CN105907481B - 交替串联使用高压气相甲醇生产生物柴油的反应装置 - Google Patents

交替串联使用高压气相甲醇生产生物柴油的反应装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105907481B
CN105907481B CN201610464443.5A CN201610464443A CN105907481B CN 105907481 B CN105907481 B CN 105907481B CN 201610464443 A CN201610464443 A CN 201610464443A CN 105907481 B CN105907481 B CN 105907481B
Authority
CN
China
Prior art keywords
methanol
high pressure
reaction
pressure vapor
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610464443.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105907481A (zh
Inventor
李信
陈献锟
王晓宁
张少明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhongze International Co ltd
Original Assignee
FANGCHENGGANG ZHONGNENG BIOLOGICAL ENERGY INVESTMENT Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FANGCHENGGANG ZHONGNENG BIOLOGICAL ENERGY INVESTMENT Co Ltd filed Critical FANGCHENGGANG ZHONGNENG BIOLOGICAL ENERGY INVESTMENT Co Ltd
Priority to CN201610464443.5A priority Critical patent/CN105907481B/zh
Publication of CN105907481A publication Critical patent/CN105907481A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105907481B publication Critical patent/CN105907481B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C3/00—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
    • C11C3/04—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fats or fatty oils
    • C11C3/10—Ester interchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/02—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种交替串联使用高压气相甲醇生产生物柴油的反应装置，包括一、二级反应机构，各反应机构中，反应釜的出料口通过油脂出口管道连通循环泵的进口，循环泵的出口连通物料循环进料管通入反应釜至甲醇气体均布器下方，高压甲醇气体主进气管道连通油脂进口管道，高压气相甲醇副进气管道由内置的釜顶进气管引至反应釜下部的甲醇气体均布器；一级反应机构和二级反应机构之间，甲醇气体出气管道通过甲醇气体循环管道连通高压甲醇气体副进气管道。本发明形成固定式并联和非固定式串联反应装置，具有双效搅拌***，生产效率高，又可充分利用一级反应机构的富余甲醇进行二级反应，显著减少反应体系甲醇消耗，降低了甲醇循环量，节约能耗。

