CN103124712B - 多级生物质转化 - Google Patents

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Abstract

用于在具有至少两个不同反应区的反应器中转化固体颗粒生物质的多级方法和系统。将下部反应区配置为优化生物质到热解产物的热解，同时将上部反应区配置为有效裂化热解产物。可控制相对停留时间和/或上部反应区和下部反应区的温度以优化产物质量和产率。

Description

多级生物质转化
发明背景
1.发明领域
本发明一般地涉及生物质到有用的中间体和/或终产物的转化。更特别地，本发明涉及用于将固体颗粒生物质转化为可用于运输燃料、石油化工产品和/或专用化学品的气体和液体产品的方法和设备。
2.相关领域描述
由于其成本低和广泛存在，生物质是产生“绿色”液体燃料的理想原料。通过利用生物质作为原料，我们对用于能源需求的化石燃料的依赖性可能会减少。
在利用生物质的能源潜力的尝试中，已经开发许多将生物质转化为燃料和/或专用化学品的方法。常规的生物质转换方法的实例包括燃烧、气化、缓慢热解、液化和酶转化。不管它们转化生物质的潜力，许多上述提及的方法已经表现出缺陷。例如，燃烧局限于立即热量应用并且不产生任何有用的产物。气化需要大量的能量来提供产生合成气所需的必要高温(800-1,300℃)，该合成气是具有有限应用的低能量燃料气体。缓慢热解和液化都需要在反应器中长的停留时间，而且产生低质量产率的所需液体或气体产物。此外，缓慢热解和液化的液体产物在被用作生物燃料前通常需要相当大的二次升级。最后，酶转化花费相当多的时间，需要昂贵的设备，而且其产物需要广泛的升级以成为商业可行的。
快速热解通常被公认为是提供固体生物质材料转化为生物燃料和/或专用化学品的最有前景的途径。快速热解依赖于生物质燃料的快速加热速率、反应器中短的停留时间以及从反应区的快速冷却。因此，产生更大产率的所需液体产物，而降低不需要的诸如炭、焦炭和灰分的反应产物的产率。通过热解产生的液体产物通常被称为“热解油”；然而，当衍生自生物质时，其通常称作“生物油”。生物油有许多有用的终端用途应用，如在运输燃料、石油化工产品、专用化学品中和/或作为食品添加剂(烟熏液)。
尽管其公认为从生物质产生生物油的优越方法，仍然进行许多研究来确定哪种反应器配置可以最好地促进快速热解反应。近来，已经聚焦在烧蚀反应器、旋风分离器和流化反应器上，以提供快速热解需要的快速加热速率。流化床反应器，包括提升管反应器和流化固定床反应器，基于它们在炼油厂中的应用，由于它们在现有基础设施中普遍存在性，已经成为许多研究的基础。
前面的利用提升管反应器的快速热解方法已经产生低质量生物油。例如，美国专利号5,961,786公开了用于将木材颗粒转化为烟熏液调料产品(生物油)的方法。该方法使用输送反应器，通过诸如沙子、沙子/催化剂混合物或二氧化硅-氧化铝催化剂的热的热传递颗粒来供应热量。尽管该方法产生相对高的50-65％的生物油产率，产生的生物油具有“烟熏液”食品调料产品所需要的性质(低pH，高氧含量和褐变倾向)，但是其具有液体燃料的不期望的性质。
基于前述，亟需提供高产率的高品质液体燃料如生物油的有效且经济的生物质转化方法。
发明概述
在本发明的一个实施方案中，提供了生物质转化方法，包括下列步骤：(a)使固体颗粒生物质在提升管反应器的下部反应区热解以产生初始热解产物；(b)将热修正介质与初始热解产物结合来形成热修正的产物混合物，其中热修正介质具有与初始热解产物的温度基本上不同的温度；以及(c)将至少一部分热修正的产物混合物在提升管反应器的上部反应区裂化以产生裂化的热解产物。为了促进该过程，在上部反应区的蒸汽组分停留时间比在下部反应区的蒸汽组分停留时间至少多50％。
在本发明的另一个实施方案中，提供了生物质转化方法，包括下列步骤：(a)使固体颗粒生物质在提升管反应器的下部反应区热解以将至少50重量％的固体颗粒生物质转化为初始热解产物的蒸汽组分，其中下部反应区在热解过程中保持为250-750℃的平均热解温度；(b)将猝灭介质与初始热解产物结合来形成猝灭的产物混合物，其中猝灭介质的温度比初始热解产物的温度至少低20℃；以及(c)将至少部分的猝灭的产物混合物在提升管反应器的上部反应区催化裂化以产生裂化的热解产物。上部反应区维持为比平均热解温度至少低10℃的平均裂化温度。此外，上部反应区的平均水平横截面积比下部反应区的平均水平横截面积至少高50％。
