本實用新型涉及生物柴油技術(shù)領(lǐng)域,具體地,本實用新型涉及一種生物柴油生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù):
生物柴油作為潛在的柴油能源替代品,近年來得到越來越多的重視。生物柴油具有幾乎不含硫和芳烴,十六烷值高,潤滑性能好,存儲運輸方便等優(yōu)點,可以按一定比例與石化柴油調(diào)和使用,降低油耗,并降低有毒氣體的排放。
生物柴油可通過動植物油脂經(jīng)酯化和酯交換反應(yīng)制得,其主要成分是脂肪酸單烷基酯,此外,還可能含有允許量的甘油單酯、甘油二酯等物質(zhì)。酯交換法有化學(xué)法和生物酶法之分。酯交換中的化學(xué)法是目前工業(yè)生產(chǎn)生物柴油的主要方法,包括酸催化法、堿催化法、超臨界法和亞臨界法等方法。酸催化存在的問題是反應(yīng)速度慢,并且會產(chǎn)生大量廢酸和廢水。在游離脂肪酸較多的情況下,直接用堿催化法,會產(chǎn)生脂肪酸皂,這要求堿金屬催化劑過量,并且增加了脂肪酸酯層與甘油層分離的難度。
柴油中酸性物質(zhì)的存在會影響柴油機油的性能和壽命,國內(nèi)外的生物柴油標(biāo)準(zhǔn)對酸值都有嚴(yán)格的要求,例如:歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN14214-2005和中國標(biāo)準(zhǔn)GB20828-2007都要求生物柴油的酸值不得大于0.8mgKOH/g,美國標(biāo)準(zhǔn)ASTMD 6751-03a更要求酸值不得大于0.5mgKOH/g。
油脂中的游離脂肪酸通過與一元醇(如甲醇、乙醇等)發(fā)生酯化反應(yīng)生成脂肪酸酯,并有對應(yīng)摩爾量的水生成,若生產(chǎn)生物柴油的油脂中含游離脂肪酸較多,隨著酯化反應(yīng)的進行,水含量逐漸增加,會抑制游離脂肪酸酯化反應(yīng)的進行,未反應(yīng)的游離脂肪酸殘留在生物柴油中,導(dǎo)致生物柴油的酸值不合格。為得到酸值合格的生物柴油,CN102041177A公開了采用中和法降低粗生物柴油酸值的工藝,但此工藝既影響收率,也會帶來環(huán)境污染的問題。有報道稱,將高酸值的生物柴油產(chǎn)品通過離子交換的方法處理,得到酸值合格的產(chǎn)品,但此方法的能耗較高,并且游離脂肪酸的低轉(zhuǎn)化率也降低了脂肪酸酯的收率。CN102021207A公開了一種在線脫水的脂肪酶催化制備脂肪酸酯的方法,采用在線膜脫水裝置和3A或4A分子篩吸水以提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率,得到酸值合格的生物柴油,但該方法的反應(yīng)時間長,并且存在酶失活等問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種生物柴油生產(chǎn)裝置,該生產(chǎn)裝置能制備酸值明顯降低的生物柴油,并且工藝流程簡潔。
本實用新型提供了一種生物柴油生產(chǎn)裝置,該裝置包括反應(yīng)單元、分離單元和蒸餾單元,
所述反應(yīng)單元含有酯化反應(yīng)器,用于將一元醇與油脂原料在酯化反應(yīng)器中接觸,得到含有脂肪酸單烷基酯的反應(yīng)混合物;
所述分離單元的待分離物料輸入端口與所述反應(yīng)單元的反應(yīng)混合物輸出端口連通,用于對所述反應(yīng)混合物進行分離,以得到生物柴油粗產(chǎn)品;
所述蒸餾單元的待蒸餾物料輸入端口與所述分離單元的生物柴油粗產(chǎn)品輸出端口連通,用于將所述生物柴油粗產(chǎn)品進行蒸餾,得到生物柴油產(chǎn)品以及重組分;
