专利名称：一种脂肪酸甲酯酯化反应设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及化工设备领域，尤其涉及一种脂肪酸甲酯酯化反应设备。
背景技术：
脂肪酸甲酯是一种可再生能源，它来自可再生的植物油或动物脂肪，做为石油产品的替代品，由于其具有优良的环保性能，含硫量低，含氧量高，燃烧时排放的HC、CO等有害物质少，不仅可以减轻世界石油能源日益短缺的局面，而且还能降低空气污染物和二氧化碳的排放量，非常有利于环境保护，因此脂肪酸甲酯是一种新型绿色的环保能源。脂肪酸甲酯的生产一般使用脂肪酸与甲醇为原料，在催化剂作用下进行酯化反应得到脂肪酸甲酯
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广叩o脂肪酸甲酯的酯化反应一般在塔式反应釜和釜式反应釜中进行，其中使用较多的是釜式反应釜。一般的酯化反应设备包括间歇式酯化反应釜，配备一套精馏装置，精馏装置包括蒸发前冷凝器、蒸发器、精馏塔以及精馏后冷凝器。反应过程是使脂肪酸及过量甲醇在间歇式酯化反应釜内进行酯化反应，加热条件下进行回流反应，酯化反应完毕，未反应的甲醇从反应釜蒸出，然后经蒸发前冷凝器冷凝，再经精馏塔提纯，提纯后再次经精馏后冷凝器冷凝后回流至反应釜继续参与反应。由于每一台间歇式酯化反应釜需要配备一套甲醇精馏装置，因此设备投资高，操作复杂，反应时间长。而且由于反应过程甲醇需要经过多次蒸馏冷凝，因此不仅能源消耗高，而且操作复杂，反应时间长，生产效率低。目前公开的连续酯化反应设备如专利号为201020164759. 0的专利公开了一种可进行连续生产的酯化反应设备，包含有多级初级反应釜和终级反应釜，但是该生产设备在初级反应中不再补充甲醇气体，甲醇气体回收精制后返回终级反应釜，因此该设备由于初级反应釜尤其是串联末端的初级反应釜内甲醇因过量不足，导致初级酯化反应效果差，影响了整个酯化反应效率，限制了广量的进一步提闻。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中脂肪酸甲酯酯化反应设备在初级反应中存在的不足，提供一种初级反应效果好、生产效率高的脂肪酸甲酯酯化反应设备。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是一种脂肪酸甲酯酯化反应设备，所述反应设备包括相互串联的的多级初级反应釜、终级反应釜和精馏塔，每一级初级反应釜的液相出口连通下一级初级反应釜的液相进口，位于串联末端的初级反应釜的液相出口和气相出口分别连通终级反应釜的液相进口和精懼塔的进口，所述终极反应爸的气相出口连通位于串联始端的初级反应爸的液相进口，所述精馏塔的顶部出口并联有两个甲醇压缩机，所述两个甲醇压缩机的出口分别连通所述串联末端的初级反应釜的气相进口和终级反应釜的气相进口。作为一种改进，所述终级反应釜设有相互并联的三个终级反应釜，所述三个终极反应釜的气相出口分别连通位于串联始端的初级反应釜的液相进口。优选的，所述初级反应釜包括相互串联的三个初级反应釜，所述第三级初级反应釜的液相出口和气相出口分别连通每一个终级反应釜的液相进口和精馏塔的物料进口，所述两个甲醇压缩机的出口分别连通所述第三级初级反应釜的液相进口和每一个终级反应釜的气相进口。作为一种改进，所述反应设备还包括分离塔，所述第三级初级反应釜的气相出口通过分离塔连通所述精馏塔的进口。作为进一步的改进，所述反应设备还包括冷凝器，所述冷凝器的进口与所述精馏塔顶部出口连通，所述冷凝器的出口与所述精馏塔的上部回流口连通。由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是I、本实用新型精馏塔的顶部出口并联有两个甲醇压缩机，两个甲醇压缩机的出口分别连通串联末端的初级反应爸的液相进口和终级反应爸的气相进口，初级酯化反应不仅 可以分多级进行，而且在串联末端的初级反应釜通入回收精制后的甲醇气体，保证了串联末端的初级酯化反应效果，初级酯化反应完全，转化率提高，提高了整个酯化反应效果，反应时间相对现有技术大大缩短，进一步提高了产量。2、本实用新型的终级反应釜包括相互并联的三个，甲醇与初级反应后的半成品在第一个终级反应釜内酯化反应完毕后，将物料切换到第二或第三个终级反应釜继续进行酯化反应，因此实现了脂肪酸甲酯的连续生产。3、本实用新型在初级反应后甲醇进入精馏塔前设有分离塔，可以将气体甲醇中夹带的液体物料进行有效分离，避免了原料的浪费。4、本实用新型的精馏塔的顶部出口连通有冷凝器，所述冷凝器的出口与所述精馏塔的上部回流口连通，冷凝后的液体从回流口回流进精馏塔，与精馏塔内上升的气体进行相互传质传热，再进行一次精馏提纯，提高了精馏出的甲醇气体的纯度。
以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明。附图是本实用新型实施例的结构示意图。图中，I.初级反应釜；11.初级液相进口 ；12.初级液相出口 ；13.初级气相出口 ；
