CN201321448Y - 生产生物柴油的成套设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及生产生物柴油的成套设备，可有效解决生物柴油的生产，满足对燃料的需要问题，其解决的技术方案是，原料罐出口经依次串接在一起的第一油泵、板框过滤机、暂存罐、真空干燥釜、第二油泵接一次酯化釜，一次酯化釜经第三油泵接二次酯化釜，二次酯化釜接真空干燥锅，真空干燥锅经第四油泵接蒸馏釜，蒸馏釜经冷凝器接成品油储罐，本实用新型结构简单，成本低，易操作使用，提取率高，节能、环保，经济和社会效益显著。

Description

生产生物柴油的成套设备

一、技术领域

本实用新型涉及化工领域，特别是一种生产生物柴油的成套设备。

二、背景技术

随着世界经济和工业的发展，能源紧缺已成为世界性的问题，为解决能源紧缺，世界各国都在想尽各种办法。我国是一个农业和畜牧业发达的国家，有着丰富的农业畜牧资源，特别是植物油、动物油以及用过形成的高酸价废油(统称生物油)，有着丰富的来源。目前，已有利用生物油，如用植物油作原料制作生物柴油，生物柴油既可作为一种生物燃料，又可作为柴油机燃料的添加剂。近20年来，由植物油制备生物柴油作为石油燃料的替代物，已引起世界各国的广泛关注。目前，欧洲和北美主要以植物油为原料制备生物柴油，而日本则通过回收废食用油来制备生物柴油。欧洲已建立了数家生物柴油工厂，规模最大的工厂在意大利，年生产能力达25万吨。生物柴油已应用于拖拉机、汽车、小轿车中作为发动机燃料。在德国，奔驰、宝马、大众和奥迪汽车生产厂家生产的汽车均允许使用生物柴油，而无须改装发动机。1991年以后，欧美各国相继建立发布了生物柴油标准。1996年，欧洲还成立了以生产生物柴油为主的生物柴油委员会，这表明了又一新兴工业的形成。

至今，我国对生物柴油的开发处于起步阶段，尤其是以精炼油厂精炼下脚(皂脚、油脚、脱臭溜出物、废白土等)转化的酸化油为原料生产生物柴油成套设备的开发更鲜见报道。酸化油的价值约为植物油的1/3～1/4，因此，用酸化油或粗脂肪酸为原料生产生物柴油要比用植物油更具优势。他不仅有价格优势，而且还将免去了精炼油厂的环境污染问题，是一项一举两得的好事情。但目前由于种种原因，利用生物油制作生物柴油还存在许多技术上的难题，特别是设备复杂，技术要求高，成本高，又不易操作，因此，如何有效解决利用生物油生产生物柴油是众所关心的技术难题。

三、实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本实用新型之目的就是提供一种生产生物柴油的成套设备，可有效解决生物柴油的生产，满足对燃料的需要问题，其解决的技术方案是，原料罐出口经依次串接在一起的第一油泵、板框过滤机、暂存罐、真空干燥釜、第二油泵接一次酯化釜，一次酯化釜经第三油泵接二次酯化釜，二次酯化釜接真空干燥锅，真空干燥锅经第四油泵接蒸馏釜，蒸馏釜经冷凝器接成品油储罐，本实用新型结构简单，成本低，易操作使用，提取率高，节能、环保，经济和社会效益显著。

四、附图说明

附图为本实用新型的设备结构连接框示图。

五、具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由附图所示，本实用新型其结构是，原料罐出口经依次串接在一起的第一油泵2-1、板框过滤机3、暂存罐4、真空干燥釜5、第二油泵2-2接一次酯化釜6，一次酯化釜6经第三油泵2-3接二次酯化釜9，二次酯化釜接真空干燥锅12，真空干燥锅12经第四油泵2-4接蒸馏釜13，蒸馏釜13经冷凝器14接成品油储罐。

为了保证使用效果和原料的综合利用，所说的一次酯化釜6上接有第一调配釜7-1和第一冷却器8-1；所说的二次酯化釜9上接有第二调配釜7-2，第二调配釜7-2上接有空压机10；所说的二次酯化釜9的甲醇液出口依次经相连接的第二冷却器8-2、稀甲醇罐11、第五油泵2-5、甲醇精馏塔16、冷凝器17与甲醇储罐18相连。

本实用新型的使用情况是，1、生物油预处理：将含固体杂质较多的生物油在原料罐1中加热到65-70℃，用泵2-1打到板框过滤机3过滤除去杂质，放到暂存罐4中；

2、干燥工段：暂存罐4中的生物油利用真空被送入真空干燥釜5中，在0.085-0.09Mpa真空下被加热到110℃，以每分钟30-60转搅拌并加热30分钟，水份基本被除尽，打开循环水，将油冷却到65℃时，关闭冷却水，准备酯化反应；

