本发明涉及生物质能领域，具体地说是一种低硫分生物柴油的生产工艺及设备。
背景技术：
生物柴油是一种含硫低的绿色能源，常规生产工艺所得的产品即可到达国Ⅳ标准，而近年来随着柴油用量的逐年增加，车用柴油的升级换代，生产高质量、高牌号的柴油已成为必然，石化柴油生产企业大多已提标至国Ⅴ，而生物柴油现有生产工艺已经不能满足国Ⅴ标准要求，而现有脱硫技术都是针对于石化柴油而研制，无法用于生物柴油脱硫。
技术实现要素：
本发明针对背景技术中提及的技术缺陷，一是提供一种低硫分生物柴油的生产设备，二是提供一种应用这种设备生产低硫分生物柴油的工艺，并使生物柴油产品的硫含量低于国Ⅴ标准。本发明采用的技术方案是：一种高品质低硫分生物柴油的生产设备，包括曝气反应池、蝶式离心机、超声波箱、油水分离罐、常压蒸馏塔、原料暂存罐、酯化反应器和真空蒸馏塔；其中：曝气反应池通过管道分别与食盐水供应源和原料油供应源连接，该处管道上分别装有相匹配的食盐水进料泵和原料油进料泵；曝气反应池通过管道与蝶式离心机连接，该处管道上装有第一油水混合液输送泵；蝶式离心机通过管道与超声波箱连接；超声波箱通过管道与油水分离罐连接，该处管道上装有第二油水混合液输送泵；所述超声波箱还通过管道与清水源连接，该处管道上装有清水进料泵；油水分离罐通过管道与常压蒸馏塔连接，该处管道上装有原料油泵；常压蒸馏塔通过管道与原料暂存罐连接；原料暂存罐通过管道与酯化反应器连接，该处管道上装有原料输送泵；原料暂存罐和常压蒸馏塔的上部通过管道连接，形成低沸点物质出口；酯化反应器通过管道与真空蒸馏塔连接，该处管道上装有粗生物柴油输送泵。曝气反应池为廊道式结构，其底部设置有曝气板；反应器内油水质量比为2:1-1:2，食盐水浓度为0.1%-1%；所述曝气板的气水比为2：1-8：1。超声波箱中，超声波的频率设定为5-15MHz。一种高品质低硫分生物柴油的生产工艺，按照以下步骤进行。a、开启原料油进料泵、食盐水进料泵向曝气反应池进液，原料油在曝气反应池中停留10min～40min，连续进料，连续采出；b、开启第一油水混合液输送泵，连续向蝶式离心机进料，废液排放至污水处理厂，一级脱硫原料油采出至下一步脱硫工序；c、一级脱硫原料油进料至超声波箱，开启清水进料泵，并打开超声波，经第二油水混合液输送泵输送至油水分离罐，静置分离得到二级脱硫原料油；d、原料油泵将二级脱硫原料油连续泵入常压蒸馏塔中，控制采出温度：小于120℃的采出液经低沸点物质出口采出至厂区锅炉燃烧，大于120℃的采出液为三级脱硫原料油，采出至原料暂存罐暂存，常压蒸馏塔底排出的高粘度物质为植物沥青；e、开启原料输送泵，将三级脱硫原料油泵入酯化反应器中进行酯化反应，反应完成后，废液排放至污水处理厂，反应所得粗生物柴油经粗生物柴油输送泵输送至真空精馏塔进行真空精馏；f、真空蒸馏塔塔顶采出含硫较高轻组分经高硫分物质出口采出至厂区锅炉燃烧，高品质低硫分生物柴油经高品质生物柴油出口采出，塔底植物沥青采出。一级脱硫原料油和清水进入超声波箱内，其油水质量比例为2:1-1:2，一级脱硫油在超声波箱中停留10min～30min。真空精馏塔塔顶温度90-100℃。本发明的具有以下特点：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，用这种方法处理生物柴油原料油所出的油脂硫含量低，色号小；2、整个工艺综合利用原料油，得到高品质油和植物沥青两种产品，高含硫轻组分作为厂区热源得以充分利用；3、本方法收率达到90%以上，是一种保证收率前期下提高产品标准的切实有效方法；4、本方法采用两头脱硫方式，即保证源头硫的脱除，又保证加工过程中混入硫的脱除；5、该方法设备总投资不大，适合生物柴油企业技改升级。