[实用新型]一种制备生物柴油的装置

说明书

一种制备生物柴油的装置，包括反应单元、脱醇单元、甘油分离单元、脱轻单元和蒸馏单元，以及相邻两个单元之间进行物料输送的管线，其特征在于，还包括连接于甘油分离单元和反应单元之间的物料循环管线，和/或连接于脱轻单元和反应单元之间的物料循环管线。按照本实用新型提供的装置，可高收率得到低酸值的生物柴油，而且反应装置可长周期连续平稳运行。

技术领域

本实用新型涉及一种制备生物柴油的装置。

背景技术

生物柴油可通过油脂与单羟基醇进行酯交换反应制得。酯交换反应指的是甘油三酯与单羟基醇(一般是低碳醇，如C₁－C₈的一元醇)进行的反应。它的反应产物中有脂肪酸酯，即生物柴油、单甘酯、二甘酯、甘油、醇和甘油三酯即原料。它的制备方法可分为酸催化法，碱催化法，超临界法等。

CN1412278A公开了一种酸催化法，用高酸值废动植物油制备生物柴油的方法，它用硫酸作为催化剂，按照原料脱水、酯化和酯交换、分相、脱色的工序进行，原料先在60～100℃，真空下脱水，然后，在40～85℃下，硫酸加入量2～6％，进行酯化和酯交换反应6小时，分出脂肪酸甲酯相，用活性白土在90～125℃脱色即可得生物柴油。

CN1473907A采用植物油精炼的下脚料及食用回收油为原料，催化剂由硫酸、盐酸、对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、萘磺酸等无机和有机酸复配而成，经酸化除杂、连续真空脱水、酯化、分层、减压蒸馏等工序进行生产，连续真空脱水的真空度-0.08～-0.09Mpa，温度60～95℃，脱水至水含量0.2％以下，酯化步骤催化剂加入量1～3％，酯化温度60～80℃，反应时间6小时。反应后产物先中和除去催化剂，然后，分层除去水，去水后产物经减压蒸馏得到生物柴油。

酸催化存在问题是反应速度比碱催化慢的多，另外，会有大量废酸、废水产生。

天然油脂中，通常含有游离脂肪酸，在游离脂肪酸较多的情况下，如直接用碱催化法，使用碱金属催化剂，会产生脂肪酸皂，这样碱金属催化剂要过量并且使脂肪酸酯层与甘油层分离变困难，为避免这些问题，DE3444893公开了一种方法，首先，对油料进行预酯化处理，用酸催化剂、常压、50～120℃，将游离脂肪酸与醇进行酯化，然后加入过量的碱金属催化剂先中和预酯化遗留的酸催化剂，再进行酯交换反应，碱金属催化剂的需要量会有较大增加。采用预酯化工艺存在问题是工艺流程长、步骤多、设备投资、能耗大幅上升，另外，需把酸性、碱性催化剂从反应过程及产物中除去，需用大量的洗涤水，会产生大量废水。副产物甘油浓度低，回收困难。

PCT/JP99/0543公开了一种油脂和一元醇反应制备脂肪酸酯的方法，在270～280℃，11～12MPa下，将甲醇同油料反应，脂肪酸甲酯生成率为55～60％。

CN 206188758U公开了一种生物柴油生产装置，该装置包括反应单元、分离单元和蒸馏单元，还包括循环单元，所述循环单元有两种布置方式，第一种与所述蒸馏单元的塔釜物料输出端口连通，用于将所述重组分中的至少部分循环送入所述酯化反应器中。由于生物柴油蒸馏塔釜底含有大量重质物，甚至沥青状物质，如果将其循环至反应器，易在反应器内形成沉积，也会造成高压反应单元内管线堵塞，反应系统无法长周期平稳运行。循环单元的第二种布置方式是将减压蒸馏塔釜物料再进行深度蒸馏，并将蒸出馏分进行循环。由于高真空蒸馏次数增加，采用这种方式会使装置能耗显著增加。

实用新型内容

本申请提供一种制备生物柴油的装置，采用该装置反应收率≥95％，脂肪酸单酯纯度可达99％，可高收率得到低酸值的生物柴油，而且反应系统可以长周期平稳运行。

本申请提供的制备生物柴油的装置，包括反应单元、脱醇单元、甘油分离单元、脱轻单元和蒸馏单元，以及相邻两个单元之间进行物料输送的管线，其特征在于，还包括连接于甘油分离单元和反应单元之间的物料循环管线，或者连接于脱轻单元和反应单元之间的物料循环管线。