生物柴油提純系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種生物柴油提純系統(tǒng)，包括甲酯儲(chǔ)存罐（12），第一冷凝裝置（21），第二冷凝裝置（31），第一暫存罐（24），第二暫存罐（33）；生物柴油在甲酯儲(chǔ)存罐（12）加熱形成氣態(tài)混合物，從甲酯儲(chǔ)存罐（12）的氣態(tài)空間進(jìn)入第一冷凝裝置（21）的氣態(tài)空間并冷凝得到液態(tài)的第一分離物，液態(tài)的第一分離物從第一冷凝裝置的液態(tài)空間進(jìn)入第一暫存罐的液態(tài)空間；已分離第一分離物的氣態(tài)混合物從第一冷凝裝置的氣態(tài)空間進(jìn)入第二冷凝裝置的氣態(tài)空間并在第二冷凝裝置冷凝得到液態(tài)第二分離物，液態(tài)第二分離物從第二冷凝裝置的液態(tài)空間進(jìn)入第二暫存罐的液態(tài)空間。本實(shí)用新型只需加熱一次實(shí)現(xiàn)兩級(jí)以上不同碳原子數(shù)脂肪酸甲酯的提純，避免現(xiàn)有技術(shù)蒸餾工藝的繁瑣，降低提純系統(tǒng)的復(fù)雜性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】生物柴油提純系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及生物柴油加工生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種生物柴油提純系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 生物柴油是從可再生的植物果實(shí)如大豆、油菜籽等油料作物或黃連木等油料林木 果實(shí)、工程微藻等油料水生植物中提取得到，或者由地溝油、餐飲廢油、酸化油、動(dòng)物油脂提 煉而成，是一種可再生的清潔能源，主要成分是脂肪酸甲酯。同石化柴油相比，生物柴油含 硫量低含氧量高，生物柴油還有具有潤(rùn)滑性能好、閃點(diǎn)高的優(yōu)點(diǎn)。但是，目前生產(chǎn)的生物柴 油由于受原料及生產(chǎn)工藝的限制，產(chǎn)品中往往含有較高含量的雜質(zhì)和植物浙青等，含有一 定量的甲醇、水分和高餾份物質(zhì)，難以滿足車(chē)用等使用生物柴油能源設(shè)備要求和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 的要求。因此如何開(kāi)發(fā)生物柴油蒸餾提純裝置是行業(yè)內(nèi)人們關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題，
[0003] 目前廣泛運(yùn)用的蒸餾裝置采用三步式蒸餾，蒸餾工序由閃蒸器、脫臭蒸餾塔、中碳 蒸饋塔和商碳蒸饋塔組成。中和后的粗甲醋經(jīng)脫水脫臭后在中碳蒸饋塔和商碳蒸饋塔中將 中碳甲酯和高碳甲酯分開(kāi)，高碳蒸餾塔塔底的植物浙青進(jìn)入植物浙青儲(chǔ)罐。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?CN201210178447. 9,名稱(chēng)為《一種分子蒸餾提純粗脂肪酸甲酯工藝》的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)一 種分子蒸餾提純粗脂肪酸甲酯工藝，把閃蒸后的生物柴油預(yù)熱升溫進(jìn)入第一級(jí)分子蒸餾器 進(jìn)行一級(jí)蒸餾，提取低碳甲酯；一級(jí)蒸餾的重相組分繼續(xù)預(yù)熱升溫，進(jìn)入第二級(jí)蒸餾器進(jìn)行 二級(jí)蒸餾，提取中碳甲酯；二級(jí)蒸餾的重相組分再次預(yù)熱升溫，進(jìn)入第三級(jí)蒸餾器進(jìn)行三級(jí) 蒸餾，提取高碳甲酯。該工藝所生產(chǎn)的甲酯可以滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，但裝置復(fù)雜，生產(chǎn)成本 較聞。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型提供一種生物柴油提純系統(tǒng)，可以只需一次加熱實(shí)現(xiàn)兩級(jí)以上的不同 碳原子數(shù)脂肪酸甲酯的提純。
[0005] 本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N生物柴油提純系統(tǒng)，包括：甲酯儲(chǔ)存罐12,第一冷凝裝置21，第二 冷凝裝置31，第一暫存罐24,第二暫存罐33 ;
[0006] 甲酯儲(chǔ)存罐12與第一冷凝裝置連通，當(dāng)生物柴油進(jìn)料所述提純系統(tǒng)后，在甲酯儲(chǔ) 存罐12加熱形成氣態(tài)混合物，所述氣態(tài)混合物從甲酯儲(chǔ)存罐12的氣態(tài)空間進(jìn)入第一冷凝 裝置21的氣態(tài)空間；