Description

交替串联使用高压气相甲醇生产生物柴油的反应装置
技术领域
本发明涉及有机化工生产设备，具体为一种交替串联使用高压气相甲醇生产生物柴油的反应装置。
背景技术
随着社会经济的快速发展，石油能源正面临着前所未有的危机，在寻找新能源的过程中，生物柴油作为一种新型能源而受到广泛关注。
目前生产生物柴油的主要方法是酯化酯交换法，即将动植物油脂或废弃油脂与甲醇等低碳醇进行酯化酯交换反应(主要以酸或碱作为催化剂)，生成脂肪酸甲酯，即生物柴油。
酯化过程主要为连续或间歇两种反应形式，而间歇反应形式因设备投入小、生产过程易于控制，其使用情况较为普遍。间歇反应主要采用釜式反应器进行独立操作，各釜均采用过量的醇油比进行反应，富余甲醇蒸汽往往直接进入甲醇精馏回收装置；一方面，各反应釜独立进行酯化反应，在酯化反应后期虽富余甲醇纯度较高，但富余甲醇无二次利用，反应过程甲醇利用率低，既增加了甲醇回收装置的负荷，也加剧了甲醇回收过程的挥发损失；另一方面，富余甲醇蒸汽经提纯冷凝后再循环利用，甲醇在经历多次相变过程中，造成甲醇循环量大，反应加热***能耗高，增加生产成本。
发明内容：
针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出了一种提高酯化反应速率、提高甲醇利用率、提高生产效率的交替串联使用高压气相甲醇生产生物柴油的反应装置。
能够解决上述技术问题的交替串联使用高压气相甲醇生产生物柴油的反应装置，其技术方案包括一、二级反应机构，各反应机构包括反应釜、循环泵和气相甲醇进、出管路，所述反应釜的釜底设有甲醇气体均布器，反应釜底部的出料口通过油脂出口管道连通循环泵的进口，所述循环泵的出口通过物料循环进料管通入反应釜至甲醇气体均布器下方，所述气相甲醇进、出管路包括高压气相甲醇主、副进气管道以及甲醇气体出气管道，所述高压气相甲醇主进气管道连通物料循环进料管道，所述高压气相甲醇副进气管道由内置的釜顶进气管引至反应釜下部的甲醇气体均布器；一级反应机构的甲醇气体出气管道与二级反应机构的高压气相甲醇副进气管道之间通过甲醇气体串联管道连通，二级反应机构的甲醇气体出气管道与一级反应机构的高压气相甲醇副进气管道之间通过另一条甲醇气体串联管道连通；所述各管道上设有控制阀门。
为使甲醇气体和反应油脂均匀且充分接触，所述甲醇气体均布器的一种结构采用表面均匀开设有出气孔的环管，所述环管与反应釜同轴安装。
常规设计中，一、二级反应机构的高压气相甲醇主进气管道和高压气相甲醇副进气管道并联连通高压甲醇蒸汽发生器。
常规设计中，一、二级反应机构的甲醇气体出气管道并联连通甲醇气体回收塔。
本发明的有益效果：
1、本发明交替串联使用高压气相甲醇生产生物柴油的反应装置通过设置反应釜外部循环泵循环搅拌反应物料和反应釜内甲醇气体分布器增加甲醇气体与反应物料的搅拌混合接触，形成双效搅拌***，有利于提高气液传质效率，使反应物料与甲醇气体充分混合、均匀接触，使反应更加充分，并可及时排除反应副产物(水)，使反应向生成生物柴油方向进行，使酯化反应更彻底，从而提高酯化反应速率。
2、本发明通过固定式并联和非固定式串联结合的方式，交替使用高纯度气相甲醇，并通过串联二级反应机构副进气管道将一级反应机构的富余甲醇用于二级机构反应，减少了甲醇再利用的相变潜热，大大减少了气相甲醇的使用量，降低了精制回收甲醇量，甲醇利用率显著提高，节约了能耗。
3、本发明于循环油脂与高压气相甲醇混合过程中，分别在油脂循环管及反应釜内形成管式高压和釜式低压耦合反应体系，有利于加快反应速率，且深度打破化学平衡，提高油脂总体转化率，提高生产效率。
附图说明
图1是本发明一种实施方式的的工作原理示意图。
图号标识：1、反应釜；2、循环泵；3、出料口；4、油脂出口管道；5、物料循环进料管；6、高压气相甲醇主进气管道；7、高压甲醇气体副进气管道；8、甲醇气体出气管道；9、甲醇气体均布器；10、甲醇气体串联管道；11、控制阀门。
具体实施方式
以下对本发明技术方案的优选实施例进行进一步说明，应当理解为，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明使之易于理解，并不用于限定本发明。
本发明交替使用高压甲醇生产生物柴油的反应装置，包括左侧的一级反应机构和右侧的二级反应机构，各反应机构的配置相同，均包括有反应釜1、循环泵2和甲醇气体进、出管路，如图1所示。
各反应机构中，反应釜1内的下部设有甲醇气体均布器9，所述甲醇气体均布器9为与反应釜1同轴安装的环管，所述环管上均布开设有出气孔；所述循环泵2设于反应釜1外，循环泵2的进口通过油脂出口管道4连通反应釜1底部的出料口3，循环泵2的出口通过物料循环进料管5连通反应釜1的出料口3，并通过出料口3向内通入至反应釜1内，位置处于甲醇气体均布器9的中心下方，所述各管路上设有控制阀门11，如图1所示。
所述甲醇气体进、出管路包括高压气相甲醇主进气管道6、高压甲醇气体副进气管道7和甲醇气体出气管道8，所述高压气相甲醇主进气管道6连通在循环泵2出口处的物料循环进料管5上，所述高压甲醇气体副进气管道7由内置的釜顶进气管引至(连通)甲醇气体均布器9，所述甲醇气体出气管道8从反应釜1的顶部出气口通出，所述各管路上设有控制阀门11，如图1所示。
一级、二级反应机构的甲醇气体出气管道8并联连通至甲醇气体回收塔，将带水甲醇气精制后回收利用，一级、二级反应机构的高压气相甲醇主进气管道6和高压甲醇气体副进气管道7并联连通至高压甲醇蒸汽发生器；一级反应机构的甲醇气体出气管道8与二级反应机构的高压甲醇气体副进气管道7之间通过甲醇气体串联管道10连通，二级反应机构的甲醇气体出气管道8与一级反应机构的高压甲醇气体副进气管道7之间通过另一条甲醇气体串联管道10连通，所述各管路上设有控制阀门11，如图1所示。
本发明的运行方式：
1、一级反应釜1和二级反应釜1同时进料后，加入酸催化剂，启动循环泵2循环物料，开启一级反应釜1向二级反应釜1的甲醇气体串联管道10，开启二级反应釜1的甲醇气体出气管道8，开启一级反应釜1的高压气相甲醇主进气管道6，适当调节二级反应釜1的高压甲醇气体副进气管道7的开启度，形成串联反应体系。
2、一级反应釜1内酯化反应结束后，关闭一级反应釜1的高压气相甲醇主进气管道6，关闭一级反应釜1向二级反应釜1的甲醇气体串联管道10，开启一级反应釜1的甲醇气体出气管道8，关闭二级反应釜1的高压甲醇气体副进气管道7，开启二级反应釜1的高压气相甲醇主进气管道6，排出一级反应釜1的酯化液。
3、一级反应釜1再次进料，加酸催化剂，开启二级反应釜1向一级反应釜1的甲醇气体串联管道10，关闭二级反应釜1的甲醇气体出气管道8；至此，完成一级反应釜1和二级反应釜1的交替，即原来的二级反应釜1转变为一级反应釜，原来的一级反应釜1转变为二级反应釜1，因原来的二级反应釜1已利用一级反应釜富余甲醇进行预酯化，因此，在二级反应釜1转变为一级反应釜并使用新鲜高压气相甲醇反应时，其排出的富余甲醇纯度较高，足以满足一级反应釜初级酯化反应对甲醇纯度的需求。通过以上运行方式可以看出：
1、为充分利用反应机构的富余甲醇，并打破化学平衡限制，提高反应速率，一级反应釜1通入新鲜的高压气相甲醇，富余甲醇通过甲醇气体串联管道10进入二级反应釜1进行反应。
2、为提高生产效率，一级反应釜1和二级反应釜1采用非固定式串联，由于酯化反应初期，反应体系生产的水分较多，通过管道的控制阀门操作，可使一级反应釜1采用新鲜高压气相甲醇蒸汽进行深度反应油脂，得到的循环甲醇气体含水少，纯度高，循环气相甲醇进入二级反应釜1的甲醇气体分布器，结合反应机构外部的循环搅拌反应油脂，使二级反应釜1中甲醇和油脂充分、均匀接触，酯化反应快速进行。
3、通过控制反应机构甲醇气体通入形式，交替串联使用高压气相甲醇，避免了独立并联反应机构中存在甲醇气体利用率低，生产能耗过大的缺陷。

