一種固體催化劑催化生產生物柴油連續化生產線的製作方法
2023-05-24 02:13:01 3
專利名稱：一種固體催化劑催化生產生物柴油連續化生產線的製作方法
技術領域：
本發明屬於化工產品生產線技術領域，具體涉及一種固體催化劑催化生產生物柴油連續化生產線。
背景技術：
生物柴油即脂肪酸甲酯，是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過酯交換工藝製成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。隨著世界範圍的能源短缺以及人們對環境保護的日益重視，生物柴油作為一種對環境友好、無毒、可再生的替代燃料，已受到世界各國越來越多的關注。目前已成功工業化生產生物柴油的方法按照催化劑不同主要有液體或固體酸鹼化學法、生物酶法和超臨界法。超臨界法因需要高溫高壓，設備要求高，投資大，故常見的是化學法和生物酶法。由於液體酸鹼對環境會造成二次汙染，故固體酸鹼法和生物酶法為生物柴油生產發展的趨勢。目前生物柴油廠生產工藝大部分為間歇生產工藝，且自動化程度不高，由於生產的不連續性和人為操作的不穩定性會導致生物柴油產品品質不穩定，且生產成本高。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種自動化程度高、可連續生產的固體催化劑催化生產生物柴油連續化生產線。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種固體催化劑催化生產生物柴油連續化生產線，其特徵在於，該生產線包括通過管道連接的原料油預處理裝置、酯化酯交換反應裝置、分離甘油水裝置、脫酸裝置和精餾裝置；各裝置採用電氣自動控制系統來進行操作控制，整條生產線布置在一個貨櫃內。所述的生產線中的酯化酯交換反應裝置均配有內置過濾器，整條生產線適用於以固定化脂肪酶或固體酸鹼為催化劑的生物柴油生產。所述的原料油預處理裝置包括原料油貯罐和過濾器，原料油在原料油貯罐內先經過加熱後，再泵入過濾器去除雜質。所述的酯化酯交換反應裝置包括依次連接的預混罐和三級酯化酯交換反應裝置，經原料油預處理裝置處理後的原料油在預混罐中與甲醇和水一起混合均勻，依次經過三級酯化酯交換反應裝置進行酯化酯交換反應。所述的分離甘油水裝置為沉降器，三級酯化酯交換反應裝置的每級酯化酯交換反應裝置後均設有一個沉降器，經過酯化酯交換反應後的產物在沉降器中沉降，上層清液為甲酯，在沉降器頂部溢出後繼續進入後續裝置進行反應，下層為甘油水。所述的脫酸裝置設置在第三級酯化酯交換反應裝置及後設置的沉降器之後。所述的精餾裝置由真空機組、加熱器、閃蒸器、刮板式薄膜蒸發器、冷凝器組成；精餾裝置設置在脫酸裝置後；經脫酸裝置脫酸後的粗脂肪酸甲酯進入精餾裝置。經加熱器加熱後進入閃蒸器脫水，然後再經加熱器加熱後進入刮板式薄膜蒸發器精製提純，得到符合國家標準的生物柴油產品。所述的生產線還包括導熱油爐、發電機、冷凍水箱。與現有技術相比，本發明適用於各類動植物油脂、泔水油、地溝油和酸化油為原料的生物柴油生產，投資適中，操作簡便，環保，生產成本低，得到的生物柴油產品品質符合國家標準。
圖1為本發明生物柴油生產線生產流程框圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。實施例1如圖1所示，本發明生產線包括原料油預處理裝置、酯化酯交換反應裝置、分離甘油水裝置、脫酸裝置和精餾裝置。裝置通過管道連接，並採用電氣自動控制系統來進行操作控制。原料油預處理裝置包括原料油貯罐和過濾器裝置；
