CN113828002B - 一种粗生物柴油的精制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型的粗生物柴油的精制方法，所述精制方法包括如下步骤：将粗生物柴油置于结晶器中，加入调节剂混合均匀；以一定的降温速率从室温降至冷却结晶温度，并维持一定的结晶时间；甘油、催化剂及残皂等杂质以固相析出附着于结晶器的冷却结构壁面；以液相形态存在的生物柴油通入精馏塔，在塔顶得到精制后的生物柴油。所述精制方法添加非极性溶剂通过冷却结晶将粗生物柴油中残留的包括甘油、催化剂及残皂等杂质的含量大幅降低，通过进一步精馏满足标准要求；无需采用水洗工艺，不会产生废水排放；有利于高真空精馏工艺的控制，减轻精馏工艺的分离负荷，延长精馏塔中填料使用寿命；同时提高了生物沥青作为副产品的质量。

Description

一种粗生物柴油的精制方法

技术领域

本发明属于生物柴油的技术领域，具体地讲，是涉及一种粗生物柴油的精制方法。

背景技术

生物柴油作为清洁的可再生能源，十六烷值高，降解性能好，物理性质与石化柴油非常接近，是石化柴油的重要替代燃料之一，大力发展生物柴油对经济可持续发展，推进能源替代和减轻环境压力具有重要的战略意义。

生物柴油可通过动、植物油脂经酯化反应和酯交换反应制得，其主要成分是脂肪酸烷基酯，如脂肪酸甲酯。经过反应得到的反应产物包括脂肪酸甲酯、甘油、水、未反应掉的甲醇、催化剂、皂化副反应生成的少量的皂等，在产品精制过程中需要将甘油、水、甲醇、催化剂等杂质除去，才能得到合格的生物柴油产品。目前，生物柴油的精制如图1所示，通常是将反应产物混合物经过蒸馏将过量的甲醇除去；通过静置分层将甘油和水除去，下层重相为甘油和水，上层轻相为脂肪酸甲酯；上层脂肪酸甲酯相经水洗除去残余的甲醇、甘油以及催化剂和残皂，经脱水干燥后蒸馏精制，塔釜采出重质的生物沥青作为副产物，可用于锅炉、船舶等的燃料，塔顶馏出物经冷凝回流制成符合国家标准GB 25199-2017《B5柴油》附录C：BD100生物柴油产品。

所述水洗过程中为了将杂质脱除干净，通常需要大量水反复洗涤，造成大量生物柴油废水的排放，而且水洗后的粗生物柴油需要再次加温脱水，增加了后续处理的难度和成本。为了避免大量复杂难处理废水的排放，也可将分层后的上层液相脂肪酸甲酯直接通过减压精馏的方式对产品进行进一步精制，但在实际生产过程中，通常需设置2-3个塔进行精制处理，对减压精馏塔的控制精度和控制难度非常高，且塔釜采出的生物沥青由于含有甘油、催化剂和残皂等杂质，影响了副产品的质量。

因此，有必要对现有的生物柴油的精制工艺进行改进，开发一种新型的粗生物柴油精制方法，提高产品精制效果，同时避免废水的排放，降低精馏控制难度且改善生物沥青副产品的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的粗生物柴油的精制方法，为实现上述目的，本发明采用冷却结晶代替水洗工艺，避免废水排放，具体采取以下技术方案：

一种粗生物柴油的精制方法，所述精制方法包括如下步骤：

(1)将粗生物柴油置于结晶器中，加入调节剂混合均匀；

(2)以一定的降温速率从室温降至冷却结晶温度，并维持一定的结晶时间；

(3)甘油、催化剂及残皂等杂质以固相析出附着于结晶器的冷却结构壁面；

(4)以液相形态存在的生物柴油固液分离后通入精馏塔，在塔顶得到精制后的生物柴油，塔釜得到副产品生物沥青。

本发明进一步设置为，所述调节剂为非极性溶剂，为正戊烷、环戊烷、正丁醇、正己烷或环己烷。

本发明进一步设置为，所述调节剂的添加量为粗生物柴油质量的0.5％-3.0％。

本发明进一步设置为，所述冷却结晶温度为5-15℃。

本发明进一步设置为，所述冷却结晶时间为10-60min。

本发明还提供了一种应用于所述粗生物柴油的精制方法的结晶器，所述结晶器包括结晶器壳体，所述结晶器壳体的顶部设有物料进口，底部设有物料出口；侧壁下端设有冷却介质入口，侧壁上端设有冷却介质出口；所述结晶器壳体内部设有连通所述冷却介质入口和冷却介质出口的冷却结构，所述冷却结构包括同心分布的外环冷却结构、中环冷却结构和内环冷却结构；所述结晶器壳体的轴心处安装有由外部电机驱动的机械搅拌桨；所述结晶器壳体内部位于物料进口下方设有物料分布器。

