CN102559377B - 水洗塔的升温方法和生物柴油粗产品的洗涤方法以及生物柴油的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水洗塔的升温方法，该方法包括：将洗涤水经过换热或不经过换热后通入到水洗塔中；将上述水洗塔中的洗涤水连续送入换热器中进行取热后返回到水洗塔中，完成洗涤水的一次加热循环；重复上述加热循环多次，直至洗涤水的温度为80-90℃。还提供一种使用上述升温方法升温后进行洗涤生物柴油粗产品的洗涤方法以及生物柴油的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种水洗塔的升温方法和生物柴油粗产品的洗涤方法以及生物柴油的制备方法。
背景技术
采用生物柴油工艺(SRCA)生产生物柴油的过程通常由下列步骤构成：反应、甲醇回收蒸馏、水洗、脱轻组分、精馏等。而水洗的目的是将混在生物柴油中的甘油、甲醇等组分用洗涤的方法除去。
影响水洗效果的因素有洗涤水温度、水量。由于SRCA生物柴油工艺要求在一定的水洗量下，洗涤温度控制在80℃-90℃时效果好，因此，每次水洗塔的开工升温工作尤为重要。水洗塔开始进行洗涤需满足的条件为：塔内必须填充一定量的洗涤水，并且水温必须在80℃-90℃。
现有技术中，生物柴油工艺(SRCA)的水洗塔升温流程如图2所示，通过将洗涤水连续送入换热器2中进行换热，换热器2内除盐水的温度上升到80℃-90℃后，进入水洗塔1中，直至塔内填充一定量的洗涤水，并且水温必须在80℃-90℃。但是，该方法用于水洗塔开工时存在以下诸多问题：
1)升温速度较慢，影响开工进度。
2)由于升温速度较慢，花费时间长，经过加热的洗涤水在水洗塔中热损失大，从而使温度降低，达不到水洗塔开工的要求，造成了洗涤水的浪费，增大了洗涤水的消耗量以及能耗。
3)水洗塔开工升温过程使后部的甘油提浓装置处理量增大，以至于影响污水处理系统，能耗较大。
发明内容
本发明的目的为针对目前采用生物柴油工艺(SRCA)生产生物柴油过程中，水洗塔开始洗涤的升温过程时间长、洗涤水的消耗量大、污水排放量多以及能耗大的缺点，提供一种能够缩短水洗塔升温时间、减少洗涤水的消耗量以及节约能耗的水洗塔升温方法、一种生物柴油粗产品的洗涤方法以及一种生物柴油的制备方法。
本发明提供一种水洗塔的升温方法，该方法包括：
1)将洗涤水经过换热或不经过换热后通入到水洗塔中；
2)将上述水洗塔中的洗涤水连续送入换热器中进行取热后返回到水洗塔中，完成洗涤水的一次加热循环；
3)重复上述加热循环多次，直至洗涤水的温度为80-90℃。
本发明还提供一种生物柴油粗产品的洗涤方法，该方法包括将洗涤水加热，并将生物柴油粗产品与加热后的洗涤水在水洗塔中接触，所述生物柴油粗产品含有生物柴油、甘油和甲醇，其特征在于，所述将洗涤水加热的方法为上述的方法。
本发明进一步提供一种生物柴油的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)在酯交换反应条件下，将油脂与甲醇接触得到生物柴油粗产品；
(2)将所述生物柴油粗产品在蒸馏出甲醇的条件下进行蒸馏，得到甲醇和经过蒸馏的生物柴油粗产品；
(3)将经过蒸馏的生物柴油粗产品采用上述的洗涤方法进行洗涤；
(4)将经过洗涤的生物柴油粗产品经过脱轻组分步骤后送入上部设置有换热器的闪蒸塔中进行闪蒸，生物柴油组分蒸汽经闪蒸塔内的换热器冷却后从闪蒸塔上部排出进入生物柴油收集罐，沸点高于生物柴油的重组分从闪蒸塔的塔底采出；
(5)当在所述闪蒸塔上部设置的换热器的换热效率降低至50-70％时，从所述换热器的换热介质管程的一端向所述换热器的换热介质管程连续通入甲醇，并从所述换热器的换热介质管程的另一端连续排出接触后的甲醇，对闪蒸塔的换热器进行除垢。
附图说明