[0007] 第一冷凝裝置21分別與甲酯儲(chǔ)存罐12,第一暫存罐24,第二冷凝裝置31，第二暫 存罐33連通，進(jìn)入到第一冷凝裝置氣態(tài)空間的氣態(tài)混合物經(jīng)過(guò)第一冷凝裝置時(shí)冷凝得到 液態(tài)的第一分離物，液態(tài)的第一分離物從第一冷凝裝置的液態(tài)空間進(jìn)入第一暫存罐的液態(tài) 空間；已分離第一分離物的氣態(tài)混合物從第一冷凝裝置的氣態(tài)空間進(jìn)入第二冷凝裝置的氣 態(tài)空間；
[0008] 第二冷凝裝置31分別與第一冷凝裝置21，第二暫存罐33連通，進(jìn)入到第二冷凝裝 置氣態(tài)空間的氣態(tài)混合物在第二冷凝裝置冷凝得到液態(tài)第二分離物，液態(tài)第二分離物從第 二冷凝裝置的液態(tài)空間進(jìn)入第二暫存罐的液態(tài)空間。
[0009] 本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N生物柴油提純系統(tǒng)，包括：甲酯儲(chǔ)存罐12,第一再沸器14,黑油儲(chǔ) 存罐16,第一冷凝裝置21，第二冷凝裝置31，第一暫存罐24,第二暫存罐33 ;
[0010] 甲酯儲(chǔ)存罐12分別與第一再沸器14,第一冷凝裝置21，黑油儲(chǔ)存罐16連通，當(dāng)生 物柴油進(jìn)料提純系統(tǒng)后，生物柴油從甲酯儲(chǔ)存罐的液態(tài)空間進(jìn)入第一再沸器的液態(tài)空間， 在第一再沸器加熱形成氣態(tài)混合物，氣態(tài)混合物和未氣化的液態(tài)生物柴油從第一再沸器的 氣態(tài)空間返回甲酯儲(chǔ)存罐的氣態(tài)空間；當(dāng)甲酯儲(chǔ)存罐12內(nèi)的生物柴油液面超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)， 生物柴油從甲酯儲(chǔ)存罐的液態(tài)空間溢流到黑油儲(chǔ)存罐的液態(tài)空間；
[0011] 第一冷凝裝置21分別與甲酯儲(chǔ)存罐12,第一暫存罐24,第二冷凝裝置31連通，進(jìn) 入到第一冷凝裝置氣態(tài)空間的氣態(tài)混合物經(jīng)過(guò)第一冷凝裝置時(shí)冷凝得到液態(tài)的第一分離 物，液態(tài)第一分離物從第一冷凝裝置的液態(tài)空間進(jìn)入第一暫存罐的液態(tài)空間；已分離第一 分離物的氣態(tài)混合物從第一冷凝裝置的氣態(tài)空間進(jìn)入第二冷凝裝置的氣態(tài)空間；
[0012] 第二冷凝裝置31分別與第一冷凝裝置21，第二暫存罐33連通，進(jìn)入到第二冷凝裝 置氣態(tài)空間的氣態(tài)混合物在第二冷凝裝置冷凝得到液態(tài)的第二分離物，液態(tài)的第二分離物 從第二冷凝裝置的液態(tài)空間進(jìn)入第二暫存罐的液態(tài)空間。
[0013] 進(jìn)一步，還包括：第三冷凝裝置41，第三暫存罐42 ;第二冷凝裝置31還與第三冷 凝裝置41連通，已分離第二分離物的氣態(tài)混合物從第二冷凝裝置的氣態(tài)空間進(jìn)入第三冷 凝裝置的氣態(tài)空間；第三冷凝裝置41分別與第二冷凝裝置31，第三暫存罐42連通，進(jìn)入到 第三冷凝裝置氣態(tài)空間的氣態(tài)混合物在第三冷凝裝置冷凝得到液態(tài)的第三分離物，液態(tài)的 第三分離物從第三冷凝裝置的液態(tài)空間進(jìn)入第三暫存罐的液態(tài)空間。
[0014] 進(jìn)一步，甲酯儲(chǔ)存罐12和黑油儲(chǔ)存罐16中的至少一個(gè)具備加熱方式，加熱方式為 蒸汽盤(pán)管加熱、電加熱、燃煤直接加熱、導(dǎo)熱油媒體間接加熱的至少一種。
[0015] 進(jìn)一步，生物柴油提純系統(tǒng)還包括集油器22,蒸餾塔11 ;蒸餾塔11分別與集油器 22,甲酯儲(chǔ)存罐12連通，氣態(tài)混合物從甲酯儲(chǔ)存罐的氣態(tài)空間進(jìn)入蒸餾塔的氣態(tài)空間，再 從蒸餾塔的氣態(tài)空間進(jìn)入集油器的氣態(tài)空間；集油器22分別與蒸餾塔11，第一冷凝裝置 21，第一暫存罐24連通，氣態(tài)混合物從蒸餾塔的氣態(tài)空間進(jìn)入集油器的氣態(tài)空間，再?gòu)募?油器的氣態(tài)空間進(jìn)入第一冷凝裝置的氣態(tài)空間；液態(tài)的第一分離物從第一冷凝裝置的液態(tài) 空間進(jìn)入集油器的液態(tài)空間，再進(jìn)入第一暫存罐。
[0016] 進(jìn)一步，還包括：第二再沸器17,第二再沸器17與黑油儲(chǔ)存罐16連通，黑油儲(chǔ)存 罐里的生物柴油從黑油儲(chǔ)存罐的液態(tài)空間到達(dá)第二再沸器的液態(tài)空間，在第二再沸器加熱 后形成第二氣態(tài)混合物，第二氣態(tài)混合物從第二再沸器的氣態(tài)空間進(jìn)入黑油儲(chǔ)存罐的氣態(tài) 空間。