本发明进一步设置为，所述外环冷却结构为沿着所述结晶器壳体内壁的夹套结构，与所述冷却介质入口和冷却介质出口连通；所述中环冷却结构和内环冷却结构分别包括沿圆周均匀分布的若干个呈圆弧夹层结构的中环冷却板和内环冷却板，且所述内环冷却板分布所在的圆周直径小于所述中环冷却板；所述中环冷却板和内环冷却板分别通过数个中环连接杆和内环连接杆水平固定连接于所述外环冷却结构的内壁上；所述中环冷却结构和内环冷却结构的下端和上端分别水平连接中环冷却介质管、内环冷却介质管，均与所述外环冷却结构连通。

本发明进一步设置为，所述中环冷却结构和内环冷却结构从下至上包括若干层结构相同的冷却结构；所述上下相邻的两块中环冷却板、内环冷却板之间分别通过若干根中环冷却介质联通杆和内环冷却介质联通杆连通。

本发明进一步设置为，所述中环冷却板和内环冷却板沿圆周交错排列。

本发明进一步设置为，所述中环冷却结构和内环冷却结构从下至上均包括三层冷却结构，即所述中环冷却板和内环冷却板重复三层排列；所述每层中环冷却结构和内环冷却结构分别包括沿圆周均匀分布的四个中环冷却板和内环冷却板。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明将非极性溶剂作为调节剂添加至粗生物柴油中，通过冷却结晶可以将粗生物柴油中残留的包括甘油、催化剂及残皂等杂质的含量大幅降低；所述残留的催化剂包括酯化反应的催化剂硫酸和酯交换反应的催化剂碱，所述硫酸和碱反应生成硫酸盐、酯交换反应残余的脂肪酸甘油酯与所述碱反应生成残皂、酯化反应残余的脂肪酸与所述碱反应生成脂肪酸盐以及残余的碱催化剂在冷却结晶过程中随甘油共同结晶析出，工艺简单。

(2)本发明所述精制方法无需采用水洗工艺，避免了大量废水的排放。

(3)本发明所述精制方法有利于高真空精馏工艺的控制，减轻后续精馏工艺的分离负荷，延长精馏塔中填料的使用寿命。

(4)本发明所述精制方法同时减少了精馏塔釜采出的生物沥青中甘油、催化剂和残皂等杂质的含量，降低了生物沥青的粘度，提高了生物沥青作为副产品的质量。

(5)本发明的结晶器内的冷却结构为结晶提供了充分的换热面积，与传统的夹套换热结构相比，结晶器内设置了呈内环、中环分布的冷却板，在外环冷却结构的基础上，所述内环、中环冷却板的内侧壁和外侧壁均为冷却结晶提供了充足的结晶析出场所，使得粗生物柴油中残余的甘油、催化剂和残皂可以沿着所述冷却结构的壁面结晶析出，实现粗生物柴油中所述杂质的除杂分离；所述中环、内环冷却结构的中环、内环冷却板沿圆周交错排列，沿轴向重复排列，且物料进口下方设置物料分布器，均有利于结晶器内粗生物柴油的分布均匀，充分混合且避免产生流动死区，有利于提高结晶析出效率。

附图说明

图1为现有生物柴油的精制工艺；

图2为本发明所涉及的新型的生物柴油的精制工艺；

图3为本发明所涉及的结晶器的纵截面的结构剖面图；

图4为本发明所涉及的结晶器的冷却结构于图1中A-A面的剖面图；

图5为本发明所涉及的结晶器于图2中B-B面的剖面图；

图6为本发明所涉及的物料分布器的俯视图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。应理解，以下实施例仅用于对本发明作进一步说明，不应理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