其中,該裝置還包括循環(huán)單元,所述循環(huán)單元與所述蒸餾單元的塔釜物料輸出端口連通,用于將所述重組分中的至少部分循環(huán)送入所述酯化反應(yīng)器中。
優(yōu)選地,所述循環(huán)單元包括連接所述蒸餾單元的塔釜物料輸出端口以及所述酯化反應(yīng)器的反應(yīng)物料輸入端口的管路,以將所述重組分中的至少部分直接送入所述酯化反應(yīng)器中。
優(yōu)選地,所述循環(huán)單元還包括再精制子單元,所述再精制子單元的再精制物料輸入端口與所述蒸餾單元的塔釜物料輸出端口連通,所述再精制子單元的精制物料輸出端口與所述酯化反應(yīng)器的反應(yīng)物料輸入端口連通,用于將所述重組分中的至少部分進行再精制后送入所述酯化反應(yīng)器中。
更優(yōu)選地,所述再精制子單元包括閃蒸塔、蒸餾塔中的一者或者兩者的組合,用于將重組分進行閃蒸和/或蒸餾,將餾出物送入所述酯化反應(yīng)器中。
優(yōu)選地,所述分離單元包括脫醇子單元、沉降子單元、脫輕子單元中的一者、兩者或者三者,
所述脫醇子單元用于脫除所述反應(yīng)混合物中的一元醇;
所述沉降子單元用于脫除所述反應(yīng)混合物中的甘油;
所述脫輕子單元用于脫除所述反應(yīng)混合物中的輕組分。
更優(yōu)選地,所述分離單元包括脫醇子單元、沉降子單元和脫輕子單元。
進一步優(yōu)選地,以反應(yīng)混合物在分離單元中的流向為基準(zhǔn),所述脫醇子單元位于所述沉降子單元的上游,所述脫輕子單元位于所述沉降子單元的下游。
優(yōu)選地,所述脫醇子單元包括閃蒸塔、蒸餾塔中的一者或者兩者,所述閃蒸塔和蒸餾塔足以在不低于大氣壓力的壓力下操作。
優(yōu)選地,所述沉降子單元包括沉降器,用于使所述反應(yīng)混合物分層。
優(yōu)選地,所述脫輕子單元包括閃蒸塔、蒸餾塔中的一者或者兩者,所述閃蒸塔和所述蒸餾塔足以在低于大氣壓力的壓力下操作。
根據(jù)本實用新型的生物柴油生產(chǎn)裝置,工藝流程短,操縱簡便,并且能對生物柴油產(chǎn)品的酸值進行控制,能獲得酸值明顯降低的生物柴油,同時還能將生物柴油的收率保持在較高水平。
本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。
附圖說明
附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與下面的具體實施方式一起用于解釋本實用新型,但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。
圖1用于說明根據(jù)本實用新型的生物柴油生產(chǎn)裝置的一種優(yōu)選實施方式。
圖2用于說明根據(jù)本實用新型的生物柴油生產(chǎn)裝置的另一種優(yōu)選實施方式。
附圖標(biāo)記說明
A:酯化反應(yīng)器 4:一元醇混合物
B:脫醇塔 5:脫醇生物柴油粗產(chǎn)品
C:分層罐 6:脫甘油生物柴油粗產(chǎn)品
D:脫輕塔 7:輕組分
E:產(chǎn)品塔 8:脫輕生物柴油粗產(chǎn)品
F:重組分精制塔 9:生物柴油產(chǎn)品
1:油脂原料 10:重組分
2:一元醇 11:精制后重組分
3:含脂肪酸一元醇酯的反應(yīng)混合物
具體實施方式
以下對本實用新型的具體實施方式進行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本實用新型,并不用于限制本實用新型。
