CN207760251U - 稀甲醇-酸回收精制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种稀甲醇‑酸回收精制系统，包括酸‑醇储罐、第一搪瓷釜、第二搪瓷釜、精馏塔及石墨再沸器。酸‑醇储罐的底部具有酸‑醇出料管道，并连接氟塑料离心泵的泵入口，第一搪瓷釜的底部设置釜残液管路，并连接至泵入口前的酸‑醇出料管道上。氟塑料离心泵的泵出口通过再沸器进口管路与石墨再沸器的底部连接，石墨再沸器的出口通过再沸器出口管路与第一搪瓷釜的循环液进口连接。第一搪瓷釜和第二搪瓷釜的顶部与精馏塔的进料口连接；精馏塔的底部具有废液出口，废液出口通过废液管路连接至第二搪瓷釜的顶部。本实用新型的稀甲醇‑酸回收精制系统，显著降低了精馏设备投资，提高精馏塔的使用寿命，同时可显著提高甲醇利用率。

Description

稀甲醇-酸回收精制系统

技术领域

本实用新型涉及生物柴油技术领域，具体涉及一种稀甲醇-酸回收精制系统。

背景技术

生物柴油是清洁的可再生能源，以大豆和油菜籽等油料作物、油棕或黄连木等油料林木果实、工程藻类等水生植物以及动物油、餐厨废油等为原料，经酯化、酯交换反应制得。生物柴油无毒性，降解性高达98％，降解速率是普通石化柴油的2倍，具有良好的环保特性；其十六烷值高，具有良好的抗爆性能；其物理性质与石化柴油非常接近，因此是优质的石化柴油代用品。

现有技术中，利用高酸价原料油(地沟油、餐厨废油脂等)制备生物柴油常采用酸-碱两步法，即分别通过酸和碱催化进行酯化-酯交换反应。由于原料油中含有较多的脂肪酸，导致其酸价高(通常为60-80mgKOH/g)，因此酯化反应通常分二级进行，以逐级降低原料油的酸价。具体步骤如下：

一级酯化反应：脂肪酸+甲醇→脂肪酸甲酯+H₂O

二级酯化反应：脂肪酸+甲醇→脂肪酸甲酯+H₂O

酯交换反应：甘油酯+甲醇→脂肪酸甲酯+甘油

现有技术中，上述三个步骤中，甲醇均需要过量(脂肪酸与甲醇的质量比约为1:10)，且加入的甲醇均为新鲜甲醇。由于一级和二级酯化反应生成水，导致反应后分离出大量的稀甲醇-硫酸溶液。稀甲醇-硫酸溶液集中送至稀甲醇储罐，经过精馏塔精馏回收，得到质量百分数99％以上的甲醇，可以循环利用。

然而，大量的稀甲醇-硫酸溶液直接通过精馏塔进行精馏，使得精馏塔处理量大，相应地需要增大精馏塔塔直径或增加塔板数，直接导致精馏塔的设备投资大。且处理的稀甲醇-硫酸溶液中含有硫酸，使得精馏塔的使用寿命降低，同时塔底馏出的废液中甲醇的含量通常在＞50ppm，导致甲醇损失率大，甲醇的利用率低。

因此，有必要设计一种新的稀甲醇-酸回收精制系统，以克服现有技术中的上述技术缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种稀甲醇-酸回收精制系统，可减少精馏设备投资，提高设备的使用寿命，同时降低甲醇损耗以提高甲醇利用率。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

稀甲醇-酸回收精制系统，包括酸-醇储罐、第一搪瓷釜、第二搪瓷釜、精馏塔及与所述第一搪瓷釜配套的石墨再沸器，其中：

所述酸-醇储罐的底部具有酸-醇出料管道，所述酸-醇出料管道连接氟塑料离心泵的泵入口，所述第一搪瓷釜的底部设置釜残液管路，所述釜残液管路连接至所述泵入口前的酸-醇出料管道上；所述氟塑料离心泵的泵出口通过再沸器进口管路与所述石墨再沸器的底部连接，所述石墨再沸器的出口通过再沸器出口管路与所述第一搪瓷釜的循环液进口连接；

所述第一搪瓷釜的顶部通过第一甲醇出料管路与所述精馏塔的进料口连接，所述第二搪瓷釜的顶部向上依次连接有第一塔节和第二塔节，所述第二塔节通过第二甲醇出料管路与所述精馏塔的进料口连接；

