CN216890854U - 适用于生物柴油的超临界节能生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于生物柴油的超临界节能生产系统，包括包括供料单元、换热单元1、加热单元5和反应单元，换热单元1为多级换热，其具有换热器；供料单元的出口与换热器的壳程进口连接；且换热器的壳程出口、加热单元5和反应单元通过连接管路连接在一起，反应单元的出口通过排液管路与换热器的管程的进口连接，换热器的管程的出口与用于盛装产品的产品罐连通。本实用新型优点在于能实现原料油和粗甲酯产品之间的油油交换，经换热后粗甲酯的温度可由260℃降低至100℃以下，而原料可由30℃加热至150℃以上，有效利用高温粗甲酯的热量来加热原料油，减少加热器，减少占地面积，降低能耗，且整个过程无需冷却水，节约水资源，具有很好的推广价值。

Description

适用于生物柴油的超临界节能生产系统

技术领域

本实用新型涉及生物柴油，尤其是涉及一种适用于生物柴油的超临界节能生产系统。

背景技术

生物柴油是以可再生植物油、动物油和餐饮回收油等原料，通过化学、生物等技术制备得到的一种可以部分或全部替代石化柴油的一种燃料，其具有普通柴油不可比拟的优良特性，是全球研究的热点之一。

生物柴油的制备方法主要有直接混合法、微乳液法和酯交换法，酯交换法是最为常用的制备方法之一。现有的酯交换生产工艺主要有常压法和超临界法，其中超临界法是将原料油添加到高压反应釜内并与超临界状态的甲醇进行反应，此时的甲醇不仅是反应物，还是反应介质，且具有很好的疏水性，酯交换转化率高，是生物柴油厂家的首选生产工艺之一。

现有的超临界生产系统大多是利用至少三台加热器对原料油和甲醇进行预加热，然后将预加热后的原料油和甲醇注入到高压反应釜内进行酯交换反应，由高压反应釜出来的产物温度高达240℃，然后以冷却水作为介质利用多台冷却器对高温产物进行冷却降温，将温度降低至60℃。然而，这种生产系统往往需要多台加热器，在一定程度上增加了设备投资；另外，冷却水换热后变成热水需要将其冷却后才能再次使用，浪费能源；若直接排放掉将会浪费大量的水资源。因而，如何降低超临界法制备生物柴油的投资成本、能源消耗是本领域需要解决的重要问题。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种适用于生物柴油的超临界节能生产系统。

为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：

本实用新型所述的适用于生物柴油的超临界节能生产系统，包括供料单元、换热单元、加热单元和反应单元，所述换热单元具有至少一组连在一起的换热器进行多级换热；

所述供料单元的出口与所述换热器的壳程进口连接；且换热器的壳程出口、加热单元和反应单元通过连接管路连接在一起，反应单元的出口通过排液管路与换热器的管程的进口连接，换热器的管程的出口与用于盛装产品的产品罐连通。

更进一步地，所述供料单元包括用于盛装原料的原料罐、将所述原料罐和所述换热器连接在一起的供料管路和设置在所述供料管路上的供料泵、调节阀。

更进一步地，所述换热单元具有两组以上所述换热器，每组换热器上下间隔设置。

更进一步地，所述反应单元具有至少一个通过所述连接管路连接在一起的高压反应釜；所述加热单元具有至少一个通过所述连接管路连接在一起的加热器。

本实用新型优点在于原料油和粗甲酯产品之间可进行油油交换，经换热后粗甲酯的温度可由260℃降低至100℃以下，而原料可由30℃加热至150℃以上，有效利用高温粗甲酯的热量来加热原料油，减少加热器，进而减少占地面积，降低能耗，且整个过程无需冷却水，节约水资源，具有很好的推广价值。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施做详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

如图1所示，本实用新型所述的适用于生物柴油的超临界节能生产系统，包括供料单元、换热单元1、加热单元5和反应单元，换热单元1为多级换热，包括两组连在一起的换热器，每组换热器为两个（或三个）并上下间隔安装，有效节约安装空间；当然，每组换热器的数量也可以根据实际生产情况进行调整；

供料单元的出口与换热器的壳程进口连接；且换热器的壳程出口、加热单元5和反应单元通过连接管路3连接在一起，反应单元的出口通过排液管路4与换热器的管程的进口连接，换热器的管程的出口与用于盛装产品的产品罐2连通，进而实现原料油和高温产品之间的油油热交换，节约水资源，降低能耗。

如图1所示，加热单元5具有两个连接在一起的加热器（当然，换热器的数量根据实际情况也可以进行灵活调整，如一个或三个等）；反应单元具有一个高压反应釜6（当然，高压反应釜的数量可根据实际生产需求进行灵活调整，高压反应釜可以是两个，还可以是三个，甚至是更多）；供料单元包括用于盛装原料的原料罐7.1、设置有调节阀7.2和供料泵7.3（选用高压泵）的供料管路7.4，供料管路7.4将原料罐7.1和换热器连接在一起，使原料经过换热器的壳程，以对换热器的管程内的高温产品进行降温，同时换热器管程内的高温产品可对原料油加热，实现了能量相互交换，节约水资源，还减少了加热器的数量，降低工程投资。

在实际生产中，供料单元用于输送原料油和甲醇，根据实际生产需要还可以将甲醇直接泵入加热器内进行加热。

采用本实用新型的超临界节能生产系统制备生物柴油的工艺流程如下：利用供料泵7.3（为高压泵）分别将原料油和甲醇泵入到换热器的壳程内得到原料混合物，高压反应釜6出来的高温粗甲酯进入换热器的管程，粗甲酯和原料混合物的流动方向相反，实现热交换；热交换后的原料混合物的温度可由30℃升高至150℃以上，原料混合物经一个或多个加热器连续加热后升高至200-280℃后进入高温反应釜内进行反应；反应结束后粗甲酯产品进入换热器的管程对原料油和甲醇进行换热；换热后的粗甲酯产品的温度可由280℃降低至100℃以下，然后对其进行减压、脱醇、干燥等处理得到成品生物柴油。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后还需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。因而，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种适用于生物柴油的超临界节能生产系统，其特征在于：包括供料单元、换热单元、加热单元和反应单元，所述换热单元为多级换热，其具有至少一组连在一起的换热器；

所述供料单元的出口与所述换热器的壳程进口连接；且换热器的壳程出口、加热单元和反应单元通过连接管路连接在一起，反应单元的出口通过排液管路与换热器的管程的进口连接，换热器的管程的出口与用于盛装产品的产品罐连通。

2.根据权利要求1所述的适用于生物柴油的超临界节能生产系统，其特征在于：所述供料单元包括用于盛装原料的原料罐、将所述原料罐和所述换热器连接在一起的供料管路和设置在所述供料管路上的供料泵、调节阀。

3.根据权利要求1所述的适用于生物柴油的超临界节能生产系统，其特征在于：所述换热单元具有至少两组所述换热器，每组换热器上下间隔设置。

4.根据权利要求1所述的适用于生物柴油的超临界节能生产系统，其特征在于：所述反应单元具有至少一个通过所述连接管路连接在一起的高压反应釜；所述加热单元具有至少一个通过连接管路连接在一起的加热器。

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