一種生物柴油催化裂解設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種生物柴油催化裂解設(shè)備，包括依次連接的裂解爐、催化罐、換熱器和儲(chǔ)油罐，首先通過(guò)裂解爐將原料汽化分離出重油，再通過(guò)催化罐將油汽催化裂解成低分子量的汽油及柴油，然后通過(guò)換熱器將油汽冷卻為液態(tài)油并除去其中的不凝氣雜質(zhì)，最后通過(guò)儲(chǔ)油罐收集液態(tài)油并利用密度差原理分離出油中夾雜的水分，最終得到產(chǎn)品質(zhì)量符合汽油及柴油生產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)的生物柴油。本實(shí)用新型提供的生物柴油催化裂解設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好。
【專利說(shuō)明】一種生物柴油催化裂解設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及生物能源設(shè)備領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種生物柴油催化裂解設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]生物柴油(B1diesel)提煉的原料來(lái)自動(dòng)植物油，普遍用于拖拉機(jī)、卡車(chē)、船舶等。它是指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕櫚等，野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動(dòng)物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過(guò)催化裂解、酯交換等工藝制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物質(zhì)能源的一種，它是生物質(zhì)利用熱裂解等技術(shù)得到的一種長(zhǎng)鏈脂肪酸的單烷基酯。生物柴油是含氧量高的復(fù)雜有機(jī)成分的混合物，這些混合物主要是一些分子量大的有機(jī)物，如:脂肪酸甲酯、十六烷烴、十八烷烴等。復(fù)合型生物柴油是以廢棄的動(dòng)植物油、廢機(jī)油及煉油廠的副產(chǎn)品為原料，再加入催化劑，經(jīng)專用設(shè)備和特殊工藝合成。
[0003]目前，用于生產(chǎn)生物柴油的設(shè)備和工藝比較落后，生產(chǎn)線繁冗，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量差，很難滿足汽油及柴油的生產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、產(chǎn)品質(zhì)量好的生物柴油催化裂解設(shè)備。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種生物柴油催化裂解設(shè)備，包括依次連接的裂解爐、催化罐、換熱器和儲(chǔ)油罐；
[0007]所述裂解爐包括爐體和爐體底座，所述爐體的頂部開(kāi)設(shè)有進(jìn)料口和一個(gè)以上的油蒸汽出口，所述爐體的底部開(kāi)設(shè)有排渣口，所述爐體的側(cè)面設(shè)置有一個(gè)以上的加熱器安裝管；
[0008]所述催化罐包括催化罐體，所述催化罐體內(nèi)填裝有催化劑，所述催化罐體的底部開(kāi)設(shè)有第一進(jìn)氣口，所述催化罐體的頂部開(kāi)設(shè)有第一出氣口，所述第一進(jìn)氣口上設(shè)置有篩板；
[0009]所述換熱器包括換熱筒體，所述換熱筒體的頂部開(kāi)設(shè)有第二進(jìn)氣口，所述換熱筒體的底部開(kāi)設(shè)有第二出氣口，所述換熱筒體內(nèi)分隔出一換熱腔，所述換熱腔內(nèi)設(shè)置有進(jìn)氣盤(pán)管，所述進(jìn)氣盤(pán)管的兩端開(kāi)口分別與所述第二進(jìn)氣口和第二出氣口相連通，所述換熱筒體的側(cè)面開(kāi)設(shè)有與所述換熱腔相連通的進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口靠近換熱腔的頂部，所述出水口靠近換熱腔的底部；
[0010]所述儲(chǔ)油罐包括儲(chǔ)油罐體和底座，所述儲(chǔ)油罐體的頂部開(kāi)設(shè)有不凝氣出口、壓力變送器安裝口和一個(gè)以上的進(jìn)油口，所述儲(chǔ)油罐體的底部開(kāi)設(shè)有出油口 ；
[0011]所述油蒸汽出口與第一進(jìn)氣口密封連接，所述第一出氣口與第二進(jìn)氣口密封連接，所述第二出氣口與進(jìn)油口密封連接。
[0012]其中，所述爐體和儲(chǔ)油罐體上靠近頂部的位置分別開(kāi)設(shè)有人孔，所述催化罐體上靠近頂部的位置開(kāi)設(shè)有手孔。
[0013]其中，所述爐體的頂部開(kāi)設(shè)有安全閥安裝口。
[0014]其中，所述爐體上靠近頂部的位置設(shè)置有第一液位計(jì)，所述爐體上靠近底部的位置設(shè)置有第二液位計(jì)。
