運(yùn)行周期長的脫氧生物質(zhì)油加氫裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物能源領(lǐng)域，特別涉及一種適用于生物質(zhì)油提煉為清潔油品工藝的運(yùn)行周期長的脫氧生物質(zhì)油加氫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)廣義上包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產(chǎn)的廢棄物，如農(nóng)作物、秸桿、木材、木材廢棄物和動物糞便等。生物質(zhì)經(jīng)過熱裂解轉(zhuǎn)化得到生物質(zhì)油(包括生物質(zhì)經(jīng)過快速熱裂解、慢速熱裂解、加氫液化和氣化過程所得到的液體)，再將生物質(zhì)油通過加氫脫氧、加氫處理等工藝得到可完全替代石化行業(yè)的汽油和柴油的工藝路線是國際上慣用的最經(jīng)濟(jì)和最能解決石油危機(jī)的路線，為各國重點(diǎn)研發(fā)的內(nèi)容。生物質(zhì)油具有以下缺點(diǎn):高酸性(PH2?3);高水分(15?40%);高含氧量(在35?55%);不穩(wěn)定；低熱值(單位熱量價(jià)格為煤的2倍)；難與石油類產(chǎn)品互溶。所以生物質(zhì)油的使用市場受到約束。從上世紀(jì)90年代末開始，世界各國陸續(xù)開始生物質(zhì)油提煉燃油的技術(shù)研宄。世界上生物質(zhì)油提煉的研宄現(xiàn)狀如下:1)北美:由政府部門、風(fēng)投基金公司等機(jī)構(gòu)提供研宄經(jīng)費(fèi)，由PNNL、NREL等多家科研機(jī)構(gòu)和一些大學(xué)進(jìn)行研宄，至今不能完全解決生物質(zhì)油的煉制過程中結(jié)焦等問題，停留在實(shí)驗(yàn)室研宄階段；2)歐洲:從事該項(xiàng)研宄的機(jī)構(gòu)聯(lián)合成立了 B1COUP，至今也處于實(shí)驗(yàn)室研宄階段；3)亞洲:有一些大學(xué)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)理論研宄，因?yàn)榻Y(jié)焦、脫氧不完全等問題而不能進(jìn)行長周期的運(yùn)行。4)其它各洲:其他各洲在這方面的研宄很少見諸報(bào)道。目前，對生物質(zhì)的利用，通過熱裂解一脫氧一加氫獲得燃油產(chǎn)品的技術(shù)路線已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)同。經(jīng)過脫氧后的生物質(zhì)油采用固定床反應(yīng)器實(shí)施進(jìn)一步高溫加氫(溫度300?520°C，壓力9.5?16.5MPa)獲得汽柴油等燃油產(chǎn)品的過程中，由于脫氧后的生物質(zhì)油中仍含有部分殘留含氧化合物、雜質(zhì)原子、機(jī)械雜質(zhì)等，造成在固定床高溫加氫過程中成為結(jié)焦核心，導(dǎo)致催化劑迅速結(jié)焦失活，加氫裝置連續(xù)運(yùn)行周期往往只能達(dá)到半年左右。大量研宄者投入了大量的精力，試圖解決脫氧生物質(zhì)油進(jìn)一步加氫獲得汽柴油等燃油產(chǎn)品過程中裝置連續(xù)運(yùn)行周期短的問題，但是結(jié)果都不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種運(yùn)行周期長的脫氧生物質(zhì)油加氫裝置，通過該裝置對加氫脫氧后生物質(zhì)油進(jìn)行低溫預(yù)加氫-高溫加氫的分級加氫操作，避免脫氧生物質(zhì)油在直接高溫加氫催化過程中出現(xiàn)的快速結(jié)焦傾向以延長了脫氧生物質(zhì)油加氫裝置運(yùn)行周期。
[0004]本發(fā)明的運(yùn)行周期長的脫氧生物質(zhì)油加氫裝置，包括預(yù)加氫反應(yīng)器、加熱爐和用于高溫加氫的主加氫反應(yīng)器，所述加熱爐進(jìn)口與預(yù)加氫反應(yīng)器的出口由管路連接，加熱爐出口與主加氫反應(yīng)器進(jìn)口由管路連接，所述預(yù)加氫反應(yīng)器的進(jìn)口連接有對脫氧生物質(zhì)油進(jìn)行預(yù)熱的預(yù)熱裝置；
[0005]進(jìn)一步，所述預(yù)熱裝置為預(yù)熱加熱爐或換熱器；
[0006]進(jìn)一步，所述預(yù)熱裝置為換熱器，所述預(yù)加氫反應(yīng)器進(jìn)口與換熱器出口連接，所述主加氫反應(yīng)器的出口與換熱器進(jìn)口連接；
