[发明专利]移动式多组串连固定床固体酸生物柴油生产设备及工艺流程

说明书

技术领域

本发明属于生物化工新能源技术领域，更具体涉及一种以回收动植物废油脂与甲醇反应制备生物柴油的移动式生物柴油生产设备及工艺流程。

背景技术

以动植物油脂为原料，经甲醇酯化得到的脂肪酸甲酯可以作为柴油机燃料，通称生物柴油。生物柴油是一种可以再生的绿色能源正在快速发展中。欧美生产生物柴油多以碱炼菜籽油和大豆油为原料，采用碱催化与甲醇酯交换法生产。餐饮废油及地沟油的主要成分也是脂肪酸，可以与甲醇反应合成脂肪酸甲酯。但回收油脂杂质多，酸值高，不能用碱催化酯交换法。用硫酸，磺酸等作为催化剂的酯化法，反应时间长，操作不方便，设备造价高使用时间短又有废酸要处理，不是一种理想的方法。固体酸固定床反应器能高效的均匀和连续的使反应物于固定床中的催化剂充分接触从而发生反应；固定床中所填充的是固体酸催化剂，抗水性强、活性高、易回收重复利用、无环境污染，且原料油来源范围广泛，不受酸值限制。现有生物柴油生产存在生产工艺复杂，设备造价高污染严重，高能耗等技术问题，而且餐饮废油及地沟油等回收油脂资源比较分散，原料及产品的来回运输造成了很大成本的浪费。

发明目的

本发明针对上述问题，提供一种移动式多组串连固定床固体酸生物柴油连续生产设备及工艺流程，本生产设备简单，可成套制造并安装在一个集装箱大小的活动房内便于搬运，便于移动可将此装置运到适当的生产场地通电通水即可注入原料生产生物柴油，避免了原料及产品的来回运输成本，使生产成本降低，生产效益显著提高又节能又环保。

本发明显著优点在于：(1)本发明的设备安装在一个集装箱大小的活动房内便于搬运，运到生产场地后，接上水电及配套储罐，注入原料即可生产，避免了原料及产品的来回运输成本，使生产成本降低，生产效益显著提高，低温常压生产(55-65度)节省能源65％。

(2)使用本发明的设备工艺流程简单，并采用DCS控制系统实现自动控制操作，操作方便只需2名工人就能连续生产，生产设备价钱低，产品不用水洗没有污水排放环保节能。

(3)使用本发明的设备生产的产品质量好，脂肪酸甲酯含量可达到97％左右。各项指标达到BD-100标准。

附图说明

图1是本发明移动式多组串联固定床式生物柴油生产设备示意流程图，其中1甲醇罐，2原料罐，3泵，4流量计，5静态混合器，6加热器，7固定床酯化反应器，8静态分离器，9中间罐，10降膜蒸发器，11冷凝器，12水喷射真空泵，13真空罐，14甲醇回收塔，15脱色塔，16袋式过滤器。

具体实施方式

1.根据本发明移动式多组串联固定床式生物柴油生产设备及工艺流程，其方法在于：

a.将原料油罐2与甲醇罐1中的原料和甲醇分别以体积比9∶1通过设有泵和流量计和静态混合器的管线与加热器连接。

b.通过加热器预热混合后进入装有固体酸催化剂的固定床酯化反应器酯化反应，温度控制在：55℃-65℃。

c.经过b步骤后固定床酯化反应器下面连接静态分离器。从分离器上部分离出脂项进中间罐，中间罐脂项再与甲醇分别以体积比9∶1进入第二组固体酸催化剂的固定床酯化反应器酯化反应，从分离器上部分离出脂项进中间罐，中间罐脂项在按步骤a和b进入第三组、第四组、第五组、第六组固体酸催化剂的固定床酯化反应器酯化反应。再进入第一组降膜蒸发器中，脱去甲醇和水，再进入脱色器中进行脱色，得脂肪酸甲酯。

2.步骤c中，由第一组、第二组、第三组固体酸催化剂的固定床酯化反应器下边的分离器产生的甘油、甲醇、水混合物，进入第二组降膜蒸发器中上方蒸出甲醇和水，下方回收粗甘油，上方的甲醇和水进入甲醇回收塔，进行甲醇回收，循环利用。

3.步骤c中，由第四组、第五组、第六组固体酸催化剂的固定床酯化反应器下边的分离器上方分离出来的甲醇可以直接回流入甲醇罐中循环再利用。

4.设备中加热器都用65度热水加热，降膜蒸发器和甲醇回收塔用电导热油加热，以上所述的工艺流程采用DCS控制系统实现自动控制操作。