[发明专利]一种制备低温催化剂轻质燃油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用油菜籽、秸秆为原材料制备轻质燃油的方法，属于能源技术领域。

背景技术

目前生物柴油主要是用化学法生产，即用动物和植物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇在酸或者碱性催化剂和高温下进行转酯化反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯，再经洗涤干燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生产过程中可循环使用，生产设备与一般制油设备相同，生产过程中可产生10%左右的副产品甘油。

目前生物柴油的主要问题是成本高。据统计，生物柴油制备成本的75%是原料成本。因此采用廉价原料及提高转化从而降低成本是生物柴油能否实用化的关键。美国己开始通过基因工程方法研究高油含量的植物，日本采用工业废油和废煎炸油，欧洲是在不适合种植粮食的土地上种植富油脂的农作物。

但化学法合成生物柴油有以下缺点：工艺复杂，醇必须过量，后续工艺必须有相应的醇回收装置，能耗高：色泽深，由于脂肪中不饱和脂肪酸在高温下容易变质；酯化产物难于回收，成本高；生产过程有废碱液排放。 酯交换过程产出率较低，反应速率慢，分离难、易产生三废。生物柴油产出率低、生产成本高、对环境有污染严重。

发明内容

本发明的目的，是提供一种制备低温催化剂轻质燃油的方法，工艺简单，原料来源丰富，出油率高，便于推广应用。

采用的技术方案是：

一种制备低温催化剂轻质燃油的方法，包括下述步骤：

1、原料选取：

原料选秸秆、菜籽。

（1）、对于秸秆原料要进行分捡、去除杂质、粉碎，压块，备用；

（2）、对于菜籽要去除杂质，备用。

2、将原料送入烘干机进行烘干，烘干温度为30-60℃。

3、将经步骤2烘干后的原料加入催化剂，加入的催化剂以重量百分比计为原料的2-2.5%，充分搅拌后送入热解炉内，加热温度为300-550℃，炉内出口压力为0-500Pa，热解时间为3-5H。产生含油烟气和焦炭。其中焦炭由热解炉的物料出口进入冷却机冷却；含油烟气进入过滤器，因为含油烟气中有少量颗粒状固体。

过滤器内温度≥450℃，入口压力与炉出口压力一致，过滤器出口压力小于过滤器入口压力50Pa-10KPa。烟气过滤后进入冷凝器进行气液分离，冷凝器入口温度≥450℃，出口温度为50-20℃，即得粗油。

4、将步骤3得到的粗油进行精馏，粗油进入一级和二级油水分离器进行油水分离，分离出来的油进入精馏塔精馏，污水进入污水罐或污水池，精馏塔内温度≥450℃，对油品进行精馏，最后冷却至50-20℃，即得。

所述催化剂为用动植物油脂提取的生物柴油。

本发明的优点：

1、本发明的工艺简单、出油率高，柴油出油率达到10-40%。

2、原料可选用秸秆或油菜籽，因此原料来源广，易得，便于推广。

3、不污染环境，又使秸秆得到综合利用。

具体实施方式

一种制备低温催化剂轻质燃油的方法，包括下述步骤：

1、选取原料：

选用秸秆作原料，原料进场后进行分拣、粉碎、上料。原料上料至烘干机，用40-60℃的热风对原料进行烘干处理，热风来源为冷却机的换热产生的热风，达到能源的最大利用。

2、热解：

原料与催化剂在热解炉中进行热解，催化剂比例为原料的2%，充分搅拌后，进入热解炉内，加热温度350-550℃，炉内出口压力为正压5-300Pa,热解时间3h-5h，产生含油烟气及焦炭进入后续工段，热解炉采用天然气加热减少污染，亦可采用产出的燃气对炉体加热，减少能源消耗。

3、过滤、冷却：

热解炉烟气出口产出的烟气含有少量固体颗粒，需进入过滤器进行过滤，过滤器采用一开一备（一开多备）的形式，过滤器温度保持在450摄氏度以上，入口压力与炉出口压力一致，出口压力小于入口压力10-40Pa。烟气过滤后经冷凝器冷凝气、液两相分离。冷凝器入口温度450℃以上，出口温度50-20℃。可以采用风冷或者水冷的形式，气、液两相分离后分别进入后续工段。

热解炉内产生的焦炭由热解炉的物料出口进入冷却机冷却，可以采用风冷或者水冷的形式，冷却后的焦炭由冷却机进入后续工段。

4、精馏

由于冷凝器冷凝后的油品可能还有少量杂质，需要进行精馏保留干净的成品油部分。

油品进入一级和二级油水分离器进行油水分离，分离形式为静置分离，分离出来的油进入精馏塔精馏，污水进入污水罐。