CN103897803A - 生物柴油提纯工艺及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物柴油提纯系统和方法，包括：生物柴油进料到生物柴油提纯系统后，加热形成气态混合物；当气态混合物温度不低于第一温度后，气态混合物进入第一冷凝装置冷凝，得到液态的第一分离物，所述第一冷凝装置的温度低于第一温度但不低于第二温度；已分离第一分离物的气态混合物，进入第二冷凝装置冷凝，得到液态的第二分离物，所述第二冷凝装置的温度低于第二温度。本发明可以只需加热一次而分离两级以上的不同碳原子数脂肪酸甲酯，避免现有技术蒸馏工艺的繁琐，降低了提纯系统的复杂性。

Description

生物柴油提纯工艺及系统

技术领域

本发明涉及生物柴油加工生产领域，具体涉及一种生物柴油提纯系统及方法。

 

背景技术

生物柴油是从可再生的植物果实如大豆、油菜籽等油料作物或黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物中提取得到，或者由地沟油、餐饮废油、酸化油、动物油脂提炼而成，是一种可再生的清洁能源，主要成分是脂肪酸甲酯。同石化柴油相比，生物柴油含硫量低含氧量高，生物柴油还有具有润滑性能好、闪点高的优点。但是，目前生产的生物柴油由于受原料及生产工艺的限制，产品中往往含有较高含量的杂质和植物沥青等，含有一定量的甲醇、水分和高馏份物质，难以满足车用等使用生物柴油能源设备要求和国家标准的要求。因此如何开发生物柴油蒸馏提纯装置是行业内人们关注的焦点问题，

目前广泛运用的蒸馏装置及方法采用三步式蒸馏，蒸馏工序由闪蒸器、脱臭蒸馏塔、中碳蒸馏塔和高碳蒸馏塔组成。中和后的粗甲酯经脱水脱臭后在中碳蒸馏塔和高碳蒸馏塔中将中碳甲酯和高碳甲酯分开，高碳蒸馏塔塔底的植物沥青进入植物沥青储罐。专利申请号为CN201210178447.9，名称为《一种分子蒸馏提纯粗脂肪酸甲酯工艺》的中国专利申请公开一种分子蒸馏提纯粗脂肪酸甲酯工艺，把闪蒸后的生物柴油预热升温进入第一级分子蒸馏器进行一级蒸馏，提取低碳甲酯；一级蒸馏的重相组分继续预热升温，进入第二级蒸馏器进行二级蒸馏，提取中碳甲酯；二级蒸馏的重相组分再次预热升温，进入第三级蒸馏器进行三级蒸馏，提取高碳甲酯。该工艺所生产的甲酯可以满足国家标准要求，但装置复杂。

 

发明内容

本发明提供一种生物柴油提纯系统和方法，可以只需加热一次而实现两级以上的不同碳原子数脂肪酸甲酯的提纯。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种生物柴油提纯工艺， 包括以下步骤：

生物柴油进料到生物柴油提纯系统后，加热形成气态混合物；

当气态混合物温度不低于第一温度后，气态混合物进入第一冷凝装置冷凝，得到液态的第一分离物，所述第一冷凝装置的温度低于第一温度但不低于第二温度；

已分离第一分离物的气态混合物，进入第二冷凝装置冷凝，得到液态的第二分离物，所述第二冷凝装置的温度低于第二温度。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种生物柴油提纯系统，包括：甲酯储存罐12，第一冷凝装置21，第二冷凝装置31，第一暂存罐24，第二暂存罐33；

甲酯储存罐12与第一冷凝装置连通，当生物柴油进料所述提纯系统后，在甲酯储存罐12加热形成气态混合物，所述气态混合物从甲酯储存罐12的气态空间进入第一冷凝装置21的气态空间；

第一冷凝装置21分别与甲酯储存罐12，第一暂存罐24，第二冷凝装置31，第二暂存罐33连通，进入到第一冷凝装置气态空间的气态混合物经过第一冷凝装置时冷凝得到液态的第一分离物，液态的第一分离物从第一冷凝装置的液态空间进入第一暂存罐的液态空间；已分离第一分离物的气态混合物从第一冷凝装置的气态空间进入第二冷凝装置的气态空间；

