基于加氢法制生物柴油的设备的制作方法

1.本技术涉及生物柴油制备领域，尤其涉及一种基于加氢法制生物柴油的设备。


背景技术：

[0002]“生物柴油”就是国际燃料市场上公认的一种优秀的环保型绿色燃料，可以作为矿物柴油的替代品。所谓“生物柴油”是指以来自植物和动物的油脂为原料，通过脂化和脂交换反应获得的产品，学名为“脂肪酸甲脂”，国际上通称为“绿色柴油”。
[0003]
目前国内的生物柴油规模化生产都采用酯化酯交换法，常以甲醇、乙醇等低碳醇作为酯交换剂，naoh、koh、浓h2so4等为催化剂。在催化剂作用下，原料中的游离脂肪酸与甲醇进行酯化反应生成脂肪酸甲酯，同时原料中的脂肪酸甘油酯与甲醇进行酯交换(即醇解)反应得到脂肪酸甲酯和甘油。
[0004]
酯化酯交换法制生物柴油，废弃油脂通过酯化酯交换反应时间长，转化率低，能耗较高。


技术实现要素：

[0005]
有鉴于此，本技术提出了一种基于加氢法制生物柴油的设备，包括脱氧塔、加氢反应器、换热器及分馏塔；所述脱氧塔的进料端连接管路用以加入混合原料，所述脱氧塔的出料端与所述加氢反应器的进料端通过管路连通；所述加氢反应器的进料端与所述脱氧塔的出料端通过脱氧输送管路连通，且所述加氢反应器的上部还开设有进气端，其上连通有加氢管路，所述加氢反应器的出料端开设在其下部；所述换热器的第一输入端与所述加氢反应器的出料端通过管路连通；所述分馏塔的进液端与所述换热器的第一输出端通过管路连通，所述分馏塔的出液端适用于通过管路向后端设备输送加氢生物柴油。
[0006]
在一种可能的实现方式中，所述换热器还包括第二输入端及第二输出端；所述换热器的第二输入端连通有废弃油脂进入管，所述换热器的第二输出端与所述脱氧塔的进料端通过管路连通。
[0007]
在一种可能的实现方式中，所述换热器第二输入端前还连通有催化剂管路。
[0008]
在一种可能的实现方式中，所述换热器第二输入端连通有第一管路，所述废弃油脂进入管及所述催化剂管路分别与所述第一管路连通后，连通至所述换热器第二输入端。
[0009]
在一种可能的实现方式中，所述加氢反应器的进料端连通有第二管路，所述脱氧输送管路及所述加氢管路分别与所述第二管路连通后，连通至所述加氢反应器。
[0010]
在一种可能的实现方式中，所述催化剂为液态催化剂。
[0011]
在一种可能的实现方式中，所述换热器双管板换热器。
[0012]
在一种可能的实现方式中，所述加氢反应器的进气端设置在所述加氢反应器的顶部。
[0013]
在一种可能的实现方式中，所述脱氧塔的进液端设置在所述脱氧塔的一侧中部，所述脱氧塔的出液端设置在所述脱氧塔的顶部位置。
[0014]
在一种可能的实现方式中，所述分馏塔的进液端设置在所述分馏塔的侧壁中部位置处。
[0015]
本技术的有益效果：废弃油脂通过脱氧塔和加氢反应器进行脱氧加氢处理，混合原料中羧基的氧原子与氢原子结合成水分子，再经过换热器高温高压的条件下生成直链烷烃，相较于基于酯化酯交换法制备生物柴油的设备，生物柴油的转化率高的同时，产生的十六烷值也更高，硫氮含量和凝点也更低，有效的提高了制备出生物柴油的适用性。换热器工艺流程简单，因而实现设备结构简单方便、合理降低成本。
[0016]
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本技术的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
[0017]
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本技术的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本技术的原理。
[0018]
图1示出本技术实施例的基于加氢法制生物柴油的设备的连接示意图。
具体实施方式
[0019]
以下将参考附图详细说明本技术的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0020]
其中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0021]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0022]
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0023]
