一种生物质催化裂解制富CO燃气的反应系统及方法与流程

技术特征：
1.一种生物质催化裂解制富co燃气的反应系统，其特征在于，包括：裂解反应器、催化反应器、沉降器、快速分离器和旋风分离器；所述催化反应器的下部与所述裂解反应器连接，所述催化反应器的上部与所述沉降器连接，所述快速分离器和旋风分离器设于所述沉降器内部，所述快速分离器与所述催化反应器连接，所述旋风分离器的下部设于所述沉降器中，油气出口设于所述沉降器的上部，所述旋风分离器的上部与所述油气出口连接，所述旋风分离器的上部设有固相出口，所述固相出口位于所述沉降器内部；所述沉降器的下部设有待生催化剂出口，所述裂解反应器的下部设有生物质原料进口、再生催化剂进口和提升蒸汽进口。2.根据权利要求1所述的生物质催化裂解制富co燃气的反应系统，其特征在于，还包括待生催化剂循环管，所述待生催化剂循环管的一端连接沉降器的下部，所述待生催化剂循环管的另一端与所述催化反应器连接；优选的，所述裂解反应器和所述催化反应器均为上行式流化床反应器，所述裂解反应器和所述催化反应器为上下垂直连通式结构。3.根据权利要求1所述的生物质催化裂解制富co燃气的反应系统，其特征在于，所述快速分离器为t型快速分离器；优选的，所述t型快速分离器的t型结构的两端垂直向下。4.根据权利要求1-3任一项所述的生物质催化裂解制富co燃气的反应系统，其特征在于，还包括与所述再生催化剂进口连接的再生催化剂斜管，所述再生催化剂斜管与垂直方向夹角不大于30度。5.根据权利要求4所述的生物质催化裂解制富co燃气的反应系统，其特征在于，所述待生催化剂循环管设有斜管段，所述斜管段设于与所述催化反应器和所述沉降器的连接处，所述斜管段与垂直方向夹角不大于30度。6.根据权利要求5所述的生物质催化裂解制富co燃气的反应系统，其特征在于，所述待生催化剂循环管设有斜管段，所述斜管段设于与所述催化反应器和所述沉降器的连接处，所述斜管段与垂直方向夹角不大于30度。7.一种生物质催化裂解制富co燃气的方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的生物质催化裂解制富co燃气反应系统；优选的，包括以下步骤：生物质原料在裂解反应器下部与催化剂混合发生裂解反应，得到裂解反应产物，所述裂解反应产物进入催化反应器进行催化反应，催化产物经快速分离器、旋风分离器后从沉降器顶部进入产品分离系统，进行产物分离和收集，固相由沉降器底部排出；优选所述固相进入再生器进行烧焦再生，得到再生催化剂，所述再生催化剂从所述裂解反应器下部与生物质原料混合后进行裂解反应；优选当因原料组成不同导致催化反应深度控制要求不同时，通过待生催化剂循环管调节反应深度，控制催化反应空速。8.根据权利要求7所述的生物质催化裂解制富co燃气的方法，其特征在于，所述生物质原料为颗粒且所述颗粒的含水量低于15wt％，优选的，70％以上所述颗粒的粒径为150～250微米。9.根据权利要求7或8所述的生物质催化裂解制富co燃气的方法，其特征在于，所述裂解反应器和/或所述催化反应器中，操作压力为0.1～0.5mpa，操作温度为400～650℃，平均操作气速为2～22m/s，裂解反应时间为1～3s，催化反应时间为3～6s，裂解反应重时空速为160～250h-1
，催化反应区重时空速为60～100h-1
，原料进料线速度为0.5～1.5m/s，生物质原料与再生催化剂的质量比为1:2～1:10；进入所述裂解反应器的再生催化剂温度不低于
590℃。10.根据权利要求9所述的生物质催化裂解制富co燃气的方法，其特征在于，所述裂解反应器和/或所述催化反应器中，操作压力0.25mpa，操作温度400～550℃，平均操作气速为13～15m/s，裂解反应时间为2.0s，催化反应时间为4.0s，裂解反应重时空速为170h-1
，催化反应区重时空速为60h-1
，原料进料线速度为1.2m/s，生物质原料与催化剂的质量比为1:6。

技术总结
本发明涉及生物质转化领域，尤其涉及一种生物质催化裂解制富CO燃气的反应系统及方法。其包括裂解反应器、催化反应器、沉降器、快速分离器和旋风分离器；催化反应器的下部与裂解反应器连接，催化反应器的上部与沉降器连接，快速分离器和旋风分离器设于沉降器内部，快速分离器与催化反应器连接，旋风分离器的下部设于沉降器中，油气出口设于沉降器的上部，旋风分离器的上部与油气出口连接，旋风分离器的上部设有固相出口，固相出口位于沉降器内部；沉降器的下部设有待生催化剂出口，裂解反应器的下部设有生物质原料进口、再生催化剂进口和提升蒸汽进口。本发明反应系统可实现连续化稳定操作，无污染，适用性广泛，燃气CO含量高。燃气CO含量高。燃气CO含量高。


技术研发人员：王超 李庆远 许世佩 陈奕名 张欣 邱明建
受保护的技术使用者：中节能工程技术研究院有限公司
技术研发日：2022.04.02
技术公布日：2022/7/12