CN104711119A - 废弃油脂生产生物柴油的四塔精馏方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了废弃油脂生产生物柴油的四塔精馏方法，包括以下步骤：步骤一：将反应好的粗甲酯连续进入第一塔进行精馏，产出C14及轻组分脂肪酸甲酯；步骤二：将经过第一塔的粗甲酯连续进入第二塔进行精馏，产出C16脂肪酸甲酯；步骤三：将经过第二塔的粗甲酯连续进入第三塔进行精馏，产出C18脂肪酸甲酯；步骤四：将经过第三塔的粗甲酯连续进入第四塔进行精馏，产出C18脂肪酸甲酯和C20脂肪酸甲酯。本发明的工艺将反应好的粗甲酯通过四塔精馏，能得到高纯度的C16脂肪酸甲酯与C18脂肪酸甲酯，完全符合化工产品生产的要求。

Description

废弃油脂生产生物柴油的四塔精馏方法
技术领域
本发明涉及一种废弃油脂生产生物柴油的四塔精馏方法。
背景技术
生物柴油是一种绿色环保的生物质能源，当做燃料油与石化燃料混合使用在我国已发展10年以上，同时生物柴油就是脂肪酸甲酯也是一种非常好的环保生物化工原料，但用于化工的质量要求有区别与用于燃料。由于国内生物柴油企业对粗甲酯进行分离时大多是采用单一的蒸馏技术及装备，产品质量达不到BD100的标准，在市场推广上受到一定的影响。用与化工上对生物柴油(脂肪酸甲酯)纯度的要求很高，现有的工艺仅满足生物柴油当做燃料油使用有一定的压力，无法满足不了生物柴油当做化工原料使用需要的纯度，所以四塔精馏技术及装备能实现对粗甲酯进行细分提炼，满足化工原料的指标。
发明内容
本发明的目的是
实现本发明目的的技术方案是废弃油脂生产生物柴油的四塔精馏方法，包括以下步骤：
步骤一：将反应好的粗甲酯连续进入第一塔进行精馏，产出C14及轻组分脂肪酸甲酯；
步骤二：将经过第一塔的粗甲酯连续进入第二塔进行精馏，产出C16脂肪酸甲酯；
步骤三：将经过第二塔的粗甲酯连续进入第三塔进行精馏，产出C18脂肪酸甲酯；
步骤四：将经过第三塔的粗甲酯连续进入第四塔进行精馏，产出C18脂肪酸甲酯和C20脂肪酸甲酯。
所述步骤一中，将反应好的粗甲酯通过导热油加热到190～200℃后再进入第一塔，在第一塔中采用强制循环泵进行循环加热，将塔内温度控制在215～225℃；第一塔中按照粗甲酯中C14及轻组分含量与产出中C16的含量控制产出量，确保第一塔中C14的含量小于0.5％，C14及轻组分产出中C16的含量小于2％。
所述步骤一中，在第一塔的塔顶采用冷却水进行冷却，塔顶温度控制在70～90℃。
所述步骤二中，进入第二塔的粗甲酯的温度为215～225℃，在第二塔中采用加热器强制循环加热至235～245℃；通过控制第二塔产出口出料量的回流比例，当出料中的C16脂肪酸甲酯纯度达到99％以上后连续出料。
所述步骤二中，在第二塔的塔顶用软水进行冷却，将塔内温度控制在135～145℃，产生的蒸汽回用于生产。
所述步骤三中，当第二塔中的C16脂肪酸甲酯含量小于0.5％时，对第三塔进料；进入第三塔的粗甲酯的温度为235～245℃，在第三塔中采用加热器强制循环加热至255～265℃；通过控制第三塔产出口出料量的回流比例，当出料中的C18脂肪酸甲酯纯度达到99％以上后连续出料。
所述步骤三中，在第三塔的塔顶用软水进行冷却，将塔内温度控制在155～165℃，产生的蒸汽回用于生产。
所述步骤四中，当第三塔中的C18脂肪酸甲酯含量小于5％时，对第四塔进料；进入第四塔的粗甲酯的温度为255～265℃，在第四塔中采用加热器强制循环加热至265～275℃。
