一種水相生物油制備混合醇類液體燃料的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水相生物油制備混合醇類液體燃料的方法和裝置，該裝置包括水相生物油酯化系統(tǒng)、中溫催化加氫系統(tǒng)、分離與提純系統(tǒng)。該方法包括如下步驟：對水相生物油原料進(jìn)行酯化，將水相生物油中的羧酸轉(zhuǎn)化為酯類；中溫條件下對酯化產(chǎn)物催化加氫；經(jīng)分離提純后得到混合醇類液體燃料，部分混合醇類作為酯化反應(yīng)物通入酯化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。本發(fā)明先對水相生物油原料進(jìn)行酯化處理，降低水相生物油酸度，提高水相生物油穩(wěn)定性和催化加氫反應(yīng)活性，相比于傳統(tǒng)水相生物油催化加氫過程，大大提高了混合醇的收率。
【專利說明】一種水相生物油制備混合醇類液體燃料的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物質(zhì)資源利用領(lǐng)域，具體涉及一種水相生物油制備混合醇類液體燃料的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)能是唯一一種可再生碳源，它能夠通過多種技術(shù)途徑轉(zhuǎn)化成高品位的氣體和液體燃料，與現(xiàn)有化石燃料技術(shù)具有很大的兼容性。此外，利用生物質(zhì)能可以實(shí)現(xiàn)CO2的零排放，不會帶來溫室效應(yīng)問題。大力開發(fā)生物質(zhì)能，有利于減輕化石能源帶來·的污染，是我國改善能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)戰(zhàn)略的重要組成部分。生物質(zhì)快速熱裂解技術(shù)制備液體燃料技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢近年來得到了迅速發(fā)展。它能以連續(xù)的工藝和工廠化生產(chǎn)方式將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成易儲存、易運(yùn)輸、能量密度高的液體燃料一生物質(zhì)快速熱解油(以下簡稱“生物油”)。生物質(zhì)快速熱裂解技術(shù)已受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。
[0003]生物質(zhì)快速熱解制備的生物油一般分為水溶相(稱為水相生物油)和水不溶相生物油(稱為油相生物油)，其中液體產(chǎn)物中60%以上的碳在水相生物油中，因此水相生物油具有較高的應(yīng)用價(jià)值。然而從生物質(zhì)直接熱解獲得的水相生物油仍然具有水分含量高、粘度高、熱值低的缺點(diǎn)，目前只能在要求較低的鍋爐燃油中應(yīng)用，為了擴(kuò)大它的應(yīng)用范圍必須對其進(jìn)行精制處理。水相生物油品質(zhì)提升工藝主要有物理方法和熱化學(xué)(催化)法。物理方法有乳化法和分餾精制法，可以在一定程度上以較低成本調(diào)整與改善水相生物油特性，實(shí)現(xiàn)對水相生物油有機(jī)組分的有效分離與應(yīng)用，但是本質(zhì)問題仍然沒有解決，不能從根本上改變水相生物油含氧量高、熱值低以及熱穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。熱化學(xué)(催化)方法主要有水相生物油催化裂化法以及水相生物油催化加氫法，催化裂化是通過將水相生物油在催化劑作用下裂解以獲得輕質(zhì)油；水相生物油催化加氫的方法可以對水相生物油進(jìn)行部分脫氧、飽和不飽和鍵、提升液體廣物中混合醇等目標(biāo)廣物比例且碳轉(zhuǎn)化率聞，獲得聞品質(zhì)生物質(zhì)基液體燃料以及高價(jià)值平臺化合物。采用選擇性加氫和沸石催化裂解反應(yīng)耦合的方法，能將水相生物油中不穩(wěn)定的酸類、醛類、酮類和糖類等化合物轉(zhuǎn)化為混合醇類穩(wěn)定化合物，提高水相生物油熱值，獲得較高品質(zhì)的液體燃料與化學(xué)品。
