CN201330242Y - 一种精制生物柴油的生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种精制生物柴油的生产设备，包括具有若干进口和出口的反应釜、原料油预热罐、催化剂甲醇混合装置和甲醇回收装置，催化剂甲醇混合装置和原料油预热罐均通过各自的工作泵与反应釜的进口相连接，反应釜的出口连接有一级离心机，一级离心机的出口分别连接有生物柴油储存罐和甘油储存罐，甲醇回收装置的进口分别与反应釜、生物柴油储存罐的出口相连接，生物柴油储存罐的出口通过工作泵连接有用于洗去生物柴油中杂质和催化剂的水洗釜，在水洗釜的出口连接有二级离心机，二级离心机的出口连接有用于除去水分的薄膜蒸发器。本精制生物柴油的生产设备能够连续生产且能生产出的生物柴油高品质高、生产过程无污染等优点。

Description

一种精制生物柴油的生产设备

技术领域

本实用新型关于一种柴油的生产设备，特别是一种精制生物柴油的生产设备。

背景技术

随着人们对石化产品需求的急剧增长，对不可再生资源-石油的开采量也逐渐增加，使得这种不可再生资源的贮量日益减少，虽然不断有新的油气田被探明，但基于未来的需求量考虑，有专家已经预言石油资源将在未来几十年内枯竭。因此寻找可再生的替代品，将是未来技术发展的方向。

生物柴油，是从可再生的植物例如大豆、油菜籽等油料作物或黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物中提取得到，或者由动物油脂提炼而成，是一种可再生的清洁能源。同石化柴油相比，生物柴油含硫量低含氧量高，因此作为燃料使用对环境污染小。另外生物柴油还具有润滑性好、闪点高的优点，是一种优质的绿色清洁可再生能源。目前我国生物柴油的生产没有标准的设备，生产设备简单，生产过程不连续，生产过程中安全隐患很多，产品质量达不到国家生物柴油标准GB/T20828-2007的要求，因此需要设计一种新型的生物柴油生产设备。

如中国专利(授权公告号CN200981858Y)所提供的“生物柴油提取装置”，包括一个安装基座，安装基座上面装有混合反应釜、脂化反应釜、脱色反应釜、生物柴油收集罐、甲醇收集罐、高位冷凝器、抽真空装置；安装基座下面装有剪切泵、油水分离机、自动滤渣机、过滤机、废水池；混合反应釜通过管道与剪切泵连接，该剪切泵通过管道与脂化反应釜连接，脂化反应釜通过管道与脱色反应釜连接；脱色反应釜通过管道与生物柴油收集罐连接；脂化反应釜顶部的甲醇凝降口通过管道与甲醇收集罐连接。

该专利提供的生物柴油生产设备虽然解决了连续生产的技术难题，但是该设备不能连续生产出符合高标准要求的生物柴油，生物柴油中依然存在杂质、催化剂等，影响了生物柴油的品质，无法生产出精制生物柴油。市场上的生物柴油生产设备也存在相同的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有的精制生物柴油的生产设备存在上述的缺点，提供一种能够连续生产并且生产出的生物柴油高品质高、生产过程无污染、设计合理的一种精制生物柴油的生产设备。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种精制生物柴油的生产设备，包括具有若干进口和出口的反应釜、原料油预热罐、催化剂甲醇混合装置和甲醇回收装置，所述催化剂甲醇混合装置和原料油预热罐均通过各自的工作泵与所述反应釜的进口相连接，反应釜的出口连接有一级离心机，一级离心机的出口分别连接有生物柴油储存罐和甘油储存罐，所述甲醇回收装置的进口分别与反应釜、生物柴油储存罐的出口相连接，所述生物柴油储存罐的出口通过工作泵连接有用于洗去生物柴油中杂质和催化剂的水洗釜，在水洗釜的出口连接有二级离心机，二级离心机的出口连接有用于除去水分的薄膜蒸发器。

本精制生物柴油的生产设备可以生产出高品质、符合国家标准的精制生物柴油。将原料油装入原料油预热罐，原料油来自动物油或者植物油；将催化剂NaOH和甲醇放入到催化剂甲醇混合装置进行混合溶解；通过工作泵将催化剂甲醇、原料油输入到反应釜中进行酯交换反应直到反应结束；开启一级离心机，将反应釜中的粗生物柴油和甘油进行分离，粗生物柴油进入生物柴油储存罐中，甘油进入到甘油储存罐中；在反应釜进行酯交换反应时有甲醇蒸发以及生物柴油储存罐存在有甲醇，这些甲醇通过甲醇回收装置回收后可以再次利用。得到的粗生物柴油通过工作泵将其输入到水洗釜中，吸取粗生物柴油中的杂质和催化剂，使得粗生物柴油的品质得到提升，完成后，由二级离心机分离出品质较高的生物柴油并输入到薄膜蒸发器中，除去生物柴油中的水分。