[0017] 進(jìn)一步，還包括：真空緩沖罐51，真空緩沖罐51與第三暫存罐42,第三冷凝裝置 41連通，用于維持提純系統(tǒng)的壓強(qiáng)。
[0018] 進(jìn)一步，還包括第一冷卻器23,第一冷卻器23分別與第一冷凝裝置21，第一暫存 罐24連通，經(jīng)過(guò)第一冷凝裝置時(shí)冷凝得到液態(tài)的第一分離物從第一冷凝裝置21的液態(tài)空 間流入第一冷卻器23的液態(tài)空間再到達(dá)第一暫存罐24的液態(tài)空間。
[0019] 進(jìn)一步，還包括第二冷卻器32,第二冷卻器32分別與第二冷凝裝置31，第二暫存 罐33連通，經(jīng)過(guò)第二冷凝裝置時(shí)冷凝得到液態(tài)的第二分離物從第二冷凝裝置31的液態(tài)空 間流入第二冷卻器32的液態(tài)空間再到達(dá)第二暫存罐33的液態(tài)空間。
[0020] 優(yōu)選地，甲酯儲(chǔ)存罐12,蒸餾塔11，集油器22,第一冷凝裝置21在高度方向上依次 連通。本發(fā)明的有益效果是：只需加熱一次而實(shí)現(xiàn)兩級(jí)以上的不同碳原子數(shù)脂肪酸甲酯的 提純，避免現(xiàn)有技術(shù)蒸餾工藝的繁瑣，降低了提純系統(tǒng)的復(fù)雜性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例一的示意圖；
[0022] 圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例二的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0024] 高碳甲酯是指碳原子數(shù)大于等于18的脂肪酸甲酯，沸點(diǎn)為210-250°C ;低碳甲 酯是指碳原子數(shù)小于等于13的脂肪酸甲酯，沸點(diǎn)為<150°C ;其他的為中碳甲酯，沸點(diǎn)為 150-2KTC。因此，本實(shí)用新型是根據(jù)不同碳原子數(shù)脂肪酸甲酯的氣相溫度差異原理進(jìn)行生 物柴油的提純分離，蒸餾塔保持>250°C的溫度，保證生物柴油氣化完全，再逐步降溫，依次 得到不同的甲酯產(chǎn)品。例如對(duì)于常見(jiàn)的三級(jí)分離，高碳甲脂氣相溫度 > 中碳甲脂氣相溫度 >低碳甲脂氣相溫度，則可以利用一個(gè)蒸餾塔實(shí)現(xiàn)高碳甲酯、中碳甲酯、低碳甲酯的提純 分離?；蛘咴谥恍枰峒兏咛技柞サ膱?chǎng)合下，利用高碳甲酯與其他碳原子數(shù)脂肪酸甲酯的 氣相差異，則可以利用一個(gè)蒸餾塔實(shí)現(xiàn)高碳甲酯與其他碳原子數(shù)脂肪酸甲酯的提純分離。
[0025] 在進(jìn)入提純分離之前，生物柴油，即粗甲酯，一般要經(jīng)過(guò)閃蒸器，脫除水和甲醇的 混合物。因此，實(shí)施例中所指的進(jìn)入提純系統(tǒng)的生物柴油，如無(wú)特別指明，都是指已經(jīng)過(guò)閃 蒸器處理的生物柴油。
[0026] 實(shí)施例一：
[0027] 請(qǐng)參考圖1，本實(shí)施例提供一種生物柴油提純系統(tǒng)，包括甲酯儲(chǔ)存罐12,第一冷凝 裝置21，第二冷凝裝置31，第一暫存罐24,第二暫存罐33,可以實(shí)現(xiàn)高碳甲酯和其他碳原子 數(shù)甲酯的分離。另外，由于本實(shí)施例提供的生物柴油提純系統(tǒng)是甲酯儲(chǔ)存罐12與第一冷凝 裝置21垂直設(shè)置以節(jié)約用地，因此需要在甲酯儲(chǔ)存罐12與第一冷凝裝置21增加集油器 22,以收集從第一冷凝裝置21冷凝下來(lái)的液體，防止冷凝下來(lái)的液體在重力下返回甲酯儲(chǔ) 存罐12。在其他【具體實(shí)施方式】中，譬如當(dāng)甲酯儲(chǔ)存罐12與第一冷凝裝置21是通過(guò)管道連 通而不是垂直設(shè)置時(shí)，可以不設(shè)置集油器22,甲酯儲(chǔ)存罐12加熱產(chǎn)生的氣態(tài)混合物通過(guò)管 道到達(dá)第一冷凝裝置21，第一冷凝裝置21冷凝下來(lái)的液體從另一個(gè)管道留出。優(yōu)選地，在 甲酯儲(chǔ)存罐12與集油器22之間增加蒸餾塔11，蒸餾塔11主要是為了分離混合液體，利用 不同液體在不同條件下的性質(zhì)差異進(jìn)行分離。增加蒸餾塔11后可以減少甲酯儲(chǔ)存罐12的 體積，降低甲酯儲(chǔ)存罐12的控制復(fù)雜度。在其他【具體實(shí)施方式】中，亦可以不使用蒸餾塔11。
