[發明專利]生物柴油的一體化生產工藝及專用裝置

無效

• 申請號: 200710052063.1
• 申請日: 2007-04-29
• 公開（公告）號: CN101294093A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 韓鶴友;鄭新生;王運;文利柏;胡圣揚
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00;C11C3/04;C11C3/10
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所
• 代理人: 王敏鋒

1.一種用于生物柴油的一體化生產工藝，其步驟包括酯化和/或酯交換反應，其特征在于， 所述的反應是在一個連續的反應系統中完成的，按照以下步驟制備：

(1)將高酸值的動植物毛油或動植物精練油與甲醇加入所述的反應系統中，該系統是由每一 個獨立的由冷凝段、反應段和分離段構成一個工作單元，工作單元之間通過管線、泵和閥門 連接構成整個反應系統，所述的冷凝段、反應段和分離段分別由冷凝器、反應塔和分離塔構 成，所述的動植物油從反應塔上部加入，所述的甲醇從分離塔上部加入；

(2)向反應系統的反應塔中裝入粒徑為25～50nm的納米固體雜多酸或/和雜多堿催化劑，催 化劑用量為動植物油重量的1％～6％，保持醇/油摩爾比為9∶1，使甲醇蒸汽與動植物油逆流 接觸，控制反應溫度為甲醇的沸點以上，保持分離塔和反應塔的溫度為75-85℃，反應時間為 2-10h；

(3)按反應塔主體高度的2/3加入所述的催化劑；

(4)控制反應塔內壓力高于大氣壓25-45mmHg；

(5)在線分離出甘油，使制備的生物柴油呈中性；

其中

步驟(2)所述的雜多酸為S₂O₈^2-/ZrO₂-TiO₂或S₂O₈^2-/γ-Al₂O₃-SiO₂；

步驟(2)所述的雜多堿為K₂CO₃/γ-Al₂O、KF/CaO或KF/CaO-MgO；

上述生物柴油的制備通過如下專用裝置實施：

所述生物柴油一體化生產工藝的專用裝置，有一個完成生物柴油的酯化和/酯交換反應的系 統，該系統是由原料油罐(A)、甲醇罐(B)、生物柴油罐(C)、甘油儲罐(13-16)以及4 個平行的工作單元組成，所述的工作單元是由獨立的冷凝段、反應段和分離段構成，工作單 元之間通過管線、泵和閥門連接構成整個反應系統，所述的冷凝段、反應段和分離段分別由 冷凝器(1～4)、反應塔(5～8)和分離塔(9～12)構成，所述的的冷凝器、反應塔和分離 塔由上至下依次立式布置；所述的油罐(A)通過閥門(42)和管線與反應塔(5)連接；所 述的甲醇罐(B)通過閥門(43)與分離塔(9)連接；在分離塔的下部出口端通過閥門(44) 和管線與甘油儲罐(13)連接，分離塔(9)有一個側出口與恒流泵(22)的進口連接，恒流 泵(22)的出口與第二個工作單元中的反應塔(6)連接，直至到第三個工作單元的反應塔(7)， 第四個工作單元的反應塔(8)連接，分離塔(9-12)底部的出口分別通過閥門(44-47)與 甘油儲罐(13-16)連接，第四工作單元的分離塔(12)的側出口通過恒流泵(25)與生物柴 油儲罐(C)連接；

其中：

在所述的反應塔內主體底部水平裝有一篩板，其孔徑為1-2mm。

2.用于權利要求1所述生物柴油一體化生產工藝的專用裝置，其特征在于，有一個完成生 物柴油的酯化和/酯交換反應的系統，該系統是由原料油罐(A)、甲醇罐(B)、生物柴油罐 (C)、甘油儲罐(13-16)以及4個平行的工作單元組成，所述的工作單元是由獨立的冷凝段、 反應段和分離段構成，工作單元之間通過管線、泵和閥門連接構成整個反應系統，所述的冷 凝段、反應段和分離段分別由冷凝器(1～4)、反應塔(5～8)和分離塔(9～12)構成，所 述的的冷凝器、反應塔和分離塔由上至下依次立式布置；所述的油罐(A)通過閥門(42)和 管線與反應塔(5)連接；所述的甲醇罐(B)通過閥門(43)與分離塔(9)連接；在分離塔 的下部出口端通過閥門(44)和管線與甘油儲罐(13)連接，分離塔(9)有一個側出口與恒 流泵(22)的進口連接，恒流泵(22)的出口與第二個工作單元中的反應塔(6)連接，直至 到第三個工作單元的反應塔(7)，第四個工作單元的反應塔(8)連接，分離塔(9-12)底 部的出口分別通過閥門(44-47)與甘油儲罐(13-16)連接，第四工作單元的分離塔(12) 的側出口通過恒流泵(25)與生物柴油儲罐(C)連接；

其中：

在所述的反應塔內主體底部水平裝有一篩板，其孔徑為1-2mm。