图1为本发明的水洗塔的升温方法的流程图；
图2为现有的生物柴油工艺(SRCA)的水洗塔升温的流程图；
图3为本发明的闪蒸塔塔顶换热器的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种水洗塔的升温方法，该方法包括：
1)将洗涤水经过换热或不经过换热后通入到水洗塔中；
2)将上述水洗塔中的洗涤水连续送入换热器中进行取热后返回到水洗塔中，完成洗涤水的一次加热循环；
3)重复上述加热循环多次，直至洗涤水的温度为80-90℃。
根据本发明的水洗塔的升温方法，所述完成第一次所述加热循环后洗涤水的温度低于80℃，优选的情况下，完成第一次所述加热循环后洗涤水的温度为30-50℃。所述一次加热循环是指以水洗塔中的洗涤水的体积计，将一个该体积的洗涤水连续送入换热器中进行取热后，并返回到水洗塔中。
根据本发明的水洗塔的升温方法，上述加热循环分多次进行，每次循环都使洗涤水的温度有所提高。优选的情况下，每次加热循环使得洗涤水的温度升高5-15℃；更优选每次加热循环使得洗涤水的温度升高8-10℃。
根据本发明的水洗塔的升温方法，其中所述水洗塔中的洗涤水为水洗塔体积的40-70体积％，优选为45-65体积％。
根据本发明的水洗塔的升温方法，将上述水洗塔中的洗涤水连续送入换热器中进行取热的方式可以为将洗涤水先送入洗涤水缓冲罐后再送入换热器中进行取热。本发明对所述洗涤水缓冲罐的容量没有特别的要求，只要其大于换热器的容量且小于水洗塔的容量即可。优选的情况下，所述洗涤水缓冲罐的容量与水洗塔的容量比为1∶4-6；更优选为1∶3-5。
上述将洗涤水送入洗涤水缓冲罐再送入换热器中进行取热，可以通过泵进行。
根据本发明的水洗塔的升温方法，加热可以通过换热器来实现。优选的情况下，所述换热器的换热体积与水洗塔的容量比为1∶6-10；更优选为1∶8-10。
根据本发明的水洗塔的升温方法，所述换热器的换热介质可以为本领域所公知的各种换热介质。优选的情况下，所述换热器的换热介质为压力为0.2MPa-0.3MPa，温度为100℃-130℃的低压水。另外，所述换热介质流量可以在很大范围内变动，本发明优选为1-2m3/h，所述换热器的换热容积也可以在很大范围内变动，本发明优选为1-2m3。
根据本发明的水洗塔的升温方法，其流程可以如图1所示，水洗塔1中的洗涤水先送入洗涤水缓冲罐2，再经过泵3送入换热器4中进行取热后返回到水洗塔1中。重复该循环多次，直至水洗塔内洗涤水的温度为80-90℃。
本发明还提供一种生物柴油粗产品的洗涤方法，该方法包括将洗涤水加热，并将生物柴油粗产品与加热后的洗涤水在水洗塔中接触，所述生物柴油粗产品含有生物柴油、甘油和甲醇，其特征在于，所述将洗涤水加热的方法为上述的方法。
根据本发明的生物柴油粗产品的洗涤方法，所述洗涤水与生物柴油粗产品的接触方式可以为本领域所公知的各种方式。优选的情况下，可以为在水洗塔中以逆向方式进行接触。优选所述逆向接触连续进行。
上述接触的时间优选为1-2h；更优选为1.5-2h。
根据本发明的生物柴油粗产品的洗涤方法，优选的情况下，相对于1体积的生物柴油粗产品，所述洗涤水的用量为0.1-0.3体积；更优选相对于1体积的生物柴油粗产品，所述洗涤水的用量为0.15-0.25体积。
根据本发明的生物柴油粗产品的洗涤方法，所述洗涤在水洗塔中，在一定的压力下进行，优选的情况下，所述水洗塔中的压力为0.1MPa-0.2MPa。
根据本发明的生物柴油粗产品的洗涤方法，所述洗涤水可以为本领域所公知的各种用于洗涤生物柴油粗产品的水。优选的情况下，所述洗涤水为除盐水。所述除盐水的温度可以为30-40℃。所述除盐水为本领域所公知，为除去悬浮物、胶体和无机的阳离子、阴离子等水中杂质后，所得到的成品水。