[0028] 甲酯儲(chǔ)存罐12在作為進(jìn)料生物柴油的臨時(shí)儲(chǔ)存地的同時(shí)，亦用作加熱儲(chǔ)存于其 中的生物柴油。加熱方式可以是現(xiàn)有技術(shù)的任意一種或多種加熱方式的組合，譬如蒸汽盤(pán) 管加熱、電加熱、燃煤直接加熱、導(dǎo)熱油媒體間接加熱等，只要可以達(dá)到把生物柴油轉(zhuǎn)化為 氣態(tài)混合物的目的即可，加熱方式不構(gòu)成本發(fā)明的限制。甲酯儲(chǔ)存罐12與蒸餾塔11連通。 當(dāng)生物柴油從進(jìn)料口 1進(jìn)料提純系統(tǒng)后，由于閃蒸器主要是脫除生物柴油中的水和甲醇， 生物柴油需要經(jīng)過(guò)加熱儲(chǔ)存罐加熱形成氣態(tài)混合物。加熱形成的氣態(tài)混合物從加熱儲(chǔ)存罐 的氣態(tài)空間進(jìn)入蒸餾塔11的氣態(tài)空間。
[0029] 蒸餾塔11分別與甲酯儲(chǔ)存罐12、集油器22在高度方向上連通，在甲酯儲(chǔ)存罐12 加熱形成的氣態(tài)混合物進(jìn)入蒸餾塔11的氣態(tài)空間。在蒸餾塔11中，由于本實(shí)施例是為 了實(shí)現(xiàn)高碳甲酯和其他碳原子數(shù)甲酯的分離，因此穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，蒸餾塔的溫度應(yīng)保持高于 250°C，本實(shí)施例為250-260°C。在其他【具體實(shí)施方式】中，只要保持蒸餾塔的溫度高于250°C 即可，具體的溫度范圍如255-265°C等亦是可以的。同時(shí)，剛從進(jìn)料口 1進(jìn)入的生物柴油 亦會(huì)在蒸餾塔11內(nèi)產(chǎn)生熱交換，被已經(jīng)加熱的氣態(tài)混合物在從下往上移動(dòng)的過(guò)程中加 熱。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，物質(zhì)沸點(diǎn)跟壓強(qiáng)有直接關(guān)系，本實(shí)施例蒸餾塔的溫度應(yīng)保持高于 250°C是基于提純系統(tǒng)的壓強(qiáng)為0. IMPa，當(dāng)提純系統(tǒng)的壓強(qiáng)低于0. IMPa時(shí)，則蒸餾塔的溫 度可以相應(yīng)降低。
[0030] 集油器22分別與蒸餾塔11、第一冷凝裝置21在高度方向上連通，已經(jīng)穩(wěn)定在 250-260°C的氣態(tài)混合物，從蒸餾塔11的氣態(tài)空間經(jīng)過(guò)集油器22的氣態(tài)空間進(jìn)入第一冷凝 裝置21的氣態(tài)空間，而被第一冷凝裝置21冷凝下來(lái)的液體則通過(guò)集油器22收集，流入到 第一暫存罐24。集油器22的結(jié)構(gòu)不作限定，只要其可以達(dá)到氣態(tài)混合物通過(guò)，并且收集到 液體的功能即可。優(yōu)選地，集油器22可以主要分為兩個(gè)模塊，分別是上下位設(shè)置，一個(gè)是位 于下部的中空?qǐng)A柱體，用于支撐上部的模塊，并且盡可能讓氣態(tài)混合物通過(guò)；另一個(gè)是位于 上部的圓錐體，類(lèi)似于傘面，則冷凝下來(lái)的液體可以通過(guò)傘面匯集到收集管道，再流入第一 暫存罐24。
[0031] 第一冷凝裝置21分別與集油器22、第二冷凝裝置31連通，進(jìn)入到第一冷凝裝置 21氣態(tài)空間的氣態(tài)混合物經(jīng)過(guò)第一冷凝裝置21時(shí)冷凝得到液態(tài)的第一分離物，即液態(tài)高 碳甲酯；已分離高碳甲酯的氣態(tài)混合物從第一冷凝裝置21的氣態(tài)空間進(jìn)入第二冷凝裝置 31的氣態(tài)空間。第一冷凝裝置21的具體類(lèi)型不構(gòu)成本發(fā)明的限制?？梢允情g接換熱的方 式，即冷卻介質(zhì)在第一冷凝裝置21內(nèi)部的管道內(nèi)循環(huán)，氣態(tài)混合物在第一冷凝裝置21內(nèi)部 的管道外通過(guò)，冷卻介質(zhì)與氣態(tài)混合物是間接接觸，其中冷卻介質(zhì)不作限定，譬如空氣冷卻 式冷凝器、水冷式冷凝器；亦可以是直接換熱的方式，即冷卻介質(zhì)與氣態(tài)混合物直接接觸。 值得注意的是，當(dāng)采用直接換熱的第一冷凝裝置21時(shí)，由于本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)提純分 離，則作為冷卻介質(zhì)的物質(zhì)只能是該冷凝裝置冷凝下來(lái)的物質(zhì)，譬如第一冷凝裝置21冷凝 下來(lái)的是高碳甲酯，則作為冷卻介質(zhì)的物質(zhì)只能是溫度較低的高碳甲酯，否則會(huì)引入雜質(zhì)， 降低提純效果。另外，如果使用直接換熱的第一冷凝裝置21，通常需要使用循環(huán)泵以把溫度 較低的液態(tài)高碳甲酯運(yùn)輸?shù)降谝焕淠b置21。