在本发明的另一个实施方案中，提供了用于将固体颗粒生物质转化为生物油的设备。该设备包括提升管反应器和温度控制系统。所述提升管反应器界定了下部反应区和上部反应区。将温度控制系统配制为将热修正介质引入在与上部反应区和下部反应区结合点接近位置的提升管反应器。上部反应区的平均水平横截面积比下部反应区的平均水平横截面积至少高50％。
附图简述
在此参照下列附图描述本发明的实施方案，其中：
图1是利用依照本发明一实施方案配置的多级提升管反应器的示例性生物质转化系统的图表；以及
图2例示依照本发明一实施方案配置的多级提升管反应器。
图3例示热热解和催化速率常数作为与生物质转化相关的反应温度的函数的图表。
发明详述
图1描述了将多级提升管反应器12用于促进生物质热化学转化的示例性生物质转化系统10。应当理解，图1所示的生物质转化系统10仅为能使本发明具体化的系统的一个实例。许多其他的生物质转化系统的配置可与本发明结合使用。现将详细描述图1例示的该特定生物质转化系统10。
图1的生物质转化系统10包括用于向生物质供给系统16供应生物质的生物质源14。生物质源14可以是，例如加料斗、储料仓、轨道车、长途运输拖车或可保存或者储存生物质的任何其他物体。在一个实施方案中，提供给生物质供给系统16的生物质材料是平均粒径为50μm-2mm、100μm-1mm或100μm-700μm的固体颗粒生物质形式。
通过生物质源14提供的生物质材料的组分可非常多样化。在一个实施方案中，生物质材料包含纤维素。合适的含纤维素的材料的实例包括藻类、废纸和/或棉绒。在另一实施方案中，生物质材料包含木质纤维素。合适的木质纤维素材料的实例包括：林业废材，例如木屑、锯屑、制浆废料和树枝；农业废料，例如玉米秸秆、麦秸和甘蔗渣；和/或能源作物，例如桉属植物、柳枝稷和矮林。
而在生物质供给系统16中，生物质材料可经受许多预处理以促进后续转化反应。这类预处理可包括干燥、焙烧、烘焙、除盐作用、蒸汽爆发、机械搅动和/或它们的任意组合。
生物质供给系统16将生物质材料引入提升管反应器12的下部反应区18。在提升管反应器12的下部反应区18中，生物质材料与来自提升气源20的向上流动的气体以及与来自再生器22的固体颗粒(例如，催化剂)结合。固体生物质颗粒和引入下部反应区18的再生的颗粒被提升气体夹带，并通过下部反应区18向上升起。
引入下部反应区18的提升气体可以是任何多种基本上无氧的气体。示例性提升气体包括惰性气体(例如氮气、蒸汽、或CO2)、还原气体(例如氢气或CO)和氢气供体(例如低级链烷烃)。如下面进一步详细的讨论，来自再生器22的固体颗粒可包括裂化催化剂颗粒和/或无机热载体颗粒。
将下部反应区18配置为促进短的停留时间和用于生物质有效热解所必需的快速加热。而在下部反应区18中，至少一部分固体颗粒生物质经受热解以形成初始热解产物，其包括气体、蒸汽和固体反应产物。气体产物可包括二氧化碳、一氧化碳和相对少量的氢、甲烷和乙烯。固体反应产物可包括焦炭、炭和残留的生物质。蒸汽组分是可在反应过程的随后阶段最终浓缩为液体燃料(例如生物油)的反应产物。
在提升管反应器12的下部反应区18中进行的热解反应可由热热解或催化热解构成。本文所用，“热解”指的是在基本无氧的环境中通过加热原料而引起的生物质的化学转化。在一个实施方案中，在诸如氮气的惰性气体存在下进行热解。可选择地，热解可以在还原气体如氢气、一氧化碳、蒸汽或其任意组合的存在下进行。
当催化剂被引入提升管反应器12的下部反应区18中时，这种催化剂可以是来自新鲜/补充催化剂源24的新鲜催化剂和/或来自再生器22的再生催化剂。在供选择的实施方案中，催化剂可以在引入下部反应区18之前与固体颗粒生物质物理混合和/或浸入该固体颗粒生物质。
提升管反应器12中使用的催化剂可以包括固体酸，例如沸石。合适的沸石的实例包括ZSM-5和沸石-Y。此外，催化剂可以包括超强酸。合适的超强酸的实例包括氧化锆、二氧化钛、氧化铝、二氧化硅-氧化铝和/或黏土的磺化的、磷化的或者氟化的形式。在另一实施方案中，催化剂可以包括固体碱。合适的固体碱的实例包括金属氧化物、金属氢氧化物和金属碳酸盐。特别地，碱金属、碱土金属、过渡金属和/或稀土金属的氧化物、氢氧化物和碳酸盐是合适的。其他合适的固体碱是层状双氢氧化物、混合的金属氧化物、水滑石、类水滑石材料、黏土和/或其组合。如本文所用，术语“类水滑石材料”指的是具有水滑石的结构但其中二价金属不是镁和/或三价金属不是铝的材料。在又一实施方案中，催化剂也可以包括氧化铝，例如α-氧化铝。
