生物油超臨界酯化改性裝置的製作方法

2023-09-22 03:24:45 4

專利名稱：生物油超臨界酯化改性裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及生物油超臨界酯化改性裝置，屬於可再生能源領域。
二背景技術：
生物油是生物質的一種熱裂解液體產品，碳、氫和氧含量佔99. 7%以上，是複雜含 氧有機物與水組成的混合物，富含酸、醛、酯、醚、縮醛、半縮醛、酮醇、酚類等含氧有機物，熱 值較低(一半在20MJ/kg左右)。未精製的生物油的水和氧含量高(40%左右)、含有大量 的有機羧酸，PH值較低(2-3)、揮發性低、不穩定且易腐蝕，不能直接作為車用燃料而僅作 為低端產品使用。為了將其轉化為優質的燃料油，目前改質的方法主要有催化加氫、催化裂 解和催化酯化。但生物油催化加氫需要消耗大量的氫氣，反應條件苛刻，投資和操作費用巨 大，急需開發高效催化劑，其中的氧元素以CO2和H2O的形式脫除，液收降低；催化裂解也是 生物油中氧元素以CO2和H2O的形式脫除，裂解催化劑易結焦，液收過低，急需開發高效催化 劑；催化酯化充分利用了生物油的氧元素，液收高，但酯化效率較低，催化劑回收利用較困 難，處理成本較高。生物油超臨界酯化可以發揮催化酯化的優點，又具有酯化效率高、不存 在催化劑回收利用的難題，但該技術研究剛剛起步，繼續開發生物油超臨界酯化的工藝和
直ο
三、發明內容本實用新型的目的就是提供生物油超臨界酯化改性裝置，主要包括生物油高壓 泵、甲醇高壓泵、靜態混合器、一級換熱器、二級換熱器、加熱爐、超臨界酯化塔、醇回收塔、 冷卻器、油水分離罐。生物油高壓泵和甲醇高壓泵並聯接入靜態混合器，靜態混合器後面串 聯二級換熱器和一級換熱器後，再通過加熱爐與超臨界酯化塔連接，超臨界酯化塔連接醇 回收塔。超臨界酯化塔為填料塔，其填料是規整填料或散堆填料，材質為耐酸腐蝕的金屬、 陶瓷或玻璃等。超臨界酯化塔塔徑比為1 5 1 100。
四
附圖為本實用新型的的結構示意圖。附圖的圖面設明如下1.生物油高壓泵2.甲醇高壓泵3.靜態混合器4. 一級換熱器5. 二級換熱器 6.加熱爐7.超臨界酯化塔8.醇回收塔9.冷卻器10.油水分離罐
以下結合附圖和實施例來詳述本實用新型的結構特點。
五具體實施方式
在實際設計和製造中，本實用新型是生物油高壓泵(1)和甲醇高壓泵(2)並聯接 入靜態混合器(3)，靜態混合器後面串聯二級換熱器(5)和一級換熱器(4)後，再通過加熱爐(6)與超臨界酯化塔(7)連接，超臨界酯化塔(7)依次連接二級換熱器(5)和醇回收塔 (8)；醇回收塔(8)塔頂依次接冷卻器(9)和甲醇高壓泵(2)，塔底依次接二級換熱器(5)和 油水分離罐(10)。超臨界酯化塔(7)為填料塔，其填料是規整填料或散堆填料，材質為耐酸腐蝕的 金屬、陶瓷或玻璃等。超臨界酯化塔(7)塔徑比為1 5 1 100。實際操作時，生物油高壓泵(1)和甲醇高壓泵(2)加入的反應原料經過靜態混合 器(3)混合均勻後，先通過二級換熱器(5)和改性生物油換熱，再通過一級換熱器(4)與酯 化反應混合物換熱，然後通過加熱爐(6)加熱後進入超臨界酯化塔(7)；酯化反應混合物換 熱後通過醇回收塔(8)分離，塔頂甲醇蒸汽經冷凝器(9)冷凝，得到改性生物油和醇；醇返 回甲醇高壓泵(2)前循環使用，改性生物油回收熱量後經過油水分離罐(10)分出水後作為 產品排出。本實用新型所提出的生物油超臨界酯化改性裝置具有以下優點①酯化效率高，液收高，無催化劑的消耗和回收利用，操作簡單方便；②反應溫度 均勻穩定，易於控制，轉化率穩定；③熱能利用合理，無堵塞；④裝置簡單，處理能力大，投 資少。
權利要求生物油超臨界酯化改性裝置，主要包括生物油高壓泵、甲醇高壓泵、靜態混合器、一級換熱器、二級換熱器、加熱爐、超臨界酯化塔、醇回收塔、冷卻器、油水分離罐，其技術特徵為生物油高壓泵和甲醇高壓泵並聯接入靜態混合器，靜態混合器後面串聯二級換熱器和一級換熱器後，再通過加熱爐與超臨界酯化塔連接，超臨界酯化塔依次連接二級換熱器和醇回收塔；醇回收塔塔頂依次接冷卻器和醇高壓泵，塔底依次接二級換熱器和油水分離罐。
2.根據權利要求1所提供的生物油超臨界酯化改性裝置，其特徵在於超臨界酯化塔為 填料塔，塔徑比為1 5 1 100。
3.根據權利要求1所提供的生物油超臨界酯化改性裝置，其特徵在於超臨界酯化塔的 填料是規整填料或散堆填料，材質為耐酸腐蝕的金屬、陶瓷或玻璃。
專利摘要生物油超臨界酯化改性裝置，主要包括生物油高壓泵、甲醇高壓泵、靜態混合器、一級換熱器、加熱爐、超臨界酯化塔、醇回收塔、二級換熱器、油水分離罐。生物油高壓泵和甲醇高壓泵加入的反應原料經過靜態混合器混合均勻後，先通過二級換熱器和改性生物油換熱，再通過一級換熱器與酯化反應混合物換熱，然後通過加熱爐加熱後進入超臨界酯化塔；酯化反應混合物換熱後通過醇回收塔，得到改性生物油和醇；醇返回甲醇高壓泵前循環使用，改性生物油回收熱量後經過油水分離罐分出水後作為產品排出。
文檔編號C11C3/04GK201626953SQ20092027061
公開日2010年11月10日 申請日期2009年11月20日 優先權日2009年11月20日
發明者喬英雲, 田原宇 申請人:田原宇