Claims (2)

1.交替串联使用高压气相甲醇生产生物柴油的反应装置，其特征在于：包括一、二级反应机构，各反应机构包括反应釜(1)、循环泵(2)和气相甲醇进、出管路，所述反应釜(1)的釜底设有甲醇气体均布器(9)，反应釜(1)底部的出料口(3)通过油脂出口管道(4)连通循环泵(2)的进口，所述循环泵(2)的出口通过物料循环进料管(5)通入反应釜(1)至甲醇气体均布器(9)下方，所述气相甲醇进、出管路包括高压气相甲醇主进气管道(6)和高压气相甲醇副进气管道(7)以及甲醇气体出气管道(8)，所述高压气相甲醇主进气管道(6)连通物料循环进料管(5)，所述高压气相甲醇副进气管道(7)由内置的釜顶进气管引至甲醇气体均布器(9)；一级反应机构的甲醇气体出气管道(8)与二级反应机构的高压气相甲醇 副进气管道(7)之间通过甲醇气体串联管道(10)连通，二级反应机构的甲醇气体出气管道(8)与一级反应机构的高压气相甲醇副进气管道(7)之间通过另一条甲醇气体串联管道(10)连通；所述各管道上设有控制阀门(11)；一、二级反应机构的高压气相甲醇主进气管道(6)和高压气相甲醇副进气管道(7)并联连通高压甲醇蒸汽发生器，一、二级反应机构的甲醇气体出气管道(8)并联连通甲醇气体回收塔。
2.根据权利要求1所述的交替串联使用高压气相甲醇生产生物柴油的反应装置，其特征在于：所述甲醇气体均布器(9)为表面均匀开设有出气孔的环管，所述环管与反应釜(1)同轴安装。
CN201610464443.5A 2016-06-23 2016-06-23 交替串联使用高压气相甲醇生产生物柴油的反应装置 Expired - Fee Related CN105907481B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610464443.5A CN105907481B (zh) 2016-06-23 2016-06-23 交替串联使用高压气相甲醇生产生物柴油的反应装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610464443.5A CN105907481B (zh) 2016-06-23 2016-06-23 交替串联使用高压气相甲醇生产生物柴油的反应装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105907481A CN105907481A (zh) 2016-08-31
CN105907481B true CN105907481B (zh) 2019-05-31

Family

ID=56759343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610464443.5A Expired - Fee Related CN105907481B (zh) 2016-06-23 2016-06-23 交替串联使用高压气相甲醇生产生物柴油的反应装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105907481B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11851403B1 (en) 2022-08-03 2023-12-26 Inventure Renewables, Inc. Processes and systems for improved alkyl ester production from feedstocks containing organic acids using low pressure alkylation

