專利名稱：生物柴油生產(chǎn)工藝中的換熱器結(jié)垢的處理方法及生物柴油的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物柴油生產(chǎn)工藝中的換熱器結(jié)垢的處理方法及生物柴油的制備方法。
背景技術(shù)：
酯交換(SRCA)工藝生產(chǎn)生物柴油的原料有小桐子油、棉籽油、橡膠油、酸化油、地溝油、餐飲廢油等，其來(lái)源廣泛，含水、雜質(zhì)較多，生產(chǎn)過(guò)程采用高溫-280°C )高壓 (6. OMPa-8. OMPa)下醇解和酯交換的反應(yīng)方式，產(chǎn)物組分復(fù)雜，而且生成物中部分Cltl-C4tl酯類在高溫高壓的條件下容易碳化，在設(shè)備表面形成一種厚厚的積碳類物質(zhì)，使設(shè)備結(jié)垢老化，特別是一些換熱設(shè)備，一旦失去換熱效果，裝置將會(huì)無(wú)法維持正常生產(chǎn)。為了除去換熱設(shè)備中的結(jié)垢，在現(xiàn)有技術(shù)中采用定期用氮?dú)?、蒸汽等進(jìn)行吹掃，而氮?dú)?、蒸汽等不能完全的將結(jié)垢物清除，只能帶走一些機(jī)械雜質(zhì)。如果結(jié)垢的情況越來(lái)越嚴(yán)重，生產(chǎn)難以維持，裝置只能長(zhǎng)時(shí)間停工退料，將換熱設(shè)備拆卸清洗。這種處理方法耗費(fèi)了大量的時(shí)間、物力、人力、財(cái)力，不能從根本上解決問(wèn)題，而且也不能保證裝置長(zhǎng)周期，高效率的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)目前采用生物柴油工藝(SRCAIS)生產(chǎn)生物柴油過(guò)程中， 換熱器容易結(jié)垢堵塞的問(wèn)題，提供一種換熱器結(jié)垢的處理方法及生物柴油制備方法，采用該處理方法進(jìn)行結(jié)垢處理，能夠增長(zhǎng)換熱器運(yùn)行周期，并且具有簡(jiǎn)便、高效以及成本低的優(yōu)
點(diǎn)ο本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過(guò)研究，意外地發(fā)現(xiàn)，使用甲醇與生物柴油生產(chǎn)工藝中換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁接觸，能很好地解決結(jié)垢堵塞的問(wèn)題，從而得到本發(fā)明。S卩，本發(fā)明提供一種生物柴油生產(chǎn)工藝中的換熱器結(jié)垢的處理方法，其中，該方法包括使所述換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁與甲醇接觸。本發(fā)明還提供一種生物柴油的制備方法，該方法包括以下步驟(1)在酯交換反應(yīng)條件下，將油脂與甲醇接觸得到生物柴油粗產(chǎn)品；(2)將所述生物柴油粗產(chǎn)品在蒸餾出甲醇的條件下進(jìn)行蒸餾，得到甲醇和經(jīng)過(guò)蒸餾的生物柴油粗產(chǎn)品；(3)經(jīng)過(guò)蒸餾的生物柴油粗產(chǎn)品經(jīng)過(guò)水洗和脫輕組分操作后，送入上部設(shè)置有換熱器的閃蒸塔中進(jìn)行閃蒸，并使其中的生物柴油組分蒸汽經(jīng)閃蒸塔內(nèi)的換熱器冷卻后從閃蒸塔上部排出進(jìn)入生物柴油收集罐，沸點(diǎn)高于生物柴油的重組分從閃蒸塔的塔底采出；(4)當(dāng)在所述閃蒸塔上部設(shè)置的換熱器的換熱效率降低至50-70%時(shí)，采用上述的處理方法對(duì)閃蒸塔上部設(shè)置的換熱器進(jìn)行除垢。采用本發(fā)明提供的方法進(jìn)行生物柴油生產(chǎn)工藝中的換熱器結(jié)垢的處理，能夠增長(zhǎng)換熱器運(yùn)行周期，同時(shí)還具有簡(jiǎn)便、高效以及成本低的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的閃蒸塔塔頂換熱器的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種生物柴油生產(chǎn)工藝中的換熱器結(jié)垢的處理方法，其特征在于，該方法包括使所述換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁與甲醇接觸。