本方案中，上述得到的生物柴油仍然存在植物沥青和杂质，为了提取更高质量的生物柴油，在上述的精制生物柴油的生产设备中，所述薄膜蒸发器的出口连接有去除生物柴油中的植物沥青和杂质的生物柴油精馏塔。通过生物柴油蒸馏塔可以将生物柴油中的植物沥青和杂质除去，得到高品质的精制生物柴油。

在上述的精制生物柴油的生产设备中，所述的催化剂甲醇混合装置包括催化剂储存罐、甲醇罐和催化剂甲醇混合罐，催化剂储存罐、甲醇罐均通过各自的工作泵连接到催化剂甲醇混合罐上，催化剂甲醇混合罐的出口通过工作泵连接到所述反应釜上。催化剂储存罐用于存放催化剂NaOH，甲醇罐用于存放甲醇，通过工作泵将催化剂NaOH、甲醇按比例输入到催化剂甲醇混合罐中，使催化剂在催化剂甲醇混合罐内充分溶解，混合均匀。

在上述的精制生物柴油的生产设备中，所述甲醇回收装置包括回收罐，回收罐的出口通过工作泵连接到甲醇罐上。将回收的甲醇输入到甲醇罐中，进行再次利用，节约了生产原料，同时防止对环境产生污染。

在上述的精制生物柴油的生产设备中，所述二级离心机上连接有接收排弃物的接收罐；所述生物柴油精馏塔上连接有接收排弃物的接收罐。存在水洗釜中的生物柴油含有杂质和催化剂，二级离心机将生物柴油输入到薄膜蒸发器中，其杂质和催化剂被分离后送入到接收罐中，防止污染环境。生物柴油精馏塔中的生物柴油含有杂质和植物沥青，蒸馏后，杂质和植物沥青排放到接收罐中，防止污染环境。

在上述的精制生物柴油的生产设备中，所述催化剂甲醇混合罐、反应釜和回收罐均由304L不锈钢制作；所述水洗釜、薄膜蒸发器和生物柴油精馏塔均由普通碳钢制作。

在上述的精制生物柴油的生产设备中，所述一级离心机和二级离心机均采用蝶片式离心机。

本实用新型的一种精制生物柴油的生产设备具有以下的优点：

1、本精制生物柴油的生产设备中具有一级离心机、水洗釜和二级离心机、生物柴油精馏塔，将生物柴油中的杂质、催化剂、植物沥青除去，提取出精制生物柴油的质量达到我国生物柴油标准GB/T20828-2007。

2、本精制生物柴油的生产设备中设计出甲醇回收装置和各种接收罐，防止排弃物和甲醇直接排放到外界，生产过程无污染，实现生物柴油的连续绿色高效生产。

3、本精制生物柴油的生产设备根据动物油脂的特点和生物柴油生产的特点进行设计。避免了传统生物柴油生产装置酯交换率低、生物柴油得率低。

附图说明

图1为本实用新型的一种精制生物柴油的生产设备的结构示意图。

其中，1、反应釜；2、催化剂储存罐；3、催化剂甲醇混合罐；4、甲醇罐；5、原料油预热罐；6、一级离心机；7、生物柴油储存罐；8、甘油储存罐；9、甲醇回收装置；91、回收罐；10、水洗釜；11、二级离心机；12、薄膜蒸发器；13、生物柴油精馏塔；14、工作泵；15、接收罐。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型中具体实施例作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型的一种精制生物柴油的生产设备，包括反应釜1、催化剂储存罐2、催化剂甲醇混合罐3、甲醇罐4、原料油预热罐5、一级离心机6、生物柴油储存罐7、甘油储存罐8、甲醇回收装置9、水洗釜10、二级离心机11、薄膜蒸发器12、生物柴油精馏塔13和一些配套设备组成，用于连续生产出高品质、符合国家标准的精制生物柴油。

具体来说，反应釜1具有若干进口和出口，催化剂甲醇混合装置和原料油预热罐5均通过各自的工作泵14与反应釜1的进口相连接，反应釜1的出口连接有一级离心机6，一级离心机6的出口分别连接有生物柴油储存罐7和甘油储存罐8，甲醇回收装置9的进口分别与反应釜1、生物柴油储存罐7的出口相连接，甲醇回收装置9包括回收罐91，回收罐91的出口通过工作泵14连接到甲醇罐4上。生物柴油储存罐7的出口通过工作泵14连接有用于洗去生物柴油中杂质和催化剂的水洗釜10，在水洗釜10的出口连接有二级离心机11，二级离心机11的出口连接有用于除去水分的薄膜蒸发器12和接收排弃物的接收罐15。薄膜蒸发器12的出口连接有去除生物柴油中的植物沥青和杂质的生物柴油精馏塔13。生物柴油精馏塔13上连接有接收排弃物的接收罐15。催化剂甲醇混合装置包括催化剂储存罐2、甲醇罐4和催化剂甲醇混合罐3，催化剂储存罐2、甲醇罐4均通过各自的工作泵14连接到催化剂甲醇混合罐3上，催化剂甲醇混合罐3的出口通过工作泵14连接到上述的反应釜1上。工作泵14采用防爆泵。催化剂甲醇混合罐3、反应釜1和回收罐91均由304L不锈钢制作；水洗釜10、薄膜蒸发器12和生物柴油精馏塔13均由普通碳钢制作；一级离心机6和二级离心机11均采用蝶片式离心机。

