專利名稱：生物柴油低餾分連續(xù)脫除裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)化工產(chǎn)品生物柴油的生產(chǎn)設(shè)備，具體涉及生物柴油低餾分連續(xù)脫除裝置。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)生物柴油公司以廢舊動(dòng)植物油(如地溝油、潲水油)為原料,將廢舊動(dòng)植物油中的油脂、脂肪酸與甲醇反應(yīng)生成生物柴油(脂肪酸甲酯)。由于廢舊動(dòng)植物油來(lái)源復(fù)雜性，在收集、加工、運(yùn)輸、儲(chǔ)存過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)酸敗和降解過(guò)程，生成部分中、短鏈脂肪酸、醛、酮等低餾分物，也有一些是由于包裝鐵桶殘留其他物質(zhì)如油漆、溶劑、礦物油等混入原料油中。在這些低餾分物中，有些在生物柴油甲酯化合成過(guò)程中，轉(zhuǎn)化為低餾分酯類，如中、短鏈脂肪酸與甲醇反應(yīng)，生成低餾分脂肪酸甲酯。含有低餾分的生物柴油在柴油汽車使用過(guò)程當(dāng)中，對(duì)汽車輸油橡膠管發(fā)生溶脹作用，會(huì)影響到橡膠管使用壽命等。上述這些低餾分物，如果在生物柴油蒸餾生產(chǎn)過(guò)程中不脫除的話，將嚴(yán)重影響生物柴油質(zhì)量，其閃點(diǎn)、十六烷值等質(zhì)量指標(biāo)難以達(dá)到GB/T20828-2007《柴油機(jī)燃料調(diào)合用生物柴油(BD100)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。因此必須經(jīng)過(guò)蒸餾脫除處理，才能使生物柴油達(dá)到使用要求?，F(xiàn)有生物柴油中的低餾分主要用如圖1 圖4(不同結(jié)構(gòu)內(nèi)塔板)所示閃蒸塔脫除為主，具體使用操作過(guò)程為:開啟與管口 A連接的真空系統(tǒng)，當(dāng)閃蒸塔達(dá)到一定真空度后，用泵將粗生物柴油經(jīng)B進(jìn)口連續(xù)輸入閃蒸塔內(nèi)塔板，液體依重力作用，自上往下流動(dòng)，低餾分物在高真空狀態(tài)下降壓、汽化、解析，經(jīng)A出口被抽出。雖然粗生物柴油在閃蒸塔內(nèi)，通過(guò)閃蒸達(dá)到脫除部分低餾分物的目的，但由于閃蒸塔內(nèi)塔板表面積較小，影響到液體換熱面積，存在著對(duì)低餾分物脫除不徹底缺陷，使生產(chǎn)出生物柴油存在異味，閃點(diǎn)、十六烷值、酸值波動(dòng)性大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)品應(yīng)用受到限制。由于低餾分物存在，對(duì)后續(xù)生物柴油蒸餾生產(chǎn)影響較大，出現(xiàn)真空度低，產(chǎn)品色澤深，能耗高，產(chǎn)量低，轉(zhuǎn)化率低等問(wèn)題，影響到生物柴油正常生產(chǎn)，同時(shí)影響產(chǎn)品質(zhì)量。為了克服閃蒸塔存在著脫除低餾分物效果有限問(wèn)題，保證生產(chǎn)裝置正常運(yùn)行，有必要設(shè)計(jì)一套生物柴油低餾分連續(xù)脫除裝置，從而穩(wěn)定和提高生物柴油產(chǎn)量和質(zhì)量，使生物柴油質(zhì)量達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種生物柴油低餾分連續(xù)脫除裝置，實(shí)現(xiàn)在合成生物柴油時(shí)對(duì)低沸物的連續(xù)徹底脫除，不僅生產(chǎn)效率高而且產(chǎn)品質(zhì)量既好又穩(wěn)定。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明生物柴油低餾分連續(xù)脫除裝置包括進(jìn)料泵、用于粗生物柴油與導(dǎo)熱油換熱的熱交換器、雙層蒸餾塔、再沸器、泵前冷凝器、高溫循環(huán)泵和高真空機(jī)組；進(jìn)料管道經(jīng)進(jìn)料泵和熱交換器后接入雙層蒸餾塔的粗生物柴油進(jìn)口 a ;所述雙層蒸餾塔設(shè)有回流調(diào)節(jié)閥d，塔內(nèi)中下部設(shè)篩板溢流管f，粗生物柴油進(jìn)口 a位于篩板溢流管f上方，塔頂冷凝器下方設(shè)低餾分出口 b，設(shè)在塔頂?shù)母哒婵粘隹?c通過(guò)管道經(jīng)泵前冷凝器后接高真空機(jī)組，位于雙層蒸餾塔底部的粗生物柴油出口 e接下一級(jí)蒸餾裝置；高溫循環(huán)泵入口接蒸餾塔底部，出口經(jīng)再沸器后返回蒸餾塔內(nèi)篩板溢流管f下方。采用上述結(jié)構(gòu)生物柴油低餾分連續(xù)脫除裝置具有以下效果:
1、粗生物柴油經(jīng)過(guò)熱交換器后進(jìn)料，提高進(jìn)蒸餾塔溫度和低餾分物分離效果；
2、粗生物柴油與250°C導(dǎo)熱油進(jìn)行熱交換，將粗生物柴油溫度提高到200°C左右進(jìn)入雙層蒸餾塔中部箱式分布器，粗生物柴油中的低餾分在高真空狀態(tài)下蒸餾、解析、分離；
3、將粗生物柴油輸入到雙層蒸餾塔內(nèi)中部填料層與篩板層之間箱式分布器，由于受到蒸餾塔內(nèi)向上熱介質(zhì)的推動(dòng)作用，低餾分物汽化被高真空機(jī)組抽出，從而與生物柴油分離；
4、蒸餾塔內(nèi)采用波紋填料和篩板增加表面積，提高塔內(nèi)液體換熱面積，增加了粗生物柴油在蒸餾塔內(nèi)多次分餾過(guò)程，同時(shí)為了防止粗生物柴油中的油泥和脂肪酸皂堵塞，蒸餾塔下層采用篩板結(jié)構(gòu)，并在每層篩板布置數(shù)個(gè)溢流管(f)，防止蒸餾塔堵塞，提高蒸餾生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定性；
5、通過(guò)調(diào)節(jié)蒸餾塔回流閥(d)，減少生物柴油隨低餾分物從蒸餾塔(b)口蒸出，提高生物柴油蒸餾得率；
6、采用大流量高溫循環(huán)泵和換熱面積較大的再沸器，有利于雙層蒸餾塔內(nèi)溫度穩(wěn)定，同時(shí)有利于粗生物柴油蒸餾分離；
7、選用高真空機(jī)組提高蒸餾真空度，有利于低餾分物在較低溫度下汽化分離，提高分離效果，達(dá)到節(jié)能降耗目的。
圖1 圖4為現(xiàn)有技術(shù)生物柴油中的低餾分脫除裝置閃蒸塔結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明生物柴油低餾分連續(xù)脫除裝置結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中各標(biāo)號(hào):進(jìn)料泵1、熱交換器(粗生物柴油一導(dǎo)熱油換熱)2、雙層蒸餾塔3、再沸器4、高溫循環(huán)泵5、高真空機(jī)組6、泵前冷凝器7、粗生物柴油進(jìn)口 a、低餾分物出口 b、高真空出口 C、回流調(diào)節(jié)閥d、粗生物柴油出口 e、篩板溢流管f。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明生物柴油低餾分連續(xù)脫除裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如附圖所示，本發(fā)明生物柴油低餾分連續(xù)脫除裝置包括進(jìn)料泵1、用于粗生物柴油與導(dǎo)熱油換熱的熱交換器2、雙層蒸餾塔3、再沸器4、泵前冷凝器7、高溫循環(huán)泵5和高真空機(jī)組6 ;進(jìn)料管道經(jīng)進(jìn)料泵I和熱交換器2后接入雙層蒸餾塔3的粗生物柴油進(jìn)口 a ;所述雙層蒸餾塔3設(shè)有回流調(diào)節(jié)閥d，塔內(nèi)中下部設(shè)篩板溢流管f，粗生物柴油進(jìn)口 a位于篩板溢流管f上方，塔頂冷凝器下方設(shè)低餾分出口 b，設(shè)在塔頂?shù)母哒婵粘隹?c通過(guò)管道經(jīng)泵前冷凝器7后接高真空機(jī)組6，位于雙層蒸餾塔底部的粗生物柴油出口 e接下一級(jí)蒸餾裝置；高溫循環(huán)泵5入口接蒸餾塔底部，出口經(jīng)再沸器4后返回蒸餾塔內(nèi)篩板溢流管f下方。 操作時(shí)，粗生物柴油由進(jìn)料泵(I)輸送，與導(dǎo)熱油熱交換器(2)換熱后進(jìn)入雙層蒸餾塔中部箱式分布器，粗生物柴油在高真空狀態(tài)下蒸餾，其中一部分低餾分物被高真空機(jī)組(6)直接抽到泵前冷凝器(7) ，另外一部分經(jīng)蒸餾塔塔頂冷凝器冷凝后從(b) 口蒸出；為了強(qiáng)化蒸餾效果，用大流量高溫循環(huán)泵5從蒸餾塔(3)底部抽出粗生物柴油，經(jīng)再沸器(4)加熱后返回蒸餾塔內(nèi)蒸餾，脫除大部分低餾分的生物柴油；從雙層蒸餾塔底部(e) 口自流到下一級(jí)蒸餾裝置，并蒸餾出低餾分含量低的生物柴油，該生物柴油達(dá)到GB/T20828-2007《柴油機(jī)燃料調(diào)合用生物柴油(BD100)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。以下根據(jù)不同工藝參數(shù)列出6個(gè)實(shí)施例:
1、在粗生物柴油進(jìn)料量8.5m3/h，進(jìn)料溫度200°C，真空度(絕壓)700Pa下，蒸餾出生物柴油中的低餾分(含肉豆蘧酸甲酯以下的中、短鏈酯)含量，由改造前的1.00%下降至
0.50% ；
2、在粗生物柴油進(jìn)料量8.0m3A,進(jìn)料溫度205°C，真空度(絕壓)600Pa下，蒸餾出生物柴油中的低餾分(含肉豆蘧酸甲酯以下的中、短鏈酯)含量，由改造前的1.00%下降至
0.45% ；
3、在粗生物柴油進(jìn)料量7.8m3/h,進(jìn)料溫度203°C，真空度(絕壓)580Pa下，蒸餾出生物柴油中的低餾分(含肉豆蘧酸甲酯以下的中、短鏈酯)含量，由改造前的1.00%下降至
0.43% ；
4、在粗生物柴油進(jìn)料量9.0m3A,進(jìn)料溫度200°C，真空度(絕壓)750Pa下，蒸餾出生物柴油中的低餾分(含肉豆蘧酸甲酯以下的中、短鏈酯)含量，由改造前的1.00%下降至
0.52% ；
5、在粗生物柴油進(jìn)料量8.8m3/h，進(jìn)料溫度201°C，真空度(絕壓)730Pa下，蒸餾出生物柴油中的低餾分(含肉豆蘧酸甲酯以下的中、短鏈酯)含量，由改造前的1.00%下降至
0.51% ；
6、在粗生物柴油進(jìn)料量8.3m3/h,進(jìn)料溫度200°C，真空度(絕壓)650Pa下，蒸餾出生物柴油中的低餾分(含肉豆蘧酸甲酯以下的中、短鏈酯)含量，由改造前的1.00%下降至
0.45%。
權(quán)利要求
1.一種生物柴油低餾分連續(xù)脫除裝置，其特征是，它包括進(jìn)料泵(I)、用于粗生物柴油與導(dǎo)熱油換熱的熱交換器(2)、雙層蒸餾塔(3)、再沸器(4)、泵前冷凝器(7)、高溫循環(huán)泵(5 )和高真空機(jī)組(6 );進(jìn)料管道經(jīng)進(jìn)料泵(I)和熱交換器(2 )后接入雙層蒸餾塔(3 )的粗生物柴油進(jìn)口 a ;所述雙層蒸餾塔(3)設(shè)有回流調(diào)節(jié)閥d，塔內(nèi)中下部設(shè)篩板溢流管f，粗生物柴油進(jìn)口 a位于篩板溢流管f上方，塔頂冷凝器下方設(shè)低餾分出口 b，設(shè)在塔頂?shù)母哒婵粘隹?c通過(guò)管道經(jīng)泵前冷凝器(7)后接高真空機(jī)組(6)，位于雙層蒸餾塔底部的粗生物柴油出口 e接下一級(jí)蒸餾裝置；高溫循環(huán)泵(5)入口接蒸餾塔底部，出口經(jīng)再沸器(4)后返回蒸餾塔內(nèi)篩板溢流管f下方。 ·
全文摘要
本發(fā)明公開了生物柴油低餾分連續(xù)脫除裝置，包括進(jìn)料泵(1)、熱交換器(2)、雙層蒸餾塔(3)、再沸器(4)、泵前冷凝器(7)、高溫循環(huán)泵(5)和高真空機(jī)組(6)；進(jìn)料泵接熱交換器后接蒸餾塔的粗生物柴油進(jìn)口a；蒸餾塔設(shè)有回流調(diào)節(jié)閥d，塔內(nèi)中下部設(shè)篩板溢流管f，粗生物柴油進(jìn)口a位于篩板溢流管f上方，塔頂冷凝器下方設(shè)低餾分出口b，設(shè)在塔頂?shù)母哒婵粘隹赾接泵前冷凝器后再接高真空機(jī)組，位于塔底的粗生物柴油出口e接下一級(jí)蒸餾裝置；高溫循環(huán)泵入口接蒸餾塔底部，出口經(jīng)再沸器后返回篩板溢流管f下方。采用該結(jié)構(gòu)的生物柴油低餾分連續(xù)脫除裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)低沸物的連續(xù)徹底脫除，不僅生產(chǎn)效率高而且產(chǎn)品質(zhì)量既好又穩(wěn)定。
文檔編號(hào)C11B3/12GK103215128SQ20131015819
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月2日
發(fā)明者葉活動(dòng), 羅丹明, 羅敏健 申請(qǐng)人:龍巖卓越新能源股份有限公司