CN201704308U - 利用动植物废油生产生物柴油的甲醇循环酯化装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种利用动植物废油生产生物柴油的甲醇循环酯化装置，属于利用动植物废油生产生物柴油技术领域。它由酯化釜、1号冷凝器、蒸馏釜、2号冷凝器、甲醇储罐，醇碱罐、醇酸罐及甲醇泵等构成。酯化釜通过连接管和冷凝器与蒸馏釜连接，蒸馏釜通过连接管和2号冷凝器与甲醇储罐连接，甲醇储罐通过甲醇泵和回流管与醇碱罐连接。它解决了油脂在酯化反应过程中产生大量水分，而水又是酯化反应逆反应的条件，造成不能将酯化进行彻底的问题。采用两级蒸馏达到脱去反应中的水，纯化甲醇，再使纯化后的甲醇循环，重新进入酯化釜内，保证反应体系中没有酯化反应的逆反应的必要条件水，达到彻底酯化的目的，且反应时间短，适合于工业化生产。

Description

利用动植物废油生产生物柴油的甲醇循环酯化装置
技术领域：
本实用新型涉及一种利用动植物废油生产生物柴油的甲醇循环酯化装置，属于利用动植物废油生产生物柴油技术领域。
背景技术：
随着工农业的发展，以及各领域机械化水平的提高，燃油需求量大幅度增长，导致地下石油资源的开采量越来越大。据专家预测，在本世纪内，石油资源将枯竭。因此，世界各国一方面在经济地、节约地使用石油资源，另一方面也在积极地寻找新能源或研制替代燃料。生物柴油就是替代石油资源的一种，它不仅完全可以替代柴油，而且燃烧后废气中所含二氧化硫极少，大大的减少了燃烧后对环境的污染。
在我国，每年大约产生酸化油200万吨，城市生活废油300万吨，利用这些废油生产生物柴油有着极其重要的意义。从上世纪90年代开始，我国就一直在寻找将这些废油生产成生物柴油的方法，但由于这些油脂在酯化反应过程中要产生大量水分，而水又是酯化反应逆反应的条件，所以我国大多数生物柴油生产厂家都不能将酯化进行的非常彻底，因而难以达到国家规定的标准。
发明内容：
本实用新型的目的在于：提供一种酯化工艺简单，时间短，酯化反应彻底，生产的生物柴油产品符合国家标准，且设备造价低廉，适合工业化生产的利用动植物废油生产生物柴油的甲醇循环酯化装置。
本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的：
一种利用动植物废油生产生物柴油的甲醇循环酯化装置，它由酯化釜、1号冷凝器、蒸馏釜、2号冷凝器、甲醇储罐，醇碱罐、醇酸罐及甲醇泵构成，其特征在于：酯化釜上装有醇碱罐和醇酸罐，酯化釜通过连接管和1号冷凝器与蒸馏釜连接，蒸馏釜通过连接管和2号冷凝器与甲醇储罐连接，甲醇储罐通过甲醇泵和回流管与醇碱罐连接。
所述的酯化釜和蒸馏釜上部分别设置有温度表和搅拌器，一侧分别设置有蒸汽进口和蒸汽出口。
本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：采用了在120-130℃的温度酯化，利用两级蒸馏达到脱去反应中的水，纯化甲醇。再使纯化后的甲醇循环，重新进入酯化釜内，保证了反应体系中没有酯化反应的逆反应，即水解反应的必要条件水，也保证了酯化反应的必要条件甲醇的浓度，使酯化反应顺利进行，达到彻底酯化的目的。
附图说明：
附图为利用动植物废油生产生物柴油的甲醇循环酯化装置的结构示意图；
图中：1、酯化釜，2、蒸馏釜，3、甲醇储罐，4、1号冷凝器，5、2号冷凝器，6、醇碱罐，7、醇酸罐，8、回流管，9、温度表，10、搅拌器，11、甲醇泵，12、蒸汽进口，13、蒸汽出口，14、连接管。