催化剂为NaOH，存在催化剂储存罐2中，甲醇罐4存放有甲醇，甲醇罐4中的甲醇通过工作泵14将甲醇打入催化剂甲醇混合罐3中，催化剂储存罐2中的催化剂NaOH直接加入到催化剂甲醇混合罐3中。催化剂、甲醇在催化剂甲醇混合罐3中混合搅拌混合，使催化剂充分溶解到甲醇中，使溶液混合均匀。混合后的催化剂甲醇用工作泵14打到反应釜1中。

原料油预热罐5主要进行动物油脂的预热，原料油预热罐5和反应釜1有管道连接，预热到反应温度的动物油用工作泵14从原料油预热罐5打到反应釜1中。动物油、甲醇和催化剂在反应釜1中进行反应，得到粗生物柴油。反应过程中挥发出的甲醇通过甲醇回收装置9进行回收，回收后的甲醇重新回到甲醇罐4中。反应后得到的粗生物柴油用一级离心机6进行分离，分离得到的比较轻的液相打入生物柴油储存罐7，比较重的液相打入甘油储存罐8，固体废渣排走。生物柴油储存罐7中反应后剩余的甲醇通过甲醇回收装置9进行回收。

回收甲醇后的粗生物柴油用工作泵14打入水洗釜10中进行水洗，以除去粗生物柴油中的杂质和甘油。水洗温度要比粗生物柴油温度高5-10摄氏度，以防止水洗过程中乳化现象的发生，水洗时间控制在1分钟之内。

水洗釜10与二级离心机11用管道连接，水洗后的粗生物柴油用二级离心机11进行离心分离，使粗生物柴油的的水分和杂质进行大体分离。粗生物柴油通过薄膜蒸发器12彻底干燥除去水分。彻底除去水分的粗生物柴油在生物柴油精馏塔13中进行精馏，去除粗生物柴油中的植物沥青和杂质，得到的精制生物柴油品质完全达到国家生物柴油标准GB/T20828-2007。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1、一种精制生物柴油的生产设备，包括具有若干进口和出口的反应釜(1)、原料油预热罐(5)、催化剂甲醇混合装置和甲醇回收装置(9)，所述催化剂甲醇混合装置和原料油预热罐(5)均通过各自的工作泵(14)与所述反应釜(1)的进口相连接，反应釜(1)的出口连接有一级离心机(6)，一级离心机(6)的出口分别连接有生物柴油储存罐(7)和甘油储存罐(8)，所述甲醇回收装置(9)的进口分别与反应釜(1)、生物柴油储存罐(7)的出口相连接，其特征在于，所述生物柴油储存罐(7)的出口通过工作泵(14)连接有用于洗去生物柴油中杂质和催化剂的水洗釜(10)，在水洗釜(10)的出口连接有二级离心机(11)，二级离心机(11)的出口连接有用于除去水分的薄膜蒸发器(12)。

2、根据权利要求1所述的一种精制生物柴油的生产设备，其特征在于，所述薄膜蒸发器(12)的出口连接有去除生物柴油中的植物沥青和杂质的生物柴油精馏塔(13)。

3、根据权利要求2所述的一种精制生物柴油的生产设备，其特征在于，所述催化剂甲醇混合装置包括催化剂储存罐(2)、甲醇罐(4)和催化剂甲醇混合罐(3)，催化剂储存罐(2)、甲醇罐(4)均通过各自的工作泵(14)连接到催化剂甲醇混合罐(3)上，催化剂甲醇混合罐(3)的出口通过工作泵(14)连接到所述反应釜(1)上。

4、根据权利要求1或2或3所述的一种精制生物柴油的生产设备，其特征在于，所述甲醇回收装置(9)包括回收罐(91)，回收罐(91)的出口通过工作泵(14)连接到甲醇罐(4)上。

5、根据权利要求4所述的一种精制生物柴油的生产设备，其特征在于，所述二级离心机(11)上连接有接收排弃物的接收罐(15)；所述生物柴油精馏塔(13)上连接有接收排弃物的接收罐(15)。

6、根据权利要求5所述的一种精制生物柴油的生产设备，其特征在于，所述催化剂甲醇混合罐(3)、反应釜(1)和回收罐(91)均由304L不锈钢制作；所述水洗釜(10)、薄膜蒸发器(12)和生物柴油精馏塔(13)均由普通碳钢制作。

7、根据权利要求6所述的一种精制生物柴油的生产设备，其特征在于，所述一级离心机(6)和二级离心机(11)均采用蝶片式离心机。

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