專利名稱：用于生物柴油生產(chǎn)的酯化反應(yīng)與定向分離一體化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化工領(lǐng)域，具體地涉及用于生物柴油生產(chǎn)的酯化反應(yīng)與定向分離
一體化裝置。
背景技術(shù)：
生物柴油(Biodiesel)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制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物質(zhì)能的一種，它是生物質(zhì)利用熱裂解等技術(shù)得到的一種長鏈脂肪酸的單烷基酯。生物柴油是含氧量極高的復(fù)雜有機(jī)成分的混合物，這些混合物主要是一些分子量大的有機(jī)物，幾乎包括所有種類的含氧有機(jī)物，如醚、酯、醛、酮、酚、有機(jī)酸、醇寸。生物柴油酯化反應(yīng)原有技術(shù)路線是釜式間歇式反應(yīng)，甲醇液體、催化劑與原料油按照一定的比例添加進(jìn)去，在適宜的溫度下反應(yīng)。反應(yīng)中的甲醇由冷凝器回流重復(fù)使用。甲醇與脂肪酸在反應(yīng)釜反應(yīng)及生成水和脂肪酸甲酯。甲醇液體是經(jīng)外部加熱器加熱由底部進(jìn)入反應(yīng)釜，上端有冷凝器回收含水甲醇。 回收后的甲醇液體再進(jìn)入甲醇塔加熱精餾。精餾后的甲醇在經(jīng)反應(yīng)釜的外部加熱器加熱進(jìn)入反應(yīng)釜。這樣就產(chǎn)生了多次溫變過程。能耗較高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于生物柴油生產(chǎn)的酯化反應(yīng)與定向分離一體化裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下一種用于生物柴油生產(chǎn)的酯化反應(yīng)與定向分離一體化裝置，包括一氣相甲醇酯化反應(yīng)器，所述的酯化反應(yīng)器包括至少一甲醇進(jìn)口以及至少一甲醇出口，其特征在于所述的甲醇出口連接至一甲醇水分分離器，所述甲醇水分分離器設(shè)有至少一汽化甲醇出口，該汽化甲醇出口至少有一支路連接至酯化反應(yīng)器的甲醇進(jìn)口。在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，所述的酯化反應(yīng)器包括塔式、釜式或管式。在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，所述的甲醇進(jìn)口上設(shè)有用于將液態(tài)甲醇加熱為氣態(tài)甲醇的加熱器。在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，所述的加熱器為外掛式。在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，所述的甲醇水分分離器包括塔式、離心式或吸附式。在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，還包括一甲醇冷凝回收裝置，所述的甲醇冷凝回收裝置包括一冷凝器以及一甲醇儲藏罐，所述的冷凝器的進(jìn)口端和甲醇水分分離器的甲醇出口連接，所述的甲醇儲藏罐和冷凝器的冷凝出口連接。在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，所述的冷凝器的冷凝出口還設(shè)有一支路，該支路連接至甲醇水分分離器。在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，所述冷凝器出口設(shè)有一用于裝液態(tài)甲醇的緩沖器，所述緩沖器選擇性地和甲醇水分分離器連接或和甲醇儲存罐連接。本實(shí)用新型的氣相甲醇酯化反應(yīng)與分離一體化裝置，是酯化反應(yīng)和甲醇精餾分離一體化，通過氣相甲醇帶水，在甲醇水分分離器中把影響反應(yīng)的水分離出來，使酯化反應(yīng)向正反向進(jìn)行的一體化工藝。反應(yīng)溫度90°C -130°C,甲醇在外掛的加熱器汽化后從底部進(jìn)入反應(yīng)器，由上端出口直接進(jìn)入甲醇水分分離器進(jìn)行醇、水的分離，分離后的精甲醇直接返回反應(yīng)器進(jìn)行循環(huán)使用。該反應(yīng)通過氣相甲醇直接進(jìn)入反應(yīng)體系，高溫甲醇精餾帶水，在甲醇水分離器中把影響反應(yīng)的水酯化分離出來，而氣體甲醇又循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)器持續(xù)向正反向反應(yīng)進(jìn)行的定向一體化工藝。該工藝減少了 2次溫變過程，因此，比現(xiàn)有工藝節(jié)能高達(dá)50%以上，節(jié)省時(shí)間 70%。本實(shí)用新型另設(shè)有一甲醇冷凝回收裝置，所述的甲醇冷凝回收裝置包括一冷凝器以及一甲醇儲藏罐，該冷凝器冷凝回收的甲醇可回到甲醇水分分離器利用，或是到甲醇儲藏器中備用，提高了本實(shí)用新型的使用靈活性。