第二冷凝装置31分别与第一冷凝装置21，第二暂存罐33连通，进入到第二冷凝装置气态空间的气态混合物在第二冷凝装置冷凝得到液态第二分离物，液态第二分离物从第二冷凝装置的液态空间进入第二暂存罐的液态空间。

本发明的有益效果是：只需加热一次而实现两级以上的不同碳原子数脂肪酸甲酯的提纯，避免现有技术蒸馏工艺的繁琐，降低了提纯系统的复杂性。

 

附图说明

图1为本发明实施例一的流程图；

图2为本发明实施例二的流程图；

图3为本发明实施例三的示意图；

图4为本发明实施例四的示意图。

 

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

高碳甲酯是指碳原子数大于等于18的脂肪酸甲酯，沸点为210-250℃；低碳甲酯是指碳原子数小于等于13的脂肪酸甲酯，沸点为<150℃；其他的为中碳甲酯，沸点为150-210℃。因此，本发明是根据不同碳原子数脂肪酸甲酯的气相温度差异原理进行生物柴油的提纯分离，一次加热到预设温度，保证所需的甲酯成分气化完全，再逐步冷凝，依次得到不同的甲酯产品。例如对于常见的三级分离，高碳甲脂气相温度＞中碳甲脂气相温度＞低碳甲脂气相温度，则可以一次加热到>250℃的温度，分三步冷凝，从而实现高碳甲酯、中碳甲酯、低碳甲酯的提纯分离。或者在只需要提纯高碳甲酯的场合下，利用高碳甲酯与其他碳原子数甲酯的气相参数差异，可以一次加热到>250℃的温度，分两步冷凝，则可以实现一次加热而实现高碳甲酯与其他碳原子数甲酯的提纯分离。

在进入提纯分离之前，生物柴油，即粗甲酯，一般要经过闪蒸器，脱除水和甲醇的混合物。因此，实施例中所指的进入提纯系统的生物柴油，如无特别指明，都是指已经过闪蒸器处理的生物柴油。

 

实施例一：

请参考图1，本实施例提供一种生物柴油的提纯工艺，只需加热一次而实现高碳甲酯、其他碳原子数脂肪酸甲酯的有效提纯分离。包括以下步骤：

S101：生物柴油进料到生物柴油提纯系统后，加热形成气态混合物；

由于闪蒸器主要是脱除生物柴油中的水和甲醇,因此进入到生物柴油提纯系统的生物柴油需要经过加热形成气态混合物。气态混合物的具体成分及比例跟所进料的生物柴油、加热温度等有直接关系，例如所进料的生物柴油的高碳甲酯含量较高，则气态混合物中高碳甲酯的含量往往较高；又例如加热温度已经达到170℃，即高碳甲酯还没气化，则气态混合物中基本是中碳甲酯和低碳甲酯。因此，气态混合物的具体成分及比例并不构成本发明的限制。加热方式可以是现有技术的任意一种或多种加热方式的组合，譬如蒸汽盘管加热、电加热、燃煤直接加热、导热油媒体间接加热等，只要可以达到把生物柴油转化为气态混合物的目的即可，加热方式亦不构成本发明的限制。

值得注意的是，生物柴油在加热的过程中会不断气化，沸点较低的物质先气化，沸点较高的物质后气化，因此往往高碳甲酯是最后气化的。为了保证高碳甲酯的提纯效果，当气态混合物未稳定达到第一温度时，关闭用于收集第一分离物的通道；当气态混合物达到第一温度后，开启用于收集第一分离物的通道。由于本实施例是只需加热一次而实现高碳甲酯和其他碳原子数脂肪酸甲酯的提纯分离，因此本实施例的第一分离物即为高碳甲酯，第一温度即为高碳甲酯的沸点，第二温度即为中碳甲酯的沸点。本领域人员知道，沸点跟物质种类、物质浓度、压强等有直接关系。在物质浓度、压强都相同的情况下，不同的物质有着不同的沸点；在物质种类、压强等相同的情况下，物质浓度越高，沸点越高；在物质种类、物质浓度都相同的情况下，压强越高，沸点越高。因此，在实际运行时，第一温度可以根据不同的运行工况改变。