[0004]對水相生物油物化特性的研究表明，水相生物油的pH值較低(2?3左右)，這是因其含有大量酸性物質(zhì)，主要是低級羧酸類，如乙酸和甲酸等。酸性對水相生物油的應(yīng)用極其不利，不僅會增加儲存和運(yùn)輸?shù)某杀荆視g處理過程(如加氫過程)和燃燒器的主要部件。在水相生物油加氫過程中，羧酸也是催化加氫反應(yīng)活性最差的組分，需要在高壓、過量氫氣條件下才能轉(zhuǎn)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種先對水相生物油進(jìn)行酯化處理，再對酯化產(chǎn)物催化加氫制取混合醇類液體燃料裝置，并提供了利用該裝置進(jìn)行混合醇類液體燃料的制備方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中水相生物油加氫品質(zhì)提升過程中，水相生物油中羧酸類成分造成的反應(yīng)活性差，催化加氫工藝條件要求苛刻等問題。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種水相生物油制備混合醇類液體燃料的裝置，它包括水相生物油酯化系統(tǒng)、中溫催化加氫系統(tǒng)和分離與提純系統(tǒng)；所述水相生物油酯化系統(tǒng)包括水相生物油儲罐、水相生物油泵和酯化反應(yīng)器，其中，水相生物油儲罐出口與水相生物油泵入口相連，水相生物油泵出口與酯化反應(yīng)器水相生物油入口相連，酯化反應(yīng)器出口與中溫催化加氫反應(yīng)器酯化產(chǎn)物入口相連；所述中溫催化加氫系統(tǒng)包括氫氣儲罐、氫氣壓縮機(jī)、中溫催化加氫反應(yīng)器、固液分離裝置、催化劑再生裝置和催化劑儲槽，其中，氫氣儲罐出口與氫氣壓縮機(jī)入口相連，氫氣壓縮機(jī)出口與中溫催化加氫反應(yīng)器氫氣入口相連，中溫催化加氫反應(yīng)器加氫產(chǎn)物出口與固液分離裝置入口相連，固液分離裝置固相出口與催化劑再生裝置入口相連，催化劑再生裝置出口與催化劑儲槽入口相連，催化劑儲槽出口再與中溫催化加氫反應(yīng)器催化劑入口相連，固液分離裝置氣相出口與氣液分離器入口相連；所述分離與提純系統(tǒng)包括氣液分離器、抽樣檢測點(diǎn)和混合醇分流裝置，其中，氣液分離器出口與混合醇分流裝置入口相連，抽樣檢測點(diǎn)設(shè)置在氣液分離器出口和混合醇分流裝置入口之間，混合醇分流裝置設(shè)有回流出口和產(chǎn)物出口，混合 醇分流裝置回流出口與酯化反應(yīng)器醇類入口相連。
[0008]利用上述裝置進(jìn)行水相生物油制備混合醇類液體燃料的方法，它包括以下步驟:
[0009]步驟一、將水相生物油原料進(jìn)行酯化，使水相生物油原料中的有機(jī)酸轉(zhuǎn)化為酯類:將水相生物油儲罐中的水相生物油原料通過水相生物油泵壓入酯化反應(yīng)器，水相生物油原料中的有機(jī)酸和通入的醇類發(fā)生酯化反應(yīng)，有機(jī)酸被轉(zhuǎn)化為酯類，得到酯化水相生物油；步驟二、在中溫條件下，對酯化產(chǎn)物催化加氫:氫氣儲罐中的氫氣經(jīng)氫氣壓縮機(jī)加壓，通入中溫催化加氫反應(yīng)器，同時(shí)分別加入步驟一得到的酯化水相生物油和催化劑，經(jīng)過三相催化加氫反應(yīng)后，生成的固液產(chǎn)物通入固液分離裝置；固液分離裝置分離出固相產(chǎn)物即催化劑，將催化劑送入催化劑再生裝置，去除催化劑表面積炭，再生后的催化劑被送入催化劑儲槽中儲存，再被送入中溫催化加氫反應(yīng)器進(jìn)行循環(huán)使用；固液分離裝置分離出液相產(chǎn)物在固液分離裝置中被加熱蒸發(fā)而變成氣相產(chǎn)物；步驟三、分離提純得到混合醇類液體燃料:將步驟二生成的氣相產(chǎn)物送入氣液分離器，經(jīng)過冷卻、分餾、提純，冷凝后的液相產(chǎn)物即為混合醇類產(chǎn)物，不冷凝氣體為反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣和部分未反應(yīng)的氫氣；對混合醇類產(chǎn)物在抽樣檢測點(diǎn)處取樣檢測合格后，將其通入混合醇分流裝置，將一部分混合醇類送入酯化反應(yīng)器中，作為水相生物油原料酯化處理所需的醇類原料，進(jìn)行循環(huán)利用；剩余的為產(chǎn)品混合醇類液體燃料。
[0010]步驟一中，所述酯化反應(yīng)器工作溫度為150?280°C，工作壓力為6?lOMPa。
[0011]步驟二中，所述中溫催化加氫反應(yīng)器工作溫度為100?240°C，工作壓力為5?SMPa ;所述三相催化加氫反應(yīng)在漿態(tài)床中反應(yīng)；所述催化劑為鎳基分子篩。
[0012]本發(fā)明的有益效果:
[0013]1、水相生物油中羧酸類成分造成水相生物油穩(wěn)定性不高，在催化轉(zhuǎn)化過程中反應(yīng)活性差，對催化加氫工藝條件要求苛刻，本發(fā)明方法先對水相生物油原料進(jìn)行酯化處理，將水相生物油中羧酸類成分轉(zhuǎn)化為中性的酯類，降低水相生物油酸度，提高水相生物油穩(wěn)定性和催化加氫反應(yīng)活性，相比于傳統(tǒng)水相生物油催化加氫過程，大大提高了混合醇的收率。同時(shí)酯化預(yù)處理是降低腐蝕性、提高穩(wěn)定性、減小粘度的有效手段。[0014]2、將制取的混合醇類液體燃料產(chǎn)物進(jìn)行分流，一部分混合醇類回流入酯化反應(yīng)器，作為酯化水相生物油的原料，實(shí)現(xiàn)了原料一產(chǎn)物一原料的循環(huán)利用。節(jié)約了購買醇類原料的成本，減少物料和能量消耗，減少廢棄物排放，實(shí)現(xiàn)了綠色、循環(huán)工藝。
[0015]3、本發(fā)明利用漿態(tài)床在中溫條件下進(jìn)行水相生物油催化加氫制取混合醇類液體燃料，與傳統(tǒng)固定床水相生物油催化加氫技術(shù)相比，“固(催化劑)、液(水相生物油)、氣(氫氣)”三相在漿態(tài)床中“共混共煉”，三相反應(yīng)的接觸面積大且接觸時(shí)間長，催化加氫的效率將顯著提高(即碳轉(zhuǎn)化率高且目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)率高)，有效降低催化加氫的反應(yīng)條件，如溫度和壓力，整個(gè)工藝流程的時(shí)間將大大縮短。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明水相生物油制備混合醇類液體燃料裝置示意圖。
[0017]水相生物油酯化系統(tǒng)1、中溫催化加氫系統(tǒng)I1、分離與提純系統(tǒng)III;水相生物油儲罐1、水相生物油泵2、酯化反應(yīng)器3、氫氣儲罐4、氫氣壓縮機(jī)5、中溫催化加氫反應(yīng)器6、固液分離裝置7、催化劑再生裝置8、催化劑儲槽9、氣液分離器10、抽樣檢測點(diǎn)11和混合醇分流裝置12。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。
