[發明專利]一種聯產裂化生物柴油和活性炭的方法

有效

• 申請號: 201110418329.6
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN102517155A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 王金福;唐強;鄭妍妍;劉彤;馬嘯華;廖玉會
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C11C3/00
• 分類號: C11C3/00;C11C3/10;C10L1/02;C01B31/08
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 薄觀玖

1.一種聯產裂化生物柴油和活性炭的方法，其特征在于該方法主要包括如下步驟：

(1)原料真空裂解反應精餾耦合過程

以植物瀝青、動植物油脂、皂角或各類廢棄油脂作原料，原料經過進料泵進入真空裂解塔，塔內操作壓力為2～50kPa，塔頂操作溫度為80～200℃，塔釜操作溫度為300～450℃，裂解后的輕組分以氣相形式由塔頂出口流出進入冷凝器冷凝液化，一部分冷凝液按回流比為0.2～1.0由塔頂回流進真空裂解塔，其余部分進入酯化改性反應器，塔釜重組分采用熔鹽熱介質加熱裂解并再沸氣化，在塔底連續采出炭化瀝青；

(2)裂化產物酯化改性穩定過程

步驟(1)得到的塔頂組分進入酯化改性反應器，操作時按甲醇與進入酯化改性反應釜內的裂解產物質量比為(0.5～1.2)∶1向酯化改性反應器內配加酯化劑甲醇，同時配加酸性催化劑，釜內操作壓力為0.3～1.2MPa，操作溫度為110～145℃，反應終止后，過量甲醇和副產水以氣相的形式排出反應體系，其中過量甲醇經甲醇回收系統脫水提純后循環利用，改性穩定后裂化產物進入真空精餾塔分離提純；

(3)真空精餾分離過程

步驟(2)得到的改性穩定后的裂化產物連續進入真空精餾塔，塔內操作壓力控制在0.5～25kPa，塔頂操作溫度為80～180℃，塔釜操作溫度為220～280℃，塔頂氣相組分經冷凝器冷凝液化，一部分冷凝液按回流比為0.2～1.0回流至真空精餾塔塔頂，其余部分作為裂化生物柴油產品采出，塔釜液采用熔鹽或導熱油作加熱介質再沸氣化，從塔釜采出的重組分返回真空裂解塔循環利用。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(1)所述真空裂解塔頂所采出裂解產物占原料總質量的70％～90％，炭化瀝青占原料總質量的10％～30％。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(1)所述炭化瀝青作為燃料或經過進一步深度炭化后得到活性炭，以作為吸附劑或者催化劑載體。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(2)所述的酯化改性反應器采用間歇操作的反應釜，或者采用連續操作的串級反應釜或者反應塔，采用導熱油或蒸汽作為加熱介質控制酯化反應溫度。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(2)所述的酯化改性反應過程的催化劑采用無機強酸或者固體酸，無機強酸加入量為進入酯化改性反應釜內裂解產物的0.1～0.3wt.％，固體酸加入量為進入酯化改性反應釜內裂解產物的1～8wt.％，無機強酸包括濃H₂SO₄、HCl、H₃PO₄，固體酸包括Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、磺酸基活性炭。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(2)所述的酯化改性反應過程采用酯化反應與脫水分離過程耦合技術，使反應原料油中的脂肪酸轉化率達到99％以上，酯化反應時間為0.5～6h。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：通過調節裂解過程的真空度實現對裂化生物柴油產品組成的調節，裂化生物柴油的主要組成成分為：脂肪酸甲酯70～90wt.％、烷烴10～20wt.％、烯烴5～20wt.％。