[發明專利]一種生物柴油的精制方法

有效

• 申請號: 201210213850.0
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN103509583A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 楊克勇;江雨生;范瑛琦;王皓;杜澤學;王海京
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國平;顧映芬

技術領域

本發明涉及一種生物柴油的精制方法。

背景技術

生物柴油作為潛在的柴油能源替代品，近年來得到越來越多的重視。生物柴油具有幾乎不含硫和芳烴、十六烷值高、潤滑性能好、存儲運輸方便等優點，可以按一定比例與石化柴油調和使用，降低油耗，并降低有毒氣體的排放。

生物柴油可通過動、植物油脂經酯化和酯交換反應制得，其主要成分是脂肪酸單烷基酯，此外，還可能含有允許量的甘油單酯、甘油二酯等物質。酯交換法有化學法和生物酶法之分，其中，酯交換的化學法是目前工業生產生物柴油的主要方法，例如，所述酯交換法包括酸催化和堿催化等方法。

天然油脂與一元醇（如甲醇、乙醇等）進行酯交換反應后得到的粗反應產物中含有脂肪酸單烷基酯、一元醇、甘油、甘油單酯、甘油二酯等物質，還需要經過進一步的精制處理后才能得到合格的生物柴油產品。現有技術的精制方法通常是現將所述粗反應產物混合物經過醇回收塔回收其中的一元醇；脫醇后的粗產品經過靜置分層處理，上層得到脂肪酸單烷基酯相，下層得到甘油相；脂肪酸單烷基酯相先后經過脫輕、升溫減壓蒸餾、水洗、脫水等工藝得到合格的生物柴油產品。

例如，CN101070480A公開了一種制備生物柴油的工藝方法，按順序包括以下步驟：（1）將油脂與一元醇提供給反應器，進行酯交換反應；（2）從反應后的粗產物中蒸出一元醇；（3）將混合酯相和甘油分離；（4）將混合酯相和甘油分別通過蒸餾得到高純度脂肪酸酯和甘油。該方法在采用醇回收塔進行一元醇蒸餾以及采用酯蒸餾塔將混合酯進行蒸餾時均采用各自的冷源或熱源進行換熱，因此，生物柴油生產工藝的能耗較高。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠有效降低生物柴油制備過程中的工藝能耗的生物柴油的精制方法。

本發明的發明人發現，在生物柴油的精制過程中，醇回收塔通常在常壓下操作，其塔底溫度較低，通常為小于150℃，而粗酯（粗脂肪酸單烷基酯）相的減壓蒸餾需要在較高溫度，通常為200-300℃下進行操作。在現有技術中，醇回收塔和粗酯蒸餾塔的操作是獨立的，沒有進行熱量匹配，而從兩塔的溫位上考慮，兩塔的熱量可以進行耦合，從而可以有效降低生物柴油生產工藝的能耗。

為了實現上述目的，本發明提供了一種生物柴油的精制方法，該方法包括依次將生物柴油粗產品中的一元醇、甘油和輕組分分離，得到粗酯，并將所述粗酯進行精制，所述分離生物柴油粗產品中的一元醇的方法包括將生物柴油粗產品送入醇回收塔中進行蒸餾，由塔頂得到一元醇，由塔釜得到分離醇后的生物柴油粗產品；將粗酯進行精制的方法包括將粗酯送入酯蒸餾塔中進行蒸餾，并將由塔頂得到的塔頂氣冷凝得到生物柴油；其中，通過熱交換使從酯蒸餾塔塔頂得到的塔頂氣冷凝時取出的熱量作為醇回收塔塔釜的至少部分熱源。

本發明的方法通過熱交換使從酯蒸餾塔塔頂得到的塔頂氣冷凝時取出的熱量作為醇回收塔塔釜的至少部分熱源。優選利用生物柴油生產工藝中醇回收塔的部分塔底物流和酯蒸餾塔塔頂氣的溫度差，將酯蒸餾塔塔頂氣冷凝時取出的熱量作為醇回收塔的熱源，將酯蒸餾塔塔頂氣與醇回收塔塔釜的部分物流進行換熱，根據將酯蒸餾塔塔頂氣冷凝、取熱后的分離醇后的粗生物柴油產品熱流出口溫度可以計算出進入酯蒸餾塔用于冷凝其塔頂氣的所述至少部分分離醇后的粗生物柴油產品冷流的流量，并可以根據進入酯蒸餾塔用于冷凝塔頂氣的所述冷流流量（以及進入醇回收塔中的生物柴油粗產品中待回收醇的量計算出回收所述醇需要的氣化潛熱），使經換熱后的至少部分分離醇后的粗生物柴油產品熱流直接返回醇回收塔塔釜或醇回收塔塔釜塔再沸器中。因此，本發明的方法同時節省了熱源和冷源，有效地降低了生物柴油生產工藝過程中的能耗。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1為本發明提供的生物柴油精制的工藝流程圖。

附圖標記說明

1醇回收塔、2分層罐、3脫輕組分塔、4酯蒸餾塔、5冷凝器/再沸器、6生物柴油粗產品、7分離醇后生物柴油粗產品、8換熱前冷流、9一元醇、10分離醇后生物柴油粗產品、11甘油、12分離醇、并分離了甘油和輕組分后的粗酯、13換熱后熱流、14生物柴油產品、15重質雜質。

具體實施方式