具体实施方式：
该利用动植物废油生产生物柴油的甲醇循环酯化装置由酯化釜1、1号冷凝器4、蒸馏釜2、2号冷凝器5、甲醇储罐3、醇碱罐6、醇酸罐7、甲醇泵11构成。酯化釜1上装有醇碱罐6和醇酸罐7，酯化釜1通过连接管14和1号冷凝器4与蒸馏釜2连接，蒸馏釜2通过连接管14和2号冷凝器5与甲醇储罐3连接，甲醇储罐3通过甲醇泵11和回流管8与醇碱罐6连接。酯化釜1和蒸馏釜2上部分别设置有温度表9和搅拌器10，右侧分别设置有蒸汽进口12和蒸汽出口13(参见附图)。
该利用动植物废油生产生物柴油的甲醇循环酯化装置工作时，将废油原料泵入酯化釜1内后，通过蒸汽进口12注入蒸汽对釜内开始加热。取原料重量5％的浓硫酸泵入醇碱罐6中，再加入双倍重量的甲醇与其混合。当釜内温度上升到30℃时，开启醇酸罐7上的开关，将醇酸混合液缓缓注入到酯化釜1内，同时开启搅拌器10和1号冷凝器4，并将酯化釜1内的温度控制在100-130℃范围。酯化釜1内酯化的水和甲醇汽化后，通过连接管14和1号冷凝器4进入蒸馏釜2内。当蒸馏釜2内的液体占釜内总体积的1/2时，通过蒸汽进口12注入蒸汽对釜内开始加热，并将蒸馏釜2内的温度控制在70-75℃范围，同时开启搅拌器10和2号冷凝器5，使蒸馏釜2内的甲醇汽化，但在70-75℃的温度范围内水不汽化，使甲醇与水分离。然后通过连接管14和2号冷凝器5进入甲醇储罐3内。
当甲醇储罐中甲醇有一定量后，通过甲醇泵11和回流管8将甲醇输入到醇碱罐6中，形成甲醇循环，如此反复。
酯化反应2小时后，测定酸价，如在标准值范围内，停止反应，静止沉淀40分钟后将其底层杂质排除。再取按酸价计算出的KOH的量加入醇碱罐6中，加5倍重量的甲醇溶解，在酯化釜1内温度下降到80℃时缓缓滴加，并搅拌30分钟，加温回收甲醇，测定酸价为1MgKOH/g以下时，即为脂肪酸甲醇(粗酯)。再将脂肪酸甲醇(粗酯)泵入蒸馏车间的蒸馏釜内(图中未画出)，在负压状态下蒸馏，收集180-250℃的馏出物，既为生物柴油。
该利用动植物废油生产生物柴油的甲醇循环酯化装置酯化反应时间短，反应彻底，酯化率高，适合于工业化生产。

Claims (2)

1.一种利用动植物废油生产生物柴油的甲醇循环酯化装置，它由酯化釜(1)、1号冷凝器(4)、蒸馏釜(2)、2号冷凝器(5)、甲醇储罐(3)，醇碱罐(6)、醇酸罐(7)及甲醇泵(11)构成，其特征在于：酯化釜(1)上装有醇碱罐(6)和醇酸罐(7)，酯化釜(1)通过连接管(14)和1号冷凝器(4)与蒸馏釜(2)连接，蒸馏釜(2)通过连接管(14)和2号冷凝器(5)与甲醇储罐(3)连接，甲醇储罐(3)通过甲醇泵(11)和回流管(8)与醇碱罐(6)连接。
2.根据权利要求1所述的利用动植物废油生产生物柴油的甲醇循环酯化装置，其特征在于：所述的酯化釜(1)和蒸馏釜(2)上部分别设置有温度表(9)和搅拌器(10)，一侧分别设置有蒸汽进口(12)和蒸汽出口(13)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106268264A (zh) * 2016-10-18 2017-01-04 四川蓝邦新能源科技有限公司 一种生物柴油酯化反应中气体处理方法

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