在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值,這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說,各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間,以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數(shù)值范圍,這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。
根據(jù)本實用新型的生物柴油生產(chǎn)裝置包括反應(yīng)單元、分離單元和蒸餾單元。
所述反應(yīng)單元含有酯化反應(yīng)器,用于將一元醇與油脂原料在酯化反應(yīng)器中接觸,得到含有脂肪酸單烷基酯的反應(yīng)混合物。
所述一元醇和油脂原料可以為生物柴油制備技術(shù)領(lǐng)域的常規(guī)選擇,本實用新型對此沒有特別限定。具體地,所述一元醇可以為C1-C6的脂肪族一元醇,其具體實例可以包括但不限于:甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、叔丁醇、戊醇及其異構(gòu)體中的一種的或兩種以上。優(yōu)選地,所述一元醇為甲醇和/或乙醇。更優(yōu)選地,所述一元醇為甲醇。所述油脂原料可以為動物油脂和/或植物油脂,例如酸化油、餐飲業(yè)廢棄油、動物油脂、大豆油、菜籽油中的一種或兩種以上的組合。
所述一元醇與所述油脂原料之間的比例可以為常規(guī)選擇。優(yōu)選地,所述一元醇與所述油脂原料的摩爾比為1-60:1。更優(yōu)選地,所述一元醇與所述油脂原料的摩爾比為4-12:1。
所述一元醇與所述油脂原料接觸反應(yīng)的條件以足以使一元醇與油脂原料中的脂肪酸發(fā)生酯化反應(yīng)形成脂肪酸一元醇酯為準(zhǔn)。優(yōu)選地,將一元醇與油脂原料在近臨界反應(yīng)條件下進行接觸。更優(yōu)選地,將一元醇與油脂原料在溫度為150-350℃、優(yōu)選為200-300℃,壓力為3-8MPa、優(yōu)選為5-7MPa的條件下接觸,所述壓力為絕對壓力。
所述酯化反應(yīng)器可以為常見的能對溫度和壓力進行控制的反應(yīng)器,沒有特別限定。所述酯化反應(yīng)器可以設(shè)置相應(yīng)的管路、進料端口以及出料端口,以將反應(yīng)物料輸入反應(yīng)器并在預(yù)定條件下進行反應(yīng)后,將反應(yīng)混合物輸出。
所述分離單元的待分離物料輸入端口與所述反應(yīng)單元的反應(yīng)混合物輸出端口連通,用于對所述反應(yīng)混合物進行分離,以得到生物柴油粗產(chǎn)品。通過分離單元將反應(yīng)單元輸出的反應(yīng)混合物中的一元醇、甘油以及揮發(fā)性組分脫除。
根據(jù)反應(yīng)單元輸出的反應(yīng)混合物的組成,所述分離單元可以包括脫醇子單元、沉降子單元、脫輕子單元中的一者、兩者或者三者。優(yōu)選地,所述分離單元包括脫醇子單元、沉降子單元和脫輕子單元。更優(yōu)選地,所述分離單元包括脫醇子單元、沉降子單元和脫輕子單元,以反應(yīng)混合物在分離單元中的流向為基準(zhǔn),所述脫醇子單元位于所述沉降子單元的上游,所述脫輕子單元位于所述沉降子單元的下游。
所述脫醇子單元用于脫除所述反應(yīng)混合物中的一元醇,特別是脫除所述反應(yīng)混合物中的低級醇,例如沸點不高于100℃的一元醇。所述脫醇子單元可以設(shè)置各種足以脫除所述一元醇的裝置。在一種優(yōu)選的實施方式中,所述脫醇子單元包括閃蒸塔、蒸餾塔中的一者或者兩者。從提高處理速度的角度出發(fā),所述脫醇子單元包括閃蒸塔。從進一步提高一元醇的脫除效率的角度出發(fā),所述脫醇子單元包括精餾塔。所述脫醇子單元也可以同時設(shè)置閃蒸塔和蒸餾塔,此時以反應(yīng)混合物在脫醇子單元中的流向為基準(zhǔn),優(yōu)選將閃蒸塔設(shè)置在所述蒸餾塔的上游。本實用新型中,術(shù)語“蒸餾”包括精餾。