本发明针对的是经反应得到的生物柴油反应产物混合物，包括脂肪酸甲酯、甘油、水、未反应的甲醇、催化剂、皂化副反应生成的少量的残皂等。为了制备得到符合国家标准GB 25199-2017《B5柴油》附录C：BD100生物柴油产品的质量技术要求，且避免传统水洗工艺带来大量的废水排放，本发明采用冷却结晶代替所述水洗工艺，其工艺流程如图2所示。

反应产物首先经真空旋转蒸发器，去除脂肪酸甲酯中的过量甲醇，然后经静置分层或高速离心分离重相的甘油和水，即得到粗品生物柴油。如下表所示，分析测定粗品生物柴油中残留的甘油(包括游离甘油和总甘油)、甲醇、催化剂、残皂、单甘酯等杂质以及脂肪酸甲酯的含量，并对比国家标准GB 25199-2017《B5柴油》附录C：BD100生物柴油产品质量所规定的标准值。标准GB 25199-2017中未直接对BD100生物柴油中催化剂和残皂的含量进行规定，但是GB 25199-2017中规定了一价金属含量(钠+钾)和二价金属含量(钙+镁)的标准。

粗品生物柴油中脂肪酸甲酯的含量低于标准值，游离甘油、总甘油、一价金属、二价金属和单甘酯的含量均不满足标准值。

通过冷却结晶工艺和精馏工艺处理所述粗品生物柴油，将所述粗品生物柴油置于冷却结晶器中，加入调节剂混合均匀，所述冷却结晶器中通入冷却介质，使得粗品生物柴油以一定的降温速率冷却至结晶温度，并维持一定时间，粗品生物柴油中甘油、催化剂及残皂等杂质以固相结晶析出，固液分离，以液相形态存在的生物柴油通过精馏继续精制，塔底采出为生物沥青，可作为副产品，塔顶馏出为精制后的生物柴油。

实施例1

本发明提供了一种针对所述粗品生物柴油精制的冷却结晶工艺的结晶器。根据图3所示，所述结晶器包括结晶器壳体1，所述结晶器壳体1的顶部设有物料进口2，底部设有物料出口3；所述结晶器壳体1的侧壁下端设有冷却介质入口4，侧壁上端设有冷却介质出口5；所述结晶器壳体1内部设有连通所述冷却介质入口4和冷却介质出口5，且具有充分换热面积的冷却结构6；所述结晶器壳体1的轴心处安装有由外部电机驱动的机械搅拌桨7，用于混合结晶器内的物料；所述结晶器壳体1内部位于物料进口2下方设有物料分布器8，用于将经所述物料进口2进入结晶器的物料均匀分布后通入所述冷却结构6之间。

结合图4和图5所示，所述冷却结构6包括外环冷却结构61、中环冷却结构62和内环冷却结构63，其中：

所述外环冷却结构61为沿着所述结晶器壳体1内壁的夹套结构，与所述冷却介质入口4和冷却介质出口5连通；

所述中环冷却结构62和内环冷却结构63分别包括沿着与所述外环冷却结构61同心的圆周均匀分布的若干个呈圆弧夹层结构的中环冷却板621和内环冷却板631，且所述内环冷却板631分布所在的圆周直径小于所述中环冷却板621；所述每个中环冷却板621和每个内环冷却板631均分别通过数个中环连接杆622和数个内环连接杆632水平固定连接于所述外环冷却结构61的内壁上；所述中环冷却结构62的下端和上端分别水平连接中环冷却介质管623与所述外环冷却介质结构61连通，所述内环冷却结构63的下端和上端同样分别水平连接内环冷却介质管633与所述外环冷却结构61连通，使得经冷却介质入口4进入所述外环冷却介质结构61的部分冷却介质进入所述中环冷却结构62和内环冷却结构63中，流经并填充所述外环、中环和内环冷却结构61-63后从所述冷却介质出口5流出。

进一步的，为了避免所述中环冷却结构62和内环冷却结构63使得所述结晶器内形成流体流动的死区，影响结晶器内物料的充分混合，所述中环冷却结构62和内环冷却结构63从下至上包括若干层结构相同的冷却结构，即所述呈圆弧夹层结构的中环冷却板621和内环冷却板631从下至上重复排列；所述上下相邻的两块中环冷却板621、两块内环冷却板631之间分别通过若干根中环冷却介质联通杆624和内环冷却介质联通杆634连通，使得冷却介质从下至上依次流经并填充所述重复排列的中环冷却板621和内环冷却板631，并且同时起到对所述冷却板支撑稳固的作用；所述最下层的中环冷却板621和内环冷却板631分别通过中环固定杆625和内环固定杆635固定于所述结晶器壳体1的底部，在所述中环连接杆622和内环连接杆632的基础上对所述冷却板起到进一步支撑和稳固的作用。

