生產生物柴油的成套設備的製作方法

2023-05-14 10:13:46

專利名稱：生產生物柴油的成套設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及化工領域，特別是一種生產生物柴油的成套設備。
二背景技術：
隨著世界經濟和工業的發展，能源緊缺已成為世界性的問題，為解決能源 緊缺，世界各國都在想盡各種辦法。我國是一個農業和畜牧業發達的國家，有 著豐富的農業畜牧資源，特別是植物油、動物油以及用過形成的高酸價廢油(統 稱生物油)，有著豐富的來源。目前，己有利用生物油，如用植物油作原料製作 生物柴油，生物柴油既可作為一種生物燃料，又可作為柴油機燃料的添加劑。
近20年來，由植物油製備生物柴油作為石油燃料的替代物，己引起世界各國的 廣泛關注。目前，歐洲和北美主要以植物油為原料製備生物柴油，而日本則通 過回收廢食用油來製備生物柴油。歐洲已建立了數家生物柴油工廠，規模最大 的工廠在義大利，年生產能力達25萬噸。生物柴油已應用於拖拉機、汽車、小 轎車中作為發動機燃料。在德國，奔馳、寶馬、大眾和奧迪汽車生產廠家生產 的汽車均允許使用生物柴油，而無須改裝發動機。1991年以後，歐美各國相繼 建立發布了生物柴油標準。1996年，歐洲還成立了以生產生物柴油為主的生物 柴油委員會，這表明了又一新興工業的形成。
至今，我國對生物柴油的開發處於起步階段，尤其是以精煉油廠精煉下腳 (皂腳、油腳、脫臭溜出物、廢白土等)轉化的酸化油為原料生產生物柴油成 套設備的開發更鮮見報導。酸化油的價值約為植物油的1/3 1/4，因此，用酸 化油或粗脂肪酸為原料生產生物柴油要比用植物油更具優勢。他不僅有價格優 勢，而且還將免去了精煉油廠的環境汙染問題，是一項一舉兩得的好事情。但 目前由於種種原因，利用生物油製作生物柴油還存在許多技術上的難題，特別 是設備複雜，技術要求高，成本高，又不易操作，因此，如何有效解決利用生 物油生產生物柴油是眾所關心的技術難題。
三
實用新型內容
針對上述情況，為克服現有技術缺陷，本實用新型之目的就是提供一種生 產生物柴油的成套設備，可有效解決生物柴油的生產，滿足對燃料的需要問 題，其解決的技術方案是，原料罐出口經依次串接在一起的第一油泵、板框 過濾機、暫存罐、真空乾燥釜、第二油泵接一次酯化釜， 一次酯化釜經第三油泵接二次酯化釜，二次酯化釜接真空乾燥鍋，真空乾燥鍋經第四油泵接蒸餾 釜，蒸餾釜經冷凝器接成品油儲罐，本實用新型結構簡單，成本低，易操作使 用，提取率高，節能、環保，經濟和社會效益顯著。四、
附圖為本實用新型的設備結構連接框示圖。五具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作詳細說明。由附圖所示，本實用新型其結構是，原料罐出口經依次串接在一起的第一油泵2-l、板框過濾機3、暫存罐4、真空乾燥釜5、第二油泵2-2接一次酯化 釜6， 一次酯化釜6經第三油泵2-3接二次酯化釜9， 二次酯化釜接真空乾燥鍋 12，真空乾燥鍋12經第四油泵2-4接蒸餾釜13，蒸餾釜13經冷凝器14接成品 油儲罐。為了保證使用效果和原料的綜合利用，所說的一次酯化釜6上接有第一調 配釜7-l和第一冷卻器8-l;所說的二次酯化釜9上接有第二調配釜7-2，第二 調配釜7-2上接有空壓機10;所說的二次酯化釜9的甲醇液出口依次經相連接 的第二冷卻器8-2、稀甲醇罐ll、第五油泵2-5、甲醇精餾塔16、冷凝器17與 甲醇儲罐18相連。本實用新型的使用情況是，1、生物油預處理將含固體雜質較多的生物油 在原料罐1中加熱到65-70°C，用泵2-1打到板框過濾機3過濾除去雜質，放到 暫存罐4中；2、 乾燥工段暫存罐4中的生物油利用真空被送入真空乾燥釜5中，在 0. 085-0. 09Mpa真空下被加熱到ll(TC，以每分鐘30-60轉攪拌並加熱30分鐘， 水份基本被除盡，打開循環水，將油冷卻到65r時，關閉冷卻水，準備酯化反應；3、 一次酯化反應將乾燥後的生物油從真空乾燥釜5中用泵2-2輸送到酯 化釜6中，將調配釜7-1中含3%硫酸的甲醇打入一次酯化釜6中，加入量約為油 重的10%，升溫65-7(TC,以每分鐘30-60轉攪拌下，酯化大約2小時，酸價降到 原料油酸價的70%,—次酯化反應完成，得一次酯化反應物，反應過程中蒸發出 來的甲 醇通過冷卻器8-1冷卻後回流到一次酯化釜6中繼續參與反應，反應完 畢後，沉澱60分鐘，放出廢水；4、 二次酯化反應將一次酯化釜6中的一次酯化反應物用泵2-3打入二次酯化釜9中，將一次酯化反應物重40%±5%的甲醇打入調配釜7-2中(甲醇比重 0. 