[0015]其中，所述儲(chǔ)油罐體上靠近頂部的位置設(shè)置有第三液位計(jì)，所述儲(chǔ)油罐體上靠近底部的位置設(shè)置有第四液位計(jì)。
[0016]其中，所述油蒸汽出口與第一進(jìn)氣口通過(guò)突面板式平焊鋼制管法蘭連接。
[0017]其中，所述第一出氣口與第二進(jìn)氣口之間、以及第二出氣口與進(jìn)油口之間分別通過(guò)管路連接。
[0018]其中，所述爐體由鋼板表層和保溫棉夾層組成。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果在于:通過(guò)采用汽化、催化裂解、冷凝、油水分離的工藝方法，設(shè)計(jì)出由裂解爐、催化罐、換熱器和儲(chǔ)油罐組成的生物柴油催化裂解設(shè)備，整個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好,很好地滿足了汽油及柴油的生產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2所示為圖1的俯視圖。
[0022]圖3所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的裂解爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的催化罐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5所示為圖4的仰視圖。
[0025]圖6所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的換熱器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖7所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的儲(chǔ)油罐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0028]1-裂解爐；10-爐體；11-爐體底座；100-進(jìn)料口； 110-油蒸汽出口；120-排渣口； 130-加熱器安裝管；140-人孔；150-安全閥安裝口； 160-第一液位計(jì)；170-第二液位計(jì)；
[0029]2-催化罐；20-催化罐體；200-第一進(jìn)氣口； 210-第一出氣口； 220-篩板；230-手孔；
[0030]3-換熱器；30-換熱筒體；31-換熱腔；300-第二進(jìn)氣口； 310-第二出氣口； 320-進(jìn)氣盤(pán)管；330-進(jìn)水口； 340-出水口；
[0031]4-儲(chǔ)油罐；40-儲(chǔ)油罐體；41-底座；400-不凝氣出口； 410-壓力變送器安裝口 ； 420-進(jìn)油口 ； 430-出油口； 440-冷凝器組件；450-人孔；460_第三液位計(jì)；470-第四液位計(jì)。

【具體實(shí)施方式】
[0032]為詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖予以說(shuō)明。
[0033]本實(shí)用新型最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:首先通過(guò)裂解爐將原料汽化分離出重油，再通過(guò)催化罐將油汽催化裂解成低分子量的汽油及柴油，然后通過(guò)換熱器將油汽冷卻為液態(tài)油并除去其中的不凝氣雜質(zhì)，最后通過(guò)儲(chǔ)油罐收集液態(tài)油并利用密度差原理分離出油中夾雜的水分，最終得到產(chǎn)品質(zhì)量符合汽油及柴油生產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)的生物柴油，整個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好。
[0034]具體的，請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖7所示，本實(shí)用新型的生物柴油催化裂解設(shè)備，包括依次連接的裂解爐1、催化罐2、換熱器3和儲(chǔ)油罐4 ；
[0035]所述裂解爐I包括呈筒狀的爐體10和爐體底座11，所述爐體10的頂部開(kāi)設(shè)有進(jìn)料口 100和一個(gè)以上的油蒸汽出口 110，所述爐體10的底部開(kāi)設(shè)有排渣口 120，所述爐體10的側(cè)面設(shè)置有一個(gè)以上的加熱器安裝管130，所述加熱器安裝管130上安裝有加熱器；
[0036]所述催化罐2包括呈筒狀的催化罐體20，所述催化罐體20內(nèi)填裝有催化劑，所述催化罐體20的底部開(kāi)設(shè)有第一進(jìn)氣口 200，所述催化罐體20的頂部開(kāi)設(shè)有第一出氣口210，所述第一進(jìn)氣口 200上設(shè)置有篩板220 ；