所述脫醇子單元可以在常規(guī)條件下操作,以脫出所述反應(yīng)混合物中的一元醇,所述一元醇以餾出物的形式脫出,脫醇生物柴油粗產(chǎn)品則以蒸餾殘液的形式被回收。具體地,所述脫醇子單元中,閃蒸塔和蒸餾塔的操作條件可以包括:塔釜的溫度可以為80-150℃,優(yōu)選為90-130℃;塔頂?shù)膲毫梢詾?.1-0.5MPa,優(yōu)選為0.1-0.3MPa,所述壓力為絕對壓力。所述脫醇子單元中的閃蒸塔和蒸餾塔足以在不低于大氣壓力的壓力下操作。
由所述脫醇子單元分離出的一元醇可以作為反應(yīng)原料循環(huán)送入反應(yīng)單元中進行酯化反應(yīng),也可以輸出,還可以為兩者的組合。
所述沉降子單元用于脫除所述反應(yīng)混合物中的甘油。所述沉降子單元通過將反應(yīng)混合物進行沉降,使得反應(yīng)混合物分層,從而分離出反應(yīng)混合物中的甘油。
所述沉降子單元設(shè)置沉降器,用于使所述反應(yīng)混合物分層。所述沉降器可以為各種足以使所述反應(yīng)混合物分層的器件,其具體形式可以根據(jù)沉降的方式進行選擇。所述沉降具體可以為自然沉降、電精制分離、纖維膜接觸、離心沉降中的一種或兩種以上的組合。優(yōu)選地,所述沉降為自然沉降,此時,所述沉降器可以采用常見的各種沉降罐。
所述沉降子單元可以根據(jù)采用的沉降方式選擇具體的操作條件。作為一個實例,在沉降罐中進行自然沉降時,可以在溫度為40-80℃,壓力為0.1-0.2MPa的條件下操作,所述壓力為絕對壓力。
由所述沉降子單元分離出的甘油,可以輸出。
所述脫輕子單元用于脫除所述反應(yīng)混合物中的輕組分。所述輕組分通常包括水、少量脂肪酸單烷基酯以及一元醇,所述一元醇一般為高沸點一元醇,例如沸點為高于100℃的一元醇。
所述脫輕子單元可以采用常見的各種足以脫除所述反應(yīng)混合物中的輕組分的方式。優(yōu)選地,所述脫輕子單元包括閃蒸塔、蒸餾塔中的一者或者兩者,輕組分以餾出物的形式被脫出,脫輕組分生物柴油粗產(chǎn)品以蒸餾殘液的形式被回收。從提高處理速度的角度出發(fā),所述脫輕子單元包括閃蒸塔。從進一步提高一元醇的脫除效率的角度出發(fā),所述脫輕子單元包括蒸餾塔。所述脫輕子單元也可以同時設(shè)置閃蒸塔和蒸餾塔,此時以反應(yīng)混合物在脫輕子單元中的流向為基準(zhǔn),優(yōu)選將閃蒸塔設(shè)置在所述蒸餾塔的上游。
所述脫輕子單元可以在常規(guī)條件下操作,以脫出所述反應(yīng)混合物中的輕組分。具體地,所述脫輕子單元中,閃蒸塔和蒸餾塔的操作條件可以包括:塔釜的溫度可以為180-250℃;塔頂?shù)膲毫梢詾?.1-20kPa,所述壓力為絕對壓力。所述脫輕子單元中的閃蒸塔和精餾塔足以在低于大氣壓力的壓力下操作。
由脫輕子單元脫出的輕組分可以送入后續(xù)分離單元中進一步進行分離。
所述蒸餾單元的待蒸餾物料輸入端口與所述分離單元的生物柴油粗產(chǎn)品輸出端口連通,用于將所述生物柴油粗產(chǎn)品進行蒸餾,得到生物柴油產(chǎn)品以及重組分。
所述蒸餾單元可以采用常規(guī)方法將生物柴油粗產(chǎn)品進行蒸餾,將蒸餾得到的餾出物作為生物柴油產(chǎn)品,同時得到作為蒸餾殘液的重組分。
所述蒸餾單元可以設(shè)置蒸餾塔,將生物柴油粗產(chǎn)品進行蒸餾。所述蒸餾可以在常規(guī)條件下進行,一般地,所述蒸餾可以在溫度為260-300℃,且壓力為0.5-1.0kPa的條件下進行,所述壓力為絕對壓力。
由所述蒸餾單元得到的生物柴油產(chǎn)品可以輸出。
