專利名稱：移動式多組串連固定床固體酸生物柴油生產(chǎn)設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于生物化工新能源技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種以回收油脂與甲醇反應制備生物柴油的移動式生物柴油生產(chǎn)設備。
背景技術(shù)：
以油脂為原料，經(jīng)甲醇酯化得到的脂肪酸甲酯可以作為柴油機燃料，通稱生物柴油。生物柴油是一種可以再生的綠色能源正在快速發(fā)展中。歐美生產(chǎn)生物柴油多以堿煉菜籽油和大豆油為原料，采用堿催化與甲醇酯交換法生產(chǎn)。餐飲廢油及地溝油的主要成分也是脂肪酸，可以與甲醇反應合成脂肪酸甲酯。但回收油脂雜質(zhì)多，酸值高，不能用堿催化酯交換法。用硫酸，磺酸等作為催化劑的酯化法，反應時間長，操作不方便，設備造價高使用時間短又有廢酸要處理，不是一種理想的方法。固定床反應器.能高效的均勻和連續(xù)的使反應物于固定床中的催化劑充分接觸從而發(fā)生反應；固定床中所填充的是固體酸催化劑，抗水性強、活性高、易回收重復利用、無環(huán)境污染，且原料油來源范圍廣泛，不受酸值限制?，F(xiàn)在生物柴油存在生產(chǎn)工藝復雜，設備龐大等技術(shù)問題，而且餐飲廢油及地溝油等回收油脂資源比較分散，原料及產(chǎn)品的來回運輸造成了很大成本的浪費。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對上述問題，提供一種移動式生物柴油生產(chǎn)設備，本生產(chǎn)設備簡單， 可成套制造并安裝在一個集裝箱大小的活動房內(nèi)便于搬運，便于移動，可將此裝置運到適當?shù)纳a(chǎn)場地通電通水后即可注入原料，經(jīng)加工生產(chǎn)生物柴油，避免了原料及產(chǎn)品的來回運輸成本，生產(chǎn)成本低環(huán)保節(jié)能。包括存放甲醇的甲醇罐(1-1、1_2)和存放油脂的原料罐(2)，所述原料罐(2)和甲醇罐(1-2)分別通過設有泵(3-1、3-2)和流量計(4-1、4-2)的管路與靜態(tài)混合器(5_1) 連接，所述靜態(tài)混合器(5-1)通過設有加熱器(6-1)的管路與固體酸反應器(7-1)連接， 所述固體酸反應器(7-1)連接于分離器(8-1)上，所述分離器(8-1)的頂端出口連接中間罐(9-1)，所述中間罐(9-1)和甲醇罐(1-2)分別通過設有泵(3-4、3-2)和流量計(4_4、 4-3)的管路與靜態(tài)混合器(5-2)連接，所述靜態(tài)混合器(5-2)通過設有加熱器(6-2)的管路與固體酸反應器(7-2)連接，所述固體酸反應器(7-2)連接于分離器(8-2)上，所述分離器(8-2)的頂端出口連接中間罐(9-2)，所述中間罐(9-2)和甲醇罐(1-2)分別通過設有泵(3-5、3-2)和流量計(4-6、4-5)的管路與靜態(tài)混合器(5_3)連接，所述靜態(tài)混合器(5_3) 通過設有加熱器(6-3)的管路與固體酸反應器(7-3)連接，所述固體酸反應器(7-3)連接于分離器(8-3)上，所述分離器(8-3)的頂端出口連接中間罐(9-3)，所述中間罐(9-3)和甲醇罐(1-1)分別通過設有泵(3-6、3-3)和流量計(4-8、4-7)的管路與靜態(tài)混合器(5_4) 連接，所述靜態(tài)混合器(5-4)通過設有加熱器(6-4)的管路與固體酸反應器(7-4)連接， 