CN103060097A - 一种固体催化剂催化生产生物柴油连续化生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种固体催化剂催化生产生物柴油连续化生产线,该生产线包括通过管道连接的原料油预处理装置、酯化酯交换反应装置、分离甘油水装置、脱酸装置和精馏装置;各装置采用电气自动控制***来进行操作控制,整条生产线布置在一个集装箱内。与现有技术相比,本发明具有自动化程度高、可连续生产等优点。

Description

一种固体催化剂催化生产生物柴油连续化生产线
技术领域
本发明属于化工产品生产线技术领域,具体涉及一种固体催化剂催化生产生物柴油连续化生产线。
背景技术
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动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。随着世界范围的能源短缺以及人们对环境保护的日益重视,生物柴油作为一种对环境友好、无毒、可再生的替代燃料,已受到世界各国越来越多的关注。
目前已成功工业化生产生物柴油的方法按照催化剂不同主要有:液体或固体酸碱化学法、生物酶法和超临界法。超临界法因需要高温高压,设备要求高,投资大,故常见的是化学法和生物酶法。由于液体酸碱对环境会造成二次污染,故固体酸碱法和生物酶法为生物柴油生产发展的趋势。目前生物柴油厂生产工艺大部分为间歇生产工艺,且自动化程度不高,由于生产的不连续性和人为操作的不稳定性会导致生物柴油产品品质不稳定,且生产成本高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自动化程度高、可连续生产的固体催化剂催化生产生物柴油连续化生产线。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种固体催化剂催化生产生物柴油连续化生产线,其特征在于,该生产线包括通过管道连接的原料油预处理装置、酯化酯交换反应装置、分离甘油水装置、脱酸装置和精馏装置;各装置采用电气自动控制***来进行操作控制,整条生产线布置在一个集装箱内。
所述的生产线中的酯化酯交换反应装置均配有内置过滤器,整条生产线适用于以固定化脂肪酶或固体酸碱为催化剂的生物柴油生产。
所述的原料油预处理装置包括原料油贮罐和过滤器,原料油在原料油贮罐内先经过加热后,再泵入过滤器去除杂质。
所述的酯化酯交换反应装置包括依次连接的预混罐和三级酯化酯交换反应装置,经原料油预处理装置处理后的原料油在预混罐中与甲醇和水一起混合均匀,依次经过三级酯化酯交换反应装置进行酯化酯交换反应。
所述的分离甘油水装置为沉降器,三级酯化酯交换反应装置的每级酯化酯交换反应装置后均设有一个沉降器,经过酯化酯交换反应后的产物在沉降器中沉降,上层清液为甲酯,在沉降器顶部溢出后继续进入后续装置进行反应,下层为甘油水。
所述的脱酸装置设置在第三级酯化酯交换反应装置及后设置的沉降器之后。
所述的精馏装置由真空机组、加热器、闪蒸器、刮板式薄膜蒸发器、冷凝器组成;精馏装置设置在脱酸装置后;经脱酸装置脱酸后的粗脂肪酸甲酯进入精馏装置。经加热器加热后进入闪蒸器脱水,然后再经加热器加热后进入刮板式薄膜蒸发器精制提纯,得到符合国家标准的生物柴油产品。
所述的生产线还包括导热油炉、发电机、冷冻水箱。
与现有技术相比,本发明适用于各类动植物油脂、泔水油、地沟油和酸化油为原料的生物柴油生产,投资适中,操作简便,环保,生产成本低,得到的生物柴油产品品质符合国家标准。
附图说明
图1为本发明生物柴油生产线生产流程框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1所示,本发明生产线包括原料油预处理装置、酯化酯交换反应装置、分离甘油水装置、脱酸装置和精馏装置。装置通过管道连接,并采用电气自动控制***来进行操作控制。原料油预处理装置包括原料油贮罐和过滤器装置;
酯化酯交换反应装置包括预混罐和三级酯化酯交换反应装置,所述的分离甘油水装置为沉降器,沉降器布置在各级酯化酯交换反应装置之间,脱酸装置在第三级酯化酯交换反应装置和沉降器之后。精馏装置由真空机组、加热器、闪蒸器、刮板式薄膜蒸发器、冷凝器组成。精馏装置设置在脱酸装置后;经脱酸装置脱酸后的粗脂肪酸甲酯进入精馏装置。经加热器加热后进入闪蒸器脱水,然后再经加热器加热后进入刮板式薄膜蒸发器精制提纯。此外,整条生产线包括导热油炉、发电机、冷冻水箱等公用工程设备。
本发明的生产流程描述如下:
原料油在原料油贮罐内先经加热,然后经过过滤器去除杂质,进入预混罐。油脂在预混罐内与甲醇和适量水混匀后,经过第一级酯化酯交换反应装置反应,反应后粗甲酯经沉降器后,上清液进入第二级酯化酯交换反应装置反应,下层物料为甘油水,甘油水中的甲醇可回收,第二级酯化酯交换反应装置反应后物料再进入沉降器沉降,上层清夜经加热器加热后进入闪蒸器脱醇,脱醇后物料经换热器冷却后进入第三级酯化反应器,进一步酯化,反应结束后物料进入沉降器分离除水,下层物料为甘油水,甘油水中的甲醇可回收,上层清液进入脱酸柱进行脱除残余脂肪酸。脱酸后的粗脂肪酸甲酯进入中间储罐,中间储罐中的物料经加热器加热后进入闪蒸器脱水,然后再经加热器加热后进入刮板式薄膜蒸发器精制提纯,得到符合国家标准的生物柴油产品。