S102：当气态混合物温度不低于第一温度后，气态混合物进入第一冷凝装置冷凝，得到液态的第一分离物，所述第一冷凝装置的温度低于第一温度但不低于第二温度；

当气态混合物温度不低于第一温度，即气态混合物温度不低于高碳甲酯的沸点，此时高碳甲酯、中碳甲酯、低碳甲酯都已经气化形成气态混合物。气态混合物进入第一冷凝装置冷凝，第一冷凝装置的温度低于高碳甲酯的沸点，但不低于中碳甲酯的沸点，从而冷凝得到液态的高碳甲酯的同时，中碳甲酯和低碳甲酯仍然为气态。这里的第一冷凝装置，可以是间接换热的方式，即冷却介质在第一冷凝装置内部的管道内循环，气态混合物在第一冷凝装置内部的管道外通过，冷却介质与气态混合物是间接接触，其中冷却介质不作限定，譬如空气冷却式冷凝器、水冷式冷凝器；亦可以是直接换热的方式，即冷却介质与气态混合物直接接触。值得注意的是，当采用直接换热的第一冷凝装置时，由于本发明的目的是实现提纯分离，则作为冷却介质的物质只能是该冷凝装置冷凝下来的物质，譬如第一冷凝装置冷凝下来的是高碳甲酯，则作为冷却介质的物质只能是温度较低的高碳甲酯，否则会引入杂质，降低提纯效果。第一冷凝装置的具体类型不构成本发明的限制。

S103：已分离第一分离物的气态混合物，进入第二冷凝装置冷凝，得到液态的第二分离物，所述第二冷凝装置的温度低于第二温度;

由于本实施例是只需加热一次而实现高碳甲酯和其他碳原子数的脂肪酸甲酯的提纯分离，因此本实施例的第二分离物即为除高碳甲酯以外的其他碳原子数的脂肪酸甲酯，第二温度即为中碳甲酯的沸点。值得注意的是，当第二冷凝装置的温度低于低碳甲酯的沸点时，第二分离物即为中碳甲酯和低碳甲酯的混合物。在实际运行时，第二温度与第一温度类似，可以根据不同的运行工况改变。第二冷凝装置与第一冷凝装置类似，可以采用间接换热的方式，亦可以采用直接换热的方式，其具体类型不构成本发明的限制。

在其他具体实施方式中，譬如只需提纯分离中碳甲酯和低碳甲酯，则只要控制好第一温度与第二温度，同样可以实现加热一次而提纯分离中碳甲酯、低碳甲酯的目的。

 

实施例二：

请参考图2，本实施例提供一种生物柴油提纯工艺，只需加热一次而实现高碳甲酯、中碳甲酯、低碳甲酯的有效提纯分离。包括以下步骤：

S201：生物柴油进料到生物柴油提纯系统后，加热形成气态混合物；

与实施例一的S101类似，这里不再赘述。

S202：当气态混合物温度不低于第一温度后，气态混合物进入第一冷凝装置冷凝，得到液态的第一分离物，所述第一冷凝装置的温度低于第一温度但不低于第二温度；

与实施例一的S102类似，这里不再赘述。

S203：已分离第一分离物的气态混合物，进入第二冷凝装置冷凝，得到液态的第二分离物，所述第二冷凝装置的温度低于第二温度但不低于第三温度;

由于本实施例是只需加热一次而实现高碳甲酯、中碳甲酯、低碳甲酯的有效提纯分离，因此第二分离物为中碳甲酯，第三温度为低碳甲酯的沸点。其他与实施例一的S103类似，这里不再赘述。在实际运行时，第三温度与第二温度、第一温度类似，可以根据不同的运行工况改变。

S204：已分离第二分离物的气态混合物进入第三冷凝装置冷凝，得到液态的第三分离物，所述第三冷凝装置的温度低于第三温度。

本实施例的第三分离物为低碳甲酯。第三冷凝装置与第一冷凝装置、第二冷凝装置类似，可以采用间接换热的方式，亦可以采用直接换热的方式，其具体类型不构成本发明的限制。

由此，经过本实施例提供的工艺，可以只需加热一次而实现高碳甲酯、中碳甲酯、低碳甲酯的有效提纯分离。对于需要实现一次加热、四级或以上的提纯，只需增加冷凝次数、控制每次冷凝时的温度即可。