根據(jù)本實用新型的生物柴油生產(chǎn)裝置,還包括循環(huán)單元。所述循環(huán)單元與所述蒸餾單元的塔釜物料輸出端口連通,用于將所述重組分中的至少部分循環(huán)送入所述酯化反應(yīng)器中。通過設(shè)置循環(huán)單元將至少部分重組分循環(huán)送入所述酯化反應(yīng)器中,能有效地降低蒸餾單元得到的生物柴油產(chǎn)品的酸值。
所述循環(huán)單元可以將所述重組分直接送入酯化反應(yīng)器中,也可以將所述重組分進行再精制后送入酯化反應(yīng)器中,還可以為兩者的組合。
在一種實施方式中,所述循環(huán)單元包括連接所述蒸餾單元的塔釜物料輸出端口以及所述酯化反應(yīng)器的反應(yīng)物料輸入端口的管路,以將所述重組分中的至少部分直接送入所述酯化反應(yīng)器中。根據(jù)該實施方式,由蒸餾單元得到的重組分不經(jīng)二次精制,直接返回酯化反應(yīng)器進行反應(yīng)。
在另一種實施方式中,所述循環(huán)單元還包括再精制子單元,所述再精制子單元的再精制物料輸入端口與所述蒸餾單元的塔釜物料輸出端口連通,所述再精制子單元的精制物料輸出端口與所述酯化反應(yīng)器的反應(yīng)物料輸入端口連通,用于將所述重組分中的至少部分進行再精制后送入所述酯化反應(yīng)器中。根據(jù)該實施方式,蒸餾單元得到的重組分在進入酯化反應(yīng)器之前,在再精制單元中進行二次精制后,返回酯化反應(yīng)器進行反應(yīng)。
所述再精制子單元可以采用常規(guī)方法對重組分進行二次精制。作為一個實例,所述再精制子單元可以包括閃蒸塔、蒸餾塔中的一者或者兩者的組合,用于將重組分進行閃蒸和/或蒸餾,將餾出物送入所述酯化反應(yīng)器中。從進一步降低制備的生物柴油產(chǎn)品的酸值的角度出發(fā),所述閃蒸塔和所述蒸餾塔的操作條件優(yōu)選包括:溫度為80-150℃,壓力為0.1-0.5MPa,所述壓力為絕對壓力。
可以根據(jù)預(yù)期的生物柴油產(chǎn)品的酸值來確定返回酯化反應(yīng)器的重組分的量,可以將全部重組分送回酯化反應(yīng)器中,也可以將部分重組分送回酯化反應(yīng)器中。從進一步降低制備的生物柴油的酸值并進一步提高生物柴油的收率的角度出發(fā),返回酯化反應(yīng)器的重組分的量可以占生物柴油粗產(chǎn)品(即,分離單元輸出的生物柴油粗產(chǎn)品)質(zhì)量的10-80%,優(yōu)選占生物柴油粗產(chǎn)品質(zhì)量的10-50%。
圖1示出了根據(jù)本實用新型的生物柴油生產(chǎn)裝置的一種優(yōu)選的實施方式。以下結(jié)合圖1對該優(yōu)選的實施方式進行詳細(xì)說明。
如圖1所示,根據(jù)該優(yōu)選的實施方式的生物柴油生產(chǎn)裝置包括酯化反應(yīng)器A、脫醇塔B、分層罐C、脫輕塔D、產(chǎn)品塔E以及相應(yīng)的連接管路,酯化反應(yīng)器A用于將一元醇與油脂原料在酯化反應(yīng)器中接觸,得到含有脂肪酸單烷基酯的反應(yīng)混合物;脫醇塔B位于分層罐C的上游,用于脫除所述反應(yīng)混合物中的一元醇,得到脫醇生物柴油粗產(chǎn)品;分層罐C用于使脫醇生物柴油粗產(chǎn)品分層,以脫除其中的甘油,得到脫甘油生物柴油粗產(chǎn)品;脫輕塔D位于分層罐C的下游,用于脫除脫甘油生物柴油粗產(chǎn)品中的輕組分,得到脫輕生物柴油粗產(chǎn)品。如圖1所示,產(chǎn)品塔E的塔釜物料輸出端口與酯化反應(yīng)器A的反應(yīng)物料輸入端口連通,用于將產(chǎn)品塔E得到的至少部分塔底產(chǎn)物送入酯化反應(yīng)器A中。
在裝置運行時,油脂原料1和一元醇2進入酯化反應(yīng)器A中,在酯化反應(yīng)條件下接觸反應(yīng),得到含有脂肪酸一元醇酯的反應(yīng)混合物3。