本发明进一步提供一种生物柴油的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)在酯交换反应条件下，将油脂与甲醇接触得到生物柴油粗产品；
(2)将所述生物柴油粗产品在蒸馏出甲醇的条件下进行蒸馏，得到甲醇和经过蒸馏的生物柴油粗产品；
(3)将经过蒸馏的生物柴油粗产品采用上述的洗涤方法进行洗涤；
(4)将经过洗涤的生物柴油粗产品经过脱轻组分步骤后送入上部设置有换热器的闪蒸塔中进行闪蒸，生物柴油组分蒸汽经过换热器冷却后从闪蒸塔上部排出进入生物柴油收集罐，沸点高于生物柴油的重组分从闪蒸塔的塔底采出；
(5)当在所述闪蒸塔上部设置的换热器的换热效率降低至50-70％时，从所述换热器的换热介质管程的一端向所述换热器的换热介质管程连续通入甲醇，并从所述换热器的换热介质管程的另一端连续排出接触后的甲醇，对闪蒸塔的换热器进行除垢。
根据本发明的生物柴油的制备方法，所述甲醇的温度可以在很大范围内改变。一般情况下，所述甲醇的温度大于25℃；从进一步提高除垢效率上来考虑，优选所述甲醇的的温度为40-70℃。
根据本发明的生物柴油的制备方法，由于提高甲醇的流速能够增加对结垢的冲洗力，但是流速太高，可能导致结垢不能很好地被溶解，流速太低可能导致除垢效率的下降。因此，在本发明中，优选所述通入甲醇使得甲醇在所述换热器的换热介质管程内的流速为1-3m3/h，更优选通入甲醇使得甲醇在所述换热器的换热介质管程内的流速为2-3m3/h。
根据本发明的生物柴油的制备方法，由于提高通入甲醇的压力能够提高甲醇的除垢效率。但是，通入甲醇的压力太大，会增加设备的负担。因此，在本发明中，优选所述通入甲醇的压力为0.1-1MPa；更优选所述通入甲醇的压力为0.4-0.8MPa。通入甲醇的压力在上述范围时，能够进一步提高甲醇的除垢效率。
根据本发明的生物柴油的制备方法，对使所述换热器的换热介质管程的内壁与甲醇接触的时间没有特别的限制，只要能够溶解并除去结垢即可。具体地，可以根据与所述换热器的换热介质管程的内壁接触后的甲醇的溶解的结垢来判断。优选的情况下，通入甲醇的时间可以为3-5h；更优选通入甲醇的时间为4-5h。
根据本发明的生物柴油的制备方法，对所述换热器进行处理的时机可以根据换热器的换热介质管程的内壁的结垢的情况来判断是否进行除垢处理；也可以在换热器的换热效率降低至50-70％时进行处理；还可以定期对换热器进行处理。
根据本发明的生物柴油的制备方法，步骤(1)中所述酯交换反应条件可以本领域采用酯交换制备生物柴油的各种条件。优选的情况下，所述酯交换反应条件包括：压力为6-8.5MPa、温度为240-280℃；优选的情况下，压力为6-7MPa、温度为250-260℃。
根据本发明的生物柴油的制备方法，所述酯交换反应可以在高压反应釜中进行。所述步骤(1)中的生物柴油粗产品含有生物柴油、C1-C4低碳醇、C5-C11酯类化合物和沸点高于生物柴油的重质油。
根据本发明的生物柴油的制备方法，该方法包括将所述生物柴油粗产品在蒸馏出甲醇的条件下进行蒸馏，得到甲醇和经过蒸馏的生物柴油粗产品。所述蒸馏出甲醇的条件可以为本领域公知的各种条件。例如，在甲醇蒸馏塔中，在压力20kPa，塔顶温度60-70℃，塔底温度为80-90℃下进行蒸馏。
根据本发明的生物柴油的制备方法，该方法包括在将步骤(2)中得到的经过蒸馏的生物柴油粗产品在水洗塔中进行水洗，使得至少除去其中的大部分甘油和其它的低碳醇，得到经过水洗的生物柴油粗产品。所述进行水洗的方法为上述洗涤水水洗的方法。
根据本发明的生物柴油的制备方法，该方法还包括将上述经过水洗的生物柴油粗产品在轻组分蒸馏器中进行脱轻组分步骤，以脱去沸点低于生物柴油沸点的轻组分。上述脱轻组分的蒸馏的条件包括；温度为190-210℃、压力为9-40kPaA。