已经发现在所述方法中使用的催化剂优选具有低度到中度的催化活性，因为太高的催化活性容易导致热解产物的过度裂化。因此，包含煅烧的材料的催化剂是期望的。特别地，已经在高于500℃或甚至高于1,000℃的温度煅烧的催化剂材料可能最期望的。煅烧的材料的适合的实例包括煅烧过的、优选经过等温煅烧的黏土材料。高岭土是合适的黏土的实例。黏土材料可包括衍生自碱土金属、过渡金属和/或稀土金属的氧化物、氢氧化物、碳酸盐或羟基碳酸盐。
应当指出，固体生物质材料通常包含矿物质。公认诸如碳酸钾的这些材料中的一些可在生物质材料热解中具有催化活性。尽管在下部反应区18中发生化学转化过程时通常存在这些材料，但它们不被认为是催化剂。
使下部反应区18的温度优化以促进生物质原料的热解。下部反应区18中的平均热解温度维持在200-1,000℃、250-750℃或300-600℃。
在一个实施方案中，在下部反应区18中进行的热解反应将至少约25重量％的固体颗粒生物质转化为初始热解产物的蒸汽组分。在另一实施方案中，热解反应将至少约50重量％的固体颗粒生物质转化为蒸汽组分。在另一个实施方案中，热解反应将至少约75重量％的固体颗粒生物质转化为蒸汽组分。
如上所述，在下部反应区18的停留时间需要相对短。因此，蒸汽组分在下部反应区18的停留时间(即“蒸汽组分停留时间”)是0.1-5秒或0.5-3秒。
根据在下部反应区18中的生物质的热解，所得初始热解产物可以立即向上通过过渡区26并运送进入提升管反应器12的上部反应区28。如图1所描述，来自温度控制系统30的热修正介质可在过渡区26或过渡区26附近被引入提升管反应器12。热修正的产物混合物通过初始热解产物与热修饰介质结合而形成。
热修正介质具有跟与其结合的初始热解产物基本上不同的温度。例如，热修正介质可具有跟与其结合的初始热解产物的温度相比至少20℃差异、至少50℃差异或至少100℃差异的温度。在一个实施方案中，热修正介质的温度低于初始热解产物的温度，以便在进入上部反应区28之前猝灭/降低初始热解产物的温度。在此类实施方案中，热修正可被称作“猝灭介质”。在另一实施方案中，热修正介质的温度高于初始热解产物的温度，以便在进入上部反应区28之前提高初始热解产物的温度。
如图1所描述，各种源可独自地或组合地使用以给温度控制系统30提供热修正介质。因此，热修正介质可由液体热解产物、气体热解产物、裂化催化剂颗粒、蒸汽、提升气体、无机固体颗粒和/或其任意组合构成。在一个实施方案中，冷却和浓缩的液体热解产物可包括水和/或浓缩的生物油，可用作热修正介质。
如上所述，在将热修正介质与初始热解产物结合后，所得热修正的产物混合物被引入提升管反应器12的上部反应区28。在上部反应区28中，至少一部分热修正的产物混合物经受裂化(例如催化裂化)以产生裂化的热解产物。
上部反应区28可维持在与下部反应区18中的平均热解温度至少10℃差异、至少50℃差异或至少75℃差异的平均裂化温度。在一个实施方案中，上部反应区28的平均裂化温度低于下部反应区18中的平均热解温度。在另一个实施方案中，上部反应区28中的平均裂化温度高于下部反应区18中的平均热解温度。
为了促进初始热解产物的裂化，上部反应区28可具有比下部反应区18的平均水平横截面积更大的平均水平横截面积。特别地，上部反应区28的平均水平横截面积可比下部反应区18的平均水平横截面积大至少50％、至少150％或至少400％。
上部反应区28的更大的平均水平横截面积可以允许更长的停留时间，这可能对于优化初始热解产物的裂化是有益的。例如，蒸汽组分在上部反应区28的停留时间可以比蒸汽组分在下部反应区18的停留时间多至少50％、至少150％或至少400％。蒸汽组分在上部反应区28的停留时间可以是1-20秒或者2-10秒。