优选的，所述中环冷却结构62和内环冷却结构63从下至上均包括三层冷却结构，即所述中环冷却板621和内环冷却板631重复三层排列。

优选的，所述每层中环冷却结构62和内环冷却结构63分别包括沿圆周均匀分布的四个中环冷却板621和内环冷却板631。

进一步的，所述中环冷却板621和内环冷却板631沿圆周交错排列，有利于结晶器内流体的充分流动，避免流体死区产生，提高结晶效率。

进一步的，结合图5和图6所示，所述物料分布器8从中心向外侧包括同心分布的第一环槽81，第二环槽82和第三环槽83，所述第一环槽81的中心设有圆形通孔84，用于穿过并安装所述位于轴心处的机械搅拌桨7；所述第一环槽81和第二环槽82之间通过若干第一连接槽85连通，所述第二环槽82和第三环槽83之间通过若干第二连接槽86连通；所述第一环槽81，第二环槽82和第三环槽83的底部分别沿圆周均匀设有第一分布孔87，第二分布孔88和第三分布孔89。

进一步的，所述第一连接槽85和第二连接槽86分别沿圆周均匀分布。

进一步的，所述第一环槽81的高度高于所述第二环槽82，所述第二环槽82的高度的高于所述第三环槽83。

进一步的，所述物料进口2的下方对应所述物料分布器8的第一环槽81，使得经所述物料进口2进入结晶器的物料进入所述第一环槽81，并通过所述第一连接槽85和第二连接槽86分流至第二环槽82和第三环槽83后，分别从所述第一分布孔87，第二分布孔88和第三分布孔89流下，实现进料流体的均匀分布。

待分离的粗生物柴油和调节剂经所述物料进口2进入所述结晶器内，经过所述物料分布器8均布后通入所述结晶器内的冷却结构6之间，并开启搅拌强化结晶器内粗生物柴油物料和调节剂的混合；所述冷却结构6内通入冷却介质，如冷冻水等，冷却结构6的多层环形冷却板的设置为冷却结晶的换热提供了充分的换热面积，使得结晶器内的粗生物柴油中残余的甘油、催化剂和残皂在冷冻温度下沿着冷却结构6的壁面冷冻析出，形成附着于所述冷却结构6壁面的结晶层，在一定结晶时间后，打开所述结晶器的物料出口3，经结晶分离除杂了甘油、催化剂和残皂的生物柴油从所述物料出口3排出，进行后续的精馏工艺；生物柴油排出后关闭所述物料出口3，并在所述冷却结构6内通入温水换热，使得附着于冷却结晶6壁面的结晶层融化并通过所述物料出口3排出，实现粗生物柴油中残余的甘油、催化剂和残皂与生物柴油的分离。

实施例2

取所述粗品生物柴油1L于实施例1所述的结晶器中，分别加入非极性溶剂：正戊烷、环戊烷、正丁醇、正己烷和环己烷作为调节剂，所述调节剂的加入量为粗品生物柴油质量的1.5％。

设置结晶器的结晶温度为10℃，以1℃/min的降温速率从室温20℃降至结晶温度，并在搅拌速率300rpm的条件下维持结晶温度30min，甘油、碱及残皂等杂质以固相析出附着于结晶器的冷却结构壁面，以液相形态存在的生物柴油固液分离后进入精馏塔中，塔釜再沸器温度为230℃，控制塔顶压力为0.4kPa，温度为180℃，在塔釜采出生物沥青作为副产品，精馏塔顶得到精制后的生物柴油。

分析测定添加各调节剂下生物柴油中组分的含量，如下表所示。其中，A表示经冷却结晶固液分离后生物柴油的测定值，B表示经后续精馏后塔顶得到精制后的生物柴油的测定值。

根据下表中数据所示，经过冷却结晶后生物柴油中游离甘油、总甘油、一价金属、二价金属和单甘酯的含量均显著降低，减轻了后续精馏工艺的分离任务，经后续精馏工序后，生物柴油中游离甘油、总甘油、一价金属、二价金属和单甘酯的含量均可满足标准要求，且脂肪酸甲酯的含量也达到标准要求。