所述固體酸反應器(7-4)連接于分離器(8-4)上，所述分離器(8-4)的低端出口連接中間罐(9-4)，所述中間罐(9-4)和甲醇罐(1-1)分別通過設有泵(3-7、3-3)和流量計(4_10、4-9)的管路與靜態(tài)混合器(5-5)連接，所述靜態(tài)混合器(5-5)通過設有加熱器(6-5)的管路與固體酸反應器(7-5)連接，所述固體酸反應器(7-5)連接于分離器(8-5)上，所述分離器(8-5)的低端出口連接中間罐(9-5)，所述中間罐(9-5)和甲醇罐(1-1)分別通過設有泵 (3-8,3-3)和流量計(4-12、4-11)的管路與靜態(tài)混合器(5_6)連接，所述靜態(tài)混合器(5_6) 通過設有加熱器(6-6)的管路與固體酸反應器(7-6)連接，所述固體酸反應器(7-6)連接于分離器(8-6)上，所述分離器(8-6)的低端出口連接中間罐(9-6)，所述中間罐(9-6)通過設有泵(3-9)和流量計(4-13)和加熱器(6-7)的管路與第一降膜蒸發(fā)器(10-1)頂端連接，所述第一降膜蒸發(fā)器(10-1)中部出口連接第一冷凝器(11-1)，所述第一冷凝器(11-1) 連接真空罐(12-1)，所述真空罐(12-1)上端連接真空泵(13-1)下端連接中間罐(9-8)，所述中間罐(9-8)和分離器(8-4)頂端出口和分離器(8-5)頂端出口和分離器(8-6)頂端出口通過設有泵(3-10)的管路連接甲醇罐(1-2)，所述第一降膜蒸發(fā)器(10-1)低端連接中間罐(9-7)，所述中間罐(9-7)通過設有泵(3-16)和流量計(4-16)的管路與第一脫色器 (15-1)連接，所述第一脫色器(15-1)通過設有泵(3-17)和流量計(4-17)的管路與第二脫色器(15-2)連接，所述第二脫色器(15-2)通過設有泵(3-18)和流量計(4_18)的管路與袋式過濾器(16)連接，所述分離器(8-1)低端出口和分離器(8-2)低端出口和分離器(8-3) 低端出口通過三通連接中間罐(9-9)，所述中間罐(9-9)通過泵(3-11)的管路連接第二降膜蒸發(fā)器(10-2)頂端，所述第二降膜蒸發(fā)器(10-2)中部出口連接第二冷凝器(11-2)，所述第二冷凝器(11-2)連接真空罐(12-2)，所述真空罐(12-2)上端連接真空泵(13_2)下端連接中間罐(9-11)，所述中間罐(9-11)通過設有泵(3-13)和流量計(4-15)的管路連接甲醇回收塔(14)，所述甲醇回收塔(14)連接第三冷凝器(11-3)，所述第三冷凝器(11-3)連接真空罐(12-3)，所述真空罐(12-3)下端通過設有泵(3-14)和流量計(4_16)的管路連接到甲醇回收塔(14)，所述真空罐(12-3)中部連接到中間罐(9-12)，所述中間罐(9-12)通過泵(3-15)連接到甲醇罐(1-1)，以上設備安裝在一個集裝箱大小的活動房內(nèi)便于運輸。本實用新型的顯著優(yōu)點在于(1)本實用新型的設備安裝在一個集裝箱大小的活動房內(nèi)，便于搬運，運到生產(chǎn)場地后，接上水電及配套儲罐，注入原料即可生產(chǎn)，避免了原料及產(chǎn)品的來回運輸成本，使生產(chǎn)成本降低，生產(chǎn)效益顯著提高，低溫生產(chǎn)節(jié)省能源65%。(2)使用本實用新型的設備的工藝流程簡單，并采用DCS控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制操作，操作方便連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)設備價錢低，產(chǎn)品不用水洗沒有污水排放環(huán)保節(jié)能。(3)使用本實用新型的設備生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量好，脂肪酸甲酯含量可達到98%左右。各項指標達到BD-100標準。

