本發(fā)明創(chuàng)造屬于植物能源開發(fā)利用領(lǐng)域，具體為一種利用環(huán)烷基原油促進(jìn)植物秸稈裂解成可燃?xì)夂蜕镔|(zhì)油的連續(xù)生產(chǎn)工藝，適用于生產(chǎn)環(huán)烷基原油的油田企業(yè)，利用現(xiàn)有條件開發(fā)利用植物能源。

背景技術(shù)：

植物秸稈熱裂解技術(shù)可以將低品位的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的液體燃料或者高氣體燃料。纖維素作為生物質(zhì)最主要的組成部分，對(duì)其進(jìn)行熱裂有助于提高我國(guó)生物質(zhì)能源的轉(zhuǎn)化利用水平，促進(jìn)生物質(zhì)能源的開發(fā)和利用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外先后開發(fā)了利用高溫固體粉末(如石英砂)、高溫空氣、高溫水、等離子等對(duì)纖維素進(jìn)行熱裂解，產(chǎn)生裂解氣或生物質(zhì)油的方法。

原油是各種有機(jī)物如動(dòng)物、植物、特別是低等的動(dòng)植物像藻類、細(xì)菌、蚌殼、魚類等死后埋藏在不斷下沉缺氧的環(huán)境中，經(jīng)過(guò)許多物理化學(xué)作用，最后逐漸形成為石油。原油組分復(fù)雜，其中的中環(huán)烷烴等組分可以和植物秸稈中的纖維素相互促進(jìn)熱裂解。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造利用原油中環(huán)烷烴等組分和秸稈中的組分可相互促進(jìn)熱裂解的特性，提出一種植物秸稈連續(xù)熱裂解工藝，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種植物秸稈連續(xù)熱裂解工藝，所述工藝的具體步驟如下：(1)將需要進(jìn)行熱裂解的植物秸稈進(jìn)行干燥處理至含水10％以下，并粉碎到直徑10mm以下的小顆粒；

(2)常溫下將步驟(1)中所得植物秸稈顆粒和原油混合，配比為每千克植物秸稈顆粒加入原油2～6千克，攪拌0.5～1小時(shí)，混拌均勻，作為原料備用；

(3)將步驟(2)中所得原料導(dǎo)入熱裂解裝置內(nèi)進(jìn)行熱裂解，熱裂解溫度為400～600℃，熱裂解時(shí)間為5～30秒；

(4)將步驟(3)中所得熱裂解產(chǎn)物經(jīng)降溫分離產(chǎn)出氣體、液體和固體焦渣。

進(jìn)一步的，所述植物秸稈為芒草、蘆葦、小麥秸稈、玉米秸稈、稻草中的一種或兩種以上的混合物，其干燥處理方式為烘干或曬干。

進(jìn)一步的，所述原油為環(huán)烷基原油或中間基原油。

進(jìn)一步的，所述原料在導(dǎo)入熱裂解裝置前需進(jìn)行換熱處理，加溫至20～80℃。

進(jìn)一步的，所述步驟(4)中所得熱裂解產(chǎn)品中一部分液體經(jīng)離心去渣后經(jīng)換熱后返回?zé)崃呀庋b置與新原料混合后循環(huán)使用，另一部分液體作為產(chǎn)品裂解油采出，氣體直接作為熱裂解裝置的氣體燃料使用，固體膠渣直接排出。

更進(jìn)一步的，返回所述熱裂解裝置循環(huán)利用的液體占產(chǎn)出液體總量的10％～20％。

本發(fā)明創(chuàng)造的另一目的在于提出一種實(shí)施所述的植物秸稈連續(xù)熱裂解工藝的設(shè)備，包括通過(guò)管道依次連接的螺桿泵、低溫?fù)Q熱器、裂解管、高溫?fù)Q熱器、冷凝分離塔和離心機(jī)；其中所述裂解管位于加熱爐內(nèi)，冷凝分離塔內(nèi)設(shè)有連接所述低溫?fù)Q熱器的循環(huán)冷卻管，所述冷凝分離塔的液體出口與所述離心機(jī)相連接。

進(jìn)一步的，所述循環(huán)冷卻管內(nèi)的冷卻液體為質(zhì)量濃度25～50％的乙二醇水溶液。

進(jìn)一步的，所述離心機(jī)出口管道經(jīng)過(guò)所述高溫?fù)Q熱器后與所述裂解管相連通。

進(jìn)一步的，所述管道上設(shè)有泵和調(diào)節(jié)閥。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明創(chuàng)造所述的植物秸稈連續(xù)熱裂解工藝具有以下優(yōu)勢(shì)：

(1)本發(fā)明熱裂解工藝不使用其它導(dǎo)熱介質(zhì)，如石英砂、氮?dú)獾?，避免了后續(xù)分離導(dǎo)熱介質(zhì)和裂解產(chǎn)物的環(huán)節(jié)，原油本身參與裂解，也起導(dǎo)熱作用，工藝簡(jiǎn)化且裂解效率高；

(2)裂解后得到的裂解油10％～20％經(jīng)過(guò)高溫?fù)Q熱器加熱，重新返回到裂解管，用于回收熱量及調(diào)節(jié)原料(原油和纖維素的混合物)的粘度，環(huán)保節(jié)能；