实施例3

取所述粗品生物柴油1L于实施例1所述的结晶器中，并加入环戊烷为调节剂，所述环戊烷的加入量为粗品生物柴油质量的0.5％-3.0％，分别为0.5％、1％、1.5％、2％和3％。

设置结晶器的结晶温度为10℃，以1℃/min的降温速率从室温20℃降至结晶温度，并在搅拌速率300rpm的条件下维持结晶温度30min，甘油、碱及残皂等杂质以固相析出附着于结晶器的冷却结构壁面，以液相形态存在的生物柴油固液分离后进入精馏塔中，塔釜再沸器温度为230℃，控制塔顶压力为0.4kPa，温度为180℃，在塔釜采出生物沥青作为副产品，精馏塔顶得到精制后的生物柴油。

分析测定各调节剂添加量下经所述工序后得到的精制的生物柴油中杂质的含量及脂肪酸甲酯的含量，如下表所示。环戊烷添加量为粗品生物柴油质量的0.5％-3.0％时，均可以满足杂质的处理要求，达到标准要求。

实施例4

取所述粗品生物柴油1L于实施例1所述的结晶器中，并加入环戊烷为调节剂，所述环戊烷的加入量为粗品生物柴油质量的1.5％。

设置结晶器的结晶温度为10℃，以1℃/min的降温速率从室温20℃降至结晶温度，并在搅拌速率300rpm的条件下维持结晶温度10-60min，分别为10min、20min、30min、60min，甘油、碱及残皂等杂质以固相析出附着于结晶器的冷却结构壁面，以液相形态存在的生物柴油固液分离后进入精馏塔中，塔釜再沸器温度为230℃，控制塔顶压力为0.4kPa，温度为180℃，在塔釜采出生物沥青作为副产品，精馏塔顶得到精制后的生物柴油。

分析测定各冷却结晶时间下经所述工序后得到的精制的生物柴油中杂质的含量及脂肪酸甲酯的含量，如下表所示。冷却结晶时间10-60min时，均可以满足杂质的处理要求，达到标准要求。

实施例5

取所述粗品生物柴油1L于实施例1所述的结晶器中，并加入环戊烷为调节剂，所述环戊烷的加入量为粗品生物柴油质量的1.5％。

设置结晶器的结晶温度为0-20℃，分别为0℃、5℃、10℃、15℃、20℃，以1℃/min的降温速率从室温20℃降至结晶温度，并在搅拌速率300rpm的条件下维持结晶温度30min，甘油、碱及残皂等杂质以固相析出附着于结晶器的冷却结构壁面，以液相形态存在的生物柴油固液分离后进入精馏塔中，塔釜再沸器温度为230℃，控制塔顶压力为0.4kPa，温度为180℃，在塔釜采出生物沥青作为副产品，精馏塔顶得到精制后的生物柴油。

分析测定各结晶温度下经所述工序后得到的精制的生物柴油中杂质的含量及脂肪酸甲酯的含量，如下表所示。冷却结晶温度为5-15℃时，可以满足杂质的处理要求，达到标准要求。

实施例6

取所述粗品生物柴油1L于实施例1所述的结晶器中，但不加入调节剂直接冷却结晶。设置结晶器的结晶温度为10℃，以1℃/min的降温速率从室温20℃降至结晶温度，并在搅拌速率300rpm的条件下维持结晶温度30min，甘油、碱及残皂等杂质以固相析出附着于结晶器的冷却结构壁面，以液相形态存在的生物柴油固液分离后进入精馏塔中，塔釜再沸器温度为230℃，控制塔顶压力为0.4kPa，温度为180℃，在塔釜采出生物沥青作为副产品，精馏塔顶得到精制后的生物柴油。

分析测定不添加调节剂直接冷却结晶后固液分离得到的生物柴油(由A表示)的杂质的含量及脂肪酸甲酯的含量，以及经后续精馏塔塔顶得到精制后的生物柴油(由B表示)的杂质的含量及脂肪酸甲酯的含量，并对比调节剂添加量为1.5％，其他条件一致时的分析测定值，如下表所示。

添加调节剂时可以满足杂质的处理要求，达到标准要求。而不添加调节剂时，冷却结晶的杂质处理效果均显著降低，后续的精馏工序与所述添加调节剂时精馏的条件一致时，精制的生物柴油中除脂肪酸甲酯的含量和单甘酯的含量外，其余指标均无法满足标准要求。

