CN101787304A - 一种生物汽、柴油的去水工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生物汽、柴油的去水工艺，属于生物质炼油工艺领域。其包括分层蒸馏步骤，分离苯步骤及分离水和中碳醇步骤，本发明将生物油制备过程中的80℃-117℃之间的馏份，进行了很好的应用，在确保去水的前提下，回收了宝贵的化工资源，提高了燃料热值，节约了大量的能源。
Description
技术领域
本发明涉及以碳水化合物生物质为原料的炼油工艺领域，尤其涉及一种生物汽、柴油的去水工艺，属于生物质炼油工艺领域。
背景技术
我国生物质废弃物产量很大，约8.7亿吨/年，将生物质废弃物转变为汽、柴油是国家的战略方针。生物燃料油大都含有水份，若不去掉将降低该燃料的热值并浪费了能源，一般生物油含有相当一部分水，约10-15％，所以生物油一般都作为低热值30-35MJ/kg燃料油销售，价格低廉，去掉水分后不仅热值增高，在去水的同时能得到宝贵的化工原料。但是，用一般简单的蒸馏100℃左右是去不掉生物油水份的，这是因为：
1.生物油中含有苯环芳烃。它与水可以组成共沸，甲苯沸点为80.4℃，水的沸点为100℃，它们混合时，就在80-100℃之间共沸。如甲苯为81.4％，水为18.6％，共沸点为84.1℃。
2.生物油中含有中碳醇(正丁醇、异丁醇、叔戊醇，它们的沸点分别为117.1℃，108.1℃，101.8℃)，同理，它们与水的共沸点在100℃-117.7℃之间。
如果，我们舍掉80℃-117℃之间的馏份，就必然损失了宝贵的化工原料苯、芳烃、中碳醇。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题，经过精心研制和苦心钻研，提供了一种生物汽、柴油的去水工艺，在确保去水的前提下，回收好宝贵的化工资源，解决了现有技术中燃料热值低，能源浪费严重的问题。
本发明的技术方案包括下述步骤：
分层蒸馏：将含水生物油送入常压蒸馏装置，进行分层蒸馏，回收80℃-120℃之间的含苯、水、中碳醇的馏分液体；
分离苯：将上述含苯、水、中碳醇的馏分液体冷却至常温送入分层器，将苯分离出来；
分离水和中碳醇：将上述已分离出苯的含水、中碳醇的液体输入中碳醇塔系，加热到100℃-120℃产生蒸汽，蒸汽再依次进入冷凝器和分层器，将水和中碳醇分离出来。
所述的分层蒸馏的步骤中，79℃的馏分作为馏出液；200℃的馏分通过冷凝器冷凝后进入汽油罐；360℃的馏分通过冷凝器冷凝后进入柴油罐。
所述的分离苯的步骤中，所述的分层器为带有瓶颈的分层器。
所述的分离水和中碳醇的步骤中，含水、中碳醇的蒸气冷凝时产生两个液相，上层为富中碳醇相，下层为富水相，富中碳醇进入中碳醇塔回收中碳醇，富水相进入水塔得到水。
本发明的优点效果如下：
本发明将生物油制备过程中的80℃-117℃之间的馏份，进行了很好的应用，在确保去水的前提下，回收了宝贵的化工资源，提高了燃料热值，节约了大量的能源。
本发明解决了现有技术中，本领域人员一直渴望解决的技术难题，并且本发明工艺简单，成本低，操作方便，适于推广应用，具有一定的经济价值和社会价值。
附图说明
图1是本发明分层蒸馏步骤的示意框图。
图2是本发明分离苯的示意框图。
图3是本发明分离水和中碳醇步骤的示意框图。
具体实施方式
以下，参照附图，结合实施例对本发明更详细的进行说明。
实施例1
以秸秆为主生产的生物油含有1.47％的苯，不含中碳醇，在蒸发的过程当中，它们共沸中将含有0.33％的水。而汽、柴油只允许含有0.2％的水。因此，有一个苯去水的问题；其步骤包括：
将上述含水生物油送入常压蒸馏装置，进行分层蒸馏，回收80℃-120℃之间的含苯、水的馏分液体；
