[发明专利]甲醇燃料、废油脂催化改性生产液态燃料油的方法及设备

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种以甲醇燃料、废油脂等为原料制取液态燃料油的技术。背景技术

由煤转化而来的甲醇燃料是一种清洁能源，但由于甲醇的汽化潜热高，造成甲醇燃料的低温起动性能差；甲醇与汽油混合形成共沸物，当环境气温较高时甲醇汽油在油路中容易形成气阻，造成汽车供油不畅；甲醇燃料不完全燃烧易形成非常规污染排放物，其中甲醛的排放比常规汽油车排放高，容易造成汽车三元催化器中毒；此外甲醇燃料存在热值低、有腐蚀性、酸化润滑油等问题，鉴于以上原因，人们一直在研究将甲醇燃料转化为燃料油的方法。目前对甲醇燃料、生物废油脂及工业废油料等进行改性催化裂解制取低碳生物液态燃料油（生物柴油、柴油、燃料油、生物醇类油等）的技术目前国内外尚处在探索阶段，技术还不够成熟，没有定型设备，基本上采取的是蒸馏催化裂解方法，催化裂解出的油汽和大分子物质混合在一起，催化裂解效果不好，出油质量较差，同时还会造成环境污染，基本没有经济回报，此外还存在油品热效率低的问题。发明内容

本发明专利目的在于提供一种甲醇燃料、废油脂改性催化裂解生产液态燃料油的方法及设备，本发明的利用等离子热蒸催化改性技术，从外界获得足够能量，促使原料化学反应的发生，其方法如下：将甲醇燃料，废油脂原料加热至60～62℃后导入热解管线，将热蒸汽通入热解管线的始端，蒸汽温度控制在105～120℃，将热解管线置于加热环境进行加热，加热环境温度控制在180～220℃，使原料气化，气化的原料由热解管线的尾端导入催化剂床层分子筛进行催化改性、合成、脱水，经冷却后得到低碳生物液态燃料油。

本方法加入热蒸汽使原料分子汽化，并使分子获得足够能量使气体分子或原子中轨道使所束缚的电子变为自由电子，形成热等离子体，热等离子体提供了一个能量集中，温度很高的反应环境，它不仅可以用来大幅度提高反应速度，而且还可以产生常温条件下不可能发生的化学反应，热蒸、催化将原料的大分子链断裂成油汽组分，油汽组分在分子筛同时完成脱水及油品的合成两个反应过程。

本发明采用铜基催化剂、沸石催化剂作为分子筛将热蒸后原料催化改性，得到柴油、汽油及副产品工业用醇油。

本发明将甲醇燃料，生物废油脂通过汽体热蒸、催化改性的办法得到甲醇环保无铅车用汽油、甲醇环保低碳车用柴油、生物清洁工业用醇油。本发明通过热蒸放电催化改性反应改变了甲醇燃料的内部分子组成，降低了低比例甲醇燃料的饱和蒸汽压，避免了使用过程中的气阻现象，解决了高比例甲醇燃料在冬季的冷启动困难及乙酸对金属和橡胶腐蚀性的问题。提高甲醇汽油的辛烷值3～5个，提高甲醇柴油的十六烷值6～9个，改善了甲醇生物液态燃料的油品品质和动力属性。（相当于93-97号汽油、0--35号柴油）。

本发明所说的生物废油脂是指垃圾油及地沟油。

为保证上述方法的实施，本发明还提供一种设备，如附图所示，为一反应塔式结构，反应塔顶端是油气出口，床层分子筛设置在反应塔的上端，汽帽均衡器设置在分子筛下方，其特征在于塔的底部有一个加热室，加热室上方是蒸汽发生室，塔的中部盘旋设置热解管线，热解管线的始端为原料入口，热解管线的的尾端与汽帽均衡器相通，蒸汽发生室的蒸汽出口接入解管线的始端。

附图说明

下面结合附图和实施例详细说明本发明。

附图为本发明使用的设备结构示意图。

图例：1、加热室，2、烟道，3、蒸汽加热管，4、原料入口及热解管线始端，5、烟道出口，6、汽帽均衡器，7、催化剂进料口，8、油气出口，9、床层分子筛，10、催化剂出料口，11、热解管线末端，12、蒸汽发生室，13、加热室热源入口

具体实施方式

如附图所示的反应塔，顶端是油气出口（8），床层分子筛（9）设置在反应塔的上端，塔身上有催化剂进料口（7）和出料口（10），汽帽均衡器（6）设置在分子筛下方，塔的底部的环形加热室（2）有一个热源入口（13）用于接入热源，加热室上方的蒸汽发生室（12）有烟道与塔中部连通，塔的中部盘旋设置热解管线，热解管线的上方有一个热源出口（5），热解管线的始端为原料入口（4），热解管线的末端（11）设在汽帽均衡器的下方，蒸汽发生室的蒸汽出口（3）接入解管线的始端。