低温气相甲醇条件下制备生物柴油的设备及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及生物柴油制备领域，具体地说是一种气相甲醇法制生物柴油的设备及 方法。
【背景技术】
[0002] 生物柴油是一种环保的绿色能源，既能防止餐饮废油重返餐桌，作为燃料使用后 又能大大减排二氧化碳和PM2.5，近年来随着国家的鼓励，生物柴油运种能代替石化柴油的 新能源发展很快。
[0003] 目前气相甲醇法制生物柴油已广泛应用，基本原理是将高纯液体甲醇气化，W气 体形式与液相原料油反应，W浓硫酸做催化剂，生成生物柴油、甘油和水，水W气体形式被 甲醇气带走，含水甲醇气经精馈脱水后回用，静置后生物柴油与甘油、酸分离，再经减压蒸 馈后得到产品。
[0004] 运种方法方法的缺点是甲醇精馈塔投资大，耗能严重，并且操作时间长，产品颜色 深。
【发明内容】
[0005] 本发明为克服现有气相甲醇法制生物柴油中的缺陷，一是提供了一种生物柴油气 相法制备的方法;二是提供了一种本方法制备柴油的设备。
[0006] 本发明所采用的技术方案是： 一种低溫气相甲醇条件下制备生物柴油的设备，包括原料储罐、气液两相反应塔、冷凝 器、甲醇储罐、袋式过滤器和油品中间罐， 所述原料储罐通过管道与气液两相反应塔连接； 所述冷凝器一端通过管道与气液两相反应塔连接，冷凝器另一端通过管道与甲醇储罐 连接;所述袋式过滤器与油品中间罐连接;所述的气液两相反应塔顶部设置有催化剂投放 P; 所述的气液两相反应塔，其外部设置有蒸汽加热夹套，其内部下部安装有曝气板，曝气 板的底部与塔内甲醇进料管连接;该塔内甲醇进料管与甲醇储罐连接，且塔内甲醇进料管 上安装有甲醇进料蠕动累； 所述的气液两相反应塔，其中部设置有塔内油品吸料管，该塔内油品吸料管呈福射状 架装在曝气板上方，各塔内油品吸料管的上端均与出油管道连接，出油管道上安装有油品 出料累，且出油管道与袋式过滤器连接。
[0007] 塔内甲醇进料管为盘旋状态的管体，其位于整个气液两相反应塔的底部、曝气板 的下方。
[000引曝气板为圆形板体，其外圆周通过压紧件固定安装在气液两相反应塔的内壁上， 曝气板的板体上均布有微孔，孔径为15-30微米。
[0009]低溫气相甲醇条件下制备生物柴油的方法，按照W下步骤进行： a、 原料油从原料储罐排放到气液两相反应塔内，开启蒸汽，塔内升溫至75度~85度，保 溫； b、 打开催化剂投放口，人工精确投加固体酸催化剂和吸水树脂，关闭催化剂投放口； C、打开甲醇进料蠕动累，甲醇由甲醇储罐流出，经塔内甲醇进料管时高溫气化，产生的 甲醇气经曝气板后被切割成微小气泡，均匀分布于气液两相反应塔内； d、 持续反应1-3小时，未反应的纯净甲醇气体由塔顶采出经冷凝器冷凝后回流至甲醇 储罐;反应生成的水被吸水树脂吸收； e、 依次关闭甲醇进料蠕动累、蒸汽，待冷凝器不再有冷凝甲醇排出后，开启油品出料 累，塔内油品吸料管将油品采出，固体酸催化剂和吸水树脂同油品一起累出，经袋式过滤器 过滤后，油品进入油品中间罐暂存，过滤出来的固体酸催化剂和吸水树脂经过烘干脱水后 循环使用； f、 开启蒸馈累，油品经减压蒸馈或常压蒸馈后可制得优质生物柴油产品。
[0010] 固体酸催化剂为酸处理过的娃-侣±高溫烧制而成的球形颗粒，质量为油品质量 的1 %~3%;吸水树脂为纤维素类球形树脂，质量为油品质量的1 %~2%。
[0011] 甲醇进料蠕动累的预定流量为：甲醇每小时进料为油品质量的15%~55%。
[0012] 本发明的有益效果如下： 1、 本方法适合多种来源原料油或者多种来源混合的原料油，溫度低，反应速度快，是一 种绿色生产技术； 2、 采用吸水树脂吸收生产的水分，免去甲醇气精馈脱水的工序，并且经简单烘干操作 即可回收重复使用； 3、 本方法使用微孔气体曝气板，是气体被切割成微米级气泡，气液接触面积大，接触反 应更快更充分，流程所需时间最小可达到1小时，相比现有方法3~5个小时的反应时间，该方 法有反应时间短，生产能力高的特点； 4、 反应过程中由于使用了固体酸催化剂，避免硫酸对油脂的碳化作用，产品颜色浅，并 且避免的反应后中和的工序，缩短的生产流程，提高了生产效率； 5、 该方法设备总投资不大，也适合生物柴油企业技改升级。
【附图说明】
[0013] 图1为本发明的设备结构示意图。
[0014] 图2为本发明的曝气板结构示意图。
[0015] 图3为本发明曝气板表面结构示意图。
[0016] 图中：原料储罐1，原料计量累2，甲醇储罐3，甲醇进料蠕动累4，塔内甲醇进料管 5，曝气板6，蒸汽加热夹套7，蒸汽进口 8，蒸汽出口 9，气液两相反应塔10，催化剂投放口 11， 冷凝器12，冷却水进口 13，冷却水出口 14，塔内油品吸料管15，油品出料累16，袋式过滤器 17,油品中间罐18,蒸馈累19,压紧件20,微孔21。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
[0018] 参见附图1-3,本发明所公开的运种低溫气相甲醇条件下制备生物柴油的设备，包 括原料储罐1，原料计量累2，甲醇储罐3，甲醇进料蠕动累4，塔内甲醇进料管5，曝气板6，蒸 汽加热夹套7，蒸汽进口 8，蒸汽出口 9，气液两相反应塔10，催化剂投放口 11，冷凝器12，冷却 水进口 13，冷却水出口 14，塔内油品吸料管15，油品出料累16，袋式过滤器17，油品中间罐 18,蒸馈累19,压紧件20,微孔21。
[0019] 原料储罐通过管道与气液两相反应塔连接，该部分的管道上安装有原料计量累。
[0020] 冷凝器一端通过管道与气液两相反应塔连接，冷凝器另一端通过管道与甲醇储罐 连接。袋式过滤器与油品中间罐连接。气液两相反应塔顶部设置有催化剂投放口。冷凝器上 设置有冷却水进口和冷却水出口。
[0021] 气液两相反应塔，其外部设置有蒸汽加热夹套，该加热夹套上设置有蒸汽进口和 蒸汽出口，对反应塔内部进行加热。反应塔内部下部安装有曝气板，曝气板的底部与塔内甲 醇进料管连接。该塔内甲醇进料管与甲醇储罐连接，且塔内甲醇进料管与甲醇输送管道连 接，该甲醇输送管道上安装有甲醇进料蠕动累。塔内甲醇进料管为盘旋状态的管体，其位于 整个气液两相反应塔的底部、曝气板的下方。曝气板为圆形板体，其外圆周通过压紧件固定 安装在气液两相反应塔的内壁上，曝气板的板体上均布有微孔，孔径为15-30微米。曝气板 的外圆周用压紧件架起，曝气板与塔内隔板之间预留有一定的空隙，气体的甲醇先进入空 隙后，增大压强后，快速通过曝气板，并被微孔切割，形成小气泡