[0019]一種水相生物油制備混合醇類液體燃料的裝置，如圖1所示，包括:水相生物油酯化系統(tǒng)I，用于對水相生物油原料進(jìn)行酯化處理，降低水相生物油酸度，提高水相生物油穩(wěn)定性；中溫催化加氫系統(tǒng)II，用于接收氫氣和水相生物油酯化系統(tǒng)I的酯化產(chǎn)物，在催化劑作用下經(jīng)過催化加氫反應(yīng)，生成加氫氣相產(chǎn)物；分離與提純系統(tǒng)III，用于接收中溫催化加氫系統(tǒng)II的加氫氣相產(chǎn)物，分離 提純獲得混合醇類液體燃料，并將部分混合醇類送入水相生物油酯化系統(tǒng)I，進(jìn)行循環(huán)利用。
[0020]所述水相生物油酯化系統(tǒng)I包括水相生物油儲罐1、水相生物油泵2和酯化反應(yīng)器3，其中，水相生物油儲罐I出口與水相生物油泵2入口相連，水相生物油泵2出口與酯化反應(yīng)器3水相生物油入口相連，酯化反應(yīng)器3出口與中溫催化加氫反應(yīng)器6酯化產(chǎn)物入口相連。
[0021]所述中溫催化加氫系統(tǒng)II包括氫氣儲罐4、氫氣壓縮機(jī)5、中溫催化加氫反應(yīng)器6、固液分離裝置7、催化劑再生裝置8和催化劑儲槽9，其中，氫氣儲罐4出口與氫氣壓縮機(jī)5入口相連，氫氣壓縮機(jī)5出口與中溫催化加氫反應(yīng)器6氫氣入口相連，中溫催化加氫反應(yīng)器6加氫產(chǎn)物出口與固液分離裝置7入口相連，固液分離裝置7固相出口與催化劑再生裝置8入口相連，催化劑再生裝置8出口與催化劑儲槽9入口相連，催化劑儲槽9出口再與中溫催化加氫反應(yīng)器6催化劑入口相連,固液分離裝置7氣相出口與氣液分離器10入口相連。
[0022]所述分離與提純系統(tǒng)III包括氣液分離器10、抽樣檢測點(diǎn)11和混合醇分流裝置12，其中，氣液分離器10出口與混合醇分流裝置12入口相連，抽樣檢測點(diǎn)11設(shè)置在氣液分離器10出口和混合醇分流裝置12入口之間，混合醇分流裝置12設(shè)有回流出口和產(chǎn)物出口，其中回流出口與酯化反應(yīng)器3醇類入口相連。
[0023]利用上述裝置，進(jìn)行水相生物油制備混合醇類液體燃料的方法，包括如下步驟:[0024]步驟一、將水相生物油原料進(jìn)行酯化，使水相生物油原料中的有機(jī)酸轉(zhuǎn)化為酯類:
[0025]將水相生物油儲罐I中的水相生物油原料通過水相生物油泵2壓入酯化反應(yīng)器3，水相生物油原料中的有機(jī)酸和通入的醇類發(fā)生酯化反應(yīng)，有機(jī)酸被轉(zhuǎn)化為酯類，水相生物油酸度降低，穩(wěn)定性提高，其中酯化反應(yīng)器3工作溫度為150?280°C，工作壓力為6?IOMPa ；
[0026]步驟二、在中溫條件下，對酯化產(chǎn)物催化加氫:
[0027]氫氣儲罐4中的氫氣經(jīng)氫氣壓縮機(jī)5加壓，通入中溫催化加氫反應(yīng)器6，同時(shí)分別加入步驟一酯化處理后的水相生物油和鎳基分子篩催化劑，在漿態(tài)床中經(jīng)過三相催化加氫反應(yīng)后，生成的固液產(chǎn)物通入固液分離裝置7，其中，中溫催化加氫反應(yīng)器6工作溫度為100?240°C，工作壓力為5?8MPa ;固液分離裝置7分離出固相產(chǎn)物即催化劑，將催化劑送入催化劑再生裝置8，去除催化劑表面積炭，再生后的催化劑被送入催化劑儲槽9中儲存，再被送入中溫催化加氫反應(yīng)器6進(jìn)行循環(huán)使用；固液分離裝置7分離出液相產(chǎn)物在固液分離裝置7中被加熱蒸發(fā)而變成氣相產(chǎn)物；