圖1是本實用新型移動式多組串聯(lián)固定床式生物柴油生產(chǎn)設備示意圖，其中1-1、 1-2 為甲醇罐，2 為原料罐，3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6、3-7、3-8、3-9、3-10、3-11、3-12、
3-13、3-14、3-15、3-16、3-17、3-18為泵，4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8、4-9、4_10、
4-11、4-12、4-13、4-14、4-15、4-16、4-17、4-18為流量計，5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5_6 為靜態(tài)混合器，6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6 為加熱器，7-1、7-2、7-3、7-4、7-5、7_6 為固定床酯化反應器，8-1、8-2、8-3、8-4、8-5、8-6 為分離器，9-1、9-2、9-3、9-4、9-5、9-6、9-7、9-8、9_9、9-10、9-11、9-12為中間罐，10-1第一降膜蒸發(fā)器，10-2第二降膜蒸發(fā)器，11-1第一冷凝器， 11-2第二冷凝器，11-3第三冷凝器，12-1、12-2、12-3為真空罐，13-1、13-2為水噴射真空泵，14甲醇回收塔，15-1、15-2為脫色器，16袋式過濾器。
具體實施方式
根據(jù)本實用新型移動式多組串聯(lián)固定床式生物柴油生產(chǎn)設備及工藝流程，其方法在于1.原料罐(2)中的油脂經(jīng)過泵(3-1)送入流量計(4-1)中，甲醇罐(1_2)中的甲醇經(jīng)過泵(3-2)送入流量計中，在流量計中兩者比例調(diào)整為9 1后送入第一組酯化反應器中，第一組酯化反應器包括靜態(tài)混合器(5-1)、加熱器(6-1)、酯化反應器(7-1)、分離器 (8-1)。在第一組酯化反應器中的靜態(tài)混合器(5-1)內(nèi)進行充分混合后送入加熱器(6-1)中進行預熱處理溫度為55-65°C，在加熱器中充分混合加熱后進入裝有固體酸催化劑的固定床酯化反應器(7-1)中進行酯化反應，固定床酯化反應器(7-1)下面連接分離器(8-1)。從分離器(8-1)上部分離出脂項進中間罐(9-1)，中間罐(9-1)中的油脂再次從甲醇罐(1-2) 中的甲醇通過流量計(4-4、4-3)調(diào)整比例后進入第二組酯化反應器中進行酯化過程和第一組酯化反應器反應過程一樣，第二組酯化反應器包括靜態(tài)混合器(5-2)、加熱器(6-2)、 酯化反應器(7-2)、分離器(8-2)。從分離器(8-2)上部分離出脂項進中間罐(9-2)，中間罐(9-2)中的油脂再次從甲醇罐(1-2)中的甲醇通過流量計(4-6、4-5)調(diào)整比例后進入第三組酯化反應器中進行酯化，第三組酯化反應器包括靜態(tài)混合器(5-3)、加熱器(6-3)、酯化反應器(7-3)、分離器(8-3)。從分離器(8-3)上部分離出脂項進中間罐(9-3)，中間罐 (9-3)中的油脂從甲醇罐(1-1)中的甲醇通過流量計(4-8、4-7)調(diào)整比例后進入第四組酯化反應器中進行酯化，第四組酯化反應器包括靜態(tài)混合器(5-4)、加熱器(6-4)、酯化反應器(7-4)、分離器(8-4)。