根据本发明的生物柴油的制备方法，该方法包括将脱去沸点低于生物柴油沸点的轻组分后的生物柴油粗产品送入上部设置有换热器的闪蒸塔中进行闪蒸，并使生物柴油的组分蒸汽经闪蒸塔内的换热器冷却后从闪蒸塔上部排到生物柴油收集罐内，沸点高于生物柴油的重组分从闪蒸塔的塔底采出。
优选的情况下，上述闪蒸的条件包括：压力为0.65-1.5kPaA，温度为240-280℃；更优选压力为0.65-1kPaA，温度为250-270℃。
根据本发明的生物柴油的制备方法，所述闪蒸可以在如图3所示的闪蒸塔内进行，所述闪蒸塔1内设置有换热器2以及塔底加热源6，所述换热器2设置在闪蒸塔1的塔顶部分，以闪蒸塔的高度计，所述换热器设置在离塔顶5-10％的位置，且该换热器2相对于水平面向上倾斜10-20°的角度。所述换热器2包括管程21和壳程22，管程包括多段互相连通的U型管，用于流通换热介质(即冷却介质)，壳程例如为半圆柱形，位于管程的正下方且一端位于闪蒸塔1外，用于接收与管程换热后冷却得到的液体组分并导出闪蒸塔1外。具有上述结构的换热器2已为本领域技术人员所公知，例如可以是现有的各种列管式换热器2或这些换热器按照上述原则稍加改进后得到。所述换热器的换热介质来自于甲醇蒸馏塔4塔底物料。所述甲醇蒸馏塔4塔底物料的温度为80-90℃，所述生物柴油的组分蒸汽经闪蒸塔内的换热器冷却后经重力作用通过壳层自流至生物柴油收集罐5内。另外，所述换热器2的入口的管程上连接有甲醇冲洗管线3，通过该甲醇冲洗管线3通入甲醇，使甲醇与该换热器2的换热介质管程的内壁进行接触。与换热器2的换热介质管程的内壁接触后的所述甲醇送入甲醇蒸馏塔4。在甲醇蒸馏塔4中将该甲醇进行二次蒸馏被回收再利用，该甲醇中的废渣废料回蒸馏塔底最终作为副产物重质油脂。
根据本发明的生物柴油的制备方法，所述用于除垢的甲醇优选为步骤(2)中得到的甲醇。
根据本发明的生物柴油的制备方法，当在所述闪蒸塔上部设置的换热器的换热效率降低至50-70％时，采用上述的处理方法对闪蒸塔的换热器进行除垢。所述换热效率可以采用以下公式计算：
μ＝被加热物质吸收的热量(管程)Q2/加热物质放出的热量(壳程)Q1
Q2＝被加热物质的流量×被加热物质的密度×被加热物质的比热×(出口温度T2-入口温度T1)
Q1＝加热物质的流量×加热物质的密度×加热物质的比热×(入口温度T1-出口温度T2)
上述公式中的密度和比热可以采用本领域技术人员所公知的各种方法来得到。
根据本发明的生物柴油的制备方法，其中，一种优选的实施方式包括以下步骤：
1)在酯交换反应条件下，将油脂与甲醇接触得到生物柴油粗产品，将所述生物柴油粗产品在甲醇蒸馏塔中进行蒸馏，除去其中的大部分甲醇，得到经过蒸馏的生物柴油粗产品；
2)将经过蒸馏的生物柴油粗产品在水洗塔中进行水洗，水除去其中的大部分甘油和其它的低碳醇，得到经过水洗的生物柴油粗产品；所述水洗的方法为上述的洗涤方法。
3)将经过水洗的生物柴油粗产品在轻组分蒸馏器中进行蒸馏脱去沸点低于生物柴油沸点的轻组分；
4)将脱去沸点低于生物柴油沸点的轻组分后的生物柴油粗产品送入上部设置有换热器的闪蒸塔中进行闪蒸，并使生物柴油的组分蒸汽经闪蒸塔内的换热器冷却后从闪蒸塔上部排出进入生物柴油收集罐，沸点高于生物柴油的重组分从闪蒸塔的塔底采出；
5)当在所述闪蒸塔上部设置的换热器的换热效率降低至50-70％时，采用上述连接在换热器的入口的管程上的甲醇冲洗管线导入甲醇，使甲醇与该换热器的换热介质管程的内壁进行接触。与换热器的换热介质管程的内壁接触后的所述甲醇送入甲醇蒸馏塔。且上述换热器的的换热介质来自于甲醇蒸馏塔塔底物料，上述导入的甲醇为步骤(2)中得到的甲醇。
下面通过实施例将对本发明作进一步的描述，但本发明并不仅限于下述实施例。
以下实施例中，甲醇蒸馏塔塔底物料的比热为2.665Kg/KJ.K，密度为0.812Kg/M3；生物柴油的比热为2.056Kg/KJ.K，密度为0.824Kg/M3。并按照以下公式得到换热器的换热效率。
