CN101486953B - 生物油超临界酯化改性工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供生物油超临界酯化改性工艺。生物油高压泵和甲醇高压泵加入的反应原料经过静态混合器混合均匀后，先通过二级换热器和改性生物油换热，再通过一级换热器与酯化反应混合物换热，然后通过加热炉加热后进入超临界酯化塔；酯化反应混合物换热后通过醇回收塔，得到改性生物油和醇；醇返回甲醇高压泵前循环使用，改性生物油回收热量后经过油水分离罐分出水后作为产品排出。
Description
一、技术领域
本发明涉及生物油超临界酯化改性工艺，属于生物质能源技术领域。
二、背景技术
生物油是生物质的一种热裂解液体产品，碳、氢和氧含量占99.7％以上，是复杂含氧有机物与水组成的混合物，富含酸、醛、酯、醚、缩醛、半缩醛、酮醇、酚类等含氧有机物，热值较低(一半在20MJ/kg左右)。未精制的生物油的水和氧含量高(40％左右)、含有大量的有机羧酸，PH值较低(2-3)、挥发性低、不稳定且易腐蚀，不能直接作为车用燃料而仅作为低端产品使用。为了将其转化为优质的燃料油，目前改质的方法主要有催化加氢、催化裂解和催化酯化。但生物油催化加氢需要消耗大量的氢气，反应条件苛刻，投资和操作费用巨大，急需开发高效催化剂，其中的氧元素以CO2和H2O的形式脱除，液收降低；催化裂解也是生物油中氧元素以CO2和H2O的形式脱除，裂解催化剂易结焦，液收过低，急需开发高效催化剂；催化酯化充分利用了生物油的氧元素，液收高，但酯化效率较低，催化剂回收利用较困难，处理成本较高。生物油超临界酯化可以发挥催化酯化的优点，又具有酯化效率高、不存在催化剂回收利用的难题，但该技术研究刚刚起步，继续开发生物油超临界酯化的工艺和装置。
三、发明内容
本发明的目的就是为了克服现有技术存在的不足而提供生物油超临界酯化改性工艺。按照油醇比1∶1.1-3的比例生物油高压泵和醇高压泵加入压力不低于8MPa的生物油和醇经过静态混合器混合均匀后，先通过二级换热器和改性生物油换热，再通过一级换热器与酯化反应混合物换热，然后通过加热炉加热到该压力下该醇的饱和温度后进入超临界酯化塔反应；酯化反应混合物换热后通过醇回收塔分离，塔顶甲醇蒸汽经冷凝器冷凝，得到改性生物油和醇；醇返回甲醇高压泵前循环使用，改性生物油回收热量后经过油水分离罐分出水后作为产品排出。
超临界酯化塔为填料塔，其填料是规整填料或散堆填料，材质为耐酸腐蚀的金属、陶瓷或玻璃等。
醇为甲醇或乙醇。
四、附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
附图说明如下：1.生物油高压泵2.甲醇高压泵3.静态混合器4.一级换热器5.二级换热器6.加热炉7.超临界酯化塔8.醇回收塔9.冷却器10.油水分离罐
五、具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的介绍：图1所示，按照油醇比1∶1.1-3的比例生物油高压泵(1)和甲醇高压泵(2)加入压力不低于8MPa的生物油和醇经过静态混合器(3)混合均匀后，先通过二级换热器(5)和改性生物油换热，再通过一级换热器(4)与酯化反应混合物换热，然后通过加热炉(6)加热到该压力下该醇的饱和温度后进入超临界酯化塔(7)反应；酯化反应混合物换热后通过醇回收塔(8)分离，塔顶甲醇蒸汽经冷凝器(9)冷凝，得到改性生物油和醇；醇返回甲醇高压泵(2)前循环使用，改性生物油回收热量后经过油水分离罐(10)分出水后作为产品排出。
超临界酯化塔(7)为填料塔，其填料是规整填料或散堆填料，材质为耐酸腐蚀的金属、陶瓷或玻璃等。醇为甲醇或乙醇。
本发明所提出的生物油超临界酯化改性工艺具有以下优点：
①酯化效率高，液收高，无催化剂的消耗和回收利用，操作简单方便；②反应温度均匀稳定，易于控制，转化率稳定；③热能利用合理，无堵塞；④装置简单，处理能力大，投资少。
Claims (2)
1.生物油超临界酯化改性工艺，其技术特征在于按照油醇比1∶1.1-3的比例生物油高压泵和醇高压泵加入压力不低于8MPa的生物油和醇经过静态混合器混合均匀后，先通过二级换热器和改性生物油换热，再通过一级换热器与酯化反应混合物换热，然后通过加热炉加热到该压力下该醇的饱和温度后进入超临界酯化塔反应；酯化反应混合物换热后通过醇回收塔分离，塔顶甲醇蒸汽经冷凝器冷凝，得到改性生物油和醇；醇返回甲醇高压泵前循环使用，改性生物油回收热量后经过油水分离罐分出水后作为产品排出。
2.根据权利要求1所提供的生物油超临界酯化改性工艺，其特征在于超临界酯化塔为填料塔，其填料是规整填料或散堆填料，材质为耐酸腐蚀的金属、陶瓷或玻璃等。
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