附图说明图1为本发明的整体结构示意图。图中：原料油进料泵1，食盐水进料泵2，曝气反应池3，曝气板4，第一油水混合液输送泵5，蝶式离心机6，废液7，清水进料泵8，超声波箱9，第二油水混合液输送泵10，油水分离罐11，原料油泵12，植物沥青13，常压蒸馏塔14，原料暂存罐15，原料输送泵16，酯化反应器17，废液排放18，粗生物柴油输送泵19，真空精馏塔20,高品质生物柴油出口21，高硫分物质出口22，植物沥青23，低沸点物质出口24。具体实施方式下面通过具体实施例对本发明进行详述。参见附图1，本发明所公开的这种生物柴油的生产设备，主要是为生产一种高品质低硫分的生物柴油。主要包括原料油进料泵1，食盐水进料泵2，曝气反应池3，曝气板4，第一油水混合液输送泵5，蝶式离心机6，废液7，清水进料泵8，超声波箱9，第二油水混合液输送泵10，油水分离罐11，原料油泵12，第一植物沥青排出口13，常压蒸馏塔14，原料暂存罐15，原料输送泵16，酯化反应器17，废液排放口18，粗生物柴油输送泵19，真空精馏塔20,高品质生物柴油出口21，高硫分物质出口22，第二植物沥青排出口23，低沸点物质出口24。曝气反应池通过管道分别与食盐水供应源和原料油供应源连接，该处管道上分别装有相匹配的食盐水进料泵和原料油进料泵。曝气反应池为廊道式结构，其底部设置有曝气板；反应器内油水质量比为2:1-1:2，食盐水浓度为0.1%-1%；所述曝气板的气水比为2：1-8：1。曝气反应池通过管道与蝶式离心机连接，该处管道上装有第一油水混合液输送泵。蝶式离心机通过管道与超声波箱连接；蝶式离心机中的废液由其底部的排污口排出。超声波箱通过管道与油水分离罐连接，该处管道上装有第二油水混合液输送泵；所述超声波箱还通过管道与清水源连接，该处管道上装有清水进料泵；超声波箱中，超声波的频率设定为5-15MHz。油水分离罐通过管道与常压蒸馏塔连接，该处管道上装有原料油泵；常压蒸馏塔通过管道与原料暂存罐连接，常压蒸馏塔底部为第一植物沥青排出口。原料暂存罐通过管道与酯化反应器连接，该处管道上装有原料输送泵；原料暂存罐和常压蒸馏塔的上部通过管道连接，形成低沸点物质出口。酯化反应器通过管道与真空蒸馏塔连接，该处管道上装有粗生物柴油输送泵。酯化反应器的底部设置有废液排放口。真空蒸馏塔中上部为高品质生物柴油出口，顶部为高硫分物质出口，底部为第二植物沥青排出口。应用上述设备制备高品质低硫分生物柴油的工艺，按照以下步骤进行。a、开启原料油进料泵、食盐水进料泵向曝气反应池进液，曝气反应器为廊道式，反应池中油水比例为2:1～1:2，食盐水浓度0.1%～1%，开启曝气板，气水比为2：1～8：1，原料油在曝气反应池中停留10min～40min连续进料，连续采出。b、开启油水混合液输送泵，连续向蝶式离心机进料，废液排放至污水处理厂，一级脱硫原料油采出至下一步脱硫工序。c、一级脱硫原料油进料至超声波箱，开启清水进料泵，并打开超声波，油水比例为2:1～1:2，频率设定为5～15MHz，以产生空化声音为参照（去掉表面活性剂），一级脱硫油在超声波箱中停留10min～30min，经油水混合液输送泵输送至油水分离罐静置分离得到二级脱硫原料油。