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107670629B (zh) * 2017-11-09 2023-08-22 大丰鑫源达化工有限公司 一种利用尾气酸气析盐的装置
CN109320542A (zh) * 2018-11-13 2019-02-12 江西宏柏新材料股份有限公司 含巯丙基的硅烷偶联剂的双釜串联合成方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201704307U (zh) * 2010-04-21 2011-01-12 潍坊市大明化工有限公司 用于脂肪酸甲酯的酯化反应装置
CN104152275A (zh) * 2014-08-22 2014-11-19 防城港市中能生物能源投资有限公司 一种气相甲醇酯化反应装置
CN204455054U (zh) * 2015-03-10 2015-07-08 乐山纯一新能源科技有限公司 一种用于生物柴油生产的酯化反应***

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201704307U (zh) * 2010-04-21 2011-01-12 潍坊市大明化工有限公司 用于脂肪酸甲酯的酯化反应装置
CN104152275A (zh) * 2014-08-22 2014-11-19 防城港市中能生物能源投资有限公司 一种气相甲醇酯化反应装置
CN204455054U (zh) * 2015-03-10 2015-07-08 乐山纯一新能源科技有限公司 一种用于生物柴油生产的酯化反应***

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11851403B1 (en) 2022-08-03 2023-12-26 Inventure Renewables, Inc. Processes and systems for improved alkyl ester production from feedstocks containing organic acids using low pressure alkylation

Also Published As

Publication number Publication date
CN105907481A (zh) 2016-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105907481B (zh) 交替串联使用高压气相甲醇生产生物柴油的反应装置
CN106800976A (zh) 一种甘油循环法连续式制备生物柴油的方法
CN206304378U (zh) 一种蒸汽再压缩利用的节能mvr蒸发器
CN203582867U (zh) 分级式气力搅拌发酵装置
CN108658361A (zh) 生物质热电联产的一体化畜禽养殖***
CN201704307U (zh) 用于脂肪酸甲酯的酯化反应装置
CN215691734U (zh) 一种燃油生产加工用原油蒸馏装置
CN100503533C (zh) 生产生物柴油甲酯化与甲醇连续提纯装置
CN108485945A (zh) 一种适用于有机固体废弃物资源化利用的反应***
CN105733819A (zh) 低档油脂连续预酯化和甲醇连续回收的节能设备及工艺
CN108330001B (zh) 一种连续化甘油酯化降酸装置
CN108520668B (zh) 多功能精细化工生产线实训装置
CN201037139Y (zh) 生产生物柴油甲酯化与甲醇连续提纯装置
CN214571757U (zh) 固体酸碱催化生物柴油制备生产线
CN101260036A (zh) 丙烯酸生产装置中精制单元的改进工艺
CN203079746U (zh) 一种污水厌氧反应***
CN208938391U (zh) 多功能精细化工生产线实训装置
CN106929163A (zh) 一种废弃油脂的降酸***
CN202346788U (zh) 设有高温乏气回收装置的氧化铁料浆生产***
CN201694975U (zh) 节能型氯乙烯转化脱水装置
CN101486641A (zh) 一种醋酸乙酯的工业化生产方法及其生产装置
CN219886017U (zh) 一种节能型制备生物柴油的生产装置
CN213977491U (zh) 伯胺生产***
CN204676026U (zh) 一种橡胶合成碱洗及溶剂精制装置
CN219558728U (zh) 一种氟硼酸母液回收高纯氟硼酸钠用的蒸发装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190612

Address after: 538000 No. 7 Kangchen Third Lane, Xiwan Square, Fangchenggang Port District, Guangxi Zhuang Autonomous Region (C36, former Kangchen District)

Patentee after: Fangchenggang Sanhua Energy Co.,Ltd.

Address before: 538001 Building C35 and C36 of Kangchen District, Fangchenggang Port District, Guangxi Zhuang Autonomous Region

Patentee before: FANGCHENGGANG ZHONGNENG BIOENERGY INVESTMENT CO.,LTD.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200106

Address after: Room 1904, 19 / F, Hing Fu centre, 11-12 Dexing street, Kowloon, Hong Kong, China

Patentee after: Zhongze International Co.,Ltd.

Address before: 538000 No. 7 Kangchen Third Lane, Xiwan Square, Fangchenggang Port District, Guangxi Zhuang Autonomous Region (C36, former Kangchen District)

Patentee before: Fangchenggang Sanhua Energy Co.,Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190531