專利名稱：作物秸稈生產(chǎn)酯類化工產(chǎn)品,和一種酯的制造方法
作物秸桿生產(chǎn)酯類化工產(chǎn)品，和一種酯的制造方法技術(shù)領域農(nóng)作物秸桿熱裂解，屬于農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)，乙酯的生產(chǎn)屬于化 工技術(shù)，副產(chǎn)液體燃料和氣體燃料屬于可再生能源的開發(fā)技術(shù)。本專 利涉足農(nóng)業(yè)、化工、能源領域。
背景技術(shù)：
在無氧的條件下，農(nóng)作物秸桿快速熱裂解，用硅酸鋁作熱載體，國 內(nèi)外還沒有。生產(chǎn)醋酸乙酯的原料，國內(nèi)使用98%的醋酸，國外有的廠家使用發(fā) 酵法制造的稀醋酸，用農(nóng)作物秸桿熱裂解物作原料，國內(nèi)外還沒有。發(fā)明人的職稱是化工工程師，有生產(chǎn)醋酸乙酯30年的歷史，當時國 內(nèi)生產(chǎn)醋酸乙酯的原料是98%的醋酸，發(fā)明人在1980年用90%的回 收醋酸生產(chǎn)醋酸乙酯，在1990年用15%廢醋酸生產(chǎn)醋酸乙酯，醋酸 乙酯質(zhì)量達到一級品。用乙酸乙酯萃取有機酸、用氯乙酸作酯化催化劑、酯加水共沸脫酸、 酯加水共沸分離、是發(fā)明人在1990年用15%廢醋酸生產(chǎn)醋酸乙酯過 程中發(fā)明的，現(xiàn)在國內(nèi)外還沒有。發(fā)明人近幾年，研究用脫晶蒽油加氫裂解生產(chǎn)輕柴油的試驗，同時 進行生物質(zhì)快速熱裂解的研究。發(fā)明內(nèi)容農(nóng)作物秸桿是指麥草、玉米秸桿、高梁秸桿、稻草等禾木科農(nóng)作物 秸桿。農(nóng)作物秸桿的加工農(nóng)作物秸桿用切草機，切成20mm長，進入烘 干機，烘干到水份含量1%以下，進入粉碎機粉碎到直經(jīng)2mm以下， 進入貯存灌，貯存灌內(nèi)充氮氣。載熱體的選擇硅酸鋁顆粒，直徑2mm。熱裂解設備的選擇選擇直管式熱裂解設備，筒體用碳鋼制造內(nèi)襯 100mm鋼玉耐熱耐磨材料，外加保溫材料。下部有進料口，上部有出料口。硅酸鋁顆粒加熱到600°C，在密閉的設備內(nèi)與貯存罐內(nèi)的秸桿粉碎料 混合，配料比10: 1，進入熱裂解設備。通過調(diào)節(jié)配料比，控制裂解 器出口溫度為500°C，時間為5 s ，熱裂解物有15%左右的氣體，60 %左右的液體，20%左右的固體，固體主要是碳與灰粉。硅酸鋁顆粒的加熱裂解器出口的物料，通過旋風分離器，固體主 要是碳與灰粉和硅酸鋁顆粒，進入硅酸鋁顆粒加熱器，通入空氣，控 制加熱器出口氣體含氧低于3%，通過碳粉末的燃燒放出的熱量，將 硅酸鋁顆粒加熱到600°C，通過加熱器內(nèi)的熱交換器取出多余的熱量， 加熱器下部有燃燒室和出灰粉口，燃燒室是供開產(chǎn)第一次加熱硅酸鋁 顆粒使用，出灰口是作物秸桿的灰粉的出口。熱裂解物有60%左右的液體，其中有三分之二左右的有機酸，用醋 酸乙酯萃取，脫酯得有機酸，按有機酸總量加0.5%的氯乙酸作酯化催 化劑，加入有機酸70%的乙醇進行酯化，酯化到終點，加入總量50 %的水，蒸餾脫酸，根據(jù)共沸沸點的不同，分別蒸餾得到醋酸乙酯、 丙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯，經(jīng)脫水精餾得到化工產(chǎn)品。所生產(chǎn)的酯類產(chǎn)品可以作為化工涂料的原材料，也可以作為有機溶 劑，也可以作為合成香料的原材料。裂解液體提取酸之后的剩余物，可以加入汽油、柴油作為液體燃料。裂解氣體可以作為燃料。
具體實施方式
例如建一個年處理一萬噸麥草秸桿的加工廠。麥草秸桿經(jīng)過切割、烘干、粉碎、貯存。進入裂解設備，在隔絕空 氣的條件下，和予熱為60(TC的硅酸鋁顆粒接觸，進行熱裂解，可以 生產(chǎn)6000噸液體有機物，進入萃取塔，可以萃取4000噸有機酸，有 機酸加入3000噸乙醇，和氯乙酸催化劑進入酯化塔，可以合成混合酯6000噸，通過共沸蒸餾可以得到4500噸乙酸乙酯，IOOO噸丙酸乙酯， 300噸丁酸乙酯，IOO噸戊酸乙酯，IOO噸其它高級酯，在共沸蒸餾過 程中，脫去了酯化反應剩余的酸，然后脫水精餾為成品。平均每噸酯 價格為1萬元，價值6000萬元。 另外可以生產(chǎn)2000噸液體燃料，每噸3000元，價值600萬元。 另外可以生產(chǎn)氣體燃料100萬立方米，每立方米1元，價值100萬 元。硅酸鋁顆粒加熱器的余熱進入鍋爐轉(zhuǎn)換為蒸汽，供小麥秸桿的烘干 設備、酯化塔、共沸塔、脫水塔、精餾塔、職工取暖的使用。 總計產(chǎn)出6700萬元。生產(chǎn)成本10000噸秸桿，每噸200元，價值200萬元。乙醇3000 噸，每噸7000元，價值2100萬元。生產(chǎn)費用400萬元。合計2700萬元。每年可以增值4000萬元。
權(quán)利要求
1. 秸桿加硅酸鋁載熱體的熱裂解技術(shù)。
2、 用醋酸乙酯萃取有機酸的技術(shù)。
3、 秸桿熱裂解物加乙醇生產(chǎn)酯的技術(shù)。
4、 用氯乙酸作酯催化劑的技術(shù)。
5、 用加水共沸的方法分離酯的技術(shù)。
6、 用加水共沸工藝解決酯類脫酸的技術(shù)。
全文摘要
作物秸稈生產(chǎn)酯類化工產(chǎn)品，和一種酯的制造方法。屬于農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)，酯類的生產(chǎn)屬于化工技術(shù)，副產(chǎn)液體燃料和氣體燃料屬于可再生能源的開發(fā)技術(shù)。本發(fā)明涉足農(nóng)業(yè)、化工、能源領域。本發(fā)明重點解決農(nóng)作物秸稈的熱裂解技術(shù)問題，用裂解物作原料生產(chǎn)醋酸乙酯等化工產(chǎn)品的技術(shù)問題，副產(chǎn)液體燃料和氣體燃料的技術(shù)問題。本發(fā)明技術(shù)方案要點是用農(nóng)作物的秸稈加熱裂解，用熱裂解物，與乙醇先合成混合酯，再進行酯的精制，生產(chǎn)醋酸乙酯等化工產(chǎn)品。同時副產(chǎn)液體燃料、氣體燃料。
文檔編號C07C67/00GK101239906SQ200710004860
公開日2008年8月13日 申請日期2007年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月10日
發(fā)明者侯東輝, 劉文萍, 石其貴, 瑛 許, 郭志強 申請人:山西省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所