μ＝被加热物质吸收的热量(管程)Q2/加热物质放出的热量(壳程)Q1
Q2＝被加热物质的流量×被加热物质的密度×被加热物质的比热×(出口温度T2-入口温度T1)
Q1＝加热物质的流量×加热物质的密度×加热物质的比热×(入口温度T1-出口温度T2)
实施例1
1)水洗塔的升温
将30℃的除盐水通入到16m3水洗塔中，其中除盐水(25℃下电导率小于5us/cm，以下相同)的体积为水洗塔容量的45体积％；以水洗塔中的除盐水的体积计，将1个体积的除盐水连续送入洗涤水缓冲罐后再采用泵送入换热器中换热后返回到水洗塔中，完成一次加热循环(此时，除盐水的温度为35℃)，其中，洗涤水缓冲罐的容量为水洗塔容量的20体积％，换热器的换热介质为压力为0.2MPa，温度为100℃的低压水，低压水流量为2m3/h，换热器的换热容积为2m3。每次加热循环使得洗涤水的温度升高5-10℃，重复上述加热循环多次，直至洗涤水的温度为90℃，所需时间为8小时。
2)生物柴油的制备
在高压反应釜中，按摩尔比为9∶1加入油酯和甲醇，在260℃、6.5MPa下反应2小时后得到生物柴油粗产品；将得到的生物柴油粗产品在甲醇蒸馏塔中进行蒸馏，蒸馏条件包括：压力20kPa，塔顶温度64℃，塔底温度为86℃，得到经过蒸馏的生物柴油粗产品；将经过蒸馏的生物柴油粗产品和上述温度为90℃的洗涤水分别从水洗塔底部和顶部连续送入到上述水洗塔中进行逆流接触，其中相对于1体积的生物柴油粗产品，使用0.25体积的除盐水进行洗涤，水洗条件包括：水洗温度90℃，压力0.2MPa，生物柴油粗产品与洗涤水的接触时间为2h，得到经过水洗的生物柴油粗产品；将经过水洗的生物柴油粗产品在轻组分蒸馏器中进行蒸馏脱去沸点低于生物柴油沸点的轻组分，蒸馏条件包括温度210℃，压力10kPaA；将脱轻组分后的生物柴油粗产品送入闪蒸塔中进行闪蒸，该闪蒸塔塔顶设置有换热器(参见图3，其中换热器设置在离塔顶10％的位置，且该换热器相对于水平面向上倾斜20°的角度)，换热器的结构为列管式换热器，该换热器的换热介质为甲醇蒸馏塔塔底物料(温度为86℃)，且该换热器的入口的管程上连接有甲醇冲洗管线。闪蒸的条件包括：压力为0.67kPaA，塔底温度为250℃，生物柴油与塔顶换热器进行热交换后，冷却为液体经重力作用通过壳层自流至生物柴油收集罐内，重质油从闪蒸塔的塔底采出。在换热器的换热效率降低至70％时，打开甲醇冲洗管线连续通入甲醇对换热器进行清洗，经过换热器的换热介质管程的甲醇从换热器出口排出，并返回甲醇蒸馏塔中蒸馏提纯，进行回收利用，甲醇清洗液中带有的机械杂质、碳化物、胶质等进入甲醇蒸馏塔底部最终作为副产物重质油脂。其中，上述通入甲醇的温度为45℃，通入甲醇使得甲醇在所述换热器的换热介质管程内的流速为3m3/h，通入甲醇的压力为0.4MPa，通入的时间为5小时。闪蒸器顶部换热器通过甲醇清洗之后，冷却温度也恢复了正常范围，闪蒸器的真空保持到正常范围，并在上述正常范围内能够连续运行60天，且得到的生物柴油满足国家生物柴油标准BD100质量的要求。
实施例2
1)水洗塔的升温
将30℃的除盐水通入到16m3水洗塔中，其中除盐水的体积为水洗塔容量的60体积％；以水洗塔中的除盐水的体积计，将1个体积除盐水连续送入洗涤水缓冲罐后再采用泵送入换热器中换热后返回到水洗塔中，完成一次加热循环(此时，除盐水的温度为38℃)，其中，洗涤水缓冲罐的容量为容量为水洗塔容量25体积％，换热器的换热介质为压力为0.2MPa，温度为100℃的低压水，低压水流量为1.6m3/h，换热器的换热容积为2m3。每次加热循环使得洗涤水的温度升高8-10℃，重复上述加热循环多次，直至洗涤水的温度为90℃，所需时间为10小时。
2)生物柴油的制备
