CN108373947A - 一种复合生物柴油的生产装置及制备方法 - Google Patents

一种复合生物柴油的生产装置及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合生物柴油的生产装置及制备方法，包括反应釜，所述反应釜内部设有催化剂反应层、高能静态混合层及静置分层釜，所述催化剂反应层内设有超声波错流板，所述高能静态混合层内设有高能静态混合器；所述生产装置还包括精馏塔和闪蒸塔，所述精馏塔顶部连通有乳化机，所述闪蒸塔一侧连通有甘油分离塔；所述制备方法包括：(1)油脂原料与以气相状态的甲醇逆流接触反应；(2)反应产物静置分层；(3)下层为极性产物，上层为粗油产物；(4)粗油产物经精馏塔及乳化机处理后，得复合型生物柴油；(5)极性产物经闪蒸塔和甘油分离塔处理得副产物甘油。本发明结构设计合理，促进了反应物分子间的碰撞，且制备工艺条件温和，成本低廉，产率高。

Description

一种复合生物柴油的生产装置及制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合生物柴油的生产装置及制备方法，属于复合生物柴油生产及制备技术领域。
背景技术
随着经济的发展，能源短缺和环境污染是目前人类社会面临的巨大挑战，为了维持各自国家的可持续发展，许多国家正大力开发能源的可替代品。复合生物柴油作为优质的能源可替代品具有优良的环保特性和可再生性，大力发展复合生物柴油对推进能源替代、减轻环境压力、控制大气污染具有重要意义。复合生物柴油是清洁的可再生能源，是一种含氧清洁燃料，由菜籽油、大豆油、回收烹饪油、动物油等可再生油脂与甲醇发生酯化反应制得。它是优质的石油柴油代用品。复合生物柴油是典型“绿色能源”，大力发展生物柴油对经济可持续发展，推进能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染具有重要的战略意义。
复合生物柴油在中国是一个新兴的行业，表现出新兴行业在产业化初期所共有的许多市场特征。许多企业被绿色能源和支农产业双重“概念”凸现的商机所吸引，纷纷进入该行业，有人以“雨后春笋”形容生物柴油目前的状态。一些外国公司资金实力雄厚，生产技术成熟，产业化程度高，可以借规模经济效应获取成本优势，抢占原料基地和市场份额的综合能力更强。随着改革开放的不断深入，在全球经济一体化的进程中，中国的经济水平将进一步提高，对能源的需求会有增无减，只要把关于复合生物柴油的研究成果转化为生产力，形成产业化，则其在柴油引擎、柴油发电厂、空调设备和农村燃料等方面的应用前景是非常广阔的。目前，关于复合生物柴油的合成工艺技术不够成熟，合成工艺的条件高、不易控制；此外，现有技术中复合生物柴油的生产装置实际应用效率较低，反应不充分，易造成原料浪费，且运行的经济成本还较高。为此，需要设计一种新的技术方案给予解决。
发明内容
本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种复合生物柴油的生产装置及制备方法，以解决现有技术存在的不足，满足实际使用要求。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种复合生物柴油的生产装置，包括反应釜，所述反应釜顶部设有油脂进口，所述反应釜侧壁中部设有甲醇进口，所述反应釜内部从上往下依次设有催化剂反应层、高能静态混合层及静置分层釜，所述催化剂反应层内设有超声波错流板，所述高能静态混合层内设有高能静态混合器；
所述复合生物柴油的生产装置还包括与所述静置分层釜连通的精馏塔和闪蒸塔，所述精馏塔顶部还设有与精馏塔连通的乳化机，所述闪蒸塔一侧设有与闪蒸塔连通的甘油分离塔，且所述闪蒸塔与所述甘油分离塔之间设有伺服吸泵。
作为上述技术方案的改进，所述反应釜顶部还设有甲醇回流装置和甲醇储罐，所述甲醇回流装置上设有与甲醇进口连通的回流管，所述甲醇回流装置底部还设有过滤棒。
作为上述技术方案的改进，所述精馏塔和闪蒸塔内均设有甲醇分离器，且所述精馏塔和闪蒸塔顶部均设有与所述甲醇储罐相连通的蒸馏管。
作为上述技术方案的改进，所述反应釜侧壁上设有预热层和泄压嘴，所述反应釜底部设有支撑脚。
具体地，所述复合生物柴油的制备方法，包括以下步骤：
(1)油脂原料从反应塔上部的油脂入口进入反应塔，甲醇从反应塔的中部进入反应塔，进入反应塔的甲醇以气相状态上升进入设有超声波错流板的催化剂反应层，油脂向下经催化剂反应层与气相甲醇逆流接触反应，未反应的甲醇上升到塔顶通过甲醇回流装置返回反应塔，另一部分进入甲醇储罐；
