[实用新型]用于生物柴油生产的酯化反应与定向分离一体化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工领域，具体地涉及用于生物柴油生产的酯化反应与定向分离一体化装置。

背景技术

生物柴油(Biodiesel)是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物质能的一种，它是生物质利用热裂解等技术得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物，这些混合物主要是一些分子量大的有机物，几乎包括所有种类的含氧有机物，如：醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等。

生物柴油酯化反应原有技术路线是：釜式间歇式反应，甲醇液体、催化剂与原料油按照一定的比例添加进去，在适宜的温度下反应。反应中的甲醇由冷凝器回流重复使用。甲醇与脂肪酸在反应釜反应及生成水和脂肪酸甲酯。

甲醇液体是经外部加热器加热由底部进入反应釜，上端有冷凝器回收含水甲醇。回收后的甲醇液体再进入甲醇塔加热精馏。精馏后的甲醇在经反应釜的外部加热器加热进入反应釜。这样就产生了多次温变过程。能耗较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于生物柴油生产的酯化反应与定向分离一体化装置，以解决现有技术中存在的上述问题。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种用于生物柴油生产的酯化反应与定向分离一体化装置，包括一气相甲醇酯化反应器，所述的酯化反应器包括至少一甲醇进口以及至少一甲醇出口，其特征在于：所述的甲醇出口连接至一甲醇水分分离器，所述甲醇水分分离器设有至少一汽化甲醇出口，该汽化甲醇出口至少有一支路连接至酯化反应器的甲醇进口。

在本实用新型的较佳实施例中，所述的酯化反应器包括塔式、釜式或管式。

在本实用新型的较佳实施例中，所述的甲醇进口上设有用于将液态甲醇加热为气态甲醇的加热器。

在本实用新型的较佳实施例中，所述的加热器为外挂式。

在本实用新型的较佳实施例中，所述的甲醇水分分离器包括塔式、离心式或吸附式。

在本实用新型的较佳实施例中，还包括一甲醇冷凝回收装置，所述的甲醇冷凝回收装置包括一冷凝器以及一甲醇储藏罐，所述的冷凝器的进口端和甲醇水分分离器的甲醇出口连接，所述的甲醇储藏罐和冷凝器的冷凝出口连接。

在本实用新型的较佳实施例中，所述的冷凝器的冷凝出口还设有一支路，该支路连接至甲醇水分分离器。

在本实用新型的较佳实施例中，所述冷凝器出口设有一用于装液态甲醇的缓冲器，所述缓冲器选择性地和甲醇水分分离器连接或和甲醇储存罐连接。

本实用新型的气相甲醇酯化反应与分离一体化装置，是酯化反应和甲醇精馏分离一体化，通过气相甲醇带水，在甲醇水分分离器中把影响反应的水分离出来，使酯化反应向正反向进行的一体化工艺。反应温度90℃-130℃，甲醇在外挂的加热器汽化后从底部进入反应器，由上端出口直接进入甲醇水分分离器进行醇、水的分离，分离后的精甲醇直接返回反应器进行循环使用。

该反应通过气相甲醇直接进入反应体系，高温甲醇精馏带水，在甲醇水分离器中把影响反应的水酯化分离出来，而气体甲醇又循环进入反应器持续向正反向反应进行的定向一体化工艺。该工艺减少了2次温变过程，因此，比现有工艺节能高达50％以上，节省时间70％。

本实用新型另设有一甲醇冷凝回收装置，所述的甲醇冷凝回收装置包括一冷凝器以及一甲醇储藏罐，该冷凝器冷凝回收的甲醇可回到甲醇水分分离器利用，或是到甲醇储藏器中备用，提高了本实用新型的使用灵活性。

附图说明

图1为本实用新型的生物柴油生产的酯化反应与定向分离一体化装置的结构示意图。

图中：1-其它原料管 2-甲醇原料管 3-外挂式加热器 4-酯化反应釜 4-1甲醇进口4-2汽化甲醇出口 4-3反应产品出口 5-甲醇精馏塔 5-1汽相甲醇出口一 5-2汽相甲醇出口二 6-甲醇精馏釜 7-冷凝器 8-缓冲罐 9-泵 10-甲醇储罐 11-计量器。

具体实施方式

本实用新型的具体实施例，参照图1，一种用于生物柴油生产的酯化反应与定向分离一体化装置，包括一酯化反应釜4，所述的酯化反应釜4设有至少两个进口，即甲醇进口4-1和其它原料进口，该其它原料进口通过原料管道1与原料储罐连接；该甲醇进口4-1通过甲醇原料管2和甲醇原料罐连接，在甲醇原料管2上设有一用于将液态甲醇加热为气态甲醇的外挂式加热器3。该酯化反应釜4底部设有反应产品出口4-3，顶部设有汽相甲醇出口4-2。