(3)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程處于隔絕空氣狀態(tài)，安全隱患相對(duì)較小，可連續(xù)生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明創(chuàng)造的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的進(jìn)一步理解，本發(fā)明創(chuàng)造的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明創(chuàng)造，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的植物秸稈連續(xù)熱裂解設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1-原料(原油秸稈混合液)；2-螺桿泵；3-低溫?fù)Q熱器；4-裂解管；5-高溫?fù)Q熱器；6-冷凝分離塔；7-裂解氣出口；8-裂解油出口；9-離心機(jī)；10-調(diào)節(jié)閥；11-增壓泵；12-冷卻液循環(huán)泵；13-加熱爐；14-循環(huán)冷卻管；15-裂解油；16-焦渣。

具體實(shí)施方式

除非另外說(shuō)明，本文中所用的術(shù)語(yǔ)均具有本領(lǐng)域技術(shù)人員常規(guī)理解的含義，為了便于理解本發(fā)明，將本文中使用的一些術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了下述定義。

在說(shuō)明書和權(quán)利要求書中使用的，單數(shù)型“一個(gè)”和“這個(gè)”包括復(fù)數(shù)參考，除非上下文另有清楚的表述。例如，術(shù)語(yǔ)“(一個(gè))細(xì)胞”包括復(fù)數(shù)的細(xì)胞，包括其混合物。

所有的數(shù)字標(biāo)識(shí)，例如pH、溫度、時(shí)間、濃度，包括范圍，都是近似值。要了解，雖然不總是明確的敘述所有的數(shù)字標(biāo)識(shí)之前都加上術(shù)語(yǔ)“約”。同時(shí)也要了解，雖然不總是明確的敘述，本文中描述的試劑僅僅是示例，其等價(jià)物是本領(lǐng)域已知的。

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明創(chuàng)造。

實(shí)施例1

采用干燥的芒草粉碎顆粒，含水5％，最大顆粒直徑5mm，加入大港油田羊三木地區(qū)環(huán)烷基原油，每千克植物秸稈顆粒加入原油3千克(原油為環(huán)烷基原油或中間基原油，不能用石蠟基原油且10℃時(shí)原油粘度小于20mPa.s)?；彀杈鶆颍瑪嚢?.5小時(shí)，作為原料備用。

如圖1所示，上述原料(原油秸稈混合液)1經(jīng)螺桿泵2送至低溫?fù)Q熱器3，進(jìn)行加溫至40℃，然后噴入裂解管4進(jìn)行快速熱裂解。其中，裂解管4位于加熱爐13內(nèi)，加熱爐13為燃?xì)饧訜?，加熱溫度?00℃。原料在裂解管4內(nèi)僅停留10秒鐘，然后進(jìn)入高溫?fù)Q熱器5降溫，之后進(jìn)入冷凝分離塔6繼續(xù)降溫，在冷凝分離塔6內(nèi)分離成氣體、液體和固體焦渣16。冷凝分離塔6內(nèi)設(shè)有與低溫?fù)Q熱器3連通的的循環(huán)冷卻管14，且連接管道上設(shè)有冷卻液循環(huán)泵12，循環(huán)冷卻管14內(nèi)冷卻液體為質(zhì)量濃度25～50％的乙二醇水溶液。

冷凝分離塔6分離出的液體由裂解油出口8排出，經(jīng)過(guò)離心機(jī)9除去焦渣16后，被調(diào)節(jié)閥10分成兩部分，15％被增壓泵11送至高溫?fù)Q熱器5升溫，然后重新噴入裂解管4，和新原料混合后循環(huán)下去；其余則作為產(chǎn)品裂解油15。

冷凝分離塔6分離出的氣體經(jīng)由裂解氣出口7排出，直接作加熱爐13的氣體燃料。

按照上述工藝和設(shè)備進(jìn)行秸稈熱裂解，每千克秸稈顆粒加3千克原油，可生成3.2千克裂解油，和0.1千克焦渣和0.6方可燃?xì)狻?/p>

實(shí)施例2

采用干燥的麥草粉碎顆粒，含水7％，最大顆粒直徑8mm，加入大港油田羊三木地區(qū)環(huán)烷基原油，每千克植物秸稈顆粒加入原油4千克(原油為環(huán)烷基原油或中間基原油，不能用石蠟基原油且10℃時(shí)原油粘度小于20mPa.s)?；彀杈鶆?，攪拌1小時(shí)，作為原料備用。

如圖1所示，上述原料1經(jīng)螺桿泵2送至低溫?fù)Q熱器3，進(jìn)行加溫至60℃，然后噴入裂解管4進(jìn)行快速熱裂解。裂解管4位于加熱爐13內(nèi)。加熱爐13為燃?xì)饧訜?，加熱溫度?50℃。原料在裂解管4內(nèi)僅停留15秒鐘，然后進(jìn)入高溫?fù)Q熱器5降溫，之后進(jìn)入冷凝分離塔6繼續(xù)降溫，在冷凝分離塔6內(nèi)分離成氣體、液體和固體焦渣。冷凝分離塔6內(nèi)有鏈接低溫?fù)Q熱器3的循環(huán)冷卻管14，循環(huán)冷卻管14內(nèi)冷卻液體為質(zhì)量濃度25～50％的乙二醇水溶液。

冷凝分離塔6分離出的液體經(jīng)過(guò)離心機(jī)9除去焦渣16后，被調(diào)節(jié)閥10分成兩部分，20％被增壓泵11送至高溫?fù)Q熱器5升溫，然后重新噴入裂解管4，和新原料混合后循環(huán)下去。其余則作為產(chǎn)品裂解油。

冷凝分離塔6分離出的氣體直接作加熱爐13的氣體燃料。

按照上述工藝和設(shè)備進(jìn)行秸稈熱裂解，每千克秸稈顆粒加4千克原油，可生成4.25千克裂解油，和0.12千克焦渣和0.7方可燃?xì)狻?/p>

以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。