專利名稱：一種油腳制備脂肪酸甲酯的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備脂肪酸甲酯的方法及裝置，特別涉及一種油腳制備脂肪酸甲酯的方法和裝置，屬油脂化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
脂肪酸甲酯又稱生物柴油，其物化性能與柴油相似，是柴油的優(yōu)質(zhì)替代品。同時， 脂肪酸甲酯也一種重要的化工原料中間體，主要用作工業(yè)溶劑、合成脂肪醇及其衍生物如 增塑劑和潤滑劑等。脂肪酸甲酯制備成本中75%是原料成本，價格高是脂肪酸甲酯替代燃 料商品化的主要障礙，尋求廉價原料成為脂肪酸甲酯替代柴油燃料能否實(shí)用化的關(guān)鍵。在 小桐子、橡膠籽、米糠、玉米胚芽、棉籽等原料生產(chǎn)油脂過程中均會產(chǎn)生油腳，這些油腳的排 放，一方面污染了環(huán)境，同時也浪費(fèi)了資源。如果將它們用于生產(chǎn)生物柴油，既可降低生產(chǎn) 成本，又保護(hù)了環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種適于商業(yè)化生產(chǎn)的油腳制備 脂肪酸甲酯的方法和裝置。本發(fā)明按以下技術(shù)方案完成一種油腳制備脂肪酸甲酯的裝置，由油腳酸解反應(yīng)釜、分離塔、酯化反應(yīng)器、甲醇 氣體發(fā)生器和冷凝器等組成。以油腳為原料，利用此裝置制備脂肪酸甲酯的過程如下1)油腳酸解將油腳加入酸解反應(yīng)釜中，同時加入20 25%鹽酸溶液，加熱回流 3 4小時；然后將下層酸液排放至甘油回收系統(tǒng)回收其中的甘油，上層粗脂肪酸進(jìn)入分離 塔，靜置，進(jìn)一步分離，酸液并入至甘油回收系統(tǒng)，上層脂肪酸進(jìn)入酯化反應(yīng)器。控制條件 酸解反應(yīng)釜壓力為0. 095 0. llMPa，溫度為90 100°C。2)酯化反應(yīng)在酯化反應(yīng)器中加入酸催化劑并加熱，同時通入甲醇?xì)怏w，甲醇?xì)?體與脂肪酸發(fā)生氣相酯化反應(yīng)生成脂肪酸甲酯和水；反應(yīng)剩余的甲醇?xì)怏w在此高溫條件 下將脂肪酸甲酯和水帶出酯化反應(yīng)器，使得酯化反應(yīng)快速向正方向進(jìn)行，經(jīng)冷凝后返回至 甲醇?xì)怏w發(fā)生器中，酯化反應(yīng)器中的反應(yīng)物基本反應(yīng)完全時，停止加熱，將殘渣從排放口排 放?？刂茥l件酯化反應(yīng)器壓力為0. 09 0. 12MPa，溫度為180 200°C，甲醇?xì)怏w發(fā)生器 壓力為0. 10 0. 13MPa，溫度為65 80°C，甲醇?xì)怏w流量為80 120m7h。3)甲醇回收繼續(xù)加熱甲醇?xì)怏w發(fā)生器回收甲醇，甲醇回收完全后，從甲醇?xì)?體發(fā)生器排放口分離出水后，得到脂肪酸甲酯產(chǎn)品?？刂茥l件甲醇?xì)怏w發(fā)生器壓力為 0. 10 0. 13MPa，溫度為 65 90°C。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果1)本發(fā)明將脂肪酸酯化、產(chǎn)品精制和分離同時進(jìn)行，提高酯化反應(yīng)速率，實(shí)現(xiàn)脂肪 甲酯的制備和精制同步進(jìn)行，提高了效率。2)本發(fā)明流程簡單，設(shè)備投資成本低，生產(chǎn)過程清潔，具有環(huán)境友好性。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面以實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容并不 限于此。實(shí)施例1 用小桐子油油腳制備脂肪酸甲酯的工藝條件、物料投入與產(chǎn)出情況如 下1)酸解反應(yīng)酸解反應(yīng)釜壓力為0. 095MPa，溫度為90 士 5°C，鹽酸濃度20%。 2)酯化反應(yīng)酯化反應(yīng)釜壓力為0. IMPa，溫度為180士5°C，甲醇?xì)怏w發(fā)生器壓力 為0. 12MPa，溫度為65士5°C，甲醇?xì)怏w流量為80m3/h。3)甲醇回收甲醇?xì)怏w發(fā)生器壓力為0. llMPa，溫度為75士5°C。物料投入與產(chǎn)出投入油腳100份、20%鹽酸溶液50份、酸催化劑1. 2份，甲醇?xì)?體流量為80m3/h。產(chǎn)出脂肪酸甲酯75份(總脂肪酸甲酯含量為98. 76% )0實(shí)施例2 用橡膠籽油油腳制備脂肪酸甲酯的工藝條件、物料投入與產(chǎn)出情況如 下1)酸解反應(yīng)酸解反應(yīng)釜壓力為0. lOMPa，溫度為100 士 5°C，鹽酸濃度25%。2)酯化反應(yīng)酯化反應(yīng)釜壓力為0. 12MPa，溫度為200士5°C，甲醇?xì)怏w發(fā)生器壓力 為0. 13MPa，溫度為70士5°C，甲醇?xì)怏w流量為100m3/h。3)甲醇回收甲醇?xì)怏w發(fā)生器壓力為0. 12MPa，溫度為85士5°C。物料投入與產(chǎn)出投入油腳100份、25%鹽酸溶液50份、酸催化劑1. 0份，甲醇?xì)?體流量為120m3/h。產(chǎn)出脂肪酸甲酯78份(總脂肪酸甲酯含量為97. 96%).