所述步骤四中，在第四塔的塔顶用软水进行冷却，将塔内温度控制在155～165℃，产生的蒸汽回用于生产。
所述第四塔中反应剩余物为植物沥青，第四塔精馏的结束条件为确保C18的含量低于0.5％。
采用了上述技术方案后，本发明具有以下的积极的效果：本发明的工艺将反应好的粗甲酯通过四塔精馏，能得到99％以上的高纯度的C16脂肪酸甲酯(棕榈酸甲酯)与C18脂肪酸甲酯(油酸甲酯)，完全符合化工产品生产的要求。高纯度的C16脂肪酸甲酯(棕榈酸甲酯)是生产生物氯化石蜡与生物氯代增塑剂的主要原料，我国的脂肪酸甲酯纯度不高，并且都是混合的甲酯，生产出的成品品质差、色泽发黄与红，价格低只能用于低档成品；而国外的脂肪酸甲酯进行分离出C16与C18甲酯，生产的成品色泽为水色，价格高可用于高端成品，竞争力强。另外C18脂肪酸甲酯乙氧基化物高档环保的表面活性剂，由于在我国原料问题生产产品品质差，目前国内只有进口。所以本技术的推广对我国生物技术及生物化工产品有较大的推进与提升相关行业的竞争力。
具体实施方式
(实施例1)
废弃油脂生产生物柴油的四塔精馏方法，包括以下步骤：
步骤一：将反应好的粗甲酯连续进入第一塔进行精馏，产出C14及轻组分脂肪酸甲酯；将反应好的粗甲酯通过导热油加热到190～200℃后再进入第一塔，在第一塔中采用强制循环泵进行循环加热，将塔内温度控制在215～225℃；第一塔中按照粗甲酯中C14及轻组分含量与产出中C16的含量控制产出量，确保第一塔中C14的含量小于0.5％，C14及轻组分产出中C16的含量小于2％。根据我国废弃油脂的特点，C14及轻组分含量在粗甲酯的比例为1～4％，所以塔顶采用冷却水进行冷却，塔顶温度控制在70～90℃。
步骤二：将经过第一塔的粗甲酯连续进入第二塔进行精馏，进入第二塔的粗甲酯的温度为215～225℃，在第二塔中采用加热器强制循环加热至235～245℃；通过控制第二塔产出口出料量的回流比例，当出料中的C16脂肪酸甲酯纯度达到99％以上后连续出料，产出C16脂肪酸甲酯；在第二塔的塔顶用软水进行冷却，将塔内温度控制在135～145℃，产生的蒸汽回用于生产。
步骤三：将经过第二塔的粗甲酯连续进入第三塔进行精馏，当第二塔中的C16脂肪酸甲酯含量小于0.5％时，对第三塔进料；进入第三塔的粗甲酯的温度为235～245℃，在第三塔中采用加热器强制循环加热至255～265℃；通过控制第三塔产出口出料量的回流比例，当出料中的C18脂肪酸甲酯纯度达到99％以上后连续出料，产出C18脂肪酸甲酯；在第三塔的塔顶用软水进行冷却，将塔内温度控制在155～165℃，产生的蒸汽回用于生产。
步骤四：将经过第三塔的粗甲酯连续进入第四塔进行精馏，当第三塔中的C18脂肪酸甲酯含量小于5％时，对第四塔进料；进入第四塔的粗甲酯的温度为255～265℃，在第四塔中采用加热器强制循环加热至265～275℃，产出C18脂肪酸甲酯和C20脂肪酸甲酯。在第四塔的塔顶用软水进行冷却，将塔内温度控制在155～165℃，产生的蒸汽回用于生产。塔中反应剩余物为植物沥青，第四塔精馏的结束条件为确保C18的含量低于0.5％。
我国废弃动植物油脂是一种混合的，进酯化反应后的粗甲酯100公斤，经过检测，组分范围：小于等于C14脂肪酸甲酯含量在2.00％；C16脂肪酸甲酯在22.35％；C18脂肪酸甲酯含量在68.05％；C20在2.30％；其他在5.30％。