将上述含苯、水的馏分液体冷却至常温送入带瓶颈的分层器，将苯和水分离。
实施例2
以棉花秆为主生产的生物油含有1.39％的苯，不含中碳醇，在蒸发的过程当中，它们共沸中将含有0.31％的水。而汽、柴油只允许含有0.2％的水。因此，也有一个苯去水的问题；其步骤包括：
将上述含水生物油送入常压蒸馏装置，进行分层蒸馏，回收80℃-120℃之间的含苯、水的馏分液体；
将上述含苯、水的馏分液体冷却至常温送入带瓶颈的分层器，将苯和水分离。
实施例3
以生物质废弃物生物化工原料中有一系列的中碳醇，它们含水量比较高，有15％的水。其步骤包括：
分层蒸馏：将含水生物油送入常压蒸馏装置，进行分层蒸馏，79℃的馏分作为馏出液；200℃的馏分通过冷凝器冷凝后进入汽油罐；360℃的馏分通过冷凝器冷凝后进入柴油罐；回收80℃-120℃之间的含苯、水、中碳醇的馏分液体；
分离苯：将上述含苯、水、中碳醇的馏分液体冷却至常温，送入带有瓶颈的分层器，将苯分离出来，由于水的比重为1，苯的比重为0.879苯不溶于水，含水中碳醇的比重为0.81-0.83；因此，进入有瓶颈的分层器后，自然就分为三层，上层为含水中碳醇，中层为苯，下层为水；
分离水和中碳醇：将上述已分离出苯的含水、中碳醇的液体输入中碳醇塔系，加热到100℃-120℃产生蒸汽，蒸汽再依次进入冷凝器和分层器，将水和中碳醇分离出来；含水、中碳醇的蒸气冷凝时产生两个液相，上层为富中碳醇相，下层为富水相，富中碳醇进入中碳醇塔回收中碳醇，富水相进入水塔得到水。
生物油去水之前其检测结果如下：
| 组分 | 含量(面积归一化法)(％) | 组分 | 含量(面积归一化法)(％) |
| 含水正丁醇 | 15.68 | 含水异丁醇 | 61.26 |
| 含水异戊醇 | 14.15 | 含水叔戊醇 | 4.9 |
| 含水二甲苯 | 2.83 | 含水乙基苯 | 1.08 |
经本发明去水之后检测结果如下：
| 组分 | 含量(面积归一化法)(％) | 组分 | 含量(面积归一化法)(％) |
| 正丁醇 | 15.76 | 异丁醇 | 61.54 |
| 异戊醇 | 13.70 | 叔戊醇 | 5.0 |
| 二甲苯 | 2.85 | 乙基苯 | 1.09 |
从上次检测结果可知，本发明将生物油在生产过程中产生的15％的水已去除。
本发明的保护范围以权利要求书为准，不受具体实施例的限制。
Claims (4)
1.一种生物汽、柴油的去水工艺，其特征在于包括下述步骤，
分层蒸馏：将含水生物油送入常压蒸馏装置，进行分层蒸馏，回收80℃-120℃之间的含苯、水、中碳醇的馏分液体；
分离苯：将上述含苯、水、中碳醇的馏分液体冷却至常温，送入分层器，将苯分离出来；
分离水和中碳醇：将上述已分离出苯的含水、中碳醇的液体输入中碳醇塔系，加热到100℃-120℃产生蒸汽，蒸汽再依次进入冷凝器和分层器，将水和中碳醇分离出来。
2.根据权利要求1所述的一种生物汽、柴油的去水工艺，其特征在于所述的分层蒸馏的步骤中，79℃的馏分作为馏出液；200℃的馏分通过冷凝器冷凝后进入汽油罐；360℃的馏分通过冷凝器冷凝后进入柴油罐。
3.根据权利要求1所述的一种生物汽、柴油的去水工艺，其特征在于所述的分离苯的步骤中，所述的分层器为带有瓶颈的分层器。
4.根据权利要求1所述的一种生物汽、柴油的去水工艺，其特征在于所述的分离水和中碳醇的步骤中，含水、中碳醇的蒸气冷凝时产生两个液相，上层为富中碳醇相，下层为富水相，富中碳醇进入中碳醇塔回收中碳醇，富水相进入水塔得到水。
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