 

实施例三：

请参考图3，本实施例提供一种生物柴油提纯系统，包括甲酯储存罐12，第一冷凝装置21，第二冷凝装置31，第一暂存罐24，第二暂存罐33，可以实现高碳甲酯和其他碳原子数甲酯的分离。另外，由于本实施例提供的生物柴油提纯系统是甲酯储存罐12与第一冷凝装置21垂直设置以节约用地，因此需要在甲酯储存罐12与第一冷凝装置21增加集油器22，以收集从第一冷凝装置21冷凝下来的液体，防止冷凝下来的液体在重力下返回甲酯储存罐12。在其他具体实施方式中，譬如当甲酯储存罐12与第一冷凝装置21是通过管道连通而不是垂直设置时，可以不设置集油器22，甲酯储存罐12加热产生的气态混合物通过管道到达第一冷凝装置21，第一冷凝装置21冷凝下来的液体从另一个管道留出。优选地，在甲酯储存罐12与集油器22之间增加蒸馏塔11，蒸馏塔11主要是为了分离混合液体，利用不同液体在不同条件下的性质差异进行分离。增加蒸馏塔11后可以减少甲酯储存罐12的体积，降低甲酯储存罐12的控制复杂度。在其他具体实施方式中，亦可以不使用蒸馏塔11。

甲酯储存罐12在作为进料生物柴油的临时储存地的同时，亦用作加热储存于其中的生物柴油。加热方式可以是现有技术的任意一种或多种加热方式的组合，譬如蒸汽盘管加热、电加热、燃煤直接加热、导热油媒体间接加热等，只要可以达到把生物柴油转化为气态混合物的目的即可，加热方式不构成本发明的限制。甲酯储存罐12与蒸馏塔11连通。当生物柴油从进料口1进料提纯系统后，由于闪蒸器主要是脱除生物柴油中的水和甲醇,生物柴油需要经过加热储存罐加热形成气态混合物。加热形成的气态混合物从加热储存罐的气态空间进入蒸馏塔11的气态空间。

蒸馏塔11分别与甲酯储存罐12、集油器22在高度方向上连通，在甲酯储存罐12加热形成的气态混合物进入蒸馏塔11的气态空间。在蒸馏塔11中，由于本实施例是为了实现高碳甲酯和其他碳原子数甲酯的分离，因此稳定运行时，蒸馏塔的温度应保持高于250℃，本实施例为250-260℃。在其他具体实施方式中，只要保持蒸馏塔的温度高于250℃即可，具体的温度范围如255-265℃等亦是可以的。同时，刚从进料口1进入的生物柴油亦会在蒸馏塔11内产生热交换，被已经加热的气态混合物在从下往上移动的过程中加热。本领域技术人员知道，物质沸点跟压强有直接关系，本实施例蒸馏塔的温度应保持高于250℃是基于提纯系统的压强为0.1MPa，当提纯系统的压强低于0.1MPa时，则蒸馏塔的温度可以相应降低。

集油器22分别与蒸馏塔11、第一冷凝装置21在高度方向上连通，已经稳定在250-260℃的气态混合物，从蒸馏塔11的气态空间经过集油器22的气态空间进入第一冷凝装置21的气态空间，而被第一冷凝装置21冷凝下来的液体则通过集油器22收集，流入到第一暂存罐24。集油器22的结构不作限定，只要其可以达到气态混合物通过，并且收集到液体的功能即可。优选地，集油器22可以主要分为两个模块，分别是上下位设置，一个是位于下部的中空圆柱体，用于支撑上部的模块，并且尽可能让气态混合物通过；另一个是位于上部的圆锥体，类似于伞面，则冷凝下来的液体可以通过伞面汇集到收集管道，再流入第一暂存罐24。