將含有脂肪酸一元醇酯的反應(yīng)混合物3送入脫醇塔B中,進行閃蒸和/或蒸餾,在脫醇塔B的塔頂?shù)玫矫摮龅囊辉蓟旌衔?,一元醇混合物4可以輸出,也可以作為酯化反應(yīng)的原料循環(huán)送入酯化反應(yīng)器中。在脫醇塔B的塔底得到脫醇生物柴油粗產(chǎn)品5。
脫醇生物柴油粗產(chǎn)品5接著進入分層罐C中進行靜置分層,以將甘油分離出來,得到脫甘油生物柴油粗產(chǎn)品6。
脫甘油生物柴油粗產(chǎn)品6進入脫輕塔D中進行閃蒸和/或蒸餾,以脫除其中的輕組分。其中,以餾出物的形式從脫輕塔D的塔頂?shù)玫捷p組分7。由脫輕塔D的塔底得到脫輕生物柴油粗產(chǎn)品8。
脫輕生物柴油粗產(chǎn)品8最后進入產(chǎn)品塔E中進行蒸餾,從產(chǎn)品塔E的塔頂?shù)玫缴锊裼彤a(chǎn)品9。生物柴油產(chǎn)品9可以直接輸出,或者送入后續(xù)精制單元中進一步進行精制。
由產(chǎn)品塔E的塔底得到重組分10,將重組分10通過循環(huán)管路與油脂原料1和一元醇2一起送入酯化反應(yīng)器A中進行酯化反應(yīng)。
圖2示出了根據(jù)本實用新型的生物柴油生產(chǎn)裝置的另一種實施方式,該實施方式與圖1示出的實施方式的區(qū)別在于:在產(chǎn)品塔E的下游設(shè)置重組分精制塔F,用于將產(chǎn)品塔E產(chǎn)出的重組分10進行閃蒸和/或精餾之后,將以餾出物的形式回收的精制后重組分11與油脂原料1和一元醇2一起進入酯化反應(yīng)器A中進行酯化反應(yīng)。
根據(jù)本實用新型的生產(chǎn)裝置,工藝流程簡潔,易于操作。更重要的是,采用本實用新型的生產(chǎn)裝置生產(chǎn)生物柴油在能獲得較高的生物柴油收率的前提下,能明顯降低制得的生物柴油的酸值。
以下結(jié)合實施例詳細(xì)說明本實用新型,但并不因此限制本實用新型的范圍。
以下實施例和對比例中,采用GB/T14489.3-93中規(guī)定的方法確定生物柴油的酸值。
實施例1-2用于說明本實用新型。
實施例1
本實施例以甲醇和含60重量%游離脂肪酸的酸化油作為反應(yīng)原料。
如圖1所示,將甲醇和酸化油連續(xù)送入酯化反應(yīng)器A中,進行酯化反應(yīng)。其中,反應(yīng)溫度為260℃,反應(yīng)壓力為6MPa(絕壓),醇油摩爾比為6。
將由酯化反應(yīng)器A的塔底得到的產(chǎn)物經(jīng)降壓后送入脫醇塔B進行蒸餾脫醇,脫醇塔的操作壓力為0.12MPa(絕壓),操作溫度為91℃。由脫醇塔B的塔頂?shù)玫揭辉蓟旌衔铩?/p>
將脫醇塔B的塔底得到的脫醇生物柴油粗產(chǎn)品送入分層罐C中進行靜置分層,以脫除甘油。其中,分層罐的操作壓力為0.1MPa(絕壓),操作溫度為60℃。
由分層罐C輸出的脫甘油生物柴油粗產(chǎn)品進入脫輕塔D進行蒸餾分離,以脫除輕組分。其中,脫輕塔D的操作壓力為1kPa(絕壓),操作溫度為220℃。輕組分從脫輕塔D的塔頂采出,由脫輕塔D的塔底得到脫輕生物柴油粗產(chǎn)品。
將脫輕生物柴油粗產(chǎn)品送入產(chǎn)品塔E中進行蒸餾分離,其中,產(chǎn)品塔E的操作壓力為1kPa(絕壓),操作溫度為240℃。由產(chǎn)品塔E的塔頂?shù)玫缴锊裼彤a(chǎn)品,塔底的重組分全部返回酯化反應(yīng)器A進行酯化反應(yīng)。其中,得到的生物柴油產(chǎn)品的酸值為0.5mgKOH/kg,以反應(yīng)原料為基準(zhǔn),生物柴油的收率為92%,返回酯化反應(yīng)器的重組分占產(chǎn)品塔E進料質(zhì)量的40%。
對比例1
