[发明专利]一种生物柴油生产系统

说明书

本发明提供一种生物柴油生产系统，包括第一生产单元和精生物柴油生产单元；第一生产单元包括依次通过管路相连通的第一酯化釜、第一换热器、第一离心机、第一暂存罐、甲醇回收釜、第二换热器、第一干燥器和第二暂存罐，第一酯化釜通过管路连通有第一甲醇罐和第一催化剂添加罐，第一酯化釜进口处设置有进料管，甲醇回收釜还连通有第一冷凝器，第一冷凝器连通有第一真空泵和第一甲醇收集罐；精生物柴油生产单元包括换热器、短程蒸馏器以及分别与短程蒸馏器连通的轻组分暂存罐、重组分暂存罐和真空泵；所述换热器与所述短程蒸馏器通过管路连通，第二暂存罐与换热器通过管路连通。本发明提高了生物柴油的生产效率及产品得率。

技术领域

本发明涉及油脂轻化工设备技术领域，特别是涉及一种生物柴油生产系统。

背景技术

生物柴油是典型的“绿色能源”，是一种清洁环保型可再生能源，一般由动植物油脂通过酯化和酯交换反应而得到。与石化柴油相比，生物柴油具有无毒、无硫、无芳香烃、十六烷值高、燃烧性能好等优点，是一种可以替代石化柴油的环保生物燃料。

生物柴油由C、H、O三种元素组成，并且氧元素含量较石化柴油高，在燃烧时有利于促进燃料的完全燃烧，可有效降低排放尾气中的碳氢化合物、一氧化碳、可吸入颗粒物和二氧化硫的含量，同时也减少了积碳等有损发动机的物质的产生。在我国大力发展生物柴油，对促进经济可持续发展、推进能源替代、控制城市大气污染及减轻环境压力具有非常重要的战略意义。

目前，制备生物柴油的主要原料是各种废弃动植物油脂以及油脂精炼过程中的副产物，如餐厨垃圾油、地沟油、煎炸废油、酸化油、脂肪酸脱臭馏出物等。

生物柴油的生产方法目前普遍采用酸或碱催化方法。所用的酸性催化剂通常是硫酸、磷酸、盐酸和有机磺酸等，其中浓硫酸因价格便宜、资源丰富，而成为最常用的酸性催化剂；所用的碱性催化剂一般首选NaOH、KOH和甲醇钠。

液体碱催化法具有反应温度低、速度快、收率高、对设备腐蚀小等特点，但由于其能与原料油中的游离脂肪酸发生皂化反应，皂的存在会使反应产物发生乳化现象，造成后续分离困难，因此，该方法对原料油的酸值和水分含量要求严格。液体酸催化法对原料要求比较低，但是反应产率低，设备腐蚀严重。

基于以上原因，在生物柴油的工业化生产中，普遍采用酸催化剂，而在设备选型上，通常采用搪瓷反应釜作为酯化或酯交换反应的核心设备，采用常规的塔式或釜式减压蒸馏生产精制生物柴油。常规的塔式减压蒸馏温度为220～230℃，减压蒸馏过程中需要回流比来平衡，夹带现象难以避免，会导致产品的酸值、游离甘油及总甘油三个项目的指标超标；在长时间蒸馏过程中，粗甲酯中的不饱和脂肪酸碳碳双键之间会发生聚合反应，导致植物沥青的生成，从而使产品得率大幅下降。在生产过程中，酯化或酯交换反应结束后，需中和酸或碱性催化剂，并进行水洗以除去中和产物，不可避免的会产生大量工业废水，给企业增加废水处理的成本。

此外，目前工业上生产的生物柴油是不同碳数脂肪酸甲酯的混合物，产品只能作为生物柴油售卖，附加值普遍不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物柴油生产系统，以解决上述现有技术存在的问题，提高生物柴油的生产效率和产品得率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种生物柴油生产系统，包括第一生产单元和精生物柴油生产单元；所述第一生产单元包括依次通过管路相连通的第一酯化釜、第一换热器、第一离心机、第一暂存罐、甲醇回收釜、第二换热器、第一干燥器和第二暂存罐，所述第一酯化釜通过管路连通有第一甲醇罐和第一催化剂添加罐，所述第一酯化釜进口处设置有进料管，所述甲醇回收釜还连通有第一冷凝器，所述第一冷凝器连通有第一真空泵和第一甲醇收集罐；所述精生物柴油生产单元包括换热器、短程蒸馏器以及分别与所述短程蒸馏器连通的轻组分暂存罐、重组分暂存罐和真空泵，所述换热器与所述短程蒸馏器通过管路连通，所述轻组分暂存罐与所述短程蒸馏器的底部连通，所述重组分暂存罐与所述短程蒸馏器的下部连通；所述第二暂存罐与所述换热器通过管路连通。