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，所述換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁的垢含有Cltl-C4tl酯類高溫碳化結(jié)焦所產(chǎn)生的積碳和膠質(zhì)。所述Cltl-C4tl酯類高溫碳化結(jié)焦所產(chǎn)生的積碳和膠質(zhì)可以來(lái)自于酯交換反應(yīng)中所產(chǎn)生的Cltl-C4tl酯類高溫碳化結(jié)焦所產(chǎn)生的積碳、膠質(zhì)等，也可以來(lái)自于熱交換過(guò)程中長(zhǎng)期積攢的殘留在換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁的油脂。而甲醇能夠很好地溶解Cltl-C4tl酯類高溫碳化結(jié)焦所產(chǎn)生的積碳、膠質(zhì)等。因此，在生物柴油生產(chǎn)工藝中，只要是使用的換熱介質(zhì)中含有Cltl-C4tl酯類高溫碳化結(jié)焦所產(chǎn)生的積碳和膠質(zhì)的換熱器，都可以采用本發(fā)明的處理方法進(jìn)行處理。在本發(fā)明中，上述換熱器可以為生物柴油生產(chǎn)工藝中閃蒸塔頂部的換熱器、反應(yīng)部分進(jìn)料加熱器、甲醇蒸餾塔底部再沸器和甲酯閃蒸塔底部導(dǎo)熱油加熱器。優(yōu)選上述所有的換熱器均使用本發(fā)明的方法進(jìn)行處理。在本發(fā)明中，所述換熱介質(zhì)可以為生物柴油生產(chǎn)工藝中的甲醇蒸餾塔底物料、甲醇與油脂的混合物料、甲酯閃蒸塔底的粗甲酯等。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，只要能夠讓所述換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁與甲醇接觸，就具有一定的除垢效果。其接觸的方式可以是浸泡的方式或一次性通過(guò)的方式。所述浸泡的方式是指將甲醇導(dǎo)入到所述換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁中，與內(nèi)壁上的結(jié)垢接觸一段時(shí)間后，再使甲醇排出。浸泡的時(shí)間可以由除去所述換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁的垢的程度來(lái)決定。所述一次性通過(guò)的方式為從所述換熱器的換熱介質(zhì)管程的一端向所述換熱器的換熱介質(zhì)管程連續(xù)通入甲醇，并從所述換熱器的換熱介質(zhì)管程的另一端連續(xù)排出接觸后的甲醇。由于一次性通過(guò)的方式具有快速、效果好等優(yōu)點(diǎn)而被優(yōu)選。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，所述甲醇的溫度可以在很大范圍內(nèi)改變。一般情況下，所述甲醇的溫度大于25°C ；優(yōu)選為25-70°C ；從進(jìn)一步提高除垢效率上來(lái)考慮，更優(yōu)選所述甲醇的的溫度為40-70°C。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，采用一次性通過(guò)的方式時(shí)，由于提高甲醇的流速能夠增加對(duì)結(jié)垢的沖洗力，但是流速太高，可能導(dǎo)致結(jié)垢不能很好地被溶解，流速太低可能導(dǎo)致除垢效率的下降。因此，在本發(fā)明中，優(yōu)選所述通入甲醇使得甲醇在所述換熱器的換熱介質(zhì)管程內(nèi)的流量為l-3m3/h，更優(yōu)選通入甲醇使得甲醇在所述換熱器的換熱介質(zhì)管程內(nèi)的流量為 2-;3m7h。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，由于提高通入甲醇的壓力能夠提高甲醇的除垢效率。但是，通入甲醇的壓力太大，會(huì)增加設(shè)備的負(fù)擔(dān)。因此，在本發(fā)明中，優(yōu)選所述通入甲醇的壓力為0. I-IMPa ；更優(yōu)選所述通入甲醇的壓力為0. 4-0. 8MPa。通入甲醇的壓力在上述范圍時(shí)， 能夠進(jìn)一步提高甲醇的除垢效率。
