脂肪酸甲酯生產工藝及裝置的製作方法

2023-06-07 11:33:46

專利名稱：脂肪酸甲酯生產工藝及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種以植物油脂肪酸(脂肪酸含量在0.2％-100％)和甲醇為原料進行酸催化脂化反應生產脂肪酸甲酯的生產工藝及裝置。
背景技術：
以植物油脂肪酸為原料(脂肪酸含量在0.2％-100％)與甲醇進行酸催化脂化反應生產脂肪酸甲酯時，產物為脂肪酸甲酯和水。傳統生產工藝是將原料脂肪酸和甲醇放在間歇式反應罐中，在一定溫度及酸催化劑條件下進行脂化反應。由於反應過程中有水產生，水溶入反應物甲醇中。當反應物甲醇中水的濃度大於5％時，由於脂化反應是可逆反應，反應會向相反方向進行，發生脂肪酸甲酯的水解反應，最終脂化反應進行不完全，脂肪酸甲酯化率較低，產物脂肪酸甲酯的純度低，脂肪酸含量大於0.2％，直接影響脂肪酸甲酯的使用。對於反應產物與甲醇和水的分離及甲醇與水的分離，傳統生產工藝是把一次脂化反應液加熱蒸去甲醇和水再冷凝成甲醇水溶液，精鎦得純淨的甲醇液體。所得甲醇液體再加入脂化反應罐中進行第二次脂化反應，脂化反應需反覆多次才能完成。生產過程步驟繁瑣，能源消耗大，工業化生產成本極高，極不經濟。

發明內容
本發明目的在於提供一種連續、穩定、完全的的脂肪酸甲酯生產工藝及裝置。
為達上述目的，本發明採用如下技術方案脂肪酸甲酯生產工藝，將植物油脂肪酸與甲醇反應產生的水和甲醇蒸汽移出反應體系，經冷凝、氣液分離後，甲醇蒸汽重返反應體系參與反應。
植物油脂肪酸與甲醇反應溫度控制在80-120℃範圍內，水和甲醇蒸汽冷凝溫度控制在大於65但小於100℃範圍內，分離所得甲醇蒸汽送入植物油脂肪酸與甲醇反應液底部。
植物油脂肪酸與甲醇反應溫度控制在90-110℃範圍內，水和甲醇蒸汽冷凝溫度控制在70-80℃範圍內。
脂肪酸甲酯生產裝置，包括帶物料進、出口的反應釜，反應釜上部設有水和甲醇蒸汽出口，該出口通過管道與冷凝器物料進口連通，冷凝器汽體物料出口通過管道接氣液分離器，氣液分離器汽體物料出口通過串接有氣體輸送泵的管路接反應釜底部。
本發明中，植物油脂肪酸與甲醇加入脂化反應釜中在一定溫度及酸催化劑催化條件下進行脂化反應，反應溫度保持在可使反應產生的水和反應物甲醇一起蒸發範圍內，蒸發的水和甲醇蒸汽經一冷凝器(該冷凝器可以是間接冷凝器，也可以是直接冷凝器)，冷卻液的溫度保持在可使蒸發的水和甲醇蒸汽經過時，水蒸汽被冷凝成水、甲醇蒸汽大部分以蒸汽形式通過，甲醇蒸汽經汽液分離器分出可能存在的液體後，經專用氣體輸送泵，再均勻地送入脂化反應釜反應液底部，與植物油脂肪酸混合進行再脂化反應，反應產生的水和未反應的甲醇再一起從脂化反應液中蒸發……。酯化反應的可逆反應被有效抑制，蒸發出的甲醇得以循環利用。連續不斷重複以上循環過程，可以使植物油脂肪酸與甲醇在脂化反應釜中在極低水含量狀態下連續、穩定、完全的進行，得到脂肪酸含量小於0.2％的脂肪酸甲酯。從而不需要對反應物甲醇進行不斷的蒸發、冷凝、再蒸發、再冷凝，可節省大量能源，大幅度降低工業化生產成本。


