生物质热裂解生物质热裂解原理和主要特征 (生物质热裂解技术)

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• 生物质热裂解生物质热裂解原理和主要特征
• 碱裂解法提质粒的缺陷有哪些，用此法提野生菌株质粒会如何
• 管式裂解炉的炉型

生物质热裂解生物质热裂解原理和主要特征

生物质热裂解技术作为生物质能研究领域的前沿，它通过连续工艺和工厂化生产，将木屑等废弃物转化为高价值的生物油，这是一种易于储存、运输，且能量密度高、使用便利的替代燃料。

这种生物油可以直接用于现有锅炉和燃气设备的燃烧，其品质可进一步优化，接近传统柴油或汽油。

更为重要的是，生物油是一种环保燃料，其硫、氮等有害成分含量极低，被誉为21世纪的绿色能源。

生物质热解工艺根据反应条件的不同，可以分为慢速、常规、快速和闪速集中四种。

慢速裂解历史悠久，以生成木炭为主，低温和长时间处理能产出约30%的焦炭；常规热裂解在600℃以下，反应速率适中，能生成气体、液体和固体产物；快速热裂解则在短时间内升温，气体停留时间短；而闪速热裂解要求反应条件更为严格，升温速率极高，冷却速率也非常快。

在快速热解过程中，生物质原料在无氧环境下快速加热，引发大分子分解，产生气体、可凝性挥发物和少量焦炭。

这些可凝性挥发物冷却后形成生物油，它呈现深棕色或深黑色，带有焦味。

生物油具有高密度（约1200Kg/m³），酸性（pH值2.8～3.8），水分含量15%～30%，以及较低的热值（14～18.5MJ/Kg）等物理特性。

碱裂解法提质粒的缺陷有哪些，用此法提野生菌株质粒会如何

1.对于较难破壁的细胞，需要溶菌酶或煮沸进行处理2.裂解液的时间把握要准确，过短，不易裂解；过长，会导致质粒DNA不可逆变性，及基因组DNA断裂，混入质粒3.对于低拷贝质粒，需添加氯霉素或者增加裂解液碱裂解法提质粒的技术已经很成熟了，对于一般的提取都没有什么问题。

你在提取的过程中需要观察，难以破壁，就需要参照1；溶液非常粘稠，需要参照3。

管式裂解炉的炉型

目前国际上应用较广的管式裂解炉有短停留时间炉、超选择性炉、林德- 西拉斯炉、超短停留时间炉。

短停留时间炉是鲁姆斯公司在60和70年代开发的炉型（SRT）,有三种:即SRT-Ⅰ、SRT-1Ⅱ及SRT-Ⅲ型（图2），其中SRT-Ⅱ又可分为高选择性(HS)和高生产能力 (HC)两种。

SRT-Ⅰ型由等径管组成；SRT-Ⅱ及SRT-Ⅲ则为前细后粗的变径管，四股平行进料以强化前期加热，缩短停留时间和后期降低烃分压,从而提高选择性,增加乙烯产率。

由于三种反应管采用了不同的管径及排列方式，其工艺特性差异较大（见表）。

SRT 型炉是目前世界上大型乙烯装置中应用最多的炉型。

中国的燕山石油化工公司，扬子石油化工公司和齐鲁石油化工公司的 300kt乙烯生产装置均采用此种裂解炉。

超选择性裂解炉简称USC炉。

它是美国斯通－韦伯斯特公司在70年代开发的一种炉型，炉子的基本结构与SRT炉大体相同，但反应管由多组 W型变径管组成（图3），每组四根管,前两根材质为HK-40,后两根为HP-40，全部离心浇铸和内部机械加工平整,管径由小到大，一般为50～83mm,长为10～20m。

按照生产能力的要求，每台炉可装16、24或32个管组，裂解产物离开反应管后迅速进入一种专用急冷锅炉(USX),每两组反应管配备一个急冷锅炉。

USC炉的主要技术特性为:①采用多组小口径管并双面辐射加热,炉管比表面较大，加热均匀且热强度高,从而实现了0.3s以下的短停留时间。

②采用变径管以降低过程的烃分压。

短的停留时间和低的烃分压使裂解反应具有良好的选择性。

USC炉单台炉子乙烯年生产能力可达 40kt。

中国大庆石油化工总厂以及世界上很多石油化工厂都采用它来生产乙烯及其联产品。

林德－西拉斯裂解炉简称LSCC炉。

是林德公司和西拉斯公司在70年代初合作研制而成的一种炉型。

炉子的基本结构与SRT炉相似。

炉膛中央吊装构形特殊的反应管（图4）,每组反应管是由12根小口径管（前8根组成4对平列管,后4根组成两对平列管）以及4根中口径管（由4根管组成两对平列管）和一根大口径管组成，管径为6～15cm，管总长45～60m。

裂解产物离开反应管后立即进入急冷锅炉骤冷。

LSCC炉反应器的特点是原料入口处为小口径管双排双面辐射加热，物料能迅速升温，缩短停留时间，后继的反应管则为单排双面辐射，管径采取逐管增大方式以达到降低烃分压的目的。

物料在反应管中的停留时间为0.2～0.4s。

短停留时间和低烃分压使裂解反应具有较高的选择性，乙烯产率高。

LSCC裂解炉在工业上得到一定的应用，单台炉的乙烯年产量可达70kt。

超短停留时间裂解炉简称USRT炉，或称毫秒裂解炉。

是美国凯洛格公司和日本出光石油化学公司在70年代末共同开发成功的新型管式裂解炉。

炉子由十多根直径约为2.54cm,长约10m的单根直管并联组成。

反应管吊在辐射室中央，由底部烧嘴进行双面辐射加热。

物料由下部进入上部离开并迅速进入专用的USX型急冷锅炉,每两根反应管合用一个USX，多个USX合接一个二次急冷锅炉。

裂解过程停留时间可低于100ms,从而显著提高了反应的选择性。

同传统的管式裂解炉相比，乙烯相对收率约可提高10%，甲烷和燃料油则有所减少。

USRT炉单台炉的乙烯年产量为50～60kt。

此种炉首次应用于日本出光石油化学公司所属千叶化工厂的年产300kt乙烯的生产装置上。

中国兰州石油化学公司也将采用这种裂解炉生产乙烯。

除了上述几种主要炉型外，工业上曾得到应用的还有日本三菱倒梯台炉（采用椭圆形裂解反应管）、法国石油研究院(IFP)的梯台炉、美国福斯特-惠勒梯台炉、多区炉等，但这些炉子现已很少为生产厂采用。