根據(jù)本發(fā)明的處理方法，對(duì)使所述換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁與甲醇接觸的時(shí)間沒(méi)有特別的限制，只要能夠溶解并除去結(jié)垢即可。具體地，可以根據(jù)與所述換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁接觸后的甲醇的溶解的結(jié)垢來(lái)判斷。優(yōu)選的情況下，通入甲醇的時(shí)間可以為3- ；更優(yōu)選通入甲醇的時(shí)間可以為4- ！。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，對(duì)所述換熱器進(jìn)行處理的時(shí)機(jī)可以根據(jù)換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁的結(jié)垢的情況來(lái)判斷是否進(jìn)行除垢處理；也可以在換熱器的換熱效率降低至 50-70%時(shí)進(jìn)行處理；還可以定期對(duì)換熱器進(jìn)行處理。根據(jù)本法的處理方法，該方法還包括將與換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁接觸后的所述甲醇送入甲醇蒸餾塔。在甲醇蒸餾塔中所述甲醇進(jìn)行二次蒸餾被回收再利用，所述甲醇中的廢渣廢料回蒸餾塔底最終作為副產(chǎn)物重質(zhì)油脂。本發(fā)明還提供一種生物柴油的制備方法，該方法包括以下步驟(1)在酯交換反應(yīng)條件下，將油脂與甲醇接觸得到生物柴油粗產(chǎn)品；(2)將所述生物柴油粗產(chǎn)品在蒸餾出甲醇的條件下進(jìn)行蒸餾，得到甲醇和經(jīng)過(guò)蒸餾的生物柴油粗產(chǎn)品；(3)經(jīng)過(guò)蒸餾的生物柴油粗產(chǎn)品經(jīng)過(guò)水洗和脫輕組分等步驟后，送入上部設(shè)置有換熱器的閃蒸塔中進(jìn)行閃蒸，并使生物柴油的組分蒸汽經(jīng)閃蒸塔內(nèi)的換熱器冷卻后從閃蒸塔上部排出進(jìn)入生物柴油收集罐，沸點(diǎn)高于生物柴油的重組分從閃蒸塔的塔底采出；(4)當(dāng)在所述閃蒸塔上部設(shè)置的換熱器的換熱效率降低至50-70%時(shí)，采用上述的處理方法對(duì)閃蒸塔上部設(shè)置的換熱器進(jìn)行除垢。根據(jù)本發(fā)明的生物柴油的制備方法，步驟(1)中所述酯交換反應(yīng)條件可以本領(lǐng)域采用酯交換制備生物柴油的各種條件。優(yōu)選的情況下，所述酯交換反應(yīng)條件包括壓力為 6-8. 5MPa、溫度為240_280°C ；優(yōu)選的情況下，壓力為6_7MPa、溫度為250_260°C。根據(jù)本發(fā)明的生物柴油的制備方法，所述酯交換反應(yīng)可以在高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行。 所述步驟(1)中的生物柴油粗產(chǎn)品含有生物柴油W1-C4低碳醇、c5-cn酯類化合物和沸點(diǎn)高于生物柴油的重質(zhì)油。根據(jù)本發(fā)明的生物柴油的制備方法，該方法包括將所述生物柴油粗產(chǎn)品在蒸餾出甲醇的條件下進(jìn)行蒸餾，得到甲醇和經(jīng)過(guò)蒸餾的生物柴油粗產(chǎn)品。所述蒸餾出甲醇的條件可以為本領(lǐng)域公知的各種條件。例如，在甲醇蒸餾塔中，在壓力20kPa，塔頂溫度60-70°C， 塔底溫度為80-90°C下進(jìn)行蒸餾。根據(jù)本發(fā)明的生物柴油的制備方法，該方法包括將經(jīng)過(guò)蒸餾的生物柴油粗產(chǎn)品經(jīng)過(guò)水洗和脫輕組分操作后，送入上部設(shè)置有換熱器的閃蒸塔中進(jìn)行閃蒸，并使其中的生物柴油組分蒸汽經(jīng)閃蒸塔內(nèi)的換熱器冷卻后從閃蒸塔上部排出進(jìn)入生物柴油收集罐，沸點(diǎn)高于生物柴油的重組分從閃蒸塔的塔底采出。上述水洗在水洗塔中進(jìn)行，水洗條件使得至少除去其中的大部分甘油和其它的低碳醇，得到經(jīng)過(guò)水洗的生物柴油粗產(chǎn)品。水洗的條件包括；將水與所述經(jīng)過(guò)蒸餾的生物柴油粗產(chǎn)品在水洗塔中進(jìn)行接觸，水洗塔的壓力為0. 1-0. 2MPa，水的溫度為80-90°C，水洗時(shí)間為1-2小時(shí)；更優(yōu)選水洗時(shí)間為1. 5-2小時(shí)。另外，相對(duì)于1體積的生物柴油粗產(chǎn)品，所述洗滌水的用量為0. 1-0.3體積；更優(yōu)選相對(duì)于1體積的生物柴油粗產(chǎn)品，所述洗滌水的用量為 0. 15-0. 25 體積。