第一冷凝装置21分别与集油器22、第二冷凝装置31连通，进入到第一冷凝装置21气态空间的气态混合物经过第一冷凝装置21时冷凝得到液态的第一分离物，即液态高碳甲酯；已分离高碳甲酯的气态混合物从第一冷凝装置21的气态空间进入第二冷凝装置31的气态空间。第一冷凝装置21的具体类型不构成本发明的限制。可以是间接换热的方式，即冷却介质在第一冷凝装置21内部的管道内循环，气态混合物在第一冷凝装置21内部的管道外通过，冷却介质与气态混合物是间接接触，其中冷却介质不作限定，譬如空气冷却式冷凝器、水冷式冷凝器；亦可以是直接换热的方式，即冷却介质与气态混合物直接接触。值得注意的是，当采用直接换热的第一冷凝装置21时，由于本发明的目的是实现提纯分离，则作为冷却介质的物质只能是该冷凝装置冷凝下来的物质，譬如第一冷凝装置21冷凝下来的是高碳甲酯，则作为冷却介质的物质只能是温度较低的高碳甲酯，否则会引入杂质，降低提纯效果。另外，如果使用直接换热的第一冷凝装置21，通常需要使用循环泵以把温度较低的液态高碳甲酯运输到第一冷凝装置21。

第二冷凝装置31分别与第一冷凝装置21，第二暂存罐33连通，进入到第二冷凝装置31气态空间的气态混合物在第二冷凝装置31冷凝得到液态第二分离物，即除高碳甲酯以外的其他碳原子数甲酯，从第二冷凝装置31的液态空间进入第二暂存罐33的液态空间。第二冷凝装置31与第一冷凝装置21类似，可以是间接换热的方式，亦可以是直接换热的方式。为了说明两种换热方式的冷凝装置都适用于本发明，因此在本实施例中第一冷凝装置21采用间接换热的方式，第二冷凝装置31采用直接换热的方式，则第二冷凝装置31配套使用循环泵34，以把第二暂存罐33中的液体当作冷却介质运输到第二冷凝装置31。在其他具体实施方式中，第一冷凝装置21和第二冷凝装置31的两个装置的位置可以互换，譬如21的位置使用直接换热方式，配套使用循环泵，31的位置使用间接换热方式；或者21和31的位置都使用间接换热方式；或者21和31的位置都使用直接换热方式，配套地需要使用两个循环泵。

值得注意的是，在集油器22通向第一暂存罐24的通道上设置第一阀门3，同时集油器22与第二暂存罐33设置管道连通，并在管道上设置第二阀门2。当蒸馏塔11内的温度没有稳定在预设温度250-260℃的时候，譬如是系统启动的时候，为了保证高碳甲酯的提纯效果，关闭通向高碳甲酯冷却器的第一阀门3，打开第二阀门2，则气态的生物柴油可以经过冷凝器21的气态空间到达第二冷凝装置31而最后到达第二暂存罐33，或者经过第二阀门2到达第二暂存罐33。待蒸馏塔11内的温度稳定在预设温度250-260℃后，则打开第一阀门3，同时关闭第二阀门2，暂存于第二暂存罐33的液态生物柴油通过泵再次进入蒸馏塔11。

 

实施例四：

请参考图4，本实施例提供一种生物柴油提纯系统，可以实现三级提纯，有效地分离出高碳甲酯、中碳甲酯和低碳甲酯。包括蒸馏塔11，甲酯储存罐12，储存罐循环泵13，第一再沸器14，黑油循环泵15，黑油罐16，第二再沸器17；第一冷凝装置21，集油器22，第一暂存罐24；第二冷凝装置31，第二暂存罐33，第二循环泵34；第三冷凝装置41，第三暂存罐42。其中的蒸馏塔11、第一冷凝装置21、第二冷凝装置31、第一暂存罐24、第二暂存罐33、第二循环泵34分别与实施例三的蒸馏塔11、第一冷凝装置21、第二冷凝装置31、第一暂存罐24、第二暂存罐33、循环泵34类似，这里不再赘述。

甲酯储存罐12分别与蒸馏塔11，第一再沸器14，黑油罐16，储存罐循环泵13连通。甲酯储存罐12可以与实施例三的甲酯储存罐12类似，即作为进料生物柴油的临时储存地的同时，亦用作加热储存于其中的生物柴油。加热方式可以是现有技术的任意一种或多种加热方式的组合，譬如蒸汽盘管加热、电加热、燃煤直接加热、导热油媒体间接加热等，只要可以达到把生物柴油转化为气态混合物的目的即可，加热方式不构成本发明的限制。亦可以不具有加热功能，即只作为储存用，加热的功能由本系统其他装置实现。