用本发明的技术工艺，第一塔出料1.89公斤；第二塔C16甲酯出料22.54公斤；第三塔C18甲酯出料67.55公斤；第四塔C20甲酯出料2.12公斤；总收率达94.10％.通过色谱检测C16脂肪酸甲酯含量达到99.15％；C18脂肪酸甲酯的含量达99.89％，色泽水色。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.废弃油脂生产生物柴油的四塔精馏方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：将反应好的粗甲酯连续进入第一塔进行精馏，产出C14及轻组分脂肪酸甲酯；
步骤二：将经过第一塔的粗甲酯连续进入第二塔进行精馏，产出C16脂肪酸甲酯；
步骤三：将经过第二塔的粗甲酯连续进入第三塔进行精馏，产出C18脂肪酸甲酯；
步骤四：将经过第三塔的粗甲酯连续进入第四塔进行精馏，产出C18脂肪酸甲酯和C20脂肪酸甲酯。
2.根据权利要求1所述的废弃油脂生产生物柴油的四塔精馏方法，其特征在于：所述步骤一中，将反应好的粗甲酯通过导热油加热到190～200℃后再进入第一塔，在第一塔中采用强制循环泵进行循环加热，将塔内温度控制在215～225℃；第一塔中按照粗甲酯中C14及轻组分含量与产出中C16的含量控制产出量，确保第一塔中C14的含量小于0.5％，C14及轻组分产出中C16的含量小于2％。
3.根据权利要求2所述的废弃油脂生产生物柴油的四塔精馏方法，其特征在于：所述步骤一中，在第一塔的塔顶采用冷却水进行冷却，塔顶温度控制在70～90℃。
4.根据权利要求1所述的废弃油脂生产生物柴油的四塔精馏方法，其特征在于：所述步骤二中，进入第二塔的粗甲酯的温度为215～225℃，在第二塔中采用加热器强制循环加热至235～245℃；通过控制第二塔产出口出料量的回流比例，当出料中的C16脂肪酸甲酯纯度达到99％以上后连续出料。
5.根据权利要求4所述的废弃油脂生产生物柴油的四塔精馏方法，其特征在于：所述步骤二中，在第二塔的塔顶用软水进行冷却，将塔内温度控制在135～145℃，产生的蒸汽回用于生产。
6.根据权利要求1所述的废弃油脂生产生物柴油的四塔精馏方法，其特征在于：所述步骤三中，当第二塔中的C16脂肪酸甲酯含量小于0.5％时，对第三塔进料；进入第三塔的粗甲酯的温度为235～245℃，在第三塔中采用加热器强制循环加热至255～265℃；通过控制第三塔产出口出料量的回流比例，当出料中的C18脂肪酸甲酯纯度达到99％以上后连续出料。
7.根据权利要求6所述的废弃油脂生产生物柴油的四塔精馏方法，其特征在于：所述步骤三中，在第三塔的塔顶用软水进行冷却，将塔内温度控制在155～165℃，产生的蒸汽回用于生产。
8.根据权利要求1所述的废弃油脂生产生物柴油的四塔精馏方法，其特征在于：所述步骤四中，当第三塔中的C18脂肪酸甲酯含量小于5％时，对第四塔进料；进入第四塔的粗甲酯的温度为255～265℃，在第四塔中采用加热器强制循环加热至265～275℃。
9.根据权利要求8所述的废弃油脂生产生物柴油的四塔精馏方法，其特征在于：所述步骤四中，在第四塔的塔顶用软水进行冷却，将塔内温度控制在155～165℃，产生的蒸汽回用于生产。
10.根据权利要求9所述的废弃油脂生产生物柴油的四塔精馏方法，其特征在于：所述第四塔中反应剩余物为植物沥青，第四塔精馏的结束条件为确保C18的含量低于0.5％。
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