[0032] 第二冷凝裝置31分別與第一冷凝裝置21，第二暫存罐33連通，進(jìn)入到第二冷凝 裝置31氣態(tài)空間的氣態(tài)混合物在第二冷凝裝置31冷凝得到液態(tài)第二分離物，即除高碳甲 酯以外的其他碳原子數(shù)甲酯，從第二冷凝裝置31的液態(tài)空間進(jìn)入第二暫存罐33的液態(tài)空 間。第二冷凝裝置31與第一冷凝裝置21類(lèi)似，可以是間接換熱的方式，亦可以是直接換熱 的方式。為了說(shuō)明兩種換熱方式的冷凝裝置都適用于本發(fā)明，因此在本實(shí)施例中第一冷凝 裝置21采用間接換熱的方式，第二冷凝裝置31采用直接換熱的方式，則第二冷凝裝置31 配套使用循環(huán)泵34,以把第二暫存罐33中的液體當(dāng)作冷卻介質(zhì)運(yùn)輸?shù)降诙淠b置31。 在其他【具體實(shí)施方式】中，第一冷凝裝置21和第二冷凝裝置31的兩個(gè)裝置的位置可以互換， 譬如21的位置使用直接換熱方式，配套使用循環(huán)泵，31的位置使用間接換熱方式；或者21 和31的位置都使用間接換熱方式；或者21和31的位置都使用直接換熱方式，配套地需要 使用兩個(gè)循環(huán)泵。
[0033] 值得注意的是，在集油器22通向第一暫存罐24的通道上設(shè)置第一閥門(mén)3,同時(shí)集 油器22與第二暫存罐33設(shè)置管道連通，并在管道上設(shè)置第二閥門(mén)2。當(dāng)蒸餾塔11內(nèi)的溫 度沒(méi)有穩(wěn)定在預(yù)設(shè)溫度250-260°C的時(shí)候，譬如是系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候，為了保證高碳甲酯的提 純效果，關(guān)閉通向高碳甲酯冷卻器的第一閥門(mén)3,打開(kāi)第二閥門(mén)2,則氣態(tài)的生物柴油可以 經(jīng)過(guò)冷凝器21的氣態(tài)空間到達(dá)第二冷凝裝置31而最后到達(dá)第二暫存罐33,或者經(jīng)過(guò)第二 閥門(mén)2到達(dá)第二暫存罐33。待蒸餾塔11內(nèi)的溫度穩(wěn)定在預(yù)設(shè)溫度250-260°C后，則打開(kāi)第 一閥門(mén)3,同時(shí)關(guān)閉第二閥門(mén)2,暫存于第二暫存罐33的液態(tài)生物柴油通過(guò)泵再次進(jìn)入蒸餾 塔11。
[0034] 實(shí)施例二：
[0035] 請(qǐng)參考圖2,本實(shí)施例提供一種生物柴油提純系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)三級(jí)提純，有效地分 離出高碳甲酯、中碳甲酯和低碳甲酯。包括蒸餾塔11，甲酯儲(chǔ)存罐12,儲(chǔ)存罐循環(huán)泵13,第 一再沸器14,黑油循環(huán)泵15,黑油罐16,第二再沸器17 ;第一冷凝裝置21，集油器22,第一 暫存罐24 ;第二冷凝裝置31，第二暫存罐33,第二循環(huán)泵34 ;第三冷凝裝置41，第三暫存罐 42。其中的蒸餾塔11、第一冷凝裝置21、第二冷凝裝置31、第一暫存罐24、第二暫存罐33、 第二循環(huán)泵34分別與實(shí)施例三的蒸餾塔11、第一冷凝裝置21、第二冷凝裝置31、第一暫存 罐24、第二暫存罐33、循環(huán)泵34類(lèi)似，這里不再贅述。
[0036] 甲酯儲(chǔ)存罐12分別與蒸餾塔11，第一再沸器14,黑油罐16,儲(chǔ)存罐循環(huán)泵13連 通。甲酯儲(chǔ)存罐12可以與實(shí)施例三的甲酯儲(chǔ)存罐12類(lèi)似，即作為進(jìn)料生物柴油的臨時(shí)儲(chǔ)存 地的同時(shí)，亦用作加熱儲(chǔ)存于其中的生物柴油。加熱方式可以是現(xiàn)有技術(shù)的任意一種或多 種加熱方式的組合，譬如蒸汽盤(pán)管加熱、電加熱、燃煤直接加熱、導(dǎo)熱油媒體間接加熱等，只 要可以達(dá)到把生物柴油轉(zhuǎn)化為氣態(tài)混合物的目的即可，加熱方式不構(gòu)成本發(fā)明的限制。亦 可以不具有加熱功能，即只作為儲(chǔ)存用，加熱的功能由本系統(tǒng)其他裝置實(shí)現(xiàn)。
[0037] 第一再沸器14分別與甲酯儲(chǔ)存罐12、儲(chǔ)存罐循環(huán)泵13連通，甲酯儲(chǔ)存罐12液體 空間的生物柴油通過(guò)循環(huán)泵13到達(dá)第一再沸器14的液體空間，在第一再沸器14的液體空 間加熱后形成氣態(tài)混合物。氣態(tài)混合物和未氣化的液體通過(guò)第一再沸器14的氣體空間返 回甲酯儲(chǔ)存罐12的氣體空間。在其他【具體實(shí)施方式】中，如果甲酯儲(chǔ)存罐12與第一再沸器 14之間的連通管道設(shè)置可以達(dá)到液態(tài)的生物柴油從甲酯儲(chǔ)存罐12的液態(tài)空間進(jìn)入第一再 沸器14的液態(tài)空間，同時(shí)加熱后的氣態(tài)混合物和剩余的液態(tài)生物柴油從第一再沸器14的 氣態(tài)空間返回甲酯儲(chǔ)存罐12的氣態(tài)空間，則可以不使用儲(chǔ)存罐循環(huán)泵13。