[0037]所述換熱器3包括呈筒狀的換熱筒體30，所述換熱筒體30的頂部開(kāi)設(shè)有第二進(jìn)氣口 300，所述換熱筒體30的底部開(kāi)設(shè)有第二出氣口 310，所述換熱筒體30內(nèi)分隔出一換熱腔31，所述換熱腔31內(nèi)設(shè)置有進(jìn)氣盤(pán)管320，所述進(jìn)氣盤(pán)管320的兩端開(kāi)口分別與所述第二進(jìn)氣口 300和第二出氣口 310相連通，所述換熱筒體30的側(cè)面開(kāi)設(shè)有與所述換熱腔31相連通的進(jìn)水口 330和出水口 340，所述進(jìn)水口 330靠近換熱腔31的頂部，所述出水口 340靠近換熱腔31的底部；
[0038]所述儲(chǔ)油罐4包括呈筒狀的儲(chǔ)油罐體40和底座41，所述儲(chǔ)油罐體40的頂部開(kāi)設(shè)有不凝氣出口 400、壓力變送器安裝口 410和一個(gè)以上的進(jìn)油口 420，所述儲(chǔ)油罐體40的底部開(kāi)設(shè)有出油口 430，所述底座41上設(shè)置有冷凝器組件440 ；
[0039]所述油蒸汽出口 110與第一進(jìn)氣口 200密封連接，所述第一出氣口 210與第二進(jìn)氣口 300密封連接，所述第二出氣口 310與進(jìn)油口 420密封連接。
[0040]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0041]1、將原料油脂從裂解爐I的進(jìn)料口 100加入到爐體10內(nèi)，開(kāi)啟加熱器對(duì)原料油脂進(jìn)行加熱使之汽化，讓原料油脂以氣體的形態(tài)進(jìn)入下道工序，通過(guò)控制加熱溫度，不讓小部分高碳鏈物質(zhì)進(jìn)入下道工序，分離出重油，保證油品質(zhì)量，分離出的重油以及原料殘?jiān)捎膳旁?120排出；
[0042]2、汽化后得到的油蒸汽依次通過(guò)油蒸汽出口 110和第一進(jìn)氣口 200進(jìn)入催化罐2，經(jīng)篩板220的過(guò)濾作用，可以有效地避免油蒸汽中的雜質(zhì)堵塞催化罐并提高油品質(zhì)量，過(guò)濾后的油蒸汽在催化罐2內(nèi)填裝的催化劑的作用下發(fā)生催化裂解反應(yīng)，進(jìn)行分子切割，脫去油脂分子中的羧基，切斷C一 C鍵，降低分子量，發(fā)生分子的重排，最終轉(zhuǎn)化成為具備石油性質(zhì)的汽油及柴油。通過(guò)控制催化劑的量，可以有效地控制油品質(zhì)量，特別是降低冷濾點(diǎn)和冷凝點(diǎn)，提聞十TK燒值等；
[0043]3、催化裂解后的油蒸汽依次通過(guò)第一出氣口 210和第二進(jìn)氣口 300進(jìn)入換熱器3的進(jìn)氣盤(pán)管320內(nèi)，通過(guò)進(jìn)水口 330將冷卻水通入換熱腔31內(nèi)，冷卻水與進(jìn)氣盤(pán)管320進(jìn)行熱交換使進(jìn)氣盤(pán)管320內(nèi)的油蒸汽冷凝，冷凝后得到的液態(tài)油以及不凝氣通過(guò)第二出氣口 310流入下一工序，冷凝后的冷卻水則由出水口 340排出。為了節(jié)水節(jié)能，可以將進(jìn)水口330和出水口 340閉合形成冷卻水自循環(huán)系統(tǒng)。由于進(jìn)氣盤(pán)管320為蛇形管，因此傳熱面積大，冷卻效果好；由于進(jìn)水口 330靠近換熱腔31的頂部，出水口 340靠近換熱腔31的底部，因此可以更好的利用冷卻水進(jìn)行冷卻，冷卻效率高；
[0044]4、冷凝后得到的液態(tài)油以及不凝氣依次通過(guò)第二出氣口 310和進(jìn)油口 420進(jìn)入儲(chǔ)油罐體40內(nèi)。不凝氣可以通過(guò)不凝氣出口 400排出，液態(tài)油可以儲(chǔ)存在儲(chǔ)油罐體40內(nèi)或通過(guò)出油口 430進(jìn)行取用。由于油水密度存在差異，當(dāng)液態(tài)油中夾雜有水分時(shí)，水分下沉在儲(chǔ)油罐體40的底部，而出油口 430也設(shè)置在儲(chǔ)油罐體40的底部，因此打開(kāi)出油口 430可以將液態(tài)油中的水分排除，最終得到產(chǎn)品質(zhì)量符合汽油及柴油生產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)的生物柴油。
[0045]從上述描述可知，本實(shí)用新型的有益效果在于:通過(guò)采用汽化、催化裂解、冷凝、油水分離的工藝方法，設(shè)計(jì)出由裂解爐、催化罐、換熱器和儲(chǔ)油罐組成的生物柴油催化裂解設(shè)備，整個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好，很好地滿足了汽油及柴油的生產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)。
[0046]進(jìn)一步的，為了方便維修，所述爐體10和儲(chǔ)油罐體40上靠近頂部的位置分別開(kāi)設(shè)有人孔140和人孔450，所述催化罐體20上靠近頂部的位置開(kāi)設(shè)有手孔230。
[0047]進(jìn)一步的，為了確保生產(chǎn)安全，所述爐體10的頂部開(kāi)設(shè)有安全閥安裝口 150。
[0048]進(jìn)一步的，為了更方便監(jiān)控生產(chǎn)，避免設(shè)備故障導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)，所述爐體10上靠近頂部的位置設(shè)置有第一液位計(jì)160，所述爐體10上靠近底部的位置設(shè)置有第二液位計(jì)170。