在上部反应区28中进行的裂化反应将存在于初始热解产物中的非挥发性蒸汽组分(即，高沸点组分)转化为挥发性蒸汽组分(即，低沸点组分)。如本文所用，“挥发性组分”是在172帕斯卡下，在低于200℃的温度下蒸发的组分，反之“非挥发性组分”在172帕斯卡下，在高于或等于200℃的温度下蒸发。在本发明的实施方案中，在上部反应区28中进行的裂化反应可将至少10重量％、至少25重量％或至少50重量％的非挥发性蒸汽组分转化为挥发性蒸汽组分。
在上部反应区28中进行的裂化反应可使排出上部反应区28的裂化的热解产物具有与引入上部反应区28的初始热解产物相比增强的芳香性。例如，排出上部反应区28的裂化的热解产物中的芳香烃的浓度，按重量比计，可以比初始热解产物中的芳香烃的浓度高至少10％、至少25％或至少50％。此外，上部反应区28中进行的反应可使排出上部反应区28的裂化的热解产物具有与引入上部反应区28的初始热解产物相比增加的无氧烃含量。上部反应区28中产生的这些额外的烃可通过进一步裂化和/或脱氧初始热解产物的组分而产生。因此，排出上部反应区28的裂化的热解产物中的无氧烃的浓度，按重量比计，可以比初始热解产物中的无氧烃的浓度高至少10％、至少25％或至少50％。此外，上部反应区28中进行的裂化反应可导致热解产物中的一氧化碳、二氧化碳和水的累积数量增加。因此，排出上部反应区28的裂化的热解产物中的一氧化碳、二氧化碳和水的累积浓度，按重量比计，可以比初始热解产物中的一氧化碳、二氧化碳和水的累积浓度高至少10％、至少25％或至少50％。
裂化的热解产物和提升气体通过上部反应区28顶部的出口从提升管反应器12中排放。然后，裂化的热解产物传送至固体分离器32以去除固体，例如失活催化剂颗粒、生物质中的无机组分、无机污染物、未转化的生物质、炭和/或焦炭。固体分离器32可以是任何本领域已知的用于从蒸汽/气体去除固体的装置。合适的固体分离器32的一个实例是旋风分离器。
固体分离器32中去除的固体可被送至剥离器34以去除其中的挥发性物质。随后，剥离的固体可按规定路线发送至温度控制系统30、提升管反应器12的下部反应区18和/或再生器22。
在再生器22中，燃烧焦炭和未转化的生物质并且再生失活催化剂颗粒。排出再生器22的热的再生催化剂和任何其他的组分可按规定路线发送至温度控制系统30和/或至提升管反应器12的下部反应区18。如图1所描述，在引入下部反应区18之前，再生的催化剂可以由来自新鲜/补充催化剂源24的新鲜裂化催化剂补充。
排出固体分离器32的气体和蒸汽组分可按规定路线发送至冷凝器36以冷凝出生物油。在一个实施方案中，冷凝器36也用作分馏器以从生物油中去除多余的水。如图1所描述，从冷凝器36回收的一部分生物油和/或水可按规定路线发送至温度控制系统30以用作全部的或者部分的热修正介质。
温度控制系统30可接收来自各种源的固体、液体和/或蒸汽。例如，如图1所示，温度控制系统30可以以流体流动连通方式与一个或多个下列装备连接：剥离器34的固体出口、冷凝器/分馏器36的生物油出口、冷凝器/分馏器36的水出口、再生器22的出口、新鲜/补充催化剂源24、蒸汽源38和/或提升气体源20。
温度控制系统30可以采取各种形式。例如，温度控制系统30可以仅为管道、泵或传送机以从一个或多个源接受介质，然后向提升管反应器12供应热修正介质。或者，温度控制系统30可以使用用于组合、加热和/或冷却不同流的已知类型的设备的组合。不管温度控制系统30的具体配置，其主要功能是控制温度、组成和/或引入提升管反应器12的热修正介质的进给速率。通过控制热修正介质的这些参数，温度控制系统30与下部反应区18相比增加或降低了上部反应区28的温度以便提供最佳反应条件。
图2提供适合与本发明一起使用的提升管反应器12的更详细的视图。应当理解，仅以例示目的来包括图2描述的提升管反应器12，并且除非另有所指，不旨在限制本发明的范围。图2示出两级提升管反应器12，其具有下部反应区18、上部反应区28和在下部反应区18和上部反应区28之间的过渡区26。生物质、提升气体和裂化催化剂通过不同的入口而注入下部反应区18。
图2示出下部反应区18和上部反应区28的尺寸。在一个实施方案中，上部反应区28的直径(Du)基本上大于下部反应区18的直径(Dl)以便提供下部反应区18的最佳热解条件和上部反应区28的最佳裂化条件。此外，优化下部反应区18和上部反应区28的长度(Ll、Lu)以增强热解和裂化反应。下部反应区18可具有的长度/直径比(Ll/Dl)为2-20或4-10，而上部反应区28可具有的长度/直径比(Lu/Du)为2-20或4-10。