[0038] 黑油罐16分別與第二再沸器17,黑油循環(huán)泵15,甲酯儲(chǔ)存罐12連通。如前所述， 甲酯儲(chǔ)存罐12中的生物柴油主要是從進(jìn)料口進(jìn)入提純系統(tǒng)的生物柴油，還有部分經(jīng)過(guò)第 一再沸器14加熱后返回的未氣化的生物柴油，這部分亦可以稱(chēng)之為黑油，即重質(zhì)油、生物 浙青等。當(dāng)甲酯儲(chǔ)存罐12的生物柴油儲(chǔ)存到一定體積的時(shí)候，除了進(jìn)入第一再沸器14進(jìn) 行加熱外，還會(huì)通過(guò)溢流進(jìn)入黑油罐16。溢流管4的形狀并無(wú)限制，可以是直管或是S管等 形狀。黑油罐16中的液態(tài)混合物，部分是黑油，部分是剛進(jìn)入系統(tǒng)的生物柴油。因此為了 提高目的分離物的提純效率，即提高高碳甲酯、中碳甲酯、低碳甲酯的提純效率，需要盡可 能地把進(jìn)入到黑油罐16中的分離物轉(zhuǎn)換成氣態(tài)分離出來(lái)。黑油罐16可以帶有加熱功能， 加熱方式可以是現(xiàn)有技術(shù)的任意一種或多種加熱方式的組合，譬如蒸汽盤(pán)管加熱、電加熱、 燃煤直接加熱、導(dǎo)熱油媒體間接加熱等，只要可以達(dá)到加熱黑油罐16的目的即可，加熱方 式不構(gòu)成本發(fā)明的限制。亦可以不具有加熱功能，即只作為儲(chǔ)存用，加熱的功能由本系統(tǒng)其 他裝置實(shí)現(xiàn)。
[0039] 第二再沸器17與黑油循環(huán)泵15、黑油罐16連通。如前所述，黑油罐16中的液態(tài) 混合物，部分是黑油，部分是剛進(jìn)入系統(tǒng)的生物柴油，為了提高目的分離物的提純效率，需 要盡可能地把進(jìn)入到黑油罐16中的分離物轉(zhuǎn)換成氣態(tài)分離出來(lái)。如果黑油罐16的加熱已 經(jīng)可以滿足目的分離物的氣態(tài)分離效率的要求，則可以不設(shè)置第二再沸器17。如果黑油罐 16的加熱不能滿足目的分離物的氣態(tài)分離效率的要求，則除了可以在黑油罐16中進(jìn)行加 熱，亦可以把黑油罐中的液態(tài)混合物從黑油罐16的液體空間運(yùn)輸?shù)降诙俜衅?7的液體 空間，在第二再沸器17加熱后形成的氣態(tài)混合物從第二再沸器17的氣態(tài)空間返回到黑油 罐16的氣態(tài)空間，或者從第二再沸器17的氣態(tài)空間返回到甲酯儲(chǔ)存罐12的氣態(tài)空間。在 本實(shí)施例中，黑油罐16與第二再沸器17都具有加熱功能，為了簡(jiǎn)化管道設(shè)計(jì)，在第二再沸 器17加熱后形成的氣態(tài)混合物從第二再沸器17的氣態(tài)空間返回到黑油罐16的氣態(tài)空間， 再與黑油罐16加熱形成的氣態(tài)混合物混合，共同通過(guò)同一個(gè)管道從黑油罐16的氣態(tài)空間 返回到甲酯儲(chǔ)存罐12。另外，本實(shí)施例提供的第二再沸器17與黑油罐16在高度方向上垂 直放置，以節(jié)約用地，則需要黑油循環(huán)泵15把黑油罐16中的液態(tài)混合物運(yùn)輸?shù)降诙俜衅?17的液態(tài)空間。在其他【具體實(shí)施方式】中，如果黑油罐16與第二再沸器17的連通管道設(shè)置 可以滿足液態(tài)混合物從黑油罐16的液態(tài)空間進(jìn)入第二再沸器17的液態(tài)空間，亦可以不使 用黑油循環(huán)泵15。
[0040] 第三冷凝裝置41與第二冷凝裝置31、第三暫存罐42連通，在第二冷凝裝置31已 分離中碳甲酯的氣態(tài)混合物從第二冷凝裝置31的氣態(tài)空間進(jìn)入到第三冷凝裝置41的氣態(tài) 空間，氣態(tài)混合物在第三冷凝裝置41冷凝下來(lái)形成液態(tài)混合物，從第三冷凝裝置41的液態(tài) 空間進(jìn)入到第三暫存罐42的液態(tài)空間。第三冷凝裝置41與第一冷凝裝置21、第二冷凝裝 置31相似，其具體類(lèi)型不構(gòu)成本發(fā)明的限制?？梢允情g接換熱的方式，即冷卻介質(zhì)在第三 冷凝裝置41內(nèi)部的管道內(nèi)循環(huán)，氣態(tài)混合物在第三冷凝裝置41內(nèi)部的管道外通過(guò)，冷卻介 質(zhì)與氣態(tài)混合物是間接接觸，其中冷卻介質(zhì)不作限定，譬如空氣冷卻式冷凝器、水冷式冷凝 器；亦可以是直接換熱的方式，即冷卻介質(zhì)與氣態(tài)混合物直接接觸。
[0041] 在其他【具體實(shí)施方式】中，還可以設(shè)置真空緩沖罐51，譬如在如本實(shí)施例的三級(jí)提 純，則真空緩沖罐51與真空泵、第三暫存罐42連通，避免提純系統(tǒng)的壓強(qiáng)波動(dòng)；譬如在實(shí)施 例三的二級(jí)提純，則真空緩沖罐51與真空泵、第二暫存罐32連通。本領(lǐng)域人員知道，在物質(zhì) 種類(lèi)、物質(zhì)濃度都相同的情況下，壓強(qiáng)越低，沸點(diǎn)越低。因此在其他【具體實(shí)施方式】中，亦可以 設(shè)置真空泵以降低各物質(zhì)的沸點(diǎn)，從而節(jié)約能源；同時(shí)亦可以用于引導(dǎo)氣態(tài)混合物的流向。 真空泵設(shè)置在系統(tǒng)末端，如提純系統(tǒng)中有真空緩沖罐51則與真空緩沖罐51連通，其個(gè)數(shù)不 作限制，至少為一臺(tái)，譬如采用兩臺(tái)真空泵，一用一備，氣壓維持在0. IMPa。氣壓可以是其他 壓強(qiáng)值，譬如〇. 〇5MPa。
