[发明专利]一种汽液固非均相催化制备生物柴油的方法与装置

权利要求书

1.一种汽液固非均相催化制备生物柴油的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将负载型硫酸聚铁颗粒催化剂，装载于反应塔的催化剂篮中，每层300～500mm高，装载4～6层；

（2）反应塔预热至70～100℃时开始通入甲醇蒸汽，随后泵入110～160℃的液体脂肪酸，其流量比是控制甲醇；液体脂肪酸的摩尔比=1.5:1～2.0:1；在温度为100～150℃，压力0～0.03MPa条件下发生酯化反应；反应生成的生物柴油自由落到反应塔底部或将酸值大于1的生物柴油回流至催化剂层上部继续反应直至酸值小于1；

（3）将酸值小于1的生物柴油通过泵输送至粗生物柴油储存罐；水和多余的甲醇经塔顶排至甲醇精馏塔；

（4）将含水甲醇经过甲醇精馏塔提纯至99%后重复使用；

（5）将酸值小于1的生物柴油经过减压蒸馏得到生物柴油成品和生物沥青。

2.根据权利要求1所述汽液固非均相催化制备生物柴油的方法，其特征在于，所述负载型硫酸聚铁颗粒催化剂的分子式为[Fe₂₍OH)_N(SO₄)_3-N/2]_M；式中0.5＜N＜1，M=                                                。

3.根据权利要求2所述汽液固非均相催化制备生物柴油的方法，其特征在于，所述催化剂粒径为5～8mm，视比重为920kg/m³。

4.根据权利要求1所述汽液固非均相催化制备生物柴油的方法，其特征在于，所述液体脂肪酸为酸值195以上的动植物油脂肪酸，其含水量小于0.1%，胶质小于30ppm，无不溶性杂质。

5.根据权利要求1所述汽液固非均相催化制备生物柴油的方法，其特征在于，所述步骤（2）中酸值大于1的生物柴油回流反应时，应停止脂肪酸进料，保持甲醇流量不变，控制甲醇与生物柴油的流量为0.5～1:1摩尔比。

6.一种汽液固非均相催化制备生物柴油的专用装置，其特征在于，甲醇储存罐[1]经甲醇蒸汽发生器[3]与装有催化剂固定床的酯化反应塔[4]的固定床下部连接；脂肪酸存储罐[9]经脂肪酸预热器[5]与酯化反应塔的固定床上部连接；甲醇精馏塔[8]与酯化反应塔的顶部连接；酯化反应塔的底部与粗生物柴油储存罐[10]连接。

7.根据权利要求6所述的汽液固非均相催化制备生物柴油的专用装置，其特征在于，所述甲醇精馏塔[8]顶部经列管换热器[12]、列管换热器[11]、列管换热器[7]与甲醇缓存罐[6]连接；所述甲醇缓存罐的出口管分别与甲醇精馏塔回流口和甲醇存储罐[1]连接；所述列管换热器[11]与甲醇收集罐[2]连接。