上述脫輕組分在輕組分蒸餾器中進(jìn)行，以脫去沸點(diǎn)低于生物柴油沸點(diǎn)的輕組分。 上述脫輕組分的蒸餾的條件包括；溫度為190-210°C、壓力為9-40kPaA。優(yōu)選的情況下，上述閃蒸的條件包括壓力為0. 65-1. 5kPaA，溫度為240-280°C ； 更優(yōu)選壓力為0. 65-lkPaA，溫度為250_270°C。根據(jù)本發(fā)明的生物柴油的制備方法，該方法還包括將所述換熱器內(nèi)經(jīng)過(guò)換熱后的換熱介質(zhì)經(jīng)過(guò)甲醇蒸餾塔回收甲醇后，再經(jīng)過(guò)水洗和脫輕組分操作后作為步驟(3)的進(jìn)料。根據(jù)本發(fā)明的生物柴油的制備方法，該方法還包括將與換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁接觸后的所述甲醇返回步驟O)，與所述生物柴油粗產(chǎn)品一起進(jìn)行蒸餾。根據(jù)本發(fā)明的生物柴油的制備方法，所述閃蒸可以在如圖1所示的閃蒸塔內(nèi)進(jìn)行，所述閃蒸塔1內(nèi)設(shè)置有換熱器2以及塔底加熱源6，所述換熱器2設(shè)置在閃蒸塔1的塔頂部分，以閃蒸塔的高度計(jì)，所述換熱器設(shè)置在離塔頂5-10%的位置，且該換熱器2相對(duì)于水平面向上傾斜10-20°的角度。所述換熱器2包括管程21和殼程22，管程包括多段互相連通的U型管，用于流通換熱介質(zhì)(即冷卻介質(zhì))，殼程例如為半圓柱形，位于管程的正下方且一端位于閃蒸塔1外，用于接收與管程換熱后冷卻得到的液體組分并導(dǎo)出閃蒸塔1夕卜。 具有上述結(jié)構(gòu)的換熱器2已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如可以是現(xiàn)有的各種列管式換熱器2或這些換熱器按照上述原則稍加改進(jìn)后得到。所述換熱器的換熱介質(zhì)來(lái)自于甲醇蒸餾塔4塔底物料。所述甲醇蒸餾塔4塔底物料的溫度為80-90°C，所述生物柴油的組分蒸汽經(jīng)閃蒸塔內(nèi)的換熱器冷卻后經(jīng)重力作用通過(guò)殼層自流至生物柴油收集罐5內(nèi)。另外，所述換熱器2的入口的管程上連接有甲醇沖洗管線3，通過(guò)該甲醇沖洗管線3通入甲醇，使甲醇與該換熱器2的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁進(jìn)行接觸。與換熱器2的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁接觸后的所述甲醇送入甲醇蒸餾塔4。在甲醇蒸餾塔4中將該甲醇進(jìn)行二次蒸餾被回收再利用，該甲醇中的廢渣廢料回蒸餾塔底最終作為副產(chǎn)物重質(zhì)油脂。根據(jù)本發(fā)明的生物柴油的制備方法，優(yōu)選所述甲醇的部分或全部為步驟( 蒸餾得到的甲醇。根據(jù)本發(fā)明的生物柴油的制備方法，當(dāng)在所述閃蒸塔上部設(shè)置的換熱器的換熱效率降低至50-70%時(shí)，采用上述的處理方法對(duì)閃蒸塔的換熱器進(jìn)行除垢。所述換熱效率可以采用以下公式計(jì)算。μ =被加熱物質(zhì)吸收的熱量(管程)Q2/加熱物質(zhì)放出的熱量(殼程)Q1Q2 =被加熱物質(zhì)的流量X被加熱物質(zhì)的密度X被加熱物質(zhì)的比熱X (出口溫度 T2-入口溫度T1)Q1 =加熱物質(zhì)的流量X加熱物質(zhì)的密度X加熱物質(zhì)的比熱X (入口溫度T1-出
