生物油超臨界酯化改性工藝的製作方法

2023-09-22 03:33:55 5

專利名稱：生物油超臨界酯化改性工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及生物油超臨界酯化改性工藝，屬於生物質能源技術領域。
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C02和H20的形式脫除，液收 降低；催化裂解也是生物油中氧元素以C02和H20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裝置。
三
發明內容
本發明的目的就是為了克服現有技術存在的不足而提供生物油超臨界酯化改性工藝。按照油醇比h 1.卜3的比例生物油高壓泵和醇高壓泵加入壓力不低於8MPa的生物油和醇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 到該壓力下該醇的飽和溫度後進入超臨界酯化塔反應；酯化反應混合物換熱後通過醇回收塔分離，塔頂 甲醇蒸汽經冷凝器冷凝，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。
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。
醇為甲醇或乙醇。
四

圖1是本發明的工藝流程示意圖。

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
五具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作詳細的介紹圖l所示，按照油醇比1: 1.1-3的比例生物油高壓泵(1)和 甲醇高壓泵(2)加入壓力不低於8MPa的生物油和醇經過靜態混合器(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 熱到該壓力下該醇的飽和溫度後進入超臨界酯化塔(7)反應；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， 改性生物油冋收熱量後經過油水分離罐(10)分出水後作為產品排出。
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。醇為甲醇或乙醇。
本發明所提出的生物油超臨界酯化改性工藝具有以下優點
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
1. 生物油超臨界酯化改性工藝，其技術特徵在於按照油醇比1∶1.1-3的比例生物油高壓泵和醇高壓泵加入壓力不低於8MPa的生物油和醇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到該壓力下該醇的飽和溫度後進入超臨界酯化塔反應；酯化反應混合物換熱後通過醇回收塔分離，塔頂甲醇蒸汽經冷凝器冷凝，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。
2. 根據權利要求1所提供的生物油超臨界酯化改性工藝，其特徵在於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。
3. 根據權利要求1所提供的生物油超臨界酯化改性工藝，其特徵在於醇為甲醇或乙醇。
全文摘要
本發明提供生物油超臨界酯化改性工藝。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C11C3/00GK101486953SQ200910009120
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月19日 優先權日2009年2月19日
發明者喬英雲, 鵬 梁, 田原宇, 蓋希坤 申請人:山東科技大學