(2)反应产物沿导流板向下流入设有高能静态混合器的高能静态混合层，与产物互溶的甲醇在高能静态混合层再次气化与油脂反应，反应后的产物继续向下流入静置分层釜中静置分层；
(3)反应产物静置分层后，下层为极性产物，进入极性产物储罐，上层为粗油产物，进入粗油产物储罐；
(4)粗油产物通过精馏塔蒸出溶解的甲醇，甲醇经甲醇分离器分离后进入甲醇储罐循环使用，蒸馏出的粗油产物再通过乳化机处理后，即制备成复合型生物柴油；
(5)极性产物先经闪蒸塔将甲醇闪蒸出并进入甲醇分离器，分离出的甲醇进入甲醇储罐循环使用，闪蒸后的产物通过甘油分离塔将产生的水从塔顶蒸馏出，塔底得到副产物甘油。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
本发明制备工艺条件温和，成本低廉，产率高，且获得的生物柴油能够直接用于机动车，相比普通生物柴油，该复合型生物柴油可直接应用在压燃式发动机、燃油锅炉、工业窑炉等领域，替代普通石化柴油。
本发明所述复合生物柴油原料生产装置结构设计合理，保证了反应物的充分接触，促进了反应物分子间的碰撞，极大提高了复合生物柴油的生产效率，避免了原料的损失，且经济成本低，满足实际使用要求。
附图说明
图1为本发明所述复合生物柴油的生产装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
如图1所示，为本发明所述复合生物柴油的生产装置结构示意图。
本发明所述复合生物柴油的生产装置，包括反应釜100，所述反应釜100顶部设有油脂进口101，所述反应釜100侧壁中部设有甲醇进口102，所述反应釜100内部从上往下依次设有催化剂反应层110、高能静态混合层120及静置分层釜130，所述催化剂反应层110内设有超声波错流板111(增加反应物分子间的碰撞，保证反应物之间充分接触)，所述高能静态混合层120内设有高能静态混合器121(保证物质之间的充分混合)；
所述复合生物柴油的生产装置还包括与所述静置分层釜130连通的精馏塔200和闪蒸塔300，所述精馏塔200顶部还设有与精馏塔200连通的乳化机400，所述闪蒸塔300一侧设有与闪蒸塔300连通的甘油分离塔500，且所述闪蒸塔300与甘油分离塔500之间设有伺服吸泵350。本发明所述复合生物柴油原料生产装置结构设计合理，保证了反应物的充分接触，促进了反应物分子间的碰撞，极大提高了复合生物柴油的生产效率，避免了原料的损失，且经济成本低，满足实际使用要求。
进一步改进地，所述反应釜100顶部设甲醇回流装置10和甲醇储罐20，所述甲醇回流装置10上设有与甲醇进口102连通的回流管30，所述甲醇回流装置10底部还设有过滤棒11(对甲醇具有除杂作用)；所述精馏塔200和闪蒸塔300内均设有甲醇分离器40，且精馏塔200和闪蒸塔300顶部均设有与甲醇储罐20相连通的蒸馏管50；其中，甲醇回流装置10是使得原料能够充分反应，而甲醇储罐20是对原料的回收再利用。
具体地，所述反应釜100侧壁设有预热层140和泄压嘴150，所述反应釜100底部设有支撑脚160。
更具体地，所述复合生物柴油的制备方法，包括以下步骤：
(1)油脂原料从反应塔上部的油脂入口进入反应塔，甲醇从反应塔的中部进入反应塔，进入反应塔的甲醇以气相状态上升进入设有超声波错流板的催化剂反应层，油脂向下经催化剂反应层与气相甲醇逆流接触反应，未反应的甲醇上升到塔顶通过甲醇回流装置返回反应塔，另一部分进入甲醇储罐；
(2)反应产物沿导流板向下流入设有高能静态混合器的高能静态混合层，与产物互溶的甲醇在高能静态混合层再次气化与油脂反应，反应后的产物继续向下流入静置分层釜中静置分层；
(3)反应产物静置分层后，下层为极性产物，进入极性产物储罐，上层为粗油产物，进入粗油产物储罐；
(4)粗油产物通过精馏塔蒸出溶解的甲醇，甲醇经甲醇分离器分离后进入甲醇储罐循环使用，蒸馏出的粗油产物再通过乳化机处理后，即制备成复合型生物柴油；
(5)极性产物先经闪蒸塔将甲醇闪蒸出并进入甲醇分离器，分离出的甲醇进入甲醇储罐循环使用，闪蒸后的产物通过甘油分离塔将产生的水从塔顶蒸馏出，塔底得到副产物甘油。