第一再沸器14分别与甲酯储存罐12、储存罐循环泵13连通，甲酯储存罐12液体空间的生物柴油通过循环泵13到达第一再沸器14的液体空间，在第一再沸器14的液体空间加热后形成气态混合物。气态混合物和未气化的液体通过第一再沸器14的气体空间返回甲酯储存罐12的气体空间。在其他具体实施方式中，如果甲酯储存罐12与第一再沸器14之间的连通管道设置可以达到液态的生物柴油从甲酯储存罐12的液态空间进入第一再沸器14的液态空间，同时加热后的气态混合物和剩余的液态生物柴油从第一再沸器14的气态空间返回甲酯储存罐12的气态空间，则可以不使用储存罐循环泵13。

黑油罐16分别与第二再沸器17，黑油循环泵15，甲酯储存罐12连通。如前所述，甲酯储存罐12中的生物柴油主要是从进料口进入提纯系统的生物柴油，还有部分经过第一再沸器14加热后返回的未气化的生物柴油，这部分亦可以称之为黑油，即重质油、生物沥青等。当甲酯储存罐12的生物柴油储存到一定体积的时候，除了进入第一再沸器14进行加热外，还会通过溢流进入黑油罐16。溢流管4的形状并无限制，可以是直管或是S管等形状。黑油罐16中的液态混合物，部分是黑油，部分是刚进入系统的生物柴油。因此为了提高目的分离物的提纯效率，即提高高碳甲酯、中碳甲酯、低碳甲酯的提纯效率，需要尽可能地把进入到黑油罐16中的分离物转换成气态分离出来。黑油罐16可以带有加热功能，加热方式可以是现有技术的任意一种或多种加热方式的组合，譬如蒸汽盘管加热、电加热、燃煤直接加热、导热油媒体间接加热等，只要可以达到加热黑油罐16的目的即可，加热方式不构成本发明的限制。亦可以不具有加热功能，即只作为储存用，加热的功能由本系统其他装置实现。

第二再沸器17与黑油循环泵15、黑油罐16连通。如前所述，黑油罐16中的液态混合物，部分是黑油，部分是刚进入系统的生物柴油，为了提高目的分离物的提纯效率，需要尽可能地把进入到黑油罐16中的分离物转换成气态分离出来。如果黑油罐16的加热已经可以满足目的分离物的气态分离效率的要求，则可以不设置第二再沸器17。如果黑油罐16的加热不能满足目的分离物的气态分离效率的要求，则除了可以在黑油罐16中进行加热，亦可以把黑油罐中的液态混合物从黑油罐16的液体空间运输到第二再沸器17的液体空间，在第二再沸器17加热后形成的气态混合物从第二再沸器17的气态空间返回到黑油罐16的气态空间，或者从第二再沸器17的气态空间返回到甲酯储存罐12的气态空间。在本实施例中，黑油罐16与第二再沸器17都具有加热功能，为了简化管道设计，在第二再沸器17加热后形成的气态混合物从第二再沸器17的气态空间返回到黑油罐16的气态空间，再与黑油罐16加热形成的气态混合物混合，共同通过同一个管道从黑油罐16的气态空间返回到甲酯储存罐12。另外，本实施例提供的第二再沸器17与黑油罐16在高度方向上垂直放置，以节约用地，则需要黑油循环泵15把黑油罐16中的液态混合物运输到第二再沸器17的液态空间。在其他具体实施方式中，如果黑油罐16与第二再沸器17的连通管道设置可以满足液态混合物从黑油罐16的液态空间进入第二再沸器17的液态空间，亦可以不使用黑油循环泵15。

