器11內(nèi)的加熱蒸汽盤管控制預(yù)酯化反應(yīng)器11內(nèi)的溫度為100?110°C。精甲醇經(jīng)甲醇換熱器13預(yù)熱后進(jìn)入甲醇加熱器12中加熱至氣化，一部分氣化甲醇以1.2m3/h的流速從預(yù)酯化反應(yīng)器11底部的氣相甲醇管進(jìn)入預(yù)酯化反應(yīng)器11內(nèi)，氣相甲醇管流出的氣化甲醇分散性好，與油的接觸面積大，使甲醇能夠與油充分接觸反應(yīng)，縮短反應(yīng)時(shí)間。預(yù)酯化反應(yīng)器11內(nèi)的油與甲醇接觸反應(yīng)后，從預(yù)酯化反應(yīng)器11底部以10噸/小時(shí)的流量由栗抽入連續(xù)酯化反應(yīng)塔10，開啟連續(xù)酯化反應(yīng)塔10的控溫裝置，連續(xù)酯化反應(yīng)塔10內(nèi)的加熱蒸汽盤管控制連續(xù)酯化反應(yīng)塔10內(nèi)的溫度為100?110°C。連續(xù)酯化反應(yīng)塔10由8節(jié)塔節(jié)組成，每節(jié)塔節(jié)是一個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)單元，抽入連續(xù)酯化反應(yīng)塔10內(nèi)的油由連續(xù)酯化反應(yīng)塔10的上一節(jié)塔節(jié)的溢流管溢流到下一節(jié)塔節(jié)，直至溢流到連續(xù)酯化反應(yīng)塔10的塔底。甲醇加熱器12中的另一部分氣化甲醇以2.5m3/h的流速從連續(xù)酯化反應(yīng)塔10每節(jié)塔節(jié)的甲醇噴管噴入連續(xù)酯化反應(yīng)塔10內(nèi)，甲醇噴管噴出的氣化甲醇分散性好，與油的接觸面積大，使甲醇能夠與油充分接觸反應(yīng)，縮短反應(yīng)時(shí)間。連續(xù)酯化反應(yīng)塔10內(nèi)的油與甲醇接觸反應(yīng)后生成的粗甲酯由連續(xù)酯化反應(yīng)塔10下部的出料口由油栗以10噸/小時(shí)的流量栗入旋液分離器9中，分離出的酯化催化劑重復(fù)使用，粗甲酯由旋液分離器9頂部的出料口由栗抽入原料油換熱器3與廢棄油脂換熱，收集換熱后的粗甲酯進(jìn)入酯交換反應(yīng)。預(yù)酯化反應(yīng)器11和連續(xù)酯化反應(yīng)塔10反應(yīng)過程中生成的水蒸氣和未反應(yīng)的氣化甲醇經(jīng)預(yù)酯化反應(yīng)器11和連續(xù)酯化反應(yīng)塔10的除沫器除油后進(jìn)入甲醇換熱器13與精甲醇換熱，換熱后的水蒸氣和未反應(yīng)的氣化甲醇進(jìn)入甲醇精餾系統(tǒng)提純。
[0022]本實(shí)施例收集的粗甲酯的酸值小于lmgKOH/g，甲酯的轉(zhuǎn)化率為98.3%。
[0023]實(shí)施例3
[0024]如圖1所示，將100噸酸值為120mgK0H/g的地溝油加入原料油儲(chǔ)罐I中，利用油栗以10噸/小時(shí)的流量將地溝油栗入原料油換熱器3中預(yù)熱至50?60°C，再經(jīng)原料油蒸汽加熱器2加熱到75°C后進(jìn)入油水混合器4中，75°C的熱水以I噸/小時(shí)的流量進(jìn)入油水混合器4和地溝油充分混合，然后流入水洗攪拌罐5充分洗滌，洗滌后連續(xù)由水洗攪拌罐5底部由栗以11噸/小時(shí)的流量抽入蝶式離心機(jī)6中離心分離除去水和雜質(zhì)，剩余的油經(jīng)水洗油蒸汽加熱器7加熱到100°C后進(jìn)入降膜脫水塔14，脫出殘留水分后由栗抽入高效混合器8中，酯化催化劑以50kg/小時(shí)的流量進(jìn)入高效混合器8和油充分混合后，進(jìn)入預(yù)酯化反應(yīng)器11中，其中酯化催化劑是甲基磺酸與磷酸單酯質(zhì)量比為1:0.05的混合物。開啟預(yù)酯化反應(yīng)器11的攪拌裝置和溫控裝置，預(yù)酯化反應(yīng)器11內(nèi)的加熱蒸汽盤管控制預(yù)酯化反應(yīng)器11內(nèi)的溫度為100?110°C。精甲醇經(jīng)甲醇換熱器13預(yù)熱后進(jìn)入甲醇加熱器12中加熱至氣化，一部分氣化甲醇以