[0042] 在其他【具體實(shí)施方式】中，亦可以在冷凝裝置與暫存罐之間增加冷卻器，以回收冷 凝下來(lái)的液體的熱量。譬如在本實(shí)施例中，可以在第一冷凝裝置21與第一暫存罐24之間設(shè) 置第一冷卻器，則由第一冷凝裝置21冷凝下來(lái)的高碳甲酯由第一冷凝裝置21的液體空間 經(jīng)過(guò)集油器22收集到達(dá)第一冷卻器23的液體空間，最后到達(dá)第一暫存罐24的液體空間； 可以在第二冷凝裝置31與第二暫存罐33之間設(shè)置第二冷卻器32,則由第二冷凝裝置31冷 凝下來(lái)的中碳甲酯由第二冷凝裝置31的液體空間到達(dá)第二冷卻器32的液體空間，最后到 達(dá)第二暫存罐33的液體空間，以此類(lèi)推。
[0043] 因此，經(jīng)過(guò)本實(shí)施例的提純系統(tǒng)，可以利用一個(gè)蒸餾塔有效地進(jìn)行三級(jí)提純生物 柴油，分別得到高碳甲酯、中碳甲酯、低碳甲酯。
[0044] 在其他【具體實(shí)施方式】中，類(lèi)似地，當(dāng)需要把生物柴油進(jìn)行四級(jí)提純，或是更多級(jí)提 純的時(shí)候，只需要在本實(shí)施例提供的提純系統(tǒng)基礎(chǔ)上再加入相應(yīng)數(shù)量的冷凝裝置及暫存 罐，并且把真空泵和真空緩沖罐51仍然設(shè)置在系統(tǒng)的末端，即可達(dá)到利用一個(gè)蒸餾塔實(shí)現(xiàn) 四級(jí)以上提純的效果。
[0045] 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定 本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員 來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換。
【權(quán)利要求】
1. 一種生物柴油提純系統(tǒng)，其特征在于，包括甲酯儲(chǔ)存罐（12)，第一冷凝裝置（21)，第 二冷凝裝置（31)，第一暫存罐（24)，第二暫存罐（33)， 所述甲酯儲(chǔ)存罐（12)與第一冷凝裝置（21)連通，當(dāng)生物柴油進(jìn)料所述提純系統(tǒng)后，在 甲酯儲(chǔ)存罐（12)加熱形成氣態(tài)混合物，所述氣態(tài)混合物從甲酯儲(chǔ)存罐（12)的氣態(tài)空間進(jìn) 入第一冷凝裝置（21)的氣態(tài)空間； 所述第一冷凝裝置（21)分別與甲酯儲(chǔ)存罐（12)，第一暫存罐（24)，第二冷凝裝置 (31 )，第二暫存罐（33)連通，進(jìn)入到第一冷凝裝置氣態(tài)空間的氣態(tài)混合物經(jīng)過(guò)第一冷凝裝 置時(shí)冷凝得到液態(tài)的第一分離物，所述液態(tài)的第一分離物從第一冷凝裝置的液態(tài)空間進(jìn)入 第一暫存罐的液態(tài)空間；已分離第一分離物的氣態(tài)混合物從第一冷凝裝置的氣態(tài)空間進(jìn)入 第二冷凝裝置的氣態(tài)空間； 所述第二冷凝裝置（31)分別與第一冷凝裝置（21)，第二暫存罐（33)連通，進(jìn)入到第二 冷凝裝置氣態(tài)空間的氣態(tài)混合物在第二冷凝裝置冷凝得到液態(tài)第二分離物，所述液態(tài)第二 分離物從第二冷凝裝置的液態(tài)空間進(jìn)入第二暫存罐的液態(tài)空間。
2. -種生物柴油提純系統(tǒng)，其特征在于，包括甲酯儲(chǔ)存罐（12)，第一再沸器（14)，黑油 儲(chǔ)存罐（16)，第一冷凝裝置（21)，第二冷凝裝置（31)，第一暫存罐（24)，第二暫存罐（33)， 所述甲酯儲(chǔ)存罐（12)分別與第一再沸器（14)，第一冷凝裝置（21)，黑油儲(chǔ)存罐（16)連 通，當(dāng)生物柴油進(jìn)料所述提純系統(tǒng)后，生物柴油從甲酯儲(chǔ)存罐的液態(tài)空間進(jìn)入第一再沸器 的液態(tài)空間，在第一再沸器加熱形成氣態(tài)混合物，所述氣態(tài)混合物和未氣化的液態(tài)生物柴 油從第一再沸器的氣態(tài)空間返回甲酯儲(chǔ)存罐的氣態(tài)空間；當(dāng)甲酯儲(chǔ)存罐（12)內(nèi)的生物柴 油液面超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)，生物柴油從甲酯儲(chǔ)存罐的液態(tài)空間溢流到黑油儲(chǔ)存罐的液態(tài)空間； 所述第一冷凝裝置（21)分別與甲酯儲(chǔ)存罐（12)，第一暫存罐（24)，第二冷凝裝置（31) 連通，進(jìn)入到第一冷凝裝置氣態(tài)空間的氣態(tài)混合物經(jīng)過(guò)第一冷凝裝置時(shí)冷凝得到液態(tài)的第 一分離物，所述液態(tài)第一分離物從第一冷凝裝置的液態(tài)空間進(jìn)入第一暫存罐的液態(tài)空間； 已分離第一分離物的氣態(tài)混合物從第一冷凝裝置的氣態(tài)空間進(jìn)入第二冷凝裝置的氣態(tài)空 間； 所述第二冷凝裝置（31)分別與第一冷凝裝置（21)，第二暫存罐（33)連通，進(jìn)入到第二 冷凝裝置氣態(tài)空間的氣態(tài)混合物在第二冷凝裝置冷凝得到液態(tài)的第二分離物，所述液態(tài)的 第二分離物從第二冷凝裝置的液態(tài)空間進(jìn)入第二暫存罐的液態(tài)空間。