[实用新型]一种棕榈油渣和酸化油炼制生物柴油的设备

说明书

技术领域

本实用新型属于可再生能源领域，尤其涉及一种棕榈油渣和酸化油炼制生物柴油的设备。

背景技术

随着中国能源危机警钟的敲响，以能源集约化利用为前提，充分开发利用生物能、太阳能等清洁能源，越来越成为一种共识。据专家预测：新能源与可再生能源将成为全世界和企业发展的新领域。

中国作为一个发展中的国家，面临着经济增长和环境增长保护的双重任务，为了保护环境并实现经济的持续增长，改变能源发展和消费方式，开发利用可再生能源是必要的选择，因此，可再生能源具有广阔的潜力和发展前景，其主要原料来自植物油脂、动物油脂、植物油精练后的下脚料、酸化油、地沟油等废弃动植物油脂。

棕榈油渣及酸化油是重要的生物柴油生产的原料之一，在我国已经形成了日产棕榈油2万吨左右的精炼棕榈油能力，棕榈油渣和酸化油年总产量约为60万吨。棕榈油饱和脂肪酸含量比较高，而棕榈油渣和酸化油作为棕榈油物理精炼的主要副产品其来源充足，是生产生物柴油最廉价的原料，其理化性质见表1。

由于棕榈油渣和酸化油的饱和脂肪酸、游离脂肪酸含量很高，平均含量不低于80%，因此熔点比较高，在常温条件下凝固，因此以棕榈油渣或酸化油为原料炼制生物柴油，首先必须解决脂肪酸转化问题，生成脂肪酸甲酯，以降低产品的熔点。

国家目前生物柴油方面有两个标准，分别为GB/T25199-2010《 生物柴油调和燃料（B5）》和 GB/T20828-2007《柴油机燃料调和用生物柴油（BD100）》，目前其中脂肪酸烷基甲酯的含量为5%，生物柴油的各项技术指标要求如表2。

表1，棕榈油渣和酸化油的理化分析特性^[13]

表2，调合生物柴油（BD100）技术要求和试验方法

 

在目前执行的棕榈油渣和酸化油炼制生物柴油的技术主要目的是生产脂肪酸甲酯和脂肪酸烷基甲酯，然后再使用脂肪酸甲酯和脂肪酸烷基甲酯与车用柴油勾兑，生产调合生物柴油。这种调和生物柴油脂肪酸烷基甲酯的含量比较低，而国际标准生物柴油的脂肪酸烷基甲酯的含量均不低于15%，因此必须使用一种全新的技术手段，直接生产符合国际标准和国家即将出台的B15和B20标准的生物柴油，即脂肪酸烷基甲酯含量不低于15%，并且这种符合B15和B20标准的生物柴油可以与现行的国标柴油以任意比例混合使用。

目前执行的以棕榈油渣和酸化油为原料、以生产脂肪酸甲酯为目的的生物柴油生产技术生产时间比较长，需要将脂肪酸中的长碳分子链断裂成小于18个碳的小分子链才能进行后续加工，需要使用过量的甲醇和浓酸催化剂，后续分离、提纯难度比较大，因此需要创建一种新的模式，能够快速完成脂肪酸甲酯和脂肪酸烷基甲酯的转化过程，并且后续不需要考虑分离、提纯问题，直接生产出成品。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种棕榈油渣和酸化油炼制生物柴油的设备，以克服现有技术存在的上述不足。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种棕榈油渣和酸化油炼制生物柴油的设备，包括催化裂解设备、预酯反应设备、精馏设备、尾气燃气锅炉以及水处理系统，所述催化裂解设备包括原料油预热罐、加热裂解罐、催化裂解塔、低温冷却器、冷凝回收罐以及重油水换热器，所述原料油预热罐和加热裂解罐之间设有高温油泵，所述催化裂解塔设于加热裂解罐顶部，所述催化裂解塔通过管道与低温冷却器连接，所述冷凝回收罐设于低温冷却器的底部；所述预酯反应设备包括预酯反应罐、甲醇罐、硫酸罐以及脱酸水洗罐，所述甲醇罐、硫酸罐以及脱酸水洗罐均与预酯反应罐连通；所述精馏设备包括精馏预热罐，所述精馏预热罐与脱酸水洗罐连通，所述精馏预热罐连接有精馏塔，所述精馏塔顶部设有不锈钢箔冷却器，所述不锈钢箔冷却器底部设有精馏产品储罐。

进一步的，所述低温冷却器、重油水换热器以及预酯反应罐均与尾气燃气锅炉连接。

进一步的，所述预酯反应罐和脱酸水洗罐均与水处理系统连通。

进一步的，所述原料油预热罐和加热裂解罐均与重油水换热器连通。

棕榈油渣和酸化油炼制生物柴油的方法，包括以下步骤：

1）将棕榈油渣和酸化油催化裂解为18碳以下的短链脂肪酸，进一步包括以下步骤：

1.1）将棕榈油渣和酸化油预热为液体；

1.2）用高温油泵将液态的棕榈油渣和酸化油送入到电热炉中加热，在200℃以内完成水分蒸发，在220-380℃之间蒸发出油蒸汽，油蒸汽经过裂解催化剂管道催化后转变成短链（18碳以下）脂肪酸、烯烃和烷烃；以及