如先前所讨论，来自下部反应区18的初始热解产物在进入上部反应区28之前穿过过渡区26。过渡区26的水平横截面积朝向上部反应区28向上增加，以便导致上部反应区28比下部反应区18直径增加。
在图2描述的实施方案中，热修正介质被引入提升管反应器12的过渡区26。在其他实施方案中，热修正介质可被引入下部反应区18的三分之一顶部中、过渡区26中和/或上部反应区28的三分之一底部中的任何地方。
实施例
图3绘制了热热解和催化速率常数作为生物质转化相关的反应温度的函数。热解速率常数以单位sec-1(赫兹，图中的“HZ”)来表达，并且催化速率常数以m3/kg·sec计。图3证明热解速率常数相比于催化速率常数具有更大的温度敏感度。热解速率常数基于公开的文献中得到的典型数据。催化速率常数基于实验室规模装置而进行的测量，其中南方黄松木屑被转化成反应产物，包括生物油。在生物质转化领域普遍已知，在相对低的反应温度下的操作对整体油产率有正面影响。由于热解反应速率对温度的敏感度，在低于450F温度下的操作可能需要实际上不可行的反应器停留时间。通过在相对更高的温度下，在相对低的停留时间区域中进行生物质热解，可随后在期望的低温范围下，在相对高的停留时间区域中进行催化升级。由于催化反应速率常数对反应温度具有相对较低的敏感度，整个热解和裂化升级过程可在实际设计限制内的反应器几何尺寸孔(geometrieswell)中实施。
以上所描述的本发明的优选形式仅用作例示，不应以限制含义用于解释本发明的范围。本领域技术人员可容易地进行上述示例性实施方案的修改，而不背离本发明精神的范围。
发明人在此声明，他们旨在依靠等同原则来确定和评估本发明的合理平等的范围，因为它涉及非实质性背离但在下列权利要求所示本发明文字范围之外的任何设备。

Claims (24)

1.生物质转化方法，包括：
(a)使固体颗粒生物质在提升管反应器的下部反应区热解以由此产生初始热解产物；
(b)将热修正介质与所述初始热解产物结合以由此形成热修正的产物混合物，其中所述热修正介质具有与所述初始热解产物温度不同的温度；以及
(c)使至少一部分的所述热修正的产物混合物在所述提升管反应器的上部反应区裂化以由此产生裂化的热解产物，其中蒸汽组分在所述上部反应区的停留时间比蒸汽组分在所述下部反应区的停留时间多至少50％；并且其中所述上部反应区的平均水平横截面积比所述下部反应区的平均水平横截面积多至少50％。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述蒸汽组分在所述下部反应区的停留时间为0.1-5秒。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述蒸汽组分在所述上部反应区的停留时间比所述蒸汽组分在所述下部反应区的停留时间多至少150％。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述蒸汽组分在所述下部反应区的停留时间为0.5-3秒，其中所述蒸汽组分在所述上部反应区的停留时间比所述蒸汽组分在所述下部反应区的停留时间多至少400％。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述热修正介质的温度与所述初始热解产物的温度有至少20℃的差异。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述热修正介质的温度低于所述初始热解产物的温度。
7.如权利要求1所述的方法，其中将所述下部反应区保持在平均热解温度，并且将所述上部反应区保持在平均裂化温度，其中所述平均热解温度是200-1,000℃，其中所述平均裂化温度比所述平均热解温度低至少10℃。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述平均热解温度是300-600℃，其中所述平均裂化温度比所述平均热解温度低至少50℃。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述热修正介质包括液体热解产物、气体热解产物、裂化催化剂颗粒、蒸汽、提升气体和/或无机固体颗粒。