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第三冷凝裝置（41)，第三暫存罐 (42)， 所述第二冷凝裝置（31)還與第三冷凝裝置（41)連通，已分離第二分離物的氣態(tài)混合 物從第二冷凝裝置的氣態(tài)空間進(jìn)入第三冷凝裝置的氣態(tài)空間； 所述第三冷凝裝置（41)分別與第二冷凝裝置（31 )，第三暫存罐（42)連通，進(jìn)入到第三 冷凝裝置氣態(tài)空間的氣態(tài)混合物在第三冷凝裝置冷凝得到液態(tài)的第三分離物，所述液態(tài)的 第三分離物從第三冷凝裝置的液態(tài)空間進(jìn)入第三暫存罐的液態(tài)空間。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述甲酯儲(chǔ)存罐（12)和黑油儲(chǔ)存罐（16)中 的至少一個(gè)具備加熱方式，所述加熱方式為蒸汽盤(pán)管加熱、電加熱、燃煤直接加熱、導(dǎo)熱油 媒體間接加熱的至少一種。
5. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括集油器（22)，蒸餾塔（11 )， 所述蒸餾塔（11)分別與集油器（22)，甲酯儲(chǔ)存罐（12)連通，所述氣態(tài)混合物從甲酯儲(chǔ) 存罐的氣態(tài)空間進(jìn)入蒸餾塔的氣態(tài)空間，再?gòu)恼麴s塔的氣態(tài)空間進(jìn)入集油器的氣態(tài)空間； 所述集油器（22)分別與蒸餾塔（11)，第一冷凝裝置（21)，第一暫存罐（24)連通，所述 氣態(tài)混合物從蒸餾塔的氣態(tài)空間進(jìn)入集油器的氣態(tài)空間，再?gòu)募推鞯臍鈶B(tài)空間進(jìn)入第一 冷凝裝置的氣態(tài)空間；所述液態(tài)的第一分離物從第一冷凝裝置的液態(tài)空間進(jìn)入集油器的液 態(tài)空間，再進(jìn)入第一暫存罐。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二再沸器（17)，所述第二再沸器 (17)與黑油儲(chǔ)存罐（16)連通，黑油儲(chǔ)存罐里的生物柴油從黑油儲(chǔ)存罐的液態(tài)空間到達(dá)第二 再沸器的液態(tài)空間，在第二再沸器加熱后形成第二氣態(tài)混合物，第二氣態(tài)混合物從第二再 沸器的氣態(tài)空間進(jìn)入黑油儲(chǔ)存罐的氣態(tài)空間。
7. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括真空緩沖罐（51)，所述真空緩沖罐 (51)與第三暫存罐（42)，第三冷凝裝置（41)連通，用于維持所述提純系統(tǒng)的壓強(qiáng)。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一冷卻器（23)，所述第一冷卻器 (23)分別與第一冷凝裝置（21)，第一暫存罐（24)連通，經(jīng)過(guò)第一冷凝裝置時(shí)冷凝得到液態(tài) 的第一分離物從第一冷凝裝置（21)的液態(tài)空間流入第一冷卻器（23)的液態(tài)空間再到達(dá)第 一暫存罐（24)的液態(tài)空間。
9. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二冷卻器（32)，所述第二冷卻器 (32)分別與第二冷凝裝置（31)，第二暫存罐（33)連通，經(jīng)過(guò)第二冷凝裝置時(shí)冷凝得到液態(tài) 的第二分離物從第二冷凝裝置（31)的液態(tài)空間流入第二冷卻器（32)的液態(tài)空間再到達(dá)第 二暫存罐（33)的液態(tài)空間。
10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述甲酯儲(chǔ)存罐（12)，蒸餾塔（11)，集油器 (22 )，第一冷凝裝置（21)在高度方向上依次連通。
【文檔編號(hào)】C11B3/12GK203999551SQ201420114390
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】袁藝東, 陳建湘, 楊友強(qiáng), 蘇是樹(shù), 李帥, 方勇, 張卓, 劉瑜 申請(qǐng)人:深圳市朗坤環(huán)保有限公司