[發明專利]制造生質柴油的逆向流動酯化反應器及其方法

無效

• 申請號: 200710301383.6
• 申請日: 2007-12-25
• 公開（公告）號: CN101469273A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發明（設計）人: 梁明在
• 申請（專利權）人: 亞炬企業股份有限公司
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00;C11C3/04
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 壽 寧;張華輝

技術領域

本發明涉及一種制造生質柴油的逆向流動酯化反應器及其方法，特別是涉及一種具有提供高溫高壓環境的酯化反應塔，不需額外加入添加劑而進行轉酯化反應制成生質柴油的設備與方法。?

背景技術

隨著國際上開發中國家經濟成長所需的大量能源需求，衍生因能源供需失衡導致的國際原油價格高漲、京都議定書生效后全球溫室氣體減量的發展趨勢，促使各國政府積極開發生質能等再生替代性能源，生質柴油是生質能的一種，為“使用動植物油脂或廢食用油的脂肪酸，于觸媒存在下，與醇類反應產生酯類燃料”，生質柴油能夠有效減少廢棄油脂的數量，將廢棄物成為有用的燃料，生質柴油為取代石化燃料的重要再生與環保燃料之一。

在先前技術中，比較于傳統的使用催化劑轉酯化反應制程，使用超臨界醇類進行油脂轉酯化反應的主要優點為不需使用催化劑、轉酯化程度高、可簡化后段的純化制程與甘油回收品質佳，雖然利用超臨界醇類進行生質柴油的制備已經被視為是下一代的新興制造技術，但是先前的研究指出若欲在10分鐘內達到99百分比以上的轉化率，在壓力30百萬帕斯卡下，必須給予相當高的操作溫度，其操作溫度高達攝氏400度，在如此高的操作溫度下，轉酯化反應的副產物偏多，因此如何降低反應溫度是一個亟需解決的問題，若欲降低反應溫度，多采用的手段包括加入輔溶劑，如二氧化碳或丙烷等，或是開發固體催化劑等；也因為醇與酸的酯化反應是平衡反應，因此轉化率受到溫度與壓力的影響極大，添加大量過量的醇類雖然可以稍微降低操作溫度與壓力，并可以獲得較高的轉化率，但是必須消耗大量的醇類，造成不經濟與環境的負擔。?

然而，先前技術具有無法避免的缺點，就是必須使用添加劑、制程難度高、制程控制不易、對環境造成負擔與制造成本高等缺失。?

有鑒于上述現有的使用催化劑轉酯化反應制程存在的缺陷，本發明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業知識，并配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新型的制造生質柴油的逆向流動酯化反應器及其方法，能夠改進一般現有的使用催化劑轉酯化反應制程，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，并經過反復試作樣品及改進?后，終于創設出確具實用價值的本發明。?

發明內容

本發明的目的在于，克服現有的使用催化劑轉酯化反應制程存在的缺陷，而提供一種新型的制造生質柴油的逆向流動酯化反應器及其方法，所要解決的技術問題是使其將含有脂肪酸的原料與含有醇類的原料放入逆向流動酯化反應器內，可不需加入任何添加劑，且操作溫度較低，經過酯化反應塔內進行轉酯化反應，制成生成物生質柴油，從而更加適于實用。?

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種逆向流動酯化反應器，該逆向流動酯化反應器由以下裝置組成：一酯化反應塔，該酯化反應塔為中空壓力槽體；一第一進料裝置，該第一進料裝置連接于該酯化反應塔上方，該第一進料裝置有一第一加壓進料手段；一第二進料裝置，該第二進料裝置連接于該酯化反應塔下方，該第二進料裝置有一第二加壓進料手段；一第一出料裝置，該第一出料裝置連接于該酯化反應塔上方，以及；一第二出料裝置，該第二出料裝置連接于該酯化反應塔下方。?

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。?

前述的逆向流動酯化反應器，其中所述的酯化反應塔具有一壓力控制裝置。?

前述的逆向流動酯化反應器，其中所述的酯化反應塔具有一溫度控制裝置。?

前述的逆向流動酯化反應器，其中所述的酯化反應塔內具有篩板、層板、耐高溫填充子或不銹鋼網裝置。?

前述的逆向流動酯化反應器，其中所述的第一進料裝置或該第二進料裝置具有至少一加熱溫度控制裝置。?

前述的逆向流動酯化反應器，其中所述的第一加壓進料手段或該第二加壓進料手段為加壓泵。?

前述的逆向流動酯化反應器，其中所述的第一出料裝置具有一氣液分離裝置。?

本發明的目的及解決其技術問題還采用以下技術方案來實現。依據本發明提出的一種利用上述逆向流動酯化反應器制作生質柴油的方法，其至少包含下列步驟：將加熱至攝氏100～500度的一含有脂肪酸的原料經由該第一進料裝置送進該酯化反應塔；將加熱至攝氏100～500度的一含有醇類的原料經由該第二進料裝置送進該酯化反應塔；該含有脂肪酸的原料與該含有醇類的原料在該酯化反應塔起轉酯化反應，產生一副產物醇類、一水與該生質柴油，以及；該副產物醇類與該水連續由該第一出料裝置排出，?同時該生質柴油連續由該第二出料裝置排出。?