所述精馏塔的底部具有废液出口，所述废液出口通过废液管路连接至所述第二搪瓷釜的顶部。

根据本实用新型，所述第一搪瓷釜的顶部具有第三塔节，所述第二甲醇出料管路与所述第三塔节连接，然后沿着第一甲醇出料管路与所述精馏塔的进料口连接。

根据本实用新型，所述废液管路上设置止回阀。

根据本实用新型，所述再沸器进口管路上设置流量计。

根据本实用新型，所述石墨再沸器的外部设有夹套，所述夹套的上端连接蒸汽进口管道，下端连接蒸汽出口管道，所述蒸汽出口管道上连接疏水管道，所述疏水管道上设置疏水阀。

根据本实用新型，所述第一搪瓷釜和第二搪瓷釜均为夹套式搪瓷釜。

根据本实用新型，所述第二搪瓷釜的夹套上端连接放空管。

根据本实用新型，所述第一搪瓷釜的上端填充C15填料，所述第三塔节为304不锈钢塔节；

所述第一塔节为搪瓷塔节，第二塔节为316L塔节，所述第二塔节中填充C15填料。

根据本实用新型，所述精馏塔为304不锈钢精馏塔，所述精馏塔的精馏段和提留段分别填充304填料。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益技术效果：

1)本实用新型的稀甲醇-酸回收精制系统，稀甲醇-酸先在第一搪瓷釜中蒸发，脱除硫酸后的甲醇和水进入精馏塔进行精馏，极大地减少了甲醇的精馏负荷，明显降低了精馏设备投资。

2)进入精馏塔内进行精馏的甲醇和水物料中基本不含硫酸，因此，显著减少了硫酸对精馏塔的腐蚀作用，提高精馏塔的使用寿命。

3)精馏塔塔底的废液中甲醇的含量＜5ppm，显著提高了甲醇利用率，降低了甲醇损耗。

附图说明

图1为本实用新型的稀甲醇-酸回收精制系统的流程示意图。

图中：1-酸-醇储罐、2-第一搪瓷釜、3-第二搪瓷釜、4-精馏塔、5-石墨再沸器、6-氟塑料离心泵、11-酸-醇出料管道、21-釜残液管路、22-循环液进口、23-第一甲醇出料管路、24-第三塔节、25-C15填料、31-第一塔节、32-第二塔节、33-第二甲醇出料管路、34-C15填料、35-放空管、41-废液出口、42-废液管路、43-止回阀、51-再沸器进口管路、52-再沸器出口管路、53-蒸汽进口管道、54-蒸汽出口管道、55-流量计。

具体实施方式

以下结合附图，以具体实施例对本实用新型的稀甲醇-酸回收精制系统做进一步详细说明。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型的稀甲醇-酸回收精制系统，包括酸-醇储罐1、第一搪瓷釜2、第二搪瓷釜3、精馏塔4及与所述第一搪瓷釜2配套的石墨再沸器5，其中：

所述酸-醇储罐1的底部具有酸-醇出料管道11，所述酸-醇出料管道11连接氟塑料离心泵6的泵入口，所述第一搪瓷釜2的底部设置釜残液管路21，所述釜残液管路21连接至所述泵入口前的酸-醇出料管道11上。所述氟塑料离心泵6的泵出口通过再沸器进口管路51与所述石墨再沸器5的底部连接，所述石墨再沸器5的出口通过再沸器出口管路52与所述第一搪瓷釜2的循环液进口22连接。

所述第一搪瓷釜2的顶部通过第一甲醇出料管路23与所述精馏塔4的进料口连接，所述第二搪瓷釜3的顶部向上依次连接有第一塔节31和第二塔节32，所述第二塔节32通过第二甲醇出料管路33与所述精馏塔4的进料口连接。

所述精馏塔4的底部具有废液出口41，所述废液出口41通过废液管路42连接至所述第二搪瓷釜3的顶部。

本实用新型的稀甲醇-酸回收精制系统，稀甲醇-酸先在第一搪瓷釜2中蒸发，脱除硫酸后的甲醇和水进入精馏塔4进行精馏，极大地减少了甲醇的精馏负荷，可明显减少精馏设备投资。

进入精馏塔4内进行精馏的甲醇和水物料中基本不含硫酸，因此，可显著减少硫酸对精馏塔的腐蚀作用，提高精馏塔的使用寿命。

精馏塔4塔底的废液中甲醇的含量小于1ppm，可显著提高甲醇利用率，降低甲醇损耗。

所述第二搪瓷釜3上的第一塔节31和第二塔节32的设置，使得蒸发的废液在较长的塔节内继续分离，提高了甲醇的回收效率。

根据本实用新型，所述第一搪瓷釜2的顶部具有第三塔节24，所述第二甲醇出料管路33与所述第三塔节24连接，然后沿着第一甲醇出料管路23与所述精馏塔4的进料口连接。

第三塔节24的设置，进一步提高了甲醇的回收利用率。

根据本实用新型，所述废液管路42上设置止回阀43。

根据本实用新型，所述再沸器进口管路51上设置流量计55。

根据本实用新型，所述石墨再沸器5的外部设有夹套，所述夹套的上端连接蒸汽进口管道53，下端连接蒸汽出口管道54，所述蒸汽出口管道54上连接疏水管道，所述疏水管道上设置疏水阀。