1.2m3/h的流速從預(yù)酯化反應(yīng)器11底部的氣相甲醇管進(jìn)入預(yù)酯化反應(yīng)器11內(nèi)，氣相甲醇管流出的氣化甲醇分散性好，與油的接觸面積大，使甲醇能夠與油充分接觸反應(yīng)，縮短反應(yīng)時(shí)間。預(yù)酯化反應(yīng)器11內(nèi)的油與甲醇接觸反應(yīng)后，從預(yù)酯化反應(yīng)器11底部以10噸/小時(shí)的流量由栗抽入連續(xù)酯化反應(yīng)塔10，開啟連續(xù)酯化反應(yīng)塔10的控溫裝置，連續(xù)酯化反應(yīng)塔10內(nèi)的加熱蒸汽盤管控制連續(xù)酯化反應(yīng)塔10內(nèi)的溫度為100?110°C。連續(xù)酯化反應(yīng)塔10由15節(jié)塔節(jié)組成，每節(jié)塔節(jié)是一個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)單元，抽入連續(xù)酯化反應(yīng)塔10內(nèi)的油由連續(xù)酯化反應(yīng)塔10的上一節(jié)塔節(jié)的溢流管溢流到下一節(jié)塔節(jié)，直至溢流到連續(xù)酯化反應(yīng)塔10的塔底。甲醇加熱器12中的另一部分氣化甲醇以2.5m3/h的流速從連續(xù)酯化反應(yīng)塔10每節(jié)塔節(jié)的甲醇噴管噴入連續(xù)酯化反應(yīng)塔10內(nèi)，甲醇噴管噴出的氣化甲醇分散性好，與油的接觸面積大，使甲醇能夠與油充分接觸反應(yīng)，縮短反應(yīng)時(shí)間。連續(xù)酯化反應(yīng)塔10內(nèi)的油與甲醇接觸反應(yīng)后生成的粗甲酯由連續(xù)酯化反應(yīng)塔10下部的出料口由油栗以10噸/小時(shí)的流量栗入旋液分離器9中，分離出的酯化催化劑重復(fù)使用，粗甲酯由旋液分離器9頂部的出料口由栗抽入原料油換熱器3與廢棄油脂換熱，收集換熱后的粗甲酯進(jìn)入酯交換反應(yīng)。預(yù)酯化反應(yīng)器11和連續(xù)酯化反應(yīng)塔10反應(yīng)過程中生成的水蒸氣和未反應(yīng)的氣化甲醇經(jīng)預(yù)酯化反應(yīng)器11和連續(xù)酯化反應(yīng)塔10的除沫器除油后進(jìn)入甲醇換熱器13與精甲醇換熱，換熱后的水蒸氣和未反應(yīng)的氣化甲醇進(jìn)入甲醇精餾系統(tǒng)提純。
[0025]本實(shí)施例收集的粗甲酯的酸值小于lmgKOH/g，甲酯的轉(zhuǎn)化率為98.5%。
[0026]實(shí)施例4
[0027]在實(shí)施例1中，所用的酯化催化劑用等質(zhì)量乙基磺酸與聚醚酸式磷酸酯的質(zhì)量比為1:0.01的混合物替換，其他步驟與實(shí)施例1相同，得到酸值小于lmgKOH/g的粗甲酯，甲酯的收率為98 %。
[0028]實(shí)施例5
[0029]在實(shí)施例1中，所用的酯化催化劑用等質(zhì)量氯磺酸與聚醚酸式磷酸酯的質(zhì)量比為1:0.05的混合物替換，其他步驟與實(shí)施例1相同，得到酸值小于lmgKOH/g的粗甲酯，甲酯的轉(zhuǎn)化率為98.2%。
[0030]實(shí)施例6
[0031]在實(shí)施例1中，所用的酯化催化劑用等質(zhì)量氯磺酸與炔丙基醇的質(zhì)量比為1:0.15的混合物替換，其他步驟與實(shí)施例1相同，得到酸值小于lmgKOH/g的粗甲酯，甲酯的轉(zhuǎn)化率為 97.8%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用廢棄油脂制備生物柴油的連續(xù)酯化方法，其特征在于:將原料油儲(chǔ)罐(I)中的廢棄油脂用油栗栗入原料油換熱器(3)中預(yù)熱至50?60°C，預(yù)熱后的廢棄油脂經(jīng)原料油蒸汽加熱器(2)加熱至70?80°C后進(jìn)入油水混合器(4)中與其質(zhì)量5%?10%的熱水混合，然后進(jìn)入水洗攪拌罐(5)充分洗滌，洗滌后由水洗攪拌罐(5)底部抽入蝶式離心機(jī)(6)中離心分離除去水相;剩余的油經(jīng)水洗油蒸汽加熱器(7)加熱至100?110°C后進(jìn)入降膜脫水塔(14)，脫出殘留水分后由栗抽入高效混合器(8)中，與酯化催化劑混合后進(jìn)入預(yù)酯化反應(yīng)器(11)中；精甲醇經(jīng)甲醇換熱器(13)預(yù)熱后進(jìn)入甲醇加熱器(12)中加熱至氣化，一部分氣化甲醇從預(yù)酯化反應(yīng)器(11)底部內(nèi)的氣相甲醇管進(jìn)入預(yù)酯化反應(yīng)器(11)內(nèi)、另一部分氣化甲醇從連續(xù)酯化反應(yīng)塔(10)每節(jié)塔節(jié)的甲醇噴管噴入連續(xù)酯化反應(yīng)塔(10)內(nèi)；預(yù)酯化反應(yīng)器(I