)行催化 熱解反應(yīng)，流化床反應(yīng)溫度550 ° C，內(nèi)置Y-Al2O3作催化劑（Al2O3/石英砂比例12. 5%)，固 定床反應(yīng)溫度500 ° C，內(nèi)置ZSM-5作催化劑，結(jié)果如表1所示(工況二)。數(shù)據(jù)表明，相對于 ZSM-5單一催化(工況一)，烴類化合物的產(chǎn)率明顯增加，其中乙基苯選擇性幾乎為0,二甲苯 的選擇性大幅增加到35. 64%。
[0032] 實(shí)施例3 以松木屑為原料，采用本發(fā)明方法在連續(xù)進(jìn)料流化床-固定床雙床反應(yīng)器中進(jìn)行催化 熱解反應(yīng)，流化床反應(yīng)溫度550 ° C，內(nèi)置CaO作催化劑（CaO/石英砂比例25%)，固定床反 應(yīng)溫度500 ° C，內(nèi)置ZSM-5作催化劑，結(jié)果如表1所示(工況三)。數(shù)據(jù)表明，相對于ZSM-5 單一催化(工況一)，烴類化合物的產(chǎn)率得到大幅增加，其中苯和甲苯的選擇性略有下降，而 二甲苯選擇性大幅增加，同時(shí)相對于工況二，烴類化合物產(chǎn)率也有提升。
[0033] 實(shí)施例4 以松木屑為原料，采用本發(fā)明方法在連續(xù)進(jìn)料流化床-固定床雙床反應(yīng)器中進(jìn)行催化 熱解反應(yīng)，流化床反應(yīng)溫度550 ° C，內(nèi)置作γ-Al2O3催化劑（Al 203/石英砂比例12. 5%)， 固定床反應(yīng)溫度400 ° C，內(nèi)置ZSM-5作催化劑，結(jié)果如表1所示(工況四）。數(shù)據(jù)表明，相 對于工況三，烴類化合物產(chǎn)率略有下降，其中苯的選擇性降至6. 39%，甲苯的選擇性大幅增 加至 58. 55%。
[0034] 表1不同工況下烴類化合物產(chǎn)率以及芳香烴的選擇性分布

【權(quán)利要求】
1. 一種生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的裝置，其特征在于：該裝置包 括： 生物質(zhì)催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)（I )，用于將生物質(zhì)熱解氣中大分子含氧化合物催化斷鍵成 小分子含氧化合物； 擇形催化反應(yīng)系統(tǒng)（II )，用于將小分子含氧化合物擇形轉(zhuǎn)化成烯烴和芳香烴； 尾氣回收利用系統(tǒng)(III)，用于將所述擇形催化反應(yīng)系統(tǒng)（II)排放的不可冷凝氣體返回 至生物質(zhì)催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)（I)作為載氣，同時(shí)參與燃燒為催化斷鍵提供熱量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的裝置，其 特征在于： 所述生物質(zhì)催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)（I )包括螺旋加料器（1)，流化床反應(yīng)器（2)，燃燒床 (3)，旋風(fēng)分離器（4)，回料器（5)，所述螺旋加料器（1)與流化床反應(yīng)器（2)的進(jìn)料口連接， 流化床反應(yīng)器（2)的出口和旋風(fēng)分離器（4)相連，旋風(fēng)分離器（4)的固體分離出口通過回料 器（5)與燃燒床（3)的回料進(jìn)口相連，所述流化床反應(yīng)器（2)設(shè)置在燃燒床（3)內(nèi)部； 所述擇形催化反應(yīng)系統(tǒng)（II)包括固定床反應(yīng)器（8)，保溫爐（9)和液體產(chǎn)物冷凝裝置 (10 )，所述固定床反應(yīng)器（8 )設(shè)置在保溫爐（9 )內(nèi)部，固定床反應(yīng)器（8 )的進(jìn)口與旋風(fēng)分離 器（4)的氣體分離出口相連，固定床反應(yīng)器（8)的出口與液體產(chǎn)物冷凝裝置（10)的進(jìn)口相 連； 所述尾氣回收利用系統(tǒng)(III)包括增壓風(fēng)機(jī)（11)、第一流量計(jì)（6)和第二流量計(jì)（7)，所 述增壓風(fēng)機(jī)（11)的入口與液體產(chǎn)物冷凝裝置（10)的出口相連，增壓風(fēng)機(jī)（11)的出口分為 兩路，一路通過第一流量計(jì)（7)與流化床反應(yīng)器（2)的下端入口相連，另一路通過第二流量 計(jì)（6)與燃燒床（3)的下端入口相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的裝置，其 特征在于：所述生物質(zhì)催化斷鍵反應(yīng)系統(tǒng)（I )中采用FCC、y -A1203、CaO和MCM-41中孔或 大孔催化劑中的一種或多種，流化床反應(yīng)器（2)溫度500~600 ° C，常壓，催化劑與流化床 床料質(zhì)量比例為1〇~30%，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)向小分子含氧化合物轉(zhuǎn)化的目標(biāo)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的裝置，其 特征在于：所述擇形催化反應(yīng)系統(tǒng)（II)中采用ZSM-5微孔擇形催化劑，固定床反應(yīng)器（8)溫 度400~600 ° C，常壓，實(shí)現(xiàn)制取高產(chǎn)率烴類化合物的目標(biāo)。
5. -種生物質(zhì)二元催化熱解高產(chǎn)率制取烴類化合物的方法，其特征在于，該方法在流 化床反應(yīng)器（2)中進(jìn)行催化斷鍵，將熱解氣中的大分子含氧化合物轉(zhuǎn)化為小分子含氧化合 物，然后在固定床反應(yīng)器（8)中對小分子含氧化合物進(jìn)行催化脫氧，具體包括如下步驟： 首先通過螺旋進(jìn)料器（1)將生物質(zhì)從流化床反應(yīng)器（2)底部加入，在常壓、中等溫度和 催化劑作用下催化斷鍵，流化床反應(yīng)器（2)出口產(chǎn)物經(jīng)旋風(fēng)分離器（4)，部分催化劑和焦炭 小顆粒被分離后送回燃燒床（3); 旋風(fēng)分離器（4)出來的高溫氣體產(chǎn)物首先經(jīng)過固定床反應(yīng)器（8)將小分子含氧化合物 進(jìn)行催化脫氧和擇形轉(zhuǎn)化，出口氣體產(chǎn)物經(jīng)液體產(chǎn)物冷凝裝置（10)將部分產(chǎn)物冷凝，獲得 高產(chǎn)率的烴類化合物，剩余不可冷凝氣體進(jìn)入增壓風(fēng)機(jī)（11); 增壓風(fēng)機(jī)（10)出口排出的不可冷凝氣體分成兩路，一路被送回燃燒床（3)，與焦炭顆 粒、空氣共同燃燒，為生物質(zhì)催化熱解提供熱量，另一路作為載氣返回流化床反應(yīng)器（2)。
【文檔編號】C10G1/00GK104479720SQ201410660785
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】張會巖, 邵珊珊, 肖睿, 鄭健 申請人:東南大學(xué)