79g/mm3)，並將一次酯化反應物重3%±0. 2%的硫酸打入攪拌均勻，用空壓機10 壓入二次酯化釜9中進行反應，酯化時間9-12小時，溫度控制在65-7CTC ，每3 個時測一次酸價，掌握反應進度，待酸價降至5-10時，說明反應基本完成，得二 次酯化反應物，反應過程中蒸發出來的甲醇通過冷卻器8-2冷卻後回流到二次 酯化釜9中繼續參與反應，反應完畢後在一直攪拌情況下將甲酯溫度升至80°C 左右，將甲酯中未參與反應的甲醇通過冷卻器8-2冷卻後回收到稀甲醇罐11中， 待精餾後繼續使用，甲醇除淨後，將油溫控制在70匸，放入油重15%左右的同溫 鹽水，慢速攪伴進行水洗，加完水攪拌4-5分鐘靜止，大約20-30分鐘後，將廢水 放掉，水洗2-3遍，將二次酯化反應物PH值洗至基本中性，水洗完成；
5、 真空乾燥將二次酯化釜9中的二次酯化反應物吸真空乾燥鍋12中， 在O. 085-0. 09Mpa真空下被加熱到12(TC，以每分鐘30-60轉攪拌並加熱30分鐘， 水份基本除淨，使含水率《3%;
6、 蒸餾將乾燥釜中的真空乾燥油用泵2-4打到蒸餾釜13中， 0. 085-0. 09Mpa真空下被加熱到220°C，生物柴被蒸發出來，經冷凝器14冷卻 後，變為液態，進入成品儲罐15中；
7、 甲醇精餾將稀甲醇罐中的甲醇用泵2-5從中部打入精餾塔16中，控制 塔頂溫度在60-70°C，蒸餾出甲醇用冷凝器17冷卻後進入甲醇儲罐18中循環使 用，甲醇純度在98%±0. 5%。
本實用新型製得的產品經檢測，完全達到國家對柴油規定的指標，具體是， (l)密度(20°C)kg/m《0.84 GB/T1884, (2)硫含量％:《0.2 GB/T380， (3)十六 烷值《45 GB/T386， (4)灰分% (m/m)《0.01 GB/T508， (5)運動粘度(20 。C mm2/s3.0~8.0GB/T265， (6)凝點。C:《0GB/T510， (7)7令濾點。C:《4 SH/T248， (8)酸度:mgKOH/100ml《7 GB/T258， (9)10%蒸餘物殘碳％: (m/m)《0.3 GB/T268。
本實用新型的研製成功，有效解決了利用生物油，包括動物油、植物油以 及高酸價廢油生產生物柴油的問題，開拓了燃料能源的新途徑，實現了動物油、 植物油的綜合利用和高酸價廢油的再利用，生產成本低，生產成本可降低40% 以上，可減少設備投資50%以上，轉化率可達85%，有巨大的經濟和社會效益。
權利要求1、一種生產生物柴油的成套設備，其特徵在於，原料罐出口經依次串接在一起的第一油泵(2-1)、板框過濾機(3)、暫存罐(4)、真空乾燥釜(5)、第二油泵(2-2)接一次酯化釜(6)，一次酯化釜(6)經第三油泵(2-3)接二次酯化釜(9)，二次酯化釜接真空乾燥鍋(12)，真空乾燥鍋(12)經第四油泵(2-4)接蒸餾釜(13)，蒸餾釜(13)經冷凝器(14)接成品油儲罐。
2、 根據權利要求l所述的生產生物柴油的成套設備，其特徵在於，所說的 一次酯化釜(6)上接有第一調配釜(7-1)和第一冷卻器(8-1)。
3、 根據權利要求l所述的生產生物柴油的成套設備，其特徵在於，所說的 二次酯化釜(9)上接有第二調配釜(7-2)，第二調配釜(7-2)上接有空壓機(10)。
4、 根據權利要求l所述的生產生物柴油的成套設備，其特徵在於，所說的 二次酯化釜(9)的甲醇液出口依次經相連接的第二冷卻器(8-2)、稀甲醇罐(11)、 第五油泵(2-5)、甲醇精餾塔(16)、冷凝器(17)與甲醇儲罐(18)相連。
專利摘要本實用新型涉及生產生物柴油的成套設備，可有效解決生物柴油的生產，滿足對燃料的需要問題，其解決的技術方案是，原料罐出口經依次串接在一起的第一油泵、板框過濾機、暫存罐、真空乾燥釜、第二油泵接一次酯化釜，一次酯化釜經第三油泵接二次酯化釜，二次酯化釜接真空乾燥鍋，真空乾燥鍋經第四油泵接蒸餾釜，蒸餾釜經冷凝器接成品油儲罐，本實用新型結構簡單，成本低，易操作使用，提取率高，節能、環保，經濟和社會效益顯著。
文檔編號C10G3/00GK201321448SQ200920089138
公開日2009年10月7日 申請日期2009年3月24日 優先權日2009年3月24日
發明者薛錦峰, 閆子鵬 申請人:河南華泰糧油機械工程有限公司