CN201106041Y

CN201106041Y - 常温常压一步合成生物柴油及醇基燃料装置

Info

Publication number: CN201106041Y
Application number: CNU2007201267369U
Authority: CN
Inventors: 占小玲
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-07-26
Filing date: 2007-07-26
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2017-07-26

Abstract

本实用新型公开一种用于常温常压一步合成生物柴油及醇基燃料装置，主要由合成釜、分离机、干洗釜、精制釜、反应釜、计量槽、过滤机组成，其中合成釜上方装有油脂、甲醇、催化剂计量槽，釜中装有静态搅拌机，釜底与分离机连接。物料由计量槽进入合成釜中常温常压一步合成，经分离机分离，干洗釜、精制釜精制，得到符合美国和中国标准的生物柴油，甘油最终在反应釜中全部转化为达到国家标准的醇基燃料。本实用新型可单釜间歇操作，也可多釜串联连续生产。合成釜中的静态搅拌机具有瞬间高度细化力，可将高凝点猪牛羊油和棕榈油直接常温常压一步合成生物柴油，并将合成时间最低缩短到10分钟内完成。

Description

常温常压一步合成生物柴油及醇基燃料装置

一、技术领域

本实用新型涉及一种生物能源的生产设备，特别是一种以动植物油为原料常温常压一步合成生物柴油及醇基燃料的装置。

二、背景技术

我国再生能源法明文规定重点发展生物柴油，以植物油为原料合成生物柴油，是借助于植物间接利用太阳能的重要途径，是一种“取之不尽，用之不竭”的液体太阳能。生物柴油由于具有再生环保的优越性，已成为世界各国研究和开发的热点。国家发改委、科技部、环保总局于2005年联合公告，对生物柴油的生产技术提出了严格的要求：将废油中的游离脂肪酸、脂肪酸三甘酯，在特制的催化剂条件下，在常温常压下与工业甲醇在同一容器内一步合成脂肪酸甲酯，所产生物柴油质量指标符合美国标准，达到国家0号柴油标准。

目前生产生物柴油的装置，通常是采用缓慢而高能耗的高温高压方法，或采用有成本效益但产品根本达不到国家标准的极其简陋设备，其生产过程相当漫长，需经过合成、分离、中和、沉降、水洗、真空干燥、减压蒸馏、过滤、脱色等十多套工序和单元操作，造成生物柴油生产效率过低、消耗能源过多、废水排量过大，妨碍了生物柴油的大量进入市场。如美国专利6187939和欧州专利0985654公开了一种超临界状态条件下，油脂和醇合成生物柴油方法，反应温度300℃、压力6.5Mpa以上，对设备要求相当高且消耗能源大。中国专利CN2895418、CN2786122Y、CN2869022Y、CN2883376Y，分别公开了一种用超声波、蒸馏单元、PLC自控系统或连续生产生物柴油设备，对生产过程有积极作用，但都存在着加温和副产甘油的问题。由于生物柴油的产量不断增长，促使甘油行情发生逆转供应持续过剩，价格应声下跌。因此，对于市场过剩的甘油现象，迫使生产生物柴油者为这些甘油寻找新的利用途径，并已引起全球的普遍关注。

三、发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够在常温常压下一步合成生物柴油及醇基燃料的装置，并且最终不产甘油产品，将甘油全部转化为国家三部委下文极力支持发展的可再生能源——醇基液体燃料，用于代替一次性石油炼制的汽柴油、液化气燃料，其成本只有汽柴油、液化气的二分之一，为甘油过剩找到了一种新的利用途径，既节能又环保。

本实用新型的目的是这样实现的：常温常压一步合成生物柴油及醇基燃料装置，主要由合成釜、静态搅拌机、分离机、干洗釜、精制釜、反应釜、计量槽、过滤机(器)、成品罐组成。其中合成釜的上方分别设有油脂、甲醇、催化剂三个计量槽，釜中装有静态搅拌机，釜底与分离机连接；分离机左上方与合成釜相连接，右上方与干洗釜相连接，右侧与精制釜相连接；干洗釜左上方与分离机相连接，右上方设有干洗剂计量槽，釜中装有搅拌机，釜底与过滤机、生物柴油罐相连接；精制釜左上方与分离机连接，右上方装有精制剂计量槽，釜中装有搅拌机，釜底与过滤机、反应釜连接；反应釜上中部与过滤机相连接，釜的左右上方分别各安装添加剂和助剂二个计量槽，釜中装有搅拌机，釜底与过滤器、醇基燃料罐相连接。