在高压反应釜中，按摩尔比为9∶1加入油酯和甲醇，在260℃、6.5MPa下反应2小时后得到生物柴油粗产品；将得到的生物柴油粗产品在甲醇蒸馏塔中进行蒸馏，蒸馏条件包括：压力20kPa，塔顶温度64℃，塔底温度为86℃，得到经过蒸馏的生物柴油粗产品；将经过蒸馏的生物柴油粗产品和上述温度为90℃的洗涤水分别从水洗塔底部和顶部连续送入到上述水洗塔中进行逆流接触，其中相对于1体积的生物柴油粗产品，使用0.15体积的除盐水进行洗涤，水洗条件包括：水洗温度90℃，压力0.2MPa，生物柴油粗产品与洗涤水的接触时间为1.5h，得到经过水洗的生物柴油粗产品；将经过水洗的生物柴油粗产品在轻组分蒸馏器中进行蒸馏脱去沸点低于生物柴油沸点的轻组分，蒸馏条件包括温度210℃，压力10kPa；将脱轻组分后的生物柴油粗产品送入闪蒸塔中进行闪蒸，该闪蒸塔塔顶设置有换热器(参见图3，其中换热器设置在离塔顶10％的位置，且该换热器相对于水平面向上倾斜20°的角度)，换热器的结构为列管式换热器，该换热器的换热介质为甲醇蒸馏塔塔底物料(温度为86℃)，且该换热器的入口的管程上连接有甲醇冲洗管线。闪蒸的条件包括：压力为0.67kPaA，塔底温度为250℃，生物柴油与塔顶换热器进行热交换后，冷却为液体经重力作用通过壳层自流至生物柴油收集罐内，重质油从闪蒸塔的塔底采出。在换热器的换热效率降低至60％时，打开甲醇冲洗管线连续通入甲醇对换热器进行清洗，经过换热器的换热介质管程的甲醇从换热器出口排出，并返回甲醇蒸馏塔中蒸馏提纯，进行回收利用，甲醇清洗液中带有的机械杂质、碳化物、胶质等进入甲醇蒸馏塔底部最终作为副产物重质油脂。其中，上述通入甲醇的温度为60℃，通入甲醇使得甲醇在所述换热器的换热介质管程内的流速为2.5m3/h，通入甲醇的压力为0.6MPa，通入的时间为4小时。闪蒸器顶部换热器通过甲醇清洗之后，冷却温度也恢复了正常范围，闪蒸器的真空保持到正常范围，并在上述正常范围内能够连续运行64天，且得到的生物柴油满足国家生物柴油标准BD100质量的要求。
实施例3
1)水洗塔的升温
将30℃的除盐水通入到16m3水洗塔中，其中除盐水的体积为水洗塔容量的65体积％；以水洗塔中的除盐水的体积计，将1个体积的除盐水连续送入洗涤水缓冲罐后再送入换热器中换热后返回到水洗塔中，完成一次加热循环(此时，除盐水的温度为35℃)，其中，洗涤水缓冲罐的容量为容量为水洗塔容量25体积％，换热器的换热介质为压力为0.2MPa，温度为130℃的低压水，低压水流量为2m3/h，换热器的换热容积为2m3。每次加热循环使得洗涤水的温度升高5-15℃，重复上述加热循环多次，直至洗涤水的温度为80℃，所需时间为13小时。
2)生物柴油的制备
采用与实施例1相同的方法进行，不同的是在换热器的换热效率降低至50％时，打开甲醇冲洗管线连续通入甲醇对换热器进行清洗。通入甲醇的温度为70℃，通入甲醇使得甲醇在所述换热器的换热介质管程内的流速为2.5m3/h，通入甲醇的压力为0.8MPa。通入的时间为3小时。顶部换热器通过甲醇清洗之后，冷却温度也恢复了正常范围，闪蒸器的真空保持到正常范围，并在上述正常范围内能够连续运行65天，且得到的生物柴油满足国家生物柴油标准BD100质量的要求。
对比例1
采用图2中所述的流程进行，其中所述水洗塔1的容量为16m3，换热器2的换热容积为2m3，换热器2的换热介质为压力为0.2MPa，温度为100℃的低压水，低压水流量为2m3/h。将30℃的除盐水连续送入换热器2中进行换热，换热器2内除盐水的温度上升到90℃后，送入水洗塔1中，直至塔内除盐水的体积为水洗塔的45体积％，所需时间为48小时，且此时水洗塔中的所有除盐水的温度为80℃。
对比例2