圖1為本實(shí)用新型的生物柴油生產(chǎn)的酯化反應(yīng)與定向分離一體化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1_其它原料管2-甲醇原料管3-外掛式加熱器4-酯化反應(yīng)釜4-1甲醇進(jìn)口 4-2汽化甲醇出口 4-3反應(yīng)產(chǎn)品出口 5-甲醇精餾塔5-1汽相甲醇出口一 5-2汽相甲醇出口二 6-甲醇精餾釜7-冷凝器8-緩沖罐9-泵10-甲醇儲罐11-計(jì)量器。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，參照圖1，一種用于生物柴油生產(chǎn)的酯化反應(yīng)與定向分離一體化裝置，包括一酯化反應(yīng)釜4，所述的酯化反應(yīng)釜4設(shè)有至少兩個(gè)進(jìn)口，即甲醇進(jìn)口 4-1和其它原料進(jìn)口，該其它原料進(jìn)口通過原料管道1與原料儲罐連接；該甲醇進(jìn)口 4-1通過甲醇原料管2和甲醇原料罐連接，在甲醇原料管2上設(shè)有一用于將液態(tài)甲醇加熱為氣態(tài)甲醇的外掛式加熱器3。該酯化反應(yīng)釜4底部設(shè)有反應(yīng)產(chǎn)品出口 4-3，頂部設(shè)有汽相甲醇出 Π 4-2。該汽相甲醇出口 4-2連接至一甲醇精餾塔5，該甲醇精餾塔5底部設(shè)有甲醇精餾釜 6，頂部設(shè)有汽相甲醇出口 5-1，該汽相甲醇出口 5-1直接連接至甲醇進(jìn)口 4-1。該甲醇精餾塔5頂部還設(shè)有一汽相甲醇出口 5-2，其連接至一冷凝器7，冷凝器的冷凝出口連接一用于裝液態(tài)甲醇的緩沖器8。根據(jù)需要，緩沖器8中的液態(tài)甲醇可以通過泵9抽提到甲醇精餾塔5中，或是通過泵9抽提到甲醇儲罐10中備用。另，本實(shí)用新型在多處安裝了計(jì)量器11，以便精確控制各處流量，計(jì)量器11的具體安裝位置見圖1。上述僅為本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本實(shí)用新型進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本實(shí)用新型保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求1.一種用于生物柴油生產(chǎn)的酯化反應(yīng)與定向分離一體化裝置，包括一氣相甲醇酯化反應(yīng)器，所述的酯化反應(yīng)器包括至少一甲醇進(jìn)口以及至少一甲醇出口，其特征在于所述的甲醇出口連接至一甲醇水分分離器，所述甲醇水分分離器設(shè)有至少一汽化甲醇出口，該汽化甲醇出口至少有一支路連接至酯化反應(yīng)器的甲醇進(jìn)口。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于生物柴油生產(chǎn)的酯化反應(yīng)與定向分離一體化裝置，其特征在于所述的酯化反應(yīng)器包括塔式、釜式或管式。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于生物柴油生產(chǎn)的酯化反應(yīng)與定向分離一體化裝置，其特征在于所述的甲醇進(jìn)口上設(shè)有用于將液態(tài)甲醇加熱為氣態(tài)甲醇的加熱器。
4.如權(quán)利要求3所述的一種用于生物柴油生產(chǎn)的酯化反應(yīng)與定向分離一體化裝置，其特征在于所述的加熱器為外掛式。
5.如權(quán)利要求2所述的一種用于生物柴油生產(chǎn)的酯化反應(yīng)與定向分離一體化裝置，其特征在于所述的甲醇水分分離器包括塔式、離心式或吸附式。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于生物柴油生產(chǎn)的酯化反應(yīng)與定向分離一體化裝置，其特征在于還包括一甲醇冷凝回收裝置，所述的甲醇冷凝回收裝置包括一冷凝器以及一甲醇儲藏罐，所述的冷凝器的進(jìn)口端和甲醇水分分離器的甲醇出口連接，所述的甲醇儲藏罐和冷凝器的冷凝出口連接。
7.如權(quán)利要求6所述的一種用于生物柴油生產(chǎn)的酯化反應(yīng)與定向分離一體化裝置，其特征在于所述的冷凝器的冷凝出口還設(shè)有一支路，該支路連接至甲醇水分分離器。
8.如權(quán)利要求7所述的一種用于生物柴油生產(chǎn)的酯化反應(yīng)與定向分離一體化裝置，其特征在于所述冷凝器出口設(shè)有一用于裝液態(tài)甲醇的緩沖器，所述緩沖器選擇性地和甲醇水分分離器連接或和甲醇儲存罐連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于生物柴油生產(chǎn)的酯化反應(yīng)與定向分離一體化裝置，其包括一氣相甲醇酯化反應(yīng)器，所述的酯化反應(yīng)器包括至少一甲醇進(jìn)口以及至少一甲醇出口，其中所述的甲醇出口連接至一甲醇水分分離器，所述甲醇水分分離器設(shè)有至少一分離甲醇出口，該分離甲醇出口連接至酯化反應(yīng)器的甲醇進(jìn)口。本實(shí)用新型將酯化反應(yīng)和甲醇精餾分離一體化，通過氣相甲醇直接進(jìn)入反應(yīng)體系，高溫甲醇精餾帶水，在甲醇水分離器中把影響反應(yīng)的水酯化分離出來，而氣體甲醇又循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)器。本實(shí)用新型減少了2次溫變過程，因此，比現(xiàn)有技術(shù)節(jié)能50％以上，節(jié)省時(shí)間70％。
文檔編號C11C3/04GK202099261SQ20112015026
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者王寧, 王淑梅, 種傳學(xué), 聶新峰, 陳濤, 高登征, 黃三福 申請人:福建漳州鼎能生物科技有限公司, 種傳學(xué)