第三冷凝装置41与第二冷凝装置31、第三暂存罐42连通，在第二冷凝装置31已分离中碳甲酯的气态混合物从第二冷凝装置31的气态空间进入到第三冷凝装置41的气态空间，气态混合物在第三冷凝装置41冷凝下来形成液态混合物，从第三冷凝装置41的液态空间进入到第三暂存罐42的液态空间。第三冷凝装置41与第一冷凝装置21、第二冷凝装置31相似，其具体类型不构成本发明的限制。可以是间接换热的方式，即冷却介质在第三冷凝装置41内部的管道内循环，气态混合物在第三冷凝装置41内部的管道外通过，冷却介质与气态混合物是间接接触，其中冷却介质不作限定，譬如空气冷却式冷凝器、水冷式冷凝器；亦可以是直接换热的方式，即冷却介质与气态混合物直接接触。

在其他具体实施方式中，还可以设置真空缓冲罐51，譬如在如本实施例的三级提纯，则真空缓冲罐51与真空泵、第三暂存罐42连通，避免提纯系统的压强波动；譬如在实施例三的二级提纯，则真空缓冲罐51与真空泵、第二暂存罐32连通。本领域人员知道，在物质种类、物质浓度都相同的情况下，压强越低，沸点越低。因此在其他具体实施方式中，亦可以设置真空泵以降低各物质的沸点，从而节约能源；同时亦可以用于引导气态混合物的流向。真空泵设置在系统末端，如提纯系统中有真空缓冲罐51则与真空缓冲罐51连通，其个数不作限制，至少为一台，譬如采用两台真空泵，一用一备，气压维持在0.1MPa。气压可以是其他压强值，譬如0.05MPa。

 在其他具体实施方式中，亦可以在冷凝装置与暂存罐之间增加冷却器，以回收冷凝下来的液体的热量。譬如在本实施例中，可以在第一冷凝装置21与第一暂存罐24之间设置第一冷却器23，则由第一冷凝装置21冷凝下来的高碳甲酯由第一冷凝装置21的液体空间经过集油器22收集到达第一冷却器23的液体空间，最后到达第一暂存罐24的液体空间；可以在第二冷凝装置31与第二暂存罐33之间设置第二冷却器32，则由第二冷凝装置31冷凝下来的中碳甲酯由第二冷凝装置31的液体空间到达第二冷却器32的液体空间，最后到达第二暂存罐33的液体空间，以此类推。

因此，经过本实施例的提纯系统，可以利用一个蒸馏塔有效地进行三级提纯生物柴油，分别得到高碳甲酯、中碳甲酯、低碳甲酯。

在其他具体实施方式中，类似地，当需要把生物柴油进行四级提纯，或是更多级提纯的时候，只需要在本实施例提供的提纯系统基础上再加入相应数量的冷凝装置及暂存罐，并且把真空泵和真空缓冲罐51仍然设置在系统的末端，即可达到利用一个蒸馏塔实现四级以上提纯的效果。

  

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种生物柴油提纯工艺, 其特征在于, 

生物柴油进料到生物柴油提纯系统后，加热形成气态混合物；

当气态混合物温度不低于第一温度后，气态混合物进入第一冷凝装置冷凝，得到液态的第一分离物，所述第一冷凝装置的温度低于第一温度但不低于第二温度；

已分离第一分离物的气态混合物，进入第二冷凝装置冷凝，得到液态的第二分离物，所述第二冷凝装置的温度低于第二温度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当第二冷凝装置的温度低于第二温度但不低于第三温度时，已分离第二分离物的气态混合物进入第三冷凝装置冷凝，得到液态的第三分离物，所述第三冷凝装置的温度低于第三温度。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述生物柴油进料到生物柴油提纯系统后，加热形成气态混合物具体为：

生物柴油进料到生物柴油提纯系统后，加热形成气态混合物，当气态混合物未达到第一温度时，关闭用于收集第一分离物的通道；

当气态混合物达到第一温度后，开启用于收集第一分离物的通道。

4.一种生物柴油提纯系统，其特征在于，包括甲酯储存罐（12），第一冷凝装置（21），第二冷凝装置（31），第一暂存罐（24），第二暂存罐（33），

所述甲酯储存罐（12）与第一冷凝装置（21）连通，当生物柴油进料所述提纯系统后，在甲酯储存罐（12）加热形成气态混合物，所述气态混合物从甲酯储存罐（12）的气态空间进入第一冷凝装置（21）的气态空间；