本发明制备工艺条件温和，成本低廉，产率高，且获得的生物柴油能够直接用于机动车，相比普通生物柴油，该复合型生物柴油可直接应用在压燃式发动机、燃油锅炉、工业窑炉等领域，替代普通石化柴油。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，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，都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种复合生物柴油的生产装置，包括：反应釜(100)，其特征在于：所述反应釜(100)顶部设有油脂进口(101)，所述反应釜(100)侧壁中部设有甲醇进口(102)，所述反应釜(100)内部从上往下依次设有催化剂反应层(110)、高能静态混合层(120)及静置分层釜(130)，所述催化剂反应层(110)内设有超声波错流板(111)和(112)，所述高能静态混合层(120)内设有高能静态混合器(121)；
所述复合生物柴油的生产装置还包括与所述静置分层釜(130)连通的精馏塔(200)和闪蒸塔(300)，所述精馏塔(200)顶部还设有与精馏塔(200)连通的乳化机(400)，所述闪蒸塔(300)一侧设有与闪蒸塔(300)连通的甘油分离塔(500)，且所述闪蒸塔(300)与所述甘油分离塔(500)之间设有伺服吸泵(350)。
2.根据权利要求1所述一种复合生物柴油的生产装置，其特征在于：所述反应釜(100)顶部还设有甲醇回流装置(10)和甲醇储罐(20)，所述甲醇回流装置(10)上设有与甲醇进口(102)连通的回流管(30)，所述甲醇回流装置(10)底部还设有过滤棒(11)。
3.根据权利要求2所述一种复合生物柴油的生产装置，其特征在于：所述精馏塔(200)和闪蒸塔(300)内均设有甲醇分离器(40)，且所述精馏塔(200)和闪蒸塔(300)顶部均设有与所述甲醇储罐(20)相连通的蒸馏管(50)。
4.根据权利要求1所述一种复合生物柴油的生产装置，其特征在于：所述反应釜(100)侧壁上设有预热层(140)和泄压嘴(150)，所述反应釜(100)底部设有支撑脚(160)。
5.根据权利要求1-5所述所述复合生物柴油的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)油脂原料从反应塔上部的油脂入口进入反应塔，甲醇从反应塔的中部进入反应塔，进入反应塔的甲醇以气相状态上升进入设有超声波错流板的催化剂反应层，油脂向下经催化剂反应层与气相甲醇逆流接触反应，未反应的甲醇上升到塔顶通过甲醇回流装置返回反应塔，另一部分进入甲醇储罐；
(2)反应产物沿导流板向下流入设有高能静态混合器的高能静态混合层，与产物互溶的甲醇在高能静态混合层再次气化与油脂反应，反应后的产物继续向下流入静置分层釜中静置分层；
(3)反应产物静置分层后，下层为极性产物，进入极性产物储罐，上层为粗油产物，进入粗油产物储罐；
(4)粗油产物通过精馏塔蒸出溶解的甲醇，甲醇经甲醇分离器分离后进入甲醇储罐循环使用，蒸馏出的粗油产物再通过乳化机处理后，即制备成复合型生物柴油；
(5)极性产物先经闪蒸塔将甲醇闪蒸出并进入甲醇分离器，分离出的甲醇进入甲醇储罐循环使用，闪蒸后的产物通过甘油分离塔将产生的水从塔顶蒸馏出，塔底得到副产物甘油。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102304392A (zh) * 2011-08-04 2012-01-04 孔永平 一种复合型生物柴油及其制备方法
CN103242966A (zh) * 2013-05-20 2013-08-14 阳谷县凯歌新能源生物科技有限公司 一种生产生物柴油的技术工艺及关键制备装置
CN104031747A (zh) * 2014-06-13 2014-09-10 太原理工大学 一种生物柴油的生产装置及生产方法
CN104962326A (zh) * 2015-07-09 2015-10-07 马进 液体燃料生产系统、生产方法及原料配方

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102304392A (zh) * 2011-08-04 2012-01-04 孔永平 一种复合型生物柴油及其制备方法
CN103242966A (zh) * 2013-05-20 2013-08-14 阳谷县凯歌新能源生物科技有限公司 一种生产生物柴油的技术工艺及关键制备装置
CN104031747A (zh) * 2014-06-13 2014-09-10 太原理工大学 一种生物柴油的生产装置及生产方法
CN104962326A (zh) * 2015-07-09 2015-10-07 马进 液体燃料生产系统、生产方法及原料配方

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