10.如权利要求1所述的方法，其中步骤(a)的所述热解将至少约25重量％的所述固体颗粒生物质转化为所述初始热解产物的蒸汽组分。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述初始热解产物的蒸汽组分包括挥发性组分和非挥发性组分，其中所述挥发性组分在172帕斯卡下，在低于200℃的温度下蒸发，并且所述非挥发性组分在172帕斯卡下，在高于或等于200℃的温度下蒸发，其中步骤(c)的所述裂化将至少10重量％的所述初始热解产物的非挥发性组分转化为蒸汽组分。
12.如权利要求11所述的方法，其中步骤(a)的所述热解将至少约50重量％的所述固体颗粒生物质转化为所述初始热解产物的蒸汽组分，其中步骤(c)的所述裂化将至少25重量％的所述初始热解产物的非挥发性组分转化为蒸汽组分。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述裂化的热解产物具有下列多种特征之一：
(i)无氧烃的浓度，按重量比计，比所述初始热解产物中的无氧烃浓度高至少10％，
(ii)芳香烃的浓度，按重量比计，比初始热解产物中的芳香烃浓度高至少10％，和/或
(iii)一氧化碳、二氧化碳和水的累积浓度，按重量比计，比初始热解产物中一氧化碳、二氧化碳和水的累积浓度高至少10％。
14.如权利要求1所述的方法，还包括将裂化催化剂引入所述下部反应区，其中所述步骤(c)的裂化包括催化裂化。
15.生物质转化方法，包括：
(a)使固体颗粒生物质在提升管反应器的下部反应区热解以由此将至少50重量％的所述固体颗粒生物质转化为初始热解产物的蒸汽组分，其中将所述下部反应区在所述热解过程中保持在250-750℃的平均热解温度；
(b)将猝灭介质与所述初始热解产物结合以由此形成猝灭的产物混合物，其中所述猝灭介质的温度比所述初始热解产物的温度低至少20℃；以及
(c)使至少一部分的所述猝灭的产物混合物在所述提升管反应器的上部反应区催化裂化以由此产生裂化的热解产物，其中将所述上部反应区保持在比所述平均热解温度低至少10℃的平均裂化温度，其中所述上部反应区的平均水平横截面积比所述下部反应区的平均水平横截面积多至少50％。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述上部反应区的平均水平横截面积比所述下部反应区的平均水平横截面积多至少150％。
17.如权利要求15所述的方法，其中蒸汽组分在所述上部反应区的停留时间比蒸汽组分在所述下部反应区的停留时间多至少50％。
18.如权利要求15所述的方法，其中所述蒸汽组分在所述下部反应区的停留时间是0.5-3秒，其中所述蒸汽组分在所述上部反应区的停留时间比所述蒸汽组分在所述下部反应区的停留时间多至少400％。
19.如权利要求15所述的方法，其中所述猝灭介质包括液体热解产物、气体热解产物、裂化催化剂颗粒、蒸汽、提升气体和/或无机固体颗粒。
20.用于将固体颗粒生物质转化为生物油的设备，所述设备包括：
提升管反应器，其界定下部反应区和上部反应区；以及
温度控制系统，其用于将热修正介质引入在所述上部反应区和下部反应区结合点的邻近位置的所述提升管反应器，
其中所述上部反应区的平均水平横截面积比所述下部反应区的平均水平横截面积多至少50％。
21.如权利要求20所述的设备，其中所述上部反应区的平均水平横截面积比所述下部反应区的平均水平横截面积多至少150％。
22.如权利要求20所述的设备，其中所述下部反应区的长度与直径比(Ll/Dl)为2-20，并且所述上部反应区的长度与直径比(Lu/Du)为2-20。
23.如权利要求20所述的设备，其中所述上部反应区的平均水平横截面积比所述下部反应区的平均水平横截面积多至少400％，其中所述下部反应区的Ll/Dl比为4-10，其中所述上部反应区的Lu/Du比为4-10。
24.如权利要求20所述的设备，其中所述提升管反应器包括布置在所述上部反应区和下部反应区之间的过渡区，其中所述过渡区的水平横截面积向上增加，其中所述温度控制系统配置为将所述热修正介质引入所述过渡区。
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