所述第一冷凝装置（21）分别与甲酯储存罐（12），第一暂存罐（24），第二冷凝装置（31），第二暂存罐（33）连通，进入到第一冷凝装置气态空间的气态混合物经过第一冷凝装置时冷凝得到液态的第一分离物，所述液态的第一分离物从第一冷凝装置的液态空间进入第一暂存罐的液态空间；已分离第一分离物的气态混合物从第一冷凝装置的气态空间进入第二冷凝装置的气态空间；

所述第二冷凝装置（31）分别与第一冷凝装置（21），第二暂存罐（33）连通，进入到第二冷凝装置气态空间的气态混合物在第二冷凝装置冷凝得到液态第二分离物，所述液态第二分离物从第二冷凝装置的液态空间进入第二暂存罐的液态空间。

5.一种生物柴油提纯系统，其特征在于，包括甲酯储存罐（12），第一再沸器（14），黑油储存罐（16），第一冷凝装置（21），第二冷凝装置（31），第一暂存罐（24），第二暂存罐（33），

所述甲酯储存罐（12）分别与第一再沸器（14），第一冷凝装置（21），黑油储存罐（16）连通，当生物柴油进料所述提纯系统后，生物柴油从甲酯储存罐的液态空间进入第一再沸器的液态空间，在第一再沸器加热形成气态混合物，所述气态混合物和未气化的液态生物柴油从第一再沸器的气态空间返回甲酯储存罐的气态空间；当甲酯储存罐（12）内的生物柴油液面超过预设值时，生物柴油从甲酯储存罐的液态空间溢流到黑油储存罐的液态空间；

所述第一冷凝装置（21）分别与甲酯储存罐（12），第一暂存罐（24），第二冷凝装置（31）连通，进入到第一冷凝装置气态空间的气态混合物经过第一冷凝装置时冷凝得到液态的第一分离物，所述液态第一分离物从第一冷凝装置的液态空间进入第一暂存罐的液态空间；已分离第一分离物的气态混合物从第一冷凝装置的气态空间进入第二冷凝装置的气态空间；

所述第二冷凝装置（31）分别与第一冷凝装置（21），第二暂存罐（33）连通，进入到第二冷凝装置气态空间的气态混合物在第二冷凝装置冷凝得到液态的第二分离物，所述液态的第二分离物从第二冷凝装置的液态空间进入第二暂存罐的液态空间。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括第三冷凝装置（41），第三暂存罐（42），

所述第二冷凝装置（31）还与第三冷凝装置（41）连通，已分离第二分离物的气态混合物从第二冷凝装置的气态空间进入第三冷凝装置的气态空间；

所述第三冷凝装置（41）分别与第二冷凝装置（31），第三暂存罐（42）连通，进入到第三冷凝装置气态空间的气态混合物在第三冷凝装置冷凝得到液态的第三分离物，所述液态的第三分离物从第三冷凝装置的液态空间进入第三暂存罐的液态空间。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述甲酯储存罐（12）和黑油储存罐（16）中的至少一个具备加热方式，所述加热方式为蒸汽盘管加热、电加热、燃煤直接加热、导热油媒体间接加热的至少一种。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括集油器（22），蒸馏塔（11），

所述蒸馏塔（11）分别与集油器（22），甲酯储存罐（12）连通，所述气态混合物从甲酯储存罐的气态空间进入蒸馏塔的气态空间，再从蒸馏塔的气态空间进入集油器的气态空间；

所述集油器（22）分别与蒸馏塔（11），第一冷凝装置（21），第一暂存罐（24）连通，所述气态混合物从蒸馏塔的气态空间进入集油器的气态空间，再从集油器的气态空间进入第一冷凝装置的气态空间；所述液态的第一分离物从第一冷凝装置的液态空间进入集油器的液态空间，再进入第一暂存罐。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括第二再沸器（17），所述第二再沸器（17）与黑油储存罐（16）连通，黑油储存罐里的生物柴油从黑油储存罐的液态空间到达第二再沸器的液态空间，在第二再沸器加热后形成第二气态混合物，第二气态混合物从第二再沸器的气态空间进入黑油储存罐的气态空间。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括真空缓冲罐（51），所述真空缓冲罐与第三暂存罐，第三冷凝装置连通，用于维持所述提纯系统的压强。

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