另外，为了更好的说明本技术，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本技术同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本技术的主旨。
[0024]
图1示出本技术实施例的基于加氢法制生物柴油的设备的连接示意图。
[0025]
如图1所示，该基于加氢法制生物柴油的设备，包括：脱氧塔10、加氢反应器20、换热器30及分馏塔40；脱氧塔10的进料端连接管路用以加入混合原料，脱氧塔10的出料端与加氢反应器20的进料端通过管路连通；加氢反应器20的进料端与脱氧塔10的出料端通过脱氧输送管路104连通，且加氢反应器20的上部还开设有进气端，其上连通有加氢管路105，加氢反应器20的出料端开设在其下部；换热器30的第一输入端31与加氢反应器20的出料端通
过管路连通；分馏塔40的进液端与换热器30的第一输出端32通过管路连通，分馏塔40的出液端适用于通过管路向后端设备输送加氢生物柴油。
[0026]
在此种实现方式中，废弃油脂通过脱氧塔10和加氢反应器20进行脱氧加氢处理，混合原料中羧基的氧原子与氢原子结合成水分子，再经过换热器30高温高压的条件下生成直链烷烃，相较于基于酯化酯交换法制备生物柴油的设备，生物柴油的转化率高的同时，产生的十六烷值也更高，硫氮含量和凝点也更低，有效的提高了制备出生物柴油的适用性。
[0027]
需要特别指出的是，本技术的基于加氢法制生物柴油设备，尤其适用于对餐厨废弃油脂进行处理制备加氢生物柴油。
[0028]
在一种可能的实现方式中，换热器30还包括第二输入端33及第二输出端34；换热器30的第二输入端33连通有废弃油脂进入管101，换热器30的第二输出端34与脱氧塔10的进料端通过管路连通。
[0029]
在此种实现方式中，换热器30中还包括第二输入端33与第二输出端34，更具体的，常温的废弃油脂原料首先先从第二输入端33输至换热器30内，进行提前预热，并从换热器30的第二输出端34运送至脱氧塔10，充分利用热能资源，减少能量损耗，并且提高了本技术的基于加氢法制生物柴油的设备合理性。
[0030]
在一种可能的实现方式中，换热器30第二输入端33前还连通有催化剂管路102。
[0031]
在此种实现方式中，在换热器30第二输入端33前增加催化剂管路102用以增加催化剂，催化剂能够有效的提高制备生物柴油的效率，从而提高产能，换热器30工艺流程简单，没有蒸汽输出，无需除氧、给水和液位调节，也不需加药，排污、取样，相较于酯化酯交换法的设备，取消了辅属系统和相关设备，因而实现设备结构简单方便、降低成本。
[0032]
在一种可能的实现方式中，换热器30第二输入端33连通有第一管路103，废弃油脂进入管101及催化剂管路102分别与第一管路103连通后，连通至换热器30第二输入端33。
[0033]
至此，本技术的基于加氢法制生物柴油的设备的具体工作流程为：常温的废弃油脂从废弃油脂进入管101输送，催化剂从催化剂管路102输送，二者在第一管路103内混合后进入换热器30，之后混合原料输送至脱氧塔10内进行脱氧处理，脱氧处理过的混合原料从脱氧输送管路104运送出脱氧塔10，与加氢管路105内的氢气汇集后一同送至加氢反应器20内，混合原料经过加氢反应后，进入换热器30内，与前述中常温的废弃油脂进行换热，换热后的混合原料进入分馏塔40内，分离出加氢生物柴油。
[0034]
在一种可能的实现方式中，加氢反应器20的进料端连通有第二管路106，脱氧输送管路104及加氢管路105分别与第二管路106连通后，连通至加氢反应器20。
[0035]
在一种可能的实现方式中，催化剂为液态催化剂。
[0036]
在一种可能的实现方式中，换热器30双管板换热器30。
[0037]
在一种可能的实现方式中，加氢反应器20的进气端设置在加氢反应器20的顶部。
[0038]
在一种可能的实现方式中，脱氧塔10的进液端设置在脱氧塔10的一侧中部，脱氧塔10的出液端设置在脱氧塔10的顶部位置。
[0039]
在一种可能的实现方式中，分馏塔40的进液端设置在分馏塔40的侧壁中部位置处。
[0040]
以上已经描述了本技术的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技
术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。