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酯化酯交換反應裝置包括預混罐和三級酯化酯交換反應裝置，所述的分離甘油水裝置為沉降器，沉降器布置在各級酯化酯交換反應裝置之間，脫酸裝置在第三級酯化酯交換反應裝置和沉降器之後。精餾裝置由真空機組、加熱器、閃蒸器、刮板式薄膜蒸發器、冷凝器組成。精餾裝置設置在脫酸裝置後；經脫酸裝置脫酸後的粗脂肪酸甲酯進入精餾裝置。經加熱器加熱後進入閃蒸器脫水，然後再經加熱器加熱後進入刮板式薄膜蒸發器精製提純。此外，整條生產線包括導熱油爐、發電機、冷凍水箱等公用工程設備。本發明的生產流程描述如下原料油在原料油貯罐內先經加熱，然後經過過濾器去除雜質，進入預混罐。油脂在預混罐內與甲醇和適量水混勻後，經過第一級酯化酯交換反應裝置反應，反應後粗甲酯經沉降器後，上清液進入第二級酯化酯交換反應裝置反應，下層物料為甘油水，甘油水中的甲醇可回收，第二級酯化酯交換反應裝置反應後物料再進入沉降器沉降，上層清夜經加熱器加熱後進入閃蒸器脫醇，脫醇後物料經換熱器冷卻後進入第三級酯化反應器，進一步酯化，反應結束後物料進入沉降器分離除水，下層物料為甘油水，甘油水中的甲醇可回收，上層清液進入脫酸柱進行脫除殘餘脂肪酸。脫酸後的粗脂肪酸甲酯進入中間儲罐，中間儲罐中的物料經加熱器加熱後進入閃蒸器脫水，然後再經加熱器加熱後進入刮板式薄膜蒸發器精製提純，得到符合國家標準的生物柴油產品。
權利要求
1.一種固體催化劑催化生產生物柴油連續化生產線，其特徵在於，該生產線包括通過管道連接的原料油預處理裝置、酯化酯交換反應裝置、分離甘油水裝置、脫酸裝置和精餾裝置；各裝置採用電氣自動控制系統來進行操作控制，整條生產線布置在一個貨櫃內。
2.根據權利要求1所述的一種固體催化劑催化生產生物柴油連續化生產線，其特徵在於，所述的生產線中的酯化酯交換反應裝置均配有內置過濾器，整條生產線適用於以固定化脂肪酶或固體酸鹼為催化劑的生物柴油生產。
3.根據權利要求1所述的一種固體催化劑催化生產生物柴油連續化生產線，其特徵在於，所述的原料油預處理裝置包括原料油貯罐和過濾器，原料油在原料油貯罐內先經過加熱後，再泵入過濾器去除雜質。
4.根據權利要求1所述的一種固體催化劑催化生產生物柴油連續化生產線，其特徵在於，所述的酯化酯交換反應裝置包括依次連接的預混罐和三級酯化酯交換反應裝置，經原料油預處理裝置處理後的原料油在預混罐中與甲醇和水一起混合均勻，依次經過三級酯化酯交換反應裝置進行酯化酯交換反應。
5.根據權利要求3所述的一種固體催化劑催化生產生物柴油連續化生產線，其特徵在於，所述的分離甘油水裝置為沉降器，三級酯化酯交換反應裝置的每級酯化酯交換反應裝置後均設有一個沉降器，經過酯化酯交換反應後的產物在沉降器中沉降，上層清液為甲酯，在沉降器頂部溢出後繼續進入後續裝置進行反應，下層為甘油水。
6.根據權利要求4所述的一種固體催化劑催化生產生物柴油連續化生產線，其特徵在於，所述的脫酸裝置設置在第三級酯化酯交換反應裝置及後設置的沉降器之後。
7.根據權利要求4所述的一種固體催化劑催化生產生物柴油連續化生產線，其特徵在於，所述的精餾裝置由真空機組、加熱器、閃蒸器、刮板式薄膜蒸發器、冷凝器組成；精餾裝置設置在脫酸裝置後；經脫酸裝置脫酸後的粗脂肪酸甲酯進入精餾裝置，經加熱器加熱後進入閃蒸器脫水，然後再經加熱器加熱後進入刮板式薄膜蒸發器精製提純，得到符合國家標準的生物柴油產品。
8.根據權利要求1所述的一種固體催化劑催化生產生物柴油連續化生產線，其特徵在於，所述的生產線還包括導熱油爐、發電機、冷凍水箱。
全文摘要
本發明涉及一種固體催化劑催化生產生物柴油連續化生產線，該生產線包括通過管道連接的原料油預處理裝置、酯化酯交換反應裝置、分離甘油水裝置、脫酸裝置和精餾裝置；各裝置採用電氣自動控制系統來進行操作控制，整條生產線布置在一個貨櫃內。與現有技術相比，本發明具有自動化程度高、可連續生產等優點。
文檔編號C10L1/02GK103060097SQ201210588050
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月30日 優先權日2012年12月30日
發明者周位, 沈福平 申請人:上海油好同盟新能源科技有限公司