实施例7

将所述粗品生物柴油不经过冷却结晶直接通入精馏塔中，塔釜再沸器温度为230℃，控制塔顶压力为0.4kPa，温度为180℃，在塔釜采出生物沥青作为副产品，分析测定所述生物沥青中的杂质含量(由C表示)。

并分析测定实施例6中的加入调节剂进行冷却结晶工艺后通入精馏塔中，塔釜采出的生物沥青中的杂质含量(由D表示)，如下表所示。在精馏工艺前加入冷却结晶工艺，可有效降低塔釜采出生物沥青中杂质的含量，提高生物沥青作为副产品的质量。

	总甘油/％	一价金属/mg/kg	二价金属/mg/kg
				C	2.841	≤194	≤121
D	1.113	≤53	≤38

根据上述实施例2-7的数据，将非极性溶剂作为调节剂添加至粗品生物柴油中，通过冷却结晶可以将部分粗生物柴油中残留的包括甘油、碱及残皂等杂质除去，减轻后续精馏工艺精制的分离负荷，有利于高真空精馏工艺的控制，延长精馏塔中填料的使用寿命，经精馏工序后满足标准要求；由所述冷却结晶工艺代替水洗工艺，避免了水洗废水的排放；同时减少了精馏塔釜采出的生物沥青中甘油、催化剂和残皂、单甘酯等杂质的含量，降低了生物沥青的粘度，提高了生物沥青作为副产品的质量。

Claims (9)

1.一种粗生物柴油的精制方法，其特征在于，所述精制方法包括如下步骤：

（1）将粗生物柴油置于结晶器中，加入调节剂混合均匀，所述调节剂为环戊烷；

（2）以一定的降温速率从室温降至冷却结晶温度，并维持一定的结晶时间；

（3）甘油、催化剂及残皂杂质以固相析出附着于结晶器的冷却结构壁面；

（4）以液相形态存在的生物柴油固液分离后通入精馏塔，在塔顶得到精制后的生物柴油，塔釜得到副产品生物沥青。

2.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，所述调节剂的添加量为粗生物柴油质量的0.5%-3.0%。

3.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，所述冷却结晶温度为5-15℃。

4.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，所述冷却结晶时间为10-60min。

5.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，所述结晶器包括结晶器壳体，所述结晶器壳体的顶部设有物料进口，底部设有物料出口；侧壁下端设有冷却介质入口，侧壁上端设有冷却介质出口；所述结晶器壳体内部设有连通所述冷却介质入口和冷却介质出口的冷却结构，所述冷却结构包括同心分布的外环冷却结构、中环冷却结构和内环冷却结构；所述结晶器壳体的轴心处安装有由外部电机驱动的机械搅拌桨；所述结晶器壳体内部位于物料进口下方设有物料分布器。

6.根据权利要求5所述的精制方法，其特征在于，所述外环冷却结构为沿着所述结晶器壳体内壁的夹套结构，与所述冷却介质入口和冷却介质出口连通；所述中环冷却结构和内环冷却结构分别包括沿圆周均匀分布的若干个呈圆弧夹层结构的中环冷却板和内环冷却板，且所述内环冷却板分布所在的圆周直径小于所述中环冷却板；所述中环冷却板和内环冷却板分别通过数个中环连接杆和内环连接杆水平固定连接于所述外环冷却结构的内壁上；所述中环冷却结构和内环冷却结构的下端和上端分别水平连接中环冷却介质管、内环冷却介质管，均与所述外环冷却结构连通。

7.根据权利要求6所述的精制方法，其特征在于，所述中环冷却结构和内环冷却结构从下至上包括若干层结构相同的冷却结构；上下相邻的两块中环冷却板、内环冷却板之间分别通过若干根中环冷却介质联通杆和内环冷却介质联通杆连通。

8.根据权利要求6所述的精制方法，其特征在于，所述中环冷却板和内环冷却板沿圆周交错排列。

9.根据权利要求7所述的精制方法，其特征在于，所述中环冷却结构和内环冷却结构从下至上均包括三层冷却结构，即所述中环冷却板和内环冷却板重复三层排列；每层所述中环冷却结构和内环冷却结构分别包括沿圆周均匀分布的四个中环冷却板和内环冷却板。

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