2.终级反应釜；21.终级气相进口；22.终级液相进口 ；23.终级气相出口 ；24.物料出口 ；
3.精馏塔；4.初级甲醇压缩机；5.终级甲醇压缩机；6.分离塔；7.冷凝器。
具体实施方式
如图所示，一种脂肪酸甲酯酯化反应设备，反应设备包括相互串联的的三级初级反应釜I、相互并联的三个终级反应釜2、精馏塔3、初级甲醇压缩机4、终级甲醇压缩机5、分离塔6和冷凝器7，每一级初级反应釜I的液相出口 12连通下一级初级反应釜的液相进口11，第三初级反应釜设有顶部的气相出口 13，第三初级反应釜的液相出口 12连通每一个终级反应釜2的液相进口 22，第三初级反应釜的气相出口 13通过分离塔6连通精馏塔3的进口，精馏塔3的顶部出口分别并联有初级甲醇压缩机4和终级甲醇压缩机5，初级甲醇压缩机4和终级甲醇压缩机5的出口分别连通第三初级反应釜的液相进口 11和终级反应釜的气相进口 21，三个终级反应釜的气相出口 23分别连通第一级初级反应釜的液相进口 11。精馏塔3顶部的气相出口还连通有冷凝器7，所述冷凝器7的出口与所述精馏塔3的上部回流口连通。本实用新型工作时，气体甲醇与脂肪酸从第一级初级反应釜I底部的初级液相进口 11进入第一级初级反应釜1，进行第一级初级反应，反应完毕的物料(包括脂肪酸甲酯、脂肪酸以及气体甲醇)从初级液相出口 12溢流至下一级初级反应釜进行第二级初级反应；第二级初级反应完毕的物料(包括脂肪酸甲酯、脂肪酸以及气体甲醇)溢流至第三级初级反应釜进行第三级初级反应，初级反应完毕后的半成品(包括脂肪酸甲酯，未反应的脂肪酸)溢流至相互并联的三个终级反应釜2中的一个中，未反应的气相甲醇从第三级初级反应釜的初级气相出口 13排出，先经过分离塔6，将气体甲醇中夹带的液体物料进行分离，然后去精馏塔3，在精馏塔3内经过蒸馏后进入冷凝器7冷凝后返回精馏塔3再次进行精馏提纯，浓度较高的气体甲醇从精馏塔3顶部出口排出，分别经过初级甲醇压缩机4和终级甲醇压缩机5进行增压后，分别通过初级液相进口 11和终级气相进口 21进入第三级初级反应 釜和终级反应釜2内，分别进行第三级初级酯化反应和终级酯化反应，终级酯化反应完毕的产品脂肪酸甲酯从终级反应釜的物料出口 24排出；此时将半成品及从终级甲醇压缩机5来的的甲醇切换到相互并联的另一个终级反应釜2继续进行反应，三个相互并联的终级反应釜2循环使用，在充分保证转化率的前提下，实现了脂肪酸甲酯的连续生产。本实用新型中甲醇经初级甲醇压缩机4和终级甲醇压缩机5增压后，可以实现在整个反应体系中以气相形式进行循环，提高了酯化反应效果。
权利要求1.一种脂肪酸甲酯酯化反应设备，所述反应设备包括相互串联的的多级初级反应釜、终级反应釜和精馏塔，每一级初级反应釜的液相出口连通下一级初级反应釜的液相进口，位于串联末端的初级反应釜的液相出口和气相出口分别连通终级反应釜的液相进口和精馏塔的进口，所述终极反应釜的气相出口连通位于串联始端的初级反应釜的液相进口，其特征在于所述精馏塔的顶部出口并联有两个甲醇压缩机，所述两个甲醇压缩机的出口分别连通所述串联末端的初级反应釜的气相进口和终级反应釜的气相进口。
2.如权利要求I所述的一种脂肪酸甲酯酯化反应设备，其特征在于所述终级反应釜设有相互并联的三个终级反应釜，所述三个终极反应釜的气相出口分别连通位于串联始端的初级反应爸的液相进口。
3.如权利要求2所述的一种脂肪酸甲酯酯化反应设备，其特征在于所述初级反应釜包括相互串联的三个初级反应釜，所述第三级初级反应釜的液相出口和气相出口分别连通每一个终级反应釜的液相进口和精馏塔的物料进口，所述两个甲醇压缩机的出口分别连通所述第三级初级反应釜的液相进口和每一个终级反应釜的气相进口。
4.如权利要求2所述的一种脂肪酸甲酯酯化反应设备，其特征在于所述反应设备还包括分离塔，所述第三级初级反应釜的气相出口通过分离塔连通所述精馏塔的进口。
5.如权利要求I至4所述的任一种脂肪酸甲酯酯化反应设备，其特征在于所述反应设备还包括冷凝器，所述冷凝器的进口与所述精馏塔顶部出口连通，所述冷凝器的出口与所述精馏塔的上部回流口连通。
专利摘要本实用新型公开了一种脂肪酸甲酯酯化反应设备，所述反应设备包括相互串联的的多级初级反应釜、终级反应釜和精馏塔，每一级初级反应釜的液相出口连通下一级初级反应釜的液相进口，位于串联末端的初级反应釜的液相出口和气相出口分别连通终级反应釜的液相进口和精馏塔的进口，所述终极反应釜的气相出口连通所述串联始端的初级反应釜的液相进口，所述精馏塔的顶部出口并联有两个甲醇压缩机，所述两个甲醇压缩机的出口分别连通所述串联末端的初级反应釜的液相进口和终级反应釜的气相进口。本实用新型初级酯化反应不仅可以分多级进行，而且保证了串联末端的初级反应效果，初级酯化反应完全，提高了整个酯化反应效果，反应时间相对现有技术大大缩短。
文档编号C11C3/04GK202509070SQ201220148560
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月10日 优先权日2012年4月10日
发明者刘斌, 朱培才, 赵修武, 韩立斌 申请人:潍坊大明生物科技有限公司