口溫度T2)上述公式中的密度和比熱可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的各種方法來(lái)得到。根據(jù)本發(fā)明的生物柴油的制備方法，其中，一種優(yōu)選的實(shí)施方式包括以下步驟1)在酯交換反應(yīng)條件下，將油脂與甲醇接觸得到生物柴油粗產(chǎn)品，將所述生物柴油粗產(chǎn)品在甲醇蒸餾塔中進(jìn)行蒸餾，除去其中的大部分甲醇，得到經(jīng)過(guò)蒸餾的生物柴油粗產(chǎn)品。2)將經(jīng)過(guò)蒸餾的生物柴油粗產(chǎn)品在水洗塔中進(jìn)行水洗，水除去其中的大部分甘油和其它的低碳醇，得到經(jīng)過(guò)水洗的生物柴油粗產(chǎn)品；3)將經(jīng)過(guò)水洗的生物柴油粗產(chǎn)品在輕組分蒸餾器中進(jìn)行蒸餾脫去沸點(diǎn)低于生物柴油沸點(diǎn)的輕組分；4)將脫去沸點(diǎn)低于生物柴油沸點(diǎn)的輕組分后的生物柴油粗產(chǎn)品送入上部設(shè)置有換熱器的閃蒸塔中進(jìn)行閃蒸，并使生物柴油的組分蒸汽經(jīng)閃蒸塔內(nèi)的換熱器冷卻后從閃蒸塔上部排出進(jìn)入生物柴油收集罐，沸點(diǎn)高于生物柴油的重組分從閃蒸塔的塔底采出；5)當(dāng)在所述閃蒸塔上部設(shè)置的換熱器的換熱效率降低至50-70%時(shí)，采用上述連接在換熱器的入口的管程上的甲醇沖洗管線導(dǎo)入甲醇，使甲醇與該換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁進(jìn)行接觸。與換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁接觸后的所述甲醇送入甲醇蒸餾塔。且上述換熱器的的換熱介質(zhì)來(lái)自于甲醇蒸餾塔塔底物料，上述導(dǎo)入的甲醇為步驟O)中得到的甲醇。下面通過(guò)實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不僅限于下述實(shí)施例。以下實(shí)施例中，甲醇蒸餾塔塔底物料的比熱為2. 665Kg/KJ. K，密度為0. 812Kg/M3 ； 生物柴油的比熱為2. 056Kg/KJ. K，密度為0. 824Kg/M3。并按照以下公式得到換熱器的換熱效率。μ =被加熱物質(zhì)吸收的熱量(管程)Q2/加熱物質(zhì)放出的熱量(殼程)AQ2 =被加熱物質(zhì)的流量X被加熱物質(zhì)的密度X被加熱物質(zhì)的比熱X (出口溫度 T2-入口溫度T1)Q1 =加熱物質(zhì)的流量X加熱物質(zhì)的密度X加熱物質(zhì)的比熱X (入口溫度T1-出口溫度T2)實(shí)施例1在高壓反應(yīng)釜中，按摩爾比為9 1加入油酯和甲醇，在^0°C、6. 5MPa下反應(yīng)2小時(shí)后得到生物柴油粗產(chǎn)品；將得到的生物柴油粗產(chǎn)品在甲醇蒸餾塔中進(jìn)行蒸餾，蒸餾條件包括壓力20kPa，塔頂溫度64°C，塔底溫度為86°C，得到經(jīng)過(guò)蒸餾的生物柴油粗產(chǎn)品；將經(jīng)過(guò)蒸餾的生物柴油粗產(chǎn)品和上述溫度為90°C的洗滌水分別從水洗塔底部和頂部連續(xù)送入到上述水洗塔中進(jìn)行逆流接觸，其中相對(duì)于1體積的生物柴油粗產(chǎn)品，使用0. 25體積的除鹽水進(jìn)行洗滌，水洗條件包括水洗溫度90°C，壓力0. 2MPa，生物柴油粗產(chǎn)品與洗滌水的接觸時(shí)間為池，得到經(jīng)過(guò)水洗的生物柴油粗產(chǎn)品；將經(jīng)過(guò)水洗的生物柴油粗產(chǎn)品在輕組分蒸餾器中進(jìn)行蒸餾脫去沸點(diǎn)低于生物柴油沸點(diǎn)的輕組分，蒸餾條件包括溫度210°C，壓力 IOkPaA;將脫輕組分后的生物柴油粗產(chǎn)品送入閃蒸塔中進(jìn)行閃蒸，該閃蒸塔塔頂設(shè)置有換熱器(參見(jiàn)圖1，其中換熱器設(shè)置在離塔頂10%的位置，且該換熱器相對(duì)于水平面向上傾斜 20°的角度)，換熱器的結(jié)構(gòu)為列管式換熱器，該換熱器的換熱介質(zhì)為甲醇蒸餾塔塔底物料 (溫度為86°C )，且該換熱器的入口的管程上連接有甲醇沖洗管線。閃蒸的條件包括壓力為0. 67kPaA，塔底溫度為250°C，生物柴油與塔頂換熱器進(jìn)行熱交換后，冷卻為液體經(jīng)重力作用通過(guò)殼層自流至生物柴油收集罐內(nèi)，重質(zhì)油從閃蒸塔的塔底采出。