[實(shí)用新型]一種連續(xù)化制備生物柴油的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202023004879.7
• 申請(qǐng)日: 2020-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN214571789U
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉學(xué)軍;李彥辰;計(jì)建炳;呂振霄;舒慧琴;孫堯;李欽;馬葛菲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C11C3/10
• 分類號(hào): C11C3/10;C11C3/06
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

本申請(qǐng)公開了一種連續(xù)化制備生物柴油的裝置，包括兩臺(tái)攪拌反應(yīng)器、兩臺(tái)靜置罐和一臺(tái)管式反應(yīng)器，含催化劑的甲醇溶液和反應(yīng)液預(yù)熱后，進(jìn)入第一臺(tái)攪拌反應(yīng)器反應(yīng)，然后靜置分離為上層油脂層和下層甘油，上層油脂層進(jìn)入第二攪拌反應(yīng)器反應(yīng)后，再進(jìn)入第二靜置罐分離，第二靜置罐底部沉淀的混合物重新進(jìn)入第一攪拌反應(yīng)器，第二靜置罐的上層出口流出的油層產(chǎn)物和另一部分含催化劑的甲醇溶液一并進(jìn)入管式反應(yīng)器，達(dá)到反應(yīng)平衡后，冷卻進(jìn)入產(chǎn)品罐。本申請(qǐng)的裝置在用于制備生物柴油時(shí)，可循環(huán)利用原料中的甲醇，降低反應(yīng)所需的成本，提高酯交換轉(zhuǎn)化率，并實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)生物柴油。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種連續(xù)化制備生物柴油的裝置。

背景技術(shù)

隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，石油化工資源的需求也不斷增加，在經(jīng)濟(jì)水平提升的同時(shí)也帶來了一定的能源危機(jī)。不可再生能源的開采和利用，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。現(xiàn)今我國不斷加強(qiáng)生態(tài)文明的建設(shè)，推進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)向綠色環(huán)保可持續(xù)的方向前進(jìn)，同時(shí)工業(yè)生產(chǎn)面對(duì)石油資源短缺造成的價(jià)格上漲，工業(yè)生產(chǎn)成本提高的問題。在這種資源短缺生產(chǎn)成本太高的雙重壓力下，選擇生物柴油這種無毒，可生物降解，可再生的產(chǎn)品，作為替代燃料。目前世界上生物柴油的產(chǎn)量不斷增加，但生產(chǎn)方法多樣，普遍采用的還是間歇式的生產(chǎn)方式，也有采用連續(xù)化生產(chǎn)的。中國專利CN203513652U公開了一種間歇式制備生物柴油的裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無需攪拌裝置、能依靠自身加料的同時(shí)起到攪拌作用。中國專利CN202912930U公開了一種加入共溶劑，使油相中甲醇的含量與超臨界甲醇相中油的含量同時(shí)增加，提高反應(yīng)速率，但是引入共溶劑將給后續(xù)處理帶來不便，并增加原料成本。CN106800976A公開了一種甘油循環(huán)連續(xù)式制備生物柴油的方法，加熱后的原油和甘油同時(shí)通入反應(yīng)器，控制溫度、真空度、原料流量直接進(jìn)行酯化反應(yīng)。反應(yīng)后和溶有氫氧化鉀的甲醇同時(shí)通入連續(xù)式酯交換反應(yīng)器循環(huán)反應(yīng)。但是，酯交換反應(yīng)具有可逆性，需要更高的醇/油摩爾比，才能提高轉(zhuǎn)化率。本申請(qǐng)的連續(xù)化制備生物柴油的方法可以循環(huán)利用原料中的甲醇，降低反應(yīng)所需的成本，提高油脂轉(zhuǎn)化率。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)的目的在于提供一種連續(xù)化制備生物柴油的裝置，本申請(qǐng)能夠解決生物柴油的連續(xù)化生產(chǎn)的問題，能夠節(jié)約人力成本，減少甲醇用量。

所述的一種連續(xù)化制備生物柴油的裝置，其特征在于包括預(yù)熱器、兩臺(tái)攪拌反應(yīng)器、兩臺(tái)靜置罐、反應(yīng)物輸送泵和一臺(tái)管式反應(yīng)器，原料油、甲醇和催化劑的反應(yīng)液經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后通入第一攪拌反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)，第一攪拌反應(yīng)器底部出口與第一靜置罐中部進(jìn)料口通過管路連接；第一靜置罐起到分層作用，第一靜置罐的底部出口通過第一甘油泵與甘油罐由管路連接，第一靜置罐的上層出口與第二攪拌反應(yīng)器進(jìn)口通過管路連接；

第二攪拌反應(yīng)器底部出口與第二靜置罐中部進(jìn)料口通過管路連接，第二靜置罐起到分層作用，第二靜置罐的底部出口排出的甘油和未反應(yīng)甲醇的混合物能夠重新回用于第一攪拌反應(yīng)器內(nèi)；

所述反應(yīng)物輸送泵的進(jìn)口分為兩路，一路通入含催化劑的甲醇溶液，另一路通入第二靜置罐的上層出口流出的產(chǎn)物；反應(yīng)物輸送泵的出口與管式反應(yīng)器的進(jìn)口通過管路連接，管式反應(yīng)器的出口通過冷卻器與產(chǎn)品罐由管路連接。

所述的一種連續(xù)化制備生物柴油的裝置，其特征在于還包括甲醇罐、油脂儲(chǔ)罐、甲醇輸送泵、油脂輸送泵和第二甘油泵，甲醇罐內(nèi)盛有含催化劑的甲醇溶液；甲醇罐底部出口與甲醇輸送泵進(jìn)口由管路連接，甲醇輸送泵的出口分為兩路，一路通過管路與預(yù)熱器進(jìn)口連接，另一路通過管路與反應(yīng)物輸送泵的其中一路進(jìn)口連接，以便向反應(yīng)物輸送泵內(nèi)輸入含催化劑的甲醇溶液；油脂儲(chǔ)罐底部出口通過油脂輸送泵與預(yù)熱器進(jìn)口由管路連接連接，第二靜置罐的底部出口通過第二甘油泵與預(yù)熱器進(jìn)口由管路連接；相應(yīng)管路上均設(shè)有流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥。

采用本申請(qǐng)的裝置進(jìn)行連續(xù)化制備生物柴油的方法，其特征在于包括以下過程：