圖1為本發明裝置結構示意圖。
具體實施例方式
實施例1、脂肪酸甲酯生產工藝，將植物油脂肪酸與甲醇反應產生的水和甲醇蒸汽移出反應體系，經冷凝、氣液分離後，甲醇蒸汽重返反應體系參與反應。植物油脂肪酸與甲醇反應溫度控制在80℃，水和甲醇蒸汽冷凝溫度控制在66℃，分離所得甲醇蒸汽送入植物油脂肪酸與甲醇反應液底部。
脂肪酸甲酯生產裝置，包括帶脂肪酸進口1、甲醇進口2、催化劑進口3、脂肪酸甲酯出口4的反應釜5，反應釜5上部設有水和甲醇蒸汽出口6，出口6通過管道與冷凝器7的物料進口8連通，冷凝器7汽體物料出口9通過管道接氣液分離器10，氣液分離器10汽體物料出口通過串接有氣體輸送泵11的管路接反應釜5底部的甲醇進口管12，13為甲醇氣體噴嘴。冷凝器7的冷凝水進、出口管路上串接有冷卻水水箱14和水泵15，冷凝器7的冷凝水出口管16與氣液分離器10的冷凝水出口管17匯集。反應釜5上設有蒸汽加熱管道18。19為控制閥，可根據需要啟閉調節。控制閥19與氣體輸送泵11間可根據需要設置緩衝罐，儲存甲醇氣體，調劑送往反應釜的氣體量。
實施例2、本實施例中，植物油脂肪酸與甲醇反應溫度控制在90℃，水和甲醇蒸汽冷凝溫度控制在70C。其他同實施例1。
實施例3、本實施例中，植物油脂肪酸與甲醇反應溫度控制在100℃，水和甲醇蒸汽冷凝溫度控制在80℃。其他同實施例1。
實施例4、本實施例中，植物油脂肪酸與甲醇反應溫度控制在110℃，水和甲醇蒸汽冷凝溫度控制在90℃。其他同實施例1。
實施例5、本實施例中，植物油脂肪酸與甲醇反應溫度控制在120℃，水和甲醇蒸汽冷凝溫度控制在95℃。其他同實施例1。
權利要求
1.脂肪酸甲酯生產工藝，其特徵在於，將植物油脂肪酸與甲醇反應產生的水和甲醇蒸汽移出反應體系，經冷凝、氣液分離後，甲醇蒸汽重返反應體系參與反應。
2.如權利要求1所述的脂肪酸甲酯生產工藝，其特徵在於，植物油脂肪酸與甲醇反應溫度控制在80-120℃範圍內，水和甲醇蒸汽冷凝溫度控制在大於65但小於100℃範圍內，分離所得甲醇蒸汽送入植物油脂肪酸與甲醇反應液底部。
3.如權利要求2所述的脂肪酸甲酯生產工藝，其特徵在於，植物油脂肪酸與甲醇反應溫度控制在90-110℃範圍內，水和甲醇蒸汽冷凝溫度控制在70-80℃範圍內。
4.脂肪酸甲酯生產裝置，包括帶物料進、出口的反應釜，其特徵在於，反應釜上部設有水和甲醇蒸汽出口，該出口通過管道與冷凝器物料進口連通，冷凝器汽體物料出口通過管道接氣液分離器，氣液分離器汽體物料出口通過串接有氣體輸送泵的管路接反應釜底部。
全文摘要
脂肪酸甲酯生產工藝，將植物油脂肪酸與甲醇反應產生的水和甲醇蒸汽移出反應體系，經冷凝、氣液分離後，甲醇蒸汽重返反應體系。植物油脂肪酸與甲醇反應溫度控制在80－120℃範圍內，水和甲醇蒸汽冷凝溫度控制在大於65但小於100℃範圍內，分離所得甲醇蒸汽送入植物油脂肪酸與甲醇反應液底部。植物油脂肪酸與甲醇反應溫度為90－110℃，水和甲醇蒸汽冷凝溫度為70－80℃。脂肪酸甲酯生產裝置，包括帶物料進、出口的反應釜，反應釜上部設有水和甲醇蒸汽出口，該出口接冷凝器物料進口，冷凝器汽體物料出口接氣液分離器，氣液分離器汽體物料出口通過串接有氣體輸送泵的管路接反應釜底部。利用本發明可連續、穩定、完全地進行脂肪酸甲酯生產。
文檔編號C07C69/007GK101070283SQ20061001775
公開日2007年11月14日 申請日期2006年5月8日 優先權日2006年5月8日
發明者李普選 申請人:李普選