采用與實施例1相同的方法生產(chǎn)生物柴油,不同的是,不將產(chǎn)品塔E的塔底得到的重組分循環(huán)送入酯化反應(yīng)器A中,而是直接輸出。制備得到的生物柴油的酸值為1.0mgKOH/kg,以反應(yīng)原料為基準(zhǔn),生物柴油的收率為92%。
實施例2
本實施例以甲醇和含70重量%游離脂肪酸的酸化油作為反應(yīng)原料。
如圖2所示,將甲醇和酸化油連續(xù)送入酯化反應(yīng)器A中,進行酯化反應(yīng)。其中,反應(yīng)溫度為260℃,反應(yīng)壓力為5MPa(絕壓),醇油摩爾比為5。
將由酯化反應(yīng)器A的塔底得到的產(chǎn)物經(jīng)降壓后送入脫醇塔B進行蒸餾脫醇,脫醇塔的操作壓力為0.12MPa(絕壓),操作溫度為91℃。由脫醇塔B的塔頂?shù)玫揭辉蓟旌衔铩?/p>
將脫醇塔B的塔底得到的脫醇生物柴油粗產(chǎn)品送入分層罐C中進行靜置分層,以脫除甘油。其中,分層罐的操作壓力為0.1MPa(絕壓),操作溫度為50℃。
由分層罐C輸出的脫甘油生物柴油粗產(chǎn)品進入脫輕塔D進行蒸餾分離,以脫除輕組分。其中,脫輕塔D的操作壓力為1kPa(絕壓),操作溫度為220℃。輕組分從脫輕塔D的塔頂采出,由脫輕塔D的塔底得到脫輕生物柴油粗產(chǎn)品。
將脫輕生物柴油粗產(chǎn)品送入產(chǎn)品塔E中進行蒸餾分離,其中,產(chǎn)品塔E的操作壓力為1kPa(絕壓),操作溫度為240℃。由產(chǎn)品塔E的塔頂?shù)玫缴锊裼彤a(chǎn)品,其酸值為0.4mgKOH/kg,以反應(yīng)原料為基準(zhǔn),生物柴油的收率為90%。
產(chǎn)品塔E塔底的重組分全部送入重組分精制塔F中進行蒸餾,其中,重組分精制塔F的操作壓力為1kPa(絕壓),操作溫度為255℃。將重組分精制塔F的塔頂餾出物(占重組分質(zhì)量的92%,占產(chǎn)品塔E進料質(zhì)量的5%)全部送入酯化反應(yīng)器A進行酯化反應(yīng)。
對比例2
采用與實施例2相同的方法生產(chǎn)生物柴油,不同的是,不將產(chǎn)品塔E的塔底得到的重組分循環(huán)送入酯化反應(yīng)器A中,而是直接輸出。制備得到的生物柴油的酸值為0.9mgKOH/kg,以反應(yīng)原料為基準(zhǔn),生物柴油的收率為90%。
實施例1和實施例2的結(jié)果證實,在根據(jù)本實用新型的生產(chǎn)裝置中生產(chǎn)生物柴油,能獲得酸值明顯降低的生物柴油,同時仍然能獲得較高的生物柴油收率。
以上詳細(xì)描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式,但是,本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié),在本實用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對本實用新型的技術(shù)方案進行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。
另外需要說明的是,在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進行組合,為了避免不必要的重復(fù),本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外,本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合,只要其不違背本實用新型的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實用新型所公開的內(nèi)容。