權(quán)利要求
一種用油腳制備脂肪酸甲酯的方法，其特征在于按以下技術(shù)步驟完成1)油腳酸解將油腳加入酸解反應(yīng)釜中，同時加入20～25％鹽酸溶液，加熱回流3～4小時；然后將下層酸液排放至甘油回收系統(tǒng)回收其中的甘油，上層粗脂肪酸進(jìn)入分離塔，靜置，進(jìn)一步分離，酸液并入至甘油回收系統(tǒng)，上層脂肪酸進(jìn)入酯化反應(yīng)器；2)酯化反應(yīng)在酯化反應(yīng)器中加入酸催化劑并加熱，同時通入甲醇?xì)怏w，甲醇?xì)怏w與脂肪酸發(fā)生氣相酯化反應(yīng)生成脂肪酸甲酯和水；反應(yīng)剩余的甲醇?xì)怏w在此高溫條件下將脂肪酸甲酯和水帶出酯化反應(yīng)器，使得酯化反應(yīng)快速向正方向進(jìn)行，經(jīng)冷凝后返回至甲醇?xì)怏w發(fā)生器中，酯化反應(yīng)器中的反應(yīng)物基本反應(yīng)完全時，停止加熱，將殘渣從排放口排放；3)甲醇回收繼續(xù)加熱甲醇?xì)怏w發(fā)生器回收甲醇，甲醇回收完全后，從甲醇?xì)怏w發(fā)生器排放口分離出水后，得到脂肪酸甲酯產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的一種油腳制備脂肪酸甲酯的方法，其特征在于所述油腳為小桐 子油腳、橡膠籽油腳或棉籽油；步驟(1)中所述酸解反應(yīng)釜壓力為0. 095 0. llMPa，溫度 為 90 100°C。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的一種油腳制備脂肪酸甲酯的方法，其特征在于所述酸性催化劑 為硫酸、鹽酸或?qū)妆交撬?；步驟(2)中所述酯化反應(yīng)器壓力為0.09 0. 12MPa，溫度為 180 200°C，甲醇?xì)怏w發(fā)生器壓力為0. 10 0. 13MPa，溫度為65 80°C，甲醇?xì)怏w流量為 80 120m3A
4.根據(jù)權(quán)利1所述的一種油腳制備脂肪酸甲酯的方法，其特征在于步驟(3)中所述 甲醇?xì)怏w發(fā)生器壓力為0. 10 0. 13MPa，溫度為65 90°C ；
5.一種油腳制備脂肪酸甲酯的裝置，其特征在于該裝置包括油腳酸解反應(yīng)釜、分離 塔、酯化反應(yīng)器、甲醇?xì)怏w發(fā)生器和冷凝器、甘油回收系統(tǒng)、殘渣排放口 ；其中，分離塔連接 酸解反應(yīng)釜和酯化反應(yīng)器，酯化反應(yīng)器連接甲醇?xì)怏w發(fā)生器，甲醇?xì)怏w發(fā)生器連接冷凝器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油腳制備脂肪酸甲酯的方法和裝置，該方法包括1)油腳酸解、2)酯化反應(yīng)和3)甲醇回收。該裝置由油腳酸解反應(yīng)釜、分離塔、酯化反應(yīng)器、甲醇?xì)怏w發(fā)生器和冷凝器、甘油回收系統(tǒng)、殘渣排放口組成。本發(fā)明將脂肪酸酯化、產(chǎn)品精制和分離同時進(jìn)行，提高酯化反應(yīng)速率，實(shí)現(xiàn)脂肪甲酯的制備和精制同步進(jìn)行，提高了效率。本發(fā)明流程簡單，設(shè)備投資成本低，生產(chǎn)過程清潔，具有環(huán)境友好性。
文檔編號C11C3/00GK101870927SQ201010209489
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者包桂蓉, 吳楨芬, 王 華, 蘇有勇 申請人:昆明理工大學(xué)