從分離器(8-4)低部分離出脂項進中間罐(9-4)，中間罐(9_4)中的油脂再次從甲醇罐(1-1)中的甲醇通過流量計(4-10、4-9)調(diào)整比例后進入第五組酯化反應器中進行酯化，第五組酯化反應器包括靜態(tài)混合器(5-5)、加熱器(6-5)、酯化反應器 (7-5)、分離器(8-5)。從分離器(8-5)低部分離出脂項進中間罐(9-5)，中間罐(9_5)中的油脂再次從甲醇罐(1-1)中的甲醇通過流量計(4-12、4-11)調(diào)整比例后進入第六組酯化反應器中進行酯化，第六組酯化反應器包括靜態(tài)混合器(5-6)、加熱器(6-6)、酯化反應器 (7-6)、分離器(8-6)。從分離器(8-6)低部分離出脂項進中間罐(9-6)中，然后進入第一組降膜蒸發(fā)器(10-1)，脫去水和甲醇，水和甲醇和第四組酯化反應器中的分離器(8-4)的頂端分離出來的甲醇和第五組酯化反應器中的分離器(8-5)的頂端分離出來的甲醇和第六組酯化反應器中的分離器(8-6)的頂端分離出來的甲醇直接回流入甲醇罐(1-2)中循環(huán)利用，第一組降膜蒸發(fā)器(10-1)低端得酯項進入脫色器(15-1、15-2)中進行脫色處理，再進入袋式過濾器(16)中去出雜質(zhì)后得脂肪酸甲酯。由第一組酯化反應器中的分離器(8-1) 底部分離出來的甘油、甲醇、水混合物和第二組酯化反應器中的分離器(8-2)底部分離出來的甘油、甲醇、水混合物和第三組酯化反應器中的分離器(8-3)底部分離出來的甘油、甲醇、水混合物，進入第二組降膜蒸發(fā)器(10-2)中上方蒸出甲醇和水，下方回收粗甘油，上方的甲醇和水進入甲醇回收塔(14)，進行甲醇回收，然后送回甲醇罐(1-1)中，循環(huán)利用。2.設備中加熱器都用熱水加熱，降膜蒸發(fā)器(11)和甲醇回收塔(17)用電導熱油加熱，以上所述的工藝流程采用DCS控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制操作。
權(quán)利要求1. 一種移動式多組串聯(lián)固定床固體酸生物柴油生產(chǎn)設備，其特征在于 包括存放甲醇的甲醇罐(1-1、1-2)和存放油脂的原料罐(2)，所述原料罐(2)和甲醇罐 (1-2)分別通過設有泵(3-1、3-2)和流量計(4-1、4-2)的管路與靜態(tài)混合器(5_1)連接，所述靜態(tài)混合器(5-1)通過設有加熱器(6-1)的管路與固體酸反應器(7-1)連接，所述固體酸反應器(7-1)連接于分離器(8-1)上，所述分離器(8-1)的頂端出口連接中間罐(9-1)， 所述中間罐(9-1)和甲醇罐(1-2)分別通過設有泵(3-4、3-2)和流量計(4_4、4_3)的管路與靜態(tài)混合器(5-2)連接，所述靜態(tài)混合器(5-2)通過設有加熱器(6-2)的管路與固體酸反應器(7-2)連接，所述固體酸反應器(7-2)連接于分離器(8-2)上，所述分離器(8-2) 的頂端出口連接中間罐(9-2)，所述中間罐(9-2)和甲醇罐(1-2)分別通過設有泵(3-5、 3-2)和流量計(4-6、4-5)的管路與靜態(tài)混合器(5-3)連接，所述靜態(tài)混合器(5_3)通過設有加熱器(6-3)的管路與固體酸反應器(7-3)連接，所述固體酸反應器(7-3)連接于分離器(8-3)上，所述分離器(8-3)的頂端出口連接中間罐(9-3)，所述中間罐(9-3)和甲醇罐 (1-1)分別通過設有泵(3-6、3-3)和流量計(4-8、4-7)的管路與靜態(tài)混合器(5_4)連接，所述靜態(tài)混合器(5-4)通過設有加熱器(6-4)的管路與固體酸反應器(7-4)連接，所述固體酸反應器(7-4)連接于分離器(8-4)上，所述分離器(8-4)的低端出口連接中間罐(9-4)， 