3、一次酯化反应：将干燥后的生物油从真空干燥釜5中用泵2-2输送到酯化釜6中，将调配釜7-1中含3％硫酸的甲醇打入一次酯化釜6中，加入量约为油重的10％，升温65-70℃，以每分钟30-60转搅拌下，酯化大约2小时，酸价降到原料油酸价的70％，一次酯化反应完成，得一次酯化反应物，反应过程中蒸发出来的甲醇通过冷却器8-1冷却后回流到一次酯化釜6中继续参与反应，反应完毕后，沉淀60分钟，放出废水；

4、二次酯化反应：将一次酯化釜6中的一次酯化反应物用泵2-3打入二次酯化釜9中，将一次酯化反应物重40％±5％的甲醇打入调配釜7-2中(甲醇比重0.79g/mm³)，并将一次酯化反应物重3％±0.2％的硫酸打入搅拌均匀，用空压机10压入二次酯化釜9中进行反应，酯化时间9-12小时，温度控制在65-70℃，每3个时测一次酸价，掌握反应进度，待酸价降至5-10时，说明反应基本完成，得二次酯化反应物，反应过程中蒸发出来的甲醇通过冷却器8-2冷却后回流到二次酯化釜9中继续参与反应，反应完毕后在一直搅拌情况下将甲酯温度升至80℃左右，将甲酯中未参与反应的甲醇通过冷却器8-2冷却后回收到稀甲醇罐11中，待精馏后继续使用，甲醇除净后，将油温控制在70℃，放入油重15％左右的同温盐水，慢速搅伴进行水洗，加完水搅拌4-5分钟静止，大约20-30分钟后，将废水放掉，水洗2-3遍，将二次酯化反应物PH值洗至基本中性，水洗完成；

5、真空干燥：将二次酯化釜9中的二次酯化反应物吸真空干燥锅12中，在0.085-0.09Mpa真空下被加热到120℃，以每分钟30-60转搅拌并加热30分钟，水份基本除净，使含水率≤3％；

6、蒸馏：将干燥釜中的真空干燥油用泵2-4打到蒸馏釜13中，0.085-0.09Mpa真空下被加热到220℃，生物柴被蒸发出来，经冷凝器14冷却后，变为液态，进入成品储罐15中；

7、甲醇精馏：将稀甲醇罐中的甲醇用泵2-5从中部打入精馏塔16中，控制塔顶温度在60-70℃，蒸馏出甲醇用冷凝器17冷却后进入甲醇储罐18中循环使用，甲醇纯度在98％±0.5％。

本实用新型制得的产品经检测，完全达到国家对柴油规定的指标，具体是，(1)密度：(20℃)kg/m≤0.84GB/T1884，(2)硫含量％：≤0.2GB/T380，(3)十六烷值：≤45GB/T386，(4)灰分：％(m/m)≤0.01GB/T508，(5)运动粘度：(20℃mm2/s 3.0～8.0GB/T265，(6)凝点℃：≤0GB/T510，(7)冷滤点℃：≤4SH/T248，(8)酸度：mgKOH/100ml≤7GB/T258，(9)10％蒸余物残碳％：(m/m)≤0.3GB/T268。

本实用新型的研制成功，有效解决了利用生物油，包括动物油、植物油以及高酸价废油生产生物柴油的问题，开拓了燃料能源的新途径，实现了动物油、植物油的综合利用和高酸价废油的再利用，生产成本低，生产成本可降低40％以上，可减少设备投资50％以上，转化率可达85％，有巨大的经济和社会效益。

Claims (4)

1、一种生产生物柴油的成套设备，其特征在于，原料罐出口经依次串接在一起的第一油泵(2-1)、板框过滤机(3)、暂存罐(4)、真空干燥釜(5)、第二油泵(2-2)接一次酯化釜(6)，一次酯化釜(6)经第三油泵(2-3)接二次酯化釜(9)，二次酯化釜接真空干燥锅(12)，真空干燥锅(12)经第四油泵(2-4)接蒸馏釜(13)，蒸馏釜(13)经冷凝器(14)接成品油储罐。

2、根据权利要求1所述的生产生物柴油的成套设备，其特征在于，所说的一次酯化釜(6)上接有第一调配釜(7-1)和第一冷却器(8-1)。

3、根据权利要求1所述的生产生物柴油的成套设备，其特征在于，所说的二次酯化釜(9)上接有第二调配釜(7-2)，第二调配釜(7-2)上接有空压机(10)。

4、根据权利要求1所述的生产生物柴油的成套设备，其特征在于，所说的二次酯化釜(9)的甲醇液出口依次经相连接的第二冷却器(8-2)、稀甲醇罐(11)、第五油泵(2-5)、甲醇精馏塔(16)、冷凝器(17)与甲醇储罐(18)相连。

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