[實(shí)用新型]一種分布式植物油轉(zhuǎn)酯化生產(chǎn)的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120484338.0
• 申請(qǐng)日: 2011-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN202359097U
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)宗誠;陳礪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C11C3/10
• 分類號(hào): C11C3/10;C11B3/00;C10L1/02;C10M177/00;C10M101/04
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 宮愛鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及植物油脂轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油和潤滑油基礎(chǔ)油的加工裝置，特別是涉及一種工藝集成后的分布式植物油脂轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油和潤滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)的裝置。

背景技術(shù)

酯化反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中常見的反應(yīng)類型，通過這類型反應(yīng)可合成一系列酯類化合物和環(huán)保生物燃料，廣泛應(yīng)用于精細(xì)化工和石化能源等方面。植物油脂的轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)可生產(chǎn)生物柴油和酯類合成潤滑油基礎(chǔ)油。生物柴油是以生物質(zhì)資源作為原料加工而成的一種性質(zhì)與柴油相近的液體燃料。生物柴油作為生物煉制產(chǎn)業(yè)的重要分支，在可再生能源領(lǐng)域有著重要影響。與石油基柴油相比，生物柴油環(huán)境友好，可部分替代化石原料，被認(rèn)為是繼乙醇之后第二個(gè)可望得到大規(guī)模推廣的生物液體能源產(chǎn)品。植物油脂是分子結(jié)構(gòu)中含有酯基的天然物質(zhì)—?jiǎng)?，?shù)千年前就被人們用作潤滑材料以減輕勞動(dòng)負(fù)荷或使車輪輕快運(yùn)轉(zhuǎn)。通過轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，可以得到脂肪酸合成酯，是一種可生物降解的綠色潤滑油基礎(chǔ)油。但是我國植物油脂原料比較分散，發(fā)展大規(guī)模成套裝置生產(chǎn)生物柴油或植物基潤滑油基礎(chǔ)油存在原料供應(yīng)困難的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有植物油轉(zhuǎn)酯化大型工藝及其成套裝置與原料供應(yīng)不配套的缺點(diǎn)，提供一種分布式、工藝路線短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、體積小的，且具有較高原料利用率的植物油轉(zhuǎn)酯化生產(chǎn)的裝置。

本實(shí)用新型是通過下述方案加以實(shí)現(xiàn)的：

一種分布式植物油轉(zhuǎn)酯化生產(chǎn)的裝置，包括反應(yīng)釜、水洗罐、催化劑回收罐、干燥器、溫水儲(chǔ)罐、導(dǎo)熱油加熱罐、反應(yīng)循環(huán)泵、空氣泵、物料泵、導(dǎo)熱油泵；所述溫水儲(chǔ)罐和導(dǎo)熱油加熱罐內(nèi)均設(shè)有電加熱器；

所述水洗罐在頂部有物料進(jìn)口管和溫水進(jìn)口管，底部有空氣分散管和出料管，溫水進(jìn)口管與溫水儲(chǔ)罐出口連接，空氣分散管與空氣泵連接，底部出料管與物料泵連接；

所述反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有加熱盤管，頂部有物料進(jìn)口和物料循環(huán)進(jìn)口，底部有出料口，所述加熱盤管的進(jìn)、出口分別與導(dǎo)熱油泵的出口管和導(dǎo)熱油加熱罐的進(jìn)口管連接，導(dǎo)熱油加熱罐的出口管與導(dǎo)熱油泵的進(jìn)口管連接；反應(yīng)釜出料口與反應(yīng)循環(huán)泵進(jìn)口管相連，反應(yīng)循環(huán)泵出口管上裝有四通管，分別與反應(yīng)釜物料循環(huán)進(jìn)口、水洗罐的物料進(jìn)口管及催化劑回收罐的進(jìn)料口連接；所述催化劑回收罐是帶錐形底的罐體，頂部有進(jìn)料口，罐體底部設(shè)有排出口；

所述干燥器內(nèi)設(shè)有加熱盤管和物料噴淋頭，底部有出料口，所述加熱盤管進(jìn)、出口分別與導(dǎo)熱油泵出口管和導(dǎo)熱油加熱罐的進(jìn)口管連接，物料噴淋頭與物料泵出口管連接，干燥器出料口與物料泵的進(jìn)口管連接。

優(yōu)選地，該裝置還包括設(shè)備架，所述設(shè)備架帶有電箱和儀表控制箱，分上下兩層，反應(yīng)釜、水洗罐、催化劑回收罐、干燥器、反應(yīng)循環(huán)泵、空氣泵和物料泵安裝于設(shè)備架下層，溫水儲(chǔ)罐、導(dǎo)熱油加熱罐和導(dǎo)熱油泵安裝于設(shè)備架上層。

利用上述裝置進(jìn)行植物油轉(zhuǎn)酯化生產(chǎn)的方法，包括如下步驟：

(1)植物油脂類原料油、低碳醇和吡啶三氟甲基磺酸鹽離子液體催化劑混合，其中低碳醇和原料油的重量比例為1∶2～1∶6，離子液體催化劑的添加量為低碳醇和原料油總重量的0.3～1％；

(2)將上述混合物加熱至60～80℃，不斷攪拌，反應(yīng)3～5小時(shí)；

(3)反應(yīng)之后的物料靜置1～3小時(shí)，反應(yīng)物料分為輕重兩相(反應(yīng)后生產(chǎn)的甘油、水洗加入的水、未反應(yīng)的甲醇和在離子液體催化劑組成重相，反應(yīng)得到的脂肪酸酯是輕相)，將下層重相物料與輕相物料分離，得到含催化劑的初甘油；

(4)將上述重相物料靜置10～60分鐘，自然冷卻，催化劑沉在最底部，剩余部分是含醇的粗甘油；向輕相物料中加入40～60℃的溫水進(jìn)行水洗，溫水量為原料總重量的30～50％，水洗過程中不斷鼓入空氣進(jìn)行攪拌，水洗15～30分鐘；

(5)水洗后的物料靜置15～30分鐘，靜置后物料再次呈輕重兩相(水、少量甘油、少量未反應(yīng)的醇組成重相，反應(yīng)得到的脂肪酸酯是輕相，水洗后雜質(zhì)主要是水)；將輕相物料打入干燥器中干燥，即可得到植物油。

優(yōu)選地，所述植物油脂類原料油為棕櫚油或菜籽油，所述低碳醇為甲醇或乙醇。

優(yōu)選地，步驟(5)所述干燥溫度為100～105℃，干燥時(shí)間15～25分鐘。

為實(shí)現(xiàn)上述方法，

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1)用吡啶三氟甲基磺酸鹽離子液體做催化劑，其熔點(diǎn)溫度在50～80攝氏度之間，能實(shí)現(xiàn)“均相催化、異相分離”的目的，有利于催化劑的回收利用，縮短生物柴油的整體工藝路線。