在換熱器的換熱效率降低至70%時(shí)，打開(kāi)甲醇沖洗管線連續(xù)通入甲醇對(duì)換熱器進(jìn)行清洗，經(jīng)過(guò)換熱器的換熱介質(zhì)管程的甲醇從換熱器出口排出，并返回甲醇蒸餾塔中蒸餾提純，進(jìn)行回收利用，甲醇清洗液中帶有的機(jī)械雜質(zhì)、碳化物、膠質(zhì)等進(jìn)入甲醇蒸餾塔底部最終作為副產(chǎn)物重質(zhì)油脂。其中，上述通入甲醇的溫度為45°C，通入甲醇使得甲醇在所述換熱器的換熱介質(zhì)管程內(nèi)的流速為3m3/h，通入甲醇的壓力為0. 4MPa，通入的時(shí)間為5小時(shí)。閃蒸器頂部換熱器通過(guò)甲醇清洗之后，冷卻溫度也恢復(fù)了正常范圍，閃蒸器的真空保持到正常范圍，并在上述正常范圍內(nèi)能夠連續(xù)運(yùn)行60天，且得到的生物柴油滿足國(guó)家生物柴油標(biāo)準(zhǔn)BD100質(zhì)量的要求。實(shí)施例2采用與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行，不同的是在換熱器的換熱效率降低至60%時(shí)， 打開(kāi)甲醇沖洗管線連續(xù)通入甲醇對(duì)換熱器進(jìn)行清洗。通入甲醇的溫度為60°C，通入甲醇使得甲醇在所述換熱器的換熱介質(zhì)管程內(nèi)的流速為2. 5m3/h，通入甲醇的壓力為0. 6MPa。通入的時(shí)間為4小時(shí)。頂部換熱器通過(guò)甲醇清洗之后，冷卻溫度也恢復(fù)了正常范圍，閃蒸器的真空保持到正常范圍，并在上述正常范圍內(nèi)能夠連續(xù)運(yùn)行62天，且得到的生物柴油滿足國(guó)家生物柴油標(biāo)準(zhǔn)BD100質(zhì)量的要求。實(shí)施例3采用與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行，不同的是在換熱器的換熱效率降低至50%時(shí)， 打開(kāi)甲醇沖洗管線連續(xù)通入甲醇對(duì)換熱器進(jìn)行清洗。通入甲醇的溫度為70°C，通入甲醇使得甲醇在所述換熱器的換熱介質(zhì)管程內(nèi)的流速為2. 5m3/h，通入甲醇的壓力為0. SMPa0通入的時(shí)間為3小時(shí)。頂部換熱器通過(guò)甲醇清洗之后，冷卻溫度也恢復(fù)了正常范圍，閃蒸器的真空保持到正常范圍，并在上述正常范圍內(nèi)能夠連續(xù)運(yùn)行65天，且得到的生物柴油滿足國(guó)家生物柴油標(biāo)準(zhǔn)BD100質(zhì)量的要求。對(duì)比例1采用實(shí)施例1中的方法進(jìn)行，不同的是在換熱器的換熱效率降低至70%時(shí)，從換熱器入口通入氮?dú)膺M(jìn)行除垢，通入氮?dú)獾牧魉贋?0m3/h，通入氮?dú)獾膲毫?. 6MPa，通入的時(shí)間為5小時(shí)。頂部換熱器通過(guò)氮?dú)獬钢?，冷卻溫度也恢復(fù)了正常范圍，閃蒸器的真空保持到正常范圍，且得到的生物柴油滿足國(guó)家生物柴油標(biāo)準(zhǔn)BD100質(zhì)量的要求，然而連續(xù)運(yùn)行20天后，換熱器的換熱效率再次降低至70%，冷卻溫度和真空度超出正常范圍，得到的生物柴油質(zhì)量降低。
權(quán)利要求
1.一種生物柴油生產(chǎn)工藝中的換熱器結(jié)垢的處理方法，其特征在于，該方法包括使所述換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁與甲醇接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其中，所述甲醇的溫度為25-70°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理方法，其中，所述甲醇的溫度為40-70°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的處理方法，其中，使所述換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁與甲醇接觸的方式為從所述換熱器的換熱介質(zhì)管程的一端向所述換熱器的換熱介質(zhì)管程連續(xù)通入甲醇，并從所述換熱器的換熱介質(zhì)管程的另一端連續(xù)排出接觸后的甲