d、原料油泵将二级脱硫原料油连续泵入常压蒸馏塔中，控制采出温度，小于120℃的采出液经低沸点物质出口采出至厂区锅炉燃烧，大于120℃的采出液为三级脱硫原料油采出至原料暂存罐暂存，塔底第一植物沥青排出口采出高粘度的植物沥青。e、开启原料输送泵，将三级脱硫原料油泵入酯化反应器中进行酯化反应，反应完成后，废液排放至污水处理厂，反应所得粗生物柴油经粗生物柴油输送泵输送至真空精馏塔进行真空精馏。f、控制真空精馏塔塔顶温度90-100℃，塔顶采出含硫较高轻组分经高硫分物质出口采出至厂区锅炉燃烧，高品质低硫分生物柴油经高品质生物柴油出口采出，塔底的第二植物沥青排出口采出植物沥青。实施例1地沟油（硫含量为350mg/Kg）10吨，泵入曝气反应池3，油水比例为1:1，食盐水浓度0.5%，开启曝气板4，气水比为5:1，地沟油在曝气反应池3中停留20min，经过曝气反应后离心，去除了地沟油中大量含硫杂质蛋白质、胶质等，离心机出料直接进入超声波箱9，同时开启清水进料泵8，油水比例为1:1，超声波频率开启至10MHz，油水混液在超声空化的作用下，产生自由基以及湮灭气泡，地沟油在超声波箱9中停留20min，使含硫洗涤用品等表面活性剂脱除至废水中，静置分水得到二级脱硫原料油，原料油泵12将二级脱硫原料油连续泵入常压蒸馏塔14中，控制采出温度，小于120℃的采出液经低沸点物质出口24采出至厂区锅炉燃烧，轻组分的采出保证小分子含硫有机物的脱除，大于120℃的采出液为三级脱硫原料油采出至原料暂存罐15暂存，塔底高粘度物质为植物沥青13。开启原料输送泵16，将三级脱硫原料油泵入酯化反应器17中进行酯化反应，反应完成后，废液排放18至污水处理厂，反应所得粗生物柴油经粗生物柴油输送泵19输送至真空精馏塔20进行真空精馏，控制真空精馏塔20塔顶温度97℃，塔顶采出含硫较高轻组分经高硫分物质出口22采出至厂区锅炉燃烧，塔底植物沥青23采出，高品质低硫分生物柴油经高品质生物柴油出口21采出，产品质量达到国Ⅴ标准，且硫含量低于10mg/Kg。实施例2泔水油（硫含量为300mg/Kg）10吨，泵入曝气反应池3，油水比例为1:2，食盐水浓度0.3%，开启曝气板4，气水比为3:1，泔水油在曝气反应池3中停留40min，经过曝气反应后离心，去除了地沟油中大量含硫杂质蛋白质、胶质等，离心机出料直接进入超声波箱9，同时开启清水进料泵8，油水比例为2:1，超声波频率开启至6MHz，油水混液在超声空化的作用下，产生自由基以及湮灭气泡，泔水油在超声波箱9中停留10min，使含硫洗涤用品等表面活性剂脱除至废水中，静置分水得到二级脱硫原料油，原料油泵12将二级脱硫原料油连续泵入常压蒸馏塔14中，控制采出温度，小于120℃的采出液经低沸点物质出口24采出至厂区锅炉燃烧，轻组分的采出保证小分子含硫有机物的脱除，大于120℃的采出液为三级脱硫原料油采出至原料暂存罐15暂存，塔底高粘度物质为植物沥青13。开启原料输送泵16，将三级脱硫原料油泵入酯化反应器17中进行酯化反应，反应完成后，废液排放18至污水处理厂，反应所得粗生物柴油经粗生物柴油输送泵19输送至真空精馏塔20进行真空精馏，控制真空精馏塔20塔顶温度95℃，塔顶采出含硫较高轻组分经高硫分物质出口22采出至厂区锅炉燃烧，塔底植物沥青23采出，高品质低硫分生物柴油经高品质生物柴油出口21采出，产品质量达到国Ⅴ标准，且硫含量低于10mg/Kg。