I)內(nèi)的加熱蒸汽盤管控制預(yù)酯化反應(yīng)器(11)內(nèi)的溫度為100?110°C，油從預(yù)酯化反應(yīng)器(I I)底部連續(xù)抽出進(jìn)入連續(xù)酯化反應(yīng)塔(1)，油由連續(xù)酯化反應(yīng)塔(10)的上一節(jié)塔節(jié)的溢流管溢流到下一節(jié)塔節(jié)，直至溢流到連續(xù)酯化反應(yīng)塔(10)的塔底，連續(xù)酯化反應(yīng)塔(10)內(nèi)的加熱蒸汽盤管控制連續(xù)酯化反應(yīng)塔(10)內(nèi)的溫度為100?110°C，反應(yīng)生成的粗甲酯由連續(xù)酯化反應(yīng)塔(10)下部的出料口由油栗栗入旋液分離器(9)分離出酯化催化劑后，進(jìn)入原料油換熱器(3)與廢棄油脂換熱，換熱后的粗甲酯進(jìn)入酯交換反應(yīng);預(yù)酯化反應(yīng)器(11)和連續(xù)酯化反應(yīng)塔(10)反應(yīng)過程中生成的水蒸氣和未反應(yīng)的氣化甲醇經(jīng)預(yù)酯化反應(yīng)器(11)和連續(xù)酯化反應(yīng)塔(10)的除沫器除油后進(jìn)入甲醇換熱器(13)與精甲醇換熱，換熱后的水蒸氣和未反應(yīng)的氣化甲醇進(jìn)入甲醇精餾系統(tǒng)提純。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢棄油脂制備生物柴油的連續(xù)酯化方法，其特征在于:所述的連續(xù)酯化反應(yīng)塔(10)由8?15節(jié)塔節(jié)組成，每節(jié)塔節(jié)是一個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)單元。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用廢棄油脂制備生物柴油的連續(xù)酯化方法，其特征在于:所述的酯化催化劑是酸與抑蝕劑的質(zhì)量比為1:0.01?0.15的混合物，所述的酸為甲基磺酸、乙基磺酸或氯磺酸，抑蝕劑為磷酸單酯、聚醚酸式磷酸酯或炔丙基醇。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用廢棄油脂制備生物柴油的連續(xù)酯化方法，其特征在于:所述的酯化催化劑的加入量是廢棄油脂質(zhì)量的0.1 %?0.5%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢棄油脂制備生物柴油的連續(xù)酯化方法，其特征在于:所述的廢棄油脂是酸值為15?180mgK0H/g的地溝油、潲水油或酸化油。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用廢棄油脂制備生物柴油的連續(xù)酯化方法，該方法是在常壓條件下，以連續(xù)酯化反應(yīng)塔為主反應(yīng)單元，實(shí)現(xiàn)整個(gè)酯化反應(yīng)過程的連續(xù)生產(chǎn)，大大提高生物柴油生產(chǎn)的生產(chǎn)效率，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱量用于精甲醇和廢棄油脂預(yù)熱，使熱量循環(huán)利用，減少了能量消耗，同時(shí)回收利用未反應(yīng)的甲醇，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明所用原料酸值廣泛(15～180mgKOH/g)，催化劑用量少、可重復(fù)使用、對(duì)設(shè)備的腐蝕性小，反應(yīng)時(shí)間短，能量消耗少，生產(chǎn)成本低，粗甲酯的收率高，可將高酸值動(dòng)植物廢棄油脂一次性酯化至酸值為1mgKOH/g以下，直接進(jìn)行下一步酯交換反應(yīng)制備生物柴油，適用于工業(yè)化生產(chǎn)生物柴油。
【IPC分類】C11C3/04, C10L1/02
【公開號(hào)】CN105586154
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511028355
【發(fā)明人】何能德, 申燁華, 陳建軍, 李聰, 陳邦
【申請(qǐng)人】陜西合盛生物柴油技術(shù)開發(fā)有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日