根据本实用新型，所述第一搪瓷釜2和第二搪瓷釜3均为夹套式搪瓷釜，通过高温蒸汽加热，对内部的液体进行加热以蒸发出液体内的甲醇。

具体而言，所述第二搪瓷釜3的外部设有夹套，所述夹套的上端连接蒸汽进口管道，下端连接蒸汽出口管道，所述蒸汽出口管道上连接疏水管道，所述疏水管道上设置疏水阀。

根据本实用新型，所述第二搪瓷釜3的夹套上端连接放空管35。

根据本实用新型，所述第一搪瓷釜2的上端填充C15填料25，所述第三塔节24为304不锈钢塔节。

所述第一塔节31为搪瓷塔节，第二塔节32为316L塔节，所述第二塔节32中填充C15填料34。

第二塔节34内设置填料，进一步提高了甲醇的回收利用效率。

根据本实用新型，所述精馏塔4为304不锈钢精馏塔，所述精馏塔4的精馏段和提留段分别填充304填料。

结合图1所示，本实用新型的工作方式如下：

来自酸-醇储罐1的稀甲醇-酸混合液在氟塑料离心泵6的入口前与来自釜残液管路21的第一搪瓷釜2釜残液混合，通过氟塑料离心泵6打入石墨再沸器5，加热后从循环液进口22进入第一搪瓷釜2。稀甲醇-酸先在第一搪瓷釜2中蒸发，脱除硫酸后的甲醇和水进入精馏塔4进行精馏。精馏塔4塔底的废液通过废液管路42连接至所述第二搪瓷釜3的顶部，并在所述第二搪瓷釜3内进一步进行蒸发，残留的少量甲醇和水经过第一塔节、第二塔节后通过第二甲醇出料管路33与所述精馏塔4的进料口连接，进入精馏塔4。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (9)

1.稀甲醇-酸回收精制系统，其特征在于，包括酸-醇储罐、第一搪瓷釜、第二搪瓷釜、精馏塔及与所述第一搪瓷釜配套的石墨再沸器，其中：

所述酸-醇储罐的底部具有酸-醇出料管道，所述酸-醇出料管道连接氟塑料离心泵的泵入口，所述第一搪瓷釜的底部设置釜残液管路，所述釜残液管路连接至所述泵入口前的酸-醇出料管道上；所述氟塑料离心泵的泵出口通过再沸器进口管路与所述石墨再沸器的底部连接，所述石墨再沸器的出口通过再沸器出口管路与所述第一搪瓷釜的循环液进口连接；

所述第一搪瓷釜的顶部通过第一甲醇出料管路与所述精馏塔的进料口连接，所述第二搪瓷釜的顶部向上依次连接有第一塔节和第二塔节，所述第二塔节通过第二甲醇出料管路与所述精馏塔的进料口连接；

所述精馏塔的底部具有废液出口，所述废液出口通过废液管路连接至所述第二搪瓷釜的顶部。

2.根据权利要求1所述的稀甲醇-酸回收精制系统，其特征在于，所述第一搪瓷釜的顶部具有第三塔节，所述第二甲醇出料管路与所述第三塔节连接，然后沿着第一甲醇出料管路与所述精馏塔的进料口连接。

3.根据权利要求1所述的稀甲醇-酸回收精制系统，其特征在于，所述废液管路上设置止回阀。

4.根据权利要求1所述的稀甲醇-酸回收精制系统，其特征在于，所述再沸器进口管路上设置流量计。

5.根据权利要求1所述的稀甲醇-酸回收精制系统，其特征在于，所述石墨再沸器的外部设有夹套，所述夹套的上端连接蒸汽进口管道，下端连接蒸汽出口管道，所述蒸汽出口管道上连接疏水管道，所述疏水管道上设置疏水阀。

6.根据权利要求1所述的稀甲醇-酸回收精制系统，其特征在于，所述第一搪瓷釜和第二搪瓷釜均为夹套式搪瓷釜。

7.根据权利要求6所述的稀甲醇-酸回收精制系统，其特征在于，所述第二搪瓷釜的夹套上端连接放空管。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的稀甲醇-酸回收精制系统，其特征在于，所述第一搪瓷釜的上端填充C15填料；

所述第一塔节为搪瓷塔节，第二塔节为316L塔节，所述第二塔节中填充C15填料。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的稀甲醇-酸回收精制系统，其特征在于，所述精馏塔为304不锈钢精馏塔，所述精馏塔的精馏段和提留段分别填充304填料。