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理方法，其中，通入甲醇的速度使得甲醇在所述換熱器的換熱介質(zhì)管程內(nèi)的流速為l-3m3/h，通入甲醇的時(shí)間為3- ！。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理方法，其中，所述通入甲醇的壓力為0.I-IMPa0
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的處理方法，其中，所述通入甲醇的壓力為0.4-0. SMPa0
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其中，所述換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁的垢含有Cltl-C4tl酯類高溫碳化結(jié)焦所產(chǎn)生的積碳和膠質(zhì)。
9.一種生物柴油的制備方法，該方法包括以下步驟(1)在酯交換反應(yīng)條件下，將油脂與甲醇接觸得到生物柴油粗產(chǎn)品；(2)將所述生物柴油粗產(chǎn)品在蒸餾出甲醇的條件下進(jìn)行蒸餾，得到甲醇和經(jīng)過(guò)蒸餾的生物柴油粗產(chǎn)品；(3)經(jīng)過(guò)蒸餾的生物柴油粗產(chǎn)品經(jīng)過(guò)水洗和脫輕組分操作后，送入上部設(shè)置有換熱器的閃蒸塔中進(jìn)行閃蒸，并使其中的生物柴油組分蒸汽經(jīng)閃蒸塔內(nèi)的換熱器冷卻后從閃蒸塔上部排出進(jìn)入生物柴油收集罐，沸點(diǎn)高于生物柴油的重組分從閃蒸塔的塔底采出；(4)當(dāng)在所述閃蒸塔上部設(shè)置的換熱器的換熱效率降低至50-70%時(shí)，采用權(quán)利要求 1-8中任意一項(xiàng)所述的處理方法對(duì)閃蒸塔上部設(shè)置的換熱器進(jìn)行除垢。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其中，所述在閃蒸塔上部設(shè)置的換熱器的換熱介質(zhì)為甲醇蒸餾塔塔底物料。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法，其中，該方法還包括將所述換熱器內(nèi)經(jīng)過(guò)換熱后的換熱介質(zhì)經(jīng)過(guò)甲醇蒸餾塔回收甲醇后，再經(jīng)過(guò)水洗和脫輕組分操作后作為步驟(3)的進(jìn)料。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其中，該方法還包括將與換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁接觸后的所述甲醇返回步驟O)，與所述生物柴油粗產(chǎn)品一起進(jìn)行蒸餾。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其中，用于對(duì)閃蒸塔的換熱器進(jìn)行除垢的甲醇部分或全部為步驟( 蒸餾得到的甲醇。
全文摘要
本發(fā)明提供一種生物柴油生產(chǎn)工藝中的換熱器結(jié)垢的處理方法，該方法包括使所述換熱器的換熱介質(zhì)管程的內(nèi)壁與甲醇接觸。本發(fā)明還提供一種生物柴油的制備方法，該方法包括采用上述換熱器結(jié)垢的處理方法對(duì)換熱器進(jìn)行除垢。采用本發(fā)明的換熱器結(jié)垢的處理方法進(jìn)行結(jié)垢處理，能夠增長(zhǎng)換熱器運(yùn)行周期，并且具有簡(jiǎn)便、高效以及成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F28G9/00GK102559395SQ201110235348
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者劉強(qiáng), 史國(guó)強(qiáng), 張軍濤, 張慶英, 王先國(guó), 鄭長(zhǎng)波 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海油新能源投資有限責(zé)任公司