本实用新型的上述装置，结构简单，可以实现常温常压下一步合成生物柴油，改变了现有技术的多步水洗精制为一步干洗，节约了用水和避免了大量废水对环境的污染。合成釜中安装的静态搅拌机，可使物料抽吸高速运转，每分钟承受几十万次的液力冲击、涡流撕裂，从而在短时间内完成物料充分混合，瞬间达到无与伦比的均质细化，使本不相溶的油脂和甲醇能有效的融为一体，使反应快速进行，最低可在10分钟内完成生物柴油的合成全过程。从而克服了现有技术的动态搅拌机叶片在高速搅拌时，釜中液体物料象一固体整体一样旋转，使油脂、甲醇不能有效的分散接触，反应效率低。另外静态搅拌机还具有瞬间高度细化力，可使高凝点的动植物油如猪牛羊油和棕榈油同样能常温常压一步合成，有效的解决了现有技术只有在高温下才可合成生物柴油难题，从而提高了用能效率、简化了设备、减少了投资、降低了生产成本，达到了资源与环境的双重优化。

四、附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

图中：1、合成釜；2、静态搅拌机；3、油脂计量槽；4、甲醇计量槽；5、催化剂计量槽；6、连接管；7、分离机；8、连接管；9、干洗釜；10、干洗剂计量槽；11、搅拌机；12、连接管；13、过滤机；14、生物柴油罐；15、连接管；16、精制釜；17、精制剂计量槽；18、搅拌机；19、连接管；20、过滤机；21、连接管；22、反应釜；23、添加剂计量槽；24、助剂计量槽；25、搅拌机；26、连接管；27、过滤器；28、醇基燃料罐。

五、具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型的常温常压一步合成生物柴油及醇基燃料装置，主要由合成釜1、静态搅拌机2、分离机7、干洗釜9、生物柴油罐14、精制釜16、过滤机13和20、反应釜22、过滤器27、醇基燃料罐28组成，其中合成釜1上方分别各安装油脂、甲醇和催化剂计量槽3、4、5，釜中装有静态搅拌机2，釜底出口由连接管6与分离机7左上方进口连接；分离机7右上方出口由连接管8与干洗釜9左上方进口连接，分离机7右侧出口经连接管15与精制釜16左上方进口连接；干洗釜9右上方设有干洗剂计量槽10，釜中装有搅拌机11，釜底出口通过连接管12与过滤机13、生物柴油罐14连接；精制釜16右上方装有精制剂计量槽17，釜中装有搅拌机18，釜底出口由连接管19与过滤机20、连接管21、反应釜22的上中部进口连接；反应釜22的左右上方分别各装有添加剂、助剂计量槽23和24，釜中装有搅拌机25，釜底出口由连接管26与过滤器27，醇基燃料罐28连接。

生产时，由计量槽3、4、5分别将油脂、甲醇、催化剂按比例加入合成釜1中，开动静态搅拌机2进行合成反应，然后物料通过连接管6进入分离机7，分离出粗生物柴油经管8进入干洗釜9中，由计量槽10加入干洗剂，开动搅拌机11进行干洗，完毕后成品通过连接管12经过滤机13过滤后进入生物柴油罐14中贮存；分离机7分离出来的甲醇、甘油混液，经管15进入精制釜16中，通过计量槽17加入精制剂，开动搅拌机18进行精制，精制后的物料进入过滤机20，滤液经连接管21进入反应釜22中，同时分别通过计量槽23、24加入添加剂和助剂，开动搅拌机25，反应后成品通过过滤器27进入醇基燃料罐28中贮存。本实用新型既可单个釜间歇操作，也可多个釜串联连续生产。本实用新型的装置生产的生物柴油产品经国家有关分析测试部门检验，其质量符合美国生物柴油2007年最新标准，也达到了我国2007年5月1日刚颁布实施的生物柴油国家标准；由甘油转化的醇基液体燃料产品，经国家有关节能及燃气具质量监督检验部门测试，质量达到国家标准。

以上具体实施方式，仅为本实用新型的其中一种具体方案，所属的其它方案，也均在本实用新型范围内，在此不作一一举例阐述。

Claims

1. 一种常温常压一步合成生物柴油及醇基燃料装置，主要由合成釜(1)、静态搅拌机(2)、分离机(7)、干洗釜(9)、生物柴油罐(14)、精制釜(16)、过滤机(13)和(20)、反应釜(22)、过滤器(27)、醇基燃料罐(28)组成，其特征在于合成釜(1)上方分别各安装油脂、甲醇和催化剂计量槽(3)、(4)、(5)，釜中装有静态搅拌机(2)，釜底出口由连接管(6)与分离机(7)左上方进口连接；分离机(7)右上方出口由连接管(8)与干洗釜(9)左上方进口连接，分离机(7)右侧出口经连接管(15)与精制釜(16)左上方进口连接；干洗釜(9)右上方设有干洗剂计量槽(10)，釜中装有搅拌机(11)，釜底出口通过连接管(12)与过滤机(13)、生物柴油罐(14)连接；精制釜(16)右上方装有精制剂计量槽(17)，釜中装有搅拌机(18)，釜底出口由连接管(19)与过滤机(20)、连接管(21)、反应釜(22)的上中部进口连接；反应釜(22)的左右上方分别各装有添加剂、助剂计量槽(23)和(24)，釜中装有搅拌机(25)，釜底出口由连接管(26)与过滤器(27)、醇基燃料罐(28)连接。