所述中間罐(9-4)和甲醇罐(1-1)分別通過設有泵(3-7、3-3)和流量計(4_10、4_9)的管路與靜態(tài)混合器(5-5)連接，所述靜態(tài)混合器(5-5)通過設有加熱器(6-5)的管路與固體酸反應器(7-5)連接，所述固體酸反應器(7-5)連接于分離器(8-5)上，所述分離器(8-5) 的低端出口連接中間罐(9-5)，所述中間罐(9-5)和甲醇罐(1-1)分別通過設有泵(3-8、 3-3)和流量計(4-12、4-11)的管路與靜態(tài)混合器(5-6)連接，所述靜態(tài)混合器(5_6)通過設有加熱器(6-6)的管路與固體酸反應器(7-6)連接，所述固體酸反應器(7-6)連接于分離器(8-6)上，所述分離器(8-6)的低端出口連接中間罐(9-6)，所述中間罐(9-6)通過設有泵(3-9)和流量計(4-13)和加熱器(6-7)的管路與第一降膜蒸發(fā)器(10-1)頂端連接， 所述第一降膜蒸發(fā)器(10-1)中部出口連接第一冷凝器(11-1)，所述第一冷凝器(11-1)連接真空罐(12-1)，所述真空罐(12-1)上端連接真空泵(13-1)下端連接中間罐(9-8)，所述中間罐(9-8)和分離器(8-4)頂端出口和分離器(8-5)頂端出口和分離器(8-6)頂端出口通過設有泵(3-10)的管路連接甲醇罐(1-2)，所述第一降膜蒸發(fā)器(10-1)低端連接中間罐 (9-7)，所述中間罐(9-7)通過設有泵(3-16)和流量計(4-16)的管路與第一脫色器(15_1) 連接，所述第一脫色器(15-1)通過設有泵(3-17)和流量計(4-17)的管路與第二脫色器 (15-2)連接，所述第二脫色器(15-2)通過設有泵(3-18)和流量計(4_18)的管路與袋式過濾器(16)連接，所述分離器(8-1)低端出口和分離器(8-2)低端出口和分離器(8-3)低端出口通過三通連接中間罐(9-9)，所述中間罐(9-9)通過泵(3-11)的管路連接第二降膜蒸發(fā)器(10-2)頂端，所述第二降膜蒸發(fā)器(10-2)中部出口連接第二冷凝器(11-2)，所述第二冷凝器(11-2)連接真空罐(12-2)，所述真空罐(12-2)上端連接真空泵(13_2)下端連接中間罐(9-11)，所述中間罐(9-11)通過設有泵(3-13)和流量計(4-15)的管路連接甲醇回收塔(14)，所述甲醇回收塔(14)連接第三冷凝器(11-3)，所述第三冷凝器(11-3)連接真空罐(12-3)，所述真空罐(12-3)下端通過設有泵(3-14)和流量計(4_16)的管路連接到甲醇回收塔(14)，所述真空罐(12-3)中部連接到中間罐(9-12)，所述中間罐(9-12)通過泵 (3-15)連接到甲醇罐(1-1)，以上設備安裝在一個集裝箱大小的活動房內(nèi)便于運輸。
專利摘要本實用新型提供一種以動植物油脂與甲醇，在裝有固體酸固定床酯化反器連續(xù)生產(chǎn)生物柴油可移動式生產(chǎn)設備，該生產(chǎn)設備使用多組串連固定床和分離器組合設備，所有設備安裝在集裝箱大小的移動房內(nèi)便于搬運和生產(chǎn)，因采用固體酸和常溫常壓生產(chǎn)，多數(shù)設備采用碳鋼加工，使投資低成本，回報效益高。
文檔編號C10L1/02GK202063896SQ201020260640
公開日2011年12月7日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者遲紅兵 申請人:無錫市正洪生物柴油設備科技有限公司