Claims (8)

1.一种固体催化剂催化生产生物柴油连续化生产线,其特征在于,该生产线包括通过管道连接的原料油预处理装置、酯化酯交换反应装置、分离甘油水装置、脱酸装置和精馏装置;各装置采用电气自动控制***来进行操作控制,整条生产线布置在一个集装箱内。
2.根据权利要求1所述的一种固体催化剂催化生产生物柴油连续化生产线,其特征在于,所述的生产线中的酯化酯交换反应装置均配有内置过滤器,整条生产线适用于以固定化脂肪酶或固体酸碱为催化剂的生物柴油生产。
3.根据权利要求1所述的一种固体催化剂催化生产生物柴油连续化生产线,其特征在于,所述的原料油预处理装置包括原料油贮罐和过滤器,原料油在原料油贮罐内先经过加热后,再泵入过滤器去除杂质。
4.根据权利要求1所述的一种固体催化剂催化生产生物柴油连续化生产线,其特征在于,所述的酯化酯交换反应装置包括依次连接的预混罐和三级酯化酯交换反应装置,经原料油预处理装置处理后的原料油在预混罐中与甲醇和水一起混合均匀,依次经过三级酯化酯交换反应装置进行酯化酯交换反应。
5.根据权利要求3所述的一种固体催化剂催化生产生物柴油连续化生产线,其特征在于,所述的分离甘油水装置为沉降器,三级酯化酯交换反应装置的每级酯化酯交换反应装置后均设有一个沉降器,经过酯化酯交换反应后的产物在沉降器中沉降,上层清液为甲酯,在沉降器顶部溢出后继续进入后续装置进行反应,下层为甘油水。
6.根据权利要求4所述的一种固体催化剂催化生产生物柴油连续化生产线,其特征在于,所述的脱酸装置设置在第三级酯化酯交换反应装置及后设置的沉降器之后。
7.根据权利要求4所述的一种固体催化剂催化生产生物柴油连续化生产线,其特征在于,所述的精馏装置由真空机组、加热器、闪蒸器、刮板式薄膜蒸发器、冷凝器组成;精馏装置设置在脱酸装置后;经脱酸装置脱酸后的粗脂肪酸甲酯进入精馏装置,经加热器加热后进入闪蒸器脱水,然后再经加热器加热后进入刮板式薄膜蒸发器精制提纯,得到符合国家标准的生物柴油产品。
8.根据权利要求1所述的一种固体催化剂催化生产生物柴油连续化生产线,其特征在于,所述的生产线还包括导热油炉、发电机、冷冻水箱。
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