[發明專利]一種生物柴油一體化生產裝置及方法

在審

• 申請號: 202011571903.7
• 申請日: 2020-12-27
• 公開（公告）號: CN112521991A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 樓狄明;羅軍;張允華;胡志遠;譚丕強;房亮
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C10L1/02
• 分類號: C10L1/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

本發明涉及一種生物柴油一體化生產裝置及方法，生產裝置包括油脂原料供給裝置、油脂提純塔、酯化反應塔、精餾脫硫塔、成品調合塔、添加劑供給裝置、化石柴油供給裝置和控制器；在生產過程中，建立了油脂含量關于離心分離裝置的功率和第一沉降裝置的沉降時間的油脂含量Map圖。與現有技術相比，本發明不需要使用額外的混合裝置，最終得到了氧化安定性好的混合燃料，減少了工序；先建立油脂含量Map圖，直接根據離心分離裝置的功率和第一沉降裝置的沉降時間就可以得到預處理油脂的油脂含量，再根據預處理油脂的油脂含量確定后續催化劑和添加劑的使用量，能更精確的進行生物柴油的制備，避免出現原料不足或浪費，提高了生產效率。

技術領域

本發明涉及生物柴油制備領域，尤其是涉及一種生物柴油一體化生產裝置及方法。

背景技術

生物柴油是一種重要的可再生能源，可以直接替代或與化石柴油調合使用，是化石柴油的優良替代品。以油料作物、野生油料植物或工程微藻等水生植物油脂、動物油脂、餐廚廢棄油脂等為原料，通過酯化、酯交換工藝制成的甲酯或乙酯燃料就是常說的生物柴油。

我國每年消耗食用油3800余萬噸，其中20～30％成為餐廢油脂，以餐廚廢棄油脂為原料生產生物柴油能夠滿足生物柴油的推廣使用。但是，廢棄食用油脂來源復雜，制備工藝難度大，國際上通用的生物柴油生產工藝適應差，因此亟待一種適用復雜來源餐廢油脂的生物柴油生產裝置。

一方面，現有技術中，在生物柴油生產過程中，由于廢棄食用油脂來源復雜、原料酸價高，預處理過程非常復雜，而且生產好的生物柴油成品存在氧化安定性差、硫含量高的問題。另一方面，生物柴油在實際使用時，往往是與化石柴油按一定比例調配使用的，生物柴油制備完成后再進行轉移，使用單獨的混合裝置進行生物柴油和化石柴油的混合，混合精度低，且增加了工序，降低了生產效率。

此外，中國專利201910805870.9公開了一種生物柴油的制備工藝，該工藝增加了減壓蒸餾等方式提高生物柴油純度，并采用非均相固體堿催化劑進行反應的催化，從而提高了生物柴油的產率，改善了生物柴油各方面的理化特性。但是，該方法在進行生物柴油制備時，只是簡單的根據原料油的重量確定制備過程中水、催化劑等的添加量，未考慮餐廢油脂原料中油、水和固體殘渣三相共存對于原料油脂含量的影響，水、催化劑等的添加量與油脂含量不匹配，導致出現轉化率低、水或添加劑過量等問題。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種生物柴油一體化生產裝置及方法，不需要使用額外的混合裝置，最終得到了氧化安定性好的混合燃料，減少了工序；先建立油脂含量Map圖，再根據預處理油脂的油脂含量確定后續催化劑和添加劑的使用量，能更精確的進行生物柴油的制備，避免出現原料不足或浪費，提高了生產效率。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種生物柴油一體化生產裝置，包括油脂原料供給裝置、油脂提純塔、酯化反應塔、精餾脫硫塔，還包括成品調合塔、添加劑供給裝置、化石柴油供給裝置和控制器，所述控制器分別與油脂原料供給裝置、油脂提純塔、酯化反應塔、精餾脫硫塔、成品調合塔、添加劑供給裝置、化石柴油供給裝置通信連接；

所述控制器用于控制油脂原料供給裝置、油脂提純塔、酯化反應塔、精餾脫硫塔、成品調合塔、添加劑供給裝置、化石柴油供給裝置；

所述油脂提純塔分別與油脂原料供給裝置和酯化反應塔連接，用于對油脂原料進行加熱操作、過濾操作、分離操作和沉降操作，得到預處理油脂；

所述酯化反應塔與精餾脫硫塔連接，用于對預處理油脂進行酯化反應和酯交換反應，得到生物柴油粗品；

所述精餾脫硫塔與成品調合塔連接，用于對生物柴油粗品進行減壓蒸餾操作，得到生物柴油；

所述成品調和塔分別與添加劑供給裝置和化石柴油供給裝置連接，用于對生物柴油、添加劑和化石柴油進行混合操作，得到混合燃料。