[0049]進(jìn)一步的，為了更方便監(jiān)控生產(chǎn)，避免設(shè)備故障導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)，所述儲(chǔ)油罐體40上靠近頂部的位置設(shè)置有第三液位計(jì)460，所述儲(chǔ)油罐體40上靠近底部的位置設(shè)置有第四液位計(jì)470。
[0050]進(jìn)一步的，所述油蒸汽出口 110與第一進(jìn)氣口 200通過(guò)突面板式平焊鋼制管法蘭連接。
[0051]進(jìn)一步的，所述第一出氣口 210與第二進(jìn)氣口 300之間、以及第二出氣口 310與進(jìn)油口 420之間分別通過(guò)管路連接。
[0052]進(jìn)一步的，所述爐體10由鋼板表層和保溫棉夾層組成。
[0053]綜上所述，本實(shí)用新型提供的生物柴油催化裂解設(shè)備，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好，而且生產(chǎn)安全系數(shù)高、生產(chǎn)過(guò)程便于監(jiān)控。
[0054]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運(yùn)用在相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種生物柴油催化裂解設(shè)備，其特征在于:包括依次連接的裂解爐、催化罐、換熱器和儲(chǔ)油te ； 所述裂解爐包括爐體和爐體底座，所述爐體的頂部開(kāi)設(shè)有進(jìn)料口和一個(gè)以上的油蒸汽出口，所述爐體的底部開(kāi)設(shè)有排渣口，所述爐體的側(cè)面設(shè)置有一個(gè)以上的加熱器安裝管； 所述催化罐包括催化罐體，所述催化罐體內(nèi)填裝有催化劑，所述催化罐體的底部開(kāi)設(shè)有第一進(jìn)氣口，所述催化罐體的頂部開(kāi)設(shè)有第一出氣口，所述第一進(jìn)氣口上設(shè)置有篩板； 所述換熱器包括換熱筒體，所述換熱筒體的頂部開(kāi)設(shè)有第二進(jìn)氣口，所述換熱筒體的底部開(kāi)設(shè)有第二出氣口，所述換熱筒體內(nèi)分隔出一換熱腔，所述換熱腔內(nèi)設(shè)置有進(jìn)氣盤(pán)管，所述進(jìn)氣盤(pán)管的兩端開(kāi)口分別與所述第二進(jìn)氣口和第二出氣口相連通，所述換熱筒體的側(cè)面開(kāi)設(shè)有與所述換熱腔相連通的進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口靠近換熱腔的頂部，所述出水口靠近換熱腔的底部； 所述儲(chǔ)油罐包括儲(chǔ)油罐體和底座，所述儲(chǔ)油罐體的頂部開(kāi)設(shè)有不凝氣出口、壓力變送器安裝口和一個(gè)以上的進(jìn)油口，所述儲(chǔ)油罐體的底部開(kāi)設(shè)有出油口 ； 所述油蒸汽出口與第一進(jìn)氣口密封連接，所述第一出氣口與第二進(jìn)氣口密封連接，所述第二出氣口與進(jìn)油口密封連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油催化裂解設(shè)備，其特征在于:所述爐體和儲(chǔ)油罐體上靠近頂部的位置分別開(kāi)設(shè)有人孔，所述催化罐體上靠近頂部的位置開(kāi)設(shè)有手孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油催化裂解設(shè)備，其特征在于:所述爐體的頂部開(kāi)設(shè)有安全閥安裝口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油催化裂解設(shè)備，其特征在于:所述爐體上靠近頂部的位置設(shè)置有第一液位計(jì)，所述爐體上靠近底部的位置設(shè)置有第二液位計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油催化裂解設(shè)備，其特征在于:所述儲(chǔ)油罐體上靠近頂部的位置設(shè)置有第三液位計(jì)，所述儲(chǔ)油罐體上靠近底部的位置設(shè)置有第四液位計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油催化裂解設(shè)備，其特征在于:所述油蒸汽出口與第一進(jìn)氣口通過(guò)突面板式平焊鋼制管法蘭連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油催化裂解設(shè)備，其特征在于:所述第一出氣口與第二進(jìn)氣口之間、以及第二出氣口與進(jìn)油口之間分別通過(guò)管路連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油催化裂解設(shè)備，其特征在于:所述爐體由鋼板表層和保溫棉夾層組成。
【文檔編號(hào)】C11C3/00GK204097437SQ201420563895
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】畢天慶, 廖宏永 申請(qǐng)人:深圳市日東生物能源有限公司