采用实施例1中的方法进行，不同的是：在换热器的换热效率降低至70％时，从换热器入口通入氮气进行除垢，通入氮气的流速为30m3/h，通入氮气的压力为0.6MPa，通入的时间为5小时。顶部换热器通过氮气除垢之后，冷却温度也恢复了正常范围，闪蒸器的真空保持到正常范围，且得到的生物柴油满足国家生物柴油标准BD100质量的要求，然而连续运行20天后，换热器的换热效率再次降低至70％，冷却温度和真空度超出正常范围，得到的生物柴油质量降低。
Claims (10)
1.一种生物柴油的制备方法，该方法包括以下步骤：
1）在酯交换反应条件下，将油脂与甲醇接触得到生物柴油粗产品；
2）将所述生物柴油粗产品在蒸馏出甲醇的条件下进行蒸馏，得到甲醇和经过蒸馏的生物柴油粗产品；
3）将经过蒸馏的生物柴油粗产品进行洗涤，洗涤的方法包括：将洗涤水加热，并将生物柴油粗产品与加热后的洗涤水在水洗塔中接触，所述生物柴油粗产品含有生物柴油、甘油和甲醇；其中，所述将洗涤水加热的方法为：（1）将洗涤水经过换热或不经过换热后通入到水洗塔中；（2）将上述水洗塔中的洗涤水连续送入换热器中进行取热后返回到水洗塔中，完成洗涤水的一次加热循环；（3）重复上述加热循环多次，直至洗涤水的温度为80-90℃；
4）将经过洗涤的生物柴油粗产品经过脱轻组分步骤脱去沸点低于生物柴油沸点的轻组分后送入上部设置有换热器的闪蒸塔中进行闪蒸，生物柴油组分蒸汽经闪蒸塔内的换热器冷却后从闪蒸塔上部排出进入生物柴油收集罐，沸点高于生物柴油的重组分从闪蒸塔的塔底采出；
5）当在所述闪蒸塔上部设置的换热器的换热效率降低至50-70%时，从所述换热器的换热介质管程的一端向所述换热器的换热介质管程连续通入甲醇，并从所述换热器的换热介质管程的另一端连续排出接触后的甲醇，对闪蒸塔的换热器进行除垢；
其中，在步骤5）中，通入甲醇的速度使得甲醇在所述换热器的换热介质管程内的流速为1-3m3/h，通入甲醇的时间为3-5h；所述通入甲醇的压力为0.1-1MPa。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在所述将洗涤水加热的方法中，完成第一次所述加热循环后洗涤水的温度低于80℃。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在所述将洗涤水加热的方法中，每次加热循环使得洗涤水的温度升高5-15℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在所述将洗涤水加热的方法中，所述水洗塔中的洗涤水为水洗塔体积的40-70%。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在所述将洗涤水加热的方法中，换热器的容量与水洗塔的容量比为1∶6-10。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在所述将洗涤水加热的方法中，所述换热器的换热介质为压力为0.2MPa-0.3MPa，温度为100℃-130℃的低压水。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤3）中，洗涤水与生物柴油粗产品的体积比为0.1-0.3∶1。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤3）中，所述洗涤水为除盐水。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤3）中，所述水洗塔中的压力为0.1MPa-0.2MPa。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤5）中，所述甲醇的温度为40-70℃。
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