[0007]進(jìn)一步，所述預(yù)熱裝置為預(yù)熱加熱爐，所述預(yù)熱加熱爐的出口連接預(yù)加氫反應(yīng)器進(jìn)口 ；
[0008]進(jìn)一步，預(yù)加氫反應(yīng)器和主加氫反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器、移動床反應(yīng)器、沸騰床反應(yīng)器中的一種；
[0009]進(jìn)一步，所述換熱器為管殼式換熱器；
[0010]進(jìn)一步，還包括與主加氫反應(yīng)器依次連接的分離器和實(shí)施液相分餾的分餾塔；
[0011]進(jìn)一步，所述分離器包括連接于主加氫反應(yīng)器出口的冷高壓分離器和連接于冷高壓分離器出口的冷低壓分離器；
[0012]進(jìn)一步，所述冷高壓分離器為立式重力沉降設(shè)備，所述冷低壓分離器為臥式重力沉降設(shè)備，所述分餾塔為板式塔設(shè)備。
[0013]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的運(yùn)行周期長的脫氧生物質(zhì)油加氫裝置，通過加氫反應(yīng)器的串聯(lián)操作對加氫脫氧后生物質(zhì)油進(jìn)行低溫預(yù)加氫-高溫加氫的分級加氫操作，避免脫氧生物質(zhì)油在直接高溫加氫催化過程中出現(xiàn)的快速結(jié)焦傾向以延長了脫氧生物質(zhì)油加氫裝置運(yùn)行周期，加氫裝置運(yùn)行周期可由6月提高至18個(gè)月以上，且經(jīng)低溫預(yù)加氫-高溫加氫后的液相經(jīng)過分餾可以直接得到汽、柴油產(chǎn)品。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示:本發(fā)明的運(yùn)行周期長的脫氧生物質(zhì)油加氫裝置，包括預(yù)加氫反應(yīng)器1、加熱爐和用于高溫加氫的主加氫反應(yīng)器2，所述加熱爐3進(jìn)口與預(yù)加氫反應(yīng)器I的出口由管路連接，加熱爐3出口與主加氫反應(yīng)器2進(jìn)口由管路連接，所述預(yù)加氫反應(yīng)器I的進(jìn)口連接有對脫氧生物質(zhì)油進(jìn)行預(yù)熱的預(yù)熱裝置；通過加氫反應(yīng)器的串聯(lián)操作對加氫脫氧后生物質(zhì)油進(jìn)行低溫預(yù)加氫-高溫加氫的分級加氫操作，避免脫氧生物質(zhì)油在直接高溫加氫催化過程中出現(xiàn)的快速結(jié)焦傾向以延長了脫氧生物質(zhì)油加氫裝置運(yùn)行周期。
[0018]本實(shí)施例中，所述預(yù)熱裝置為預(yù)熱加熱爐3或換熱器8 ;采用換熱或加熱的方式對脫氧生物質(zhì)油和氫氣混合形成的混合物進(jìn)行預(yù)熱后進(jìn)入預(yù)加氫反應(yīng)器I進(jìn)行反應(yīng)。
[0019]本實(shí)施例中，所述預(yù)熱裝置為換熱器8，所述預(yù)加氫反應(yīng)器I進(jìn)口與換熱器8出口連接，所述主加氫反應(yīng)器2的出口與換熱器8進(jìn)口連接；通過換熱器8對脫氧生物質(zhì)油和氫氣的混合物預(yù)熱后進(jìn)入預(yù)加氫反應(yīng)器I中進(jìn)行低溫預(yù)加氫，預(yù)加氫反應(yīng)器I流出物進(jìn)加熱爐3加熱后，進(jìn)入主加氫反應(yīng)器2，主加氫反應(yīng)器2流出物經(jīng)主加氫反應(yīng)器2出口換熱器8換熱。
[0020]本實(shí)施例中，所述預(yù)熱裝置為預(yù)熱加熱爐3，所述預(yù)熱加熱爐3的出口連接預(yù)加氫反應(yīng)器I進(jìn)口 ；通過預(yù)熱加熱爐3對脫氧生物質(zhì)油和氫氣的混合物預(yù)熱后進(jìn)入預(yù)加氫反應(yīng)器I中進(jìn)行低溫預(yù)加氫，預(yù)加氫反應(yīng)器I流出物進(jìn)加熱爐3加熱后，進(jìn)入主加氫反應(yīng)器2。
[0021]本實(shí)施例中，預(yù)加氫反應(yīng)器I和主加氫反應(yīng)器2為固定床反應(yīng)器、移動床反應(yīng)器、沸騰床反應(yīng)器中的一種；優(yōu)選為所述預(yù)加氫反應(yīng)器I為自沸騰床反應(yīng)器，主加氫反應(yīng)器2為固定床反應(yīng)器。
[0022]本實(shí)施例中，所述換熱器8為管殼式換熱器8 ;由殼體、傳熱管束、管板、折流板(擋板)和管箱等部件組成，結(jié)構(gòu)較簡單，操作可靠。
[0023]本實(shí)施例中，還包括與主加氫反應(yīng)器2依次連接的分離器和實(shí)施液相分餾的分餾塔4 ;所述分離器包括連接于主加氫反應(yīng)器2出口的冷高壓分離器5和連接于冷高壓分離