[发明专利]一种板式泡罩催化精馏塔及生物柴油催化精馏生产方法

权利要求书

1.一种板式泡罩催化精馏塔，其特征在于，该精馏塔的反应段（9）中从上至下平行设置多个水平的塔板（21），两上下相邻的塔板（21）之间设置有挡板（19），所述挡板（19）将两相邻塔板（21）之间的区域分割为下部的精馏区（27）和上部的反应区（28），所述反应区（28）中设置升气管（26），所述升气管（26）上端穿过塔板（21）与上一级精馏区（27）相连，下端延伸至挡板（19）并与下一级的精馏区（27）连通，升气管（26）的上端覆盖有泡罩（25），上下两级塔板（21）之间设置有穿过挡板（19）的反应区降液管（15），所述反应区降液管（15）的上端高于反应区（28）中装填催化剂的床层高度，挡板（19）上方设置有穿过塔板（21）的精馏区降液管（23），所述精馏区降液管（23）的上端与泡罩（25）相邻；

所述反应区（28）中设置有催化剂卸载口（18）、液相物料出口（24）、位于所述催化剂卸载口（18）上方的催化剂装填口（17）和位于所述液相物料出口（24）上方的液相物料进口（22）。

2.根据权利要求1所述的板式泡罩催化精馏塔，其特征在于，所述反应段（9）的上方设置有精馏段（8），下方设置有提馏段（10）。

3.一种采用权利要求1所述板式泡罩催化精馏塔的生物柴油催化精馏生产方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）将摩尔比例为1:3~12的低碳醇与生物油脂，分别经预热器预热后，泵入装填有固体酸或碱的板式泡罩催化精馏塔内，所述生物油脂从反应段（9）最上部的反应区（28）泵入塔内，所述低碳醇以蒸汽形式从反应段（9）最下部的反应区（28）泵入塔内，所述反应区装填有固体酸或碱的催化剂；

2）低碳醇蒸汽沿各级升气管（26）在精馏区（27）与液相充分接触后上升至塔顶，进入催化精馏塔顶部冷凝器（11）液化后进入催化精馏塔顶部回流罐（12），液化后的低碳醇一部分回流至塔顶，另一部分采出循环至低碳醇存储罐；

3）回流的液态低碳醇与生物油脂在反应区（28）内发生酯交换反应，反应产物连同未反应的低碳醇和生物油脂，经过反应区降液管（15）流至下方的精馏区（27），低碳醇蒸汽在精馏区（27）与液相低碳醇充分接触后沿升气管（26）上升至上一级精馏区（27），精馏区（27）中包括生物油脂、液态低碳醇和产物的料液经精馏区降液管（23）溢流至下一级的反应区（28）；

4）未反应的液态低碳醇、产物生物柴油及副产甘油经各级反应-精馏过程后流至塔底，然后进入再沸器（13），低碳醇气化后回流至塔底，产物经分层罐（14）分层，上层得到生物柴油，下层为甘油。

4.根据权利要求3所述的生物柴油催化精馏生产方法，其特征在于，所述步骤1）中，低碳醇的预热温度为65~78℃，生物油脂的预热温度为65~120℃。

5.根据权利要求3所述的生物柴油催化精馏生产方法，其特征在于，所述精馏塔的操作压力为常压~1.0MPa，低碳醇回流比0.5~9，塔顶温度65~150℃，再沸器温度190~240℃。

6.根据权利要求3、4或5所述的生物柴油催化精馏生产方法，其特征在于，所述低碳醇为甲醇、乙醇的一种或两种的混合。