[0028]步驟三、分離提純得到混合醇類液體燃料:
[0029]將步驟二生成的氣相產(chǎn)物送入氣液分離器10，經(jīng)過冷卻、分餾、提純，冷凝后的液相產(chǎn)物即為混合醇類產(chǎn)物，不冷凝氣體為反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣和部分未反應(yīng)的氫氣；對混合醇類產(chǎn)物在抽樣檢測點(diǎn)11處取樣檢測合格后，將其通入混合醇分流裝置12，將一部分混合醇類送入酯化反應(yīng)器3中，作為水相生物油原料酯化處理所需的醇類原料，進(jìn)行循環(huán)利用；剩余的混合醇類即為產(chǎn)品混合醇類液體燃料。
[0030]實(shí)施例采用的水相生物油原料來自山東某公司，其含有的組分百分比如下:醇類占3%、酯類占3%、醚類 占4%、酮類占16%、酚類占12%、酸類占38%、醛類占11%、其他組分占13%。
[0031]實(shí)施例1
[0032]利用圖1所示裝置進(jìn)行水相生物油制備混合醇類液體燃料的方法，包括如下步驟:
[0033]步驟一、將水相生物油原料進(jìn)行酯化，使水相生物油原料中的有機(jī)酸轉(zhuǎn)化為酯類:
[0034]將水相生物油儲罐I中40g水相生物油原料通過水相生物油泵2壓入酯化反應(yīng)器3，首先沒有制備得到混合醇的情況下采用甲醇和水相生物油按質(zhì)量比為3:1進(jìn)料混合，保持反應(yīng)溫度為240°C，壓力為8MPa，水相生物油中的有機(jī)酸和醇類發(fā)生酯化反應(yīng)，反應(yīng)完全，有機(jī)酸被轉(zhuǎn)化為酯類，水相生物油酸度降低，穩(wěn)定性有所提高。
[0035]步驟二、利用漿態(tài)床在中溫條件下，對酯化產(chǎn)物催化加氫:
[0036]氫氣儲罐4中的60mL氫氣經(jīng)氫氣壓縮機(jī)5加壓,通入中溫催化加氫反應(yīng)器6,同時(shí)分別加入步驟一酯化處理后的水相生物油和2g鎳基分子篩催化劑N1-HZSM-5，保持反應(yīng)溫度為140°C,壓力為6MPa,反應(yīng)完全；經(jīng)過三相催化加氫反應(yīng)后，生成的固液產(chǎn)物即加氫產(chǎn)物通入固液分離裝置7，其中，三相指固相:催化劑，液相:酯化水相生物油，氣相:氫氣；固液分離裝置(揮發(fā)器)12分離出固相產(chǎn)物即催化劑；然后將催化劑送入催化劑再生裝置8，去除催化劑表面積炭，再生后的催化劑被送入催化劑儲槽8中儲存，最后再被送入中溫催化加氫反應(yīng)器6，進(jìn)行循環(huán)使用，液相產(chǎn)物在固液分離裝置(揮發(fā)器)12中被加熱蒸發(fā)而變成氣相產(chǎn)物。
[0037]步驟三、分離提純得到混合醇類液體燃料:
[0038]將步驟二生成的氣相產(chǎn)物送入氣液分離器10，經(jīng)過冷卻、分餾、提純，冷凝后的液相產(chǎn)物即為混合醇類產(chǎn)物，不冷凝氣體為反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣和部分未反應(yīng)的氫氣；對混合醇類產(chǎn)物在抽樣檢測點(diǎn)11處取樣檢測合格后，將其通入混合醇分流裝置12，將一部分混合醇類送入酯化反應(yīng)器3中，作為酯化處理水相生物油所需的醇類原料，進(jìn)行循環(huán)利用，剩余的產(chǎn)品作為混合醇類液體燃料。
[0039]本實(shí)例中采用以上方法對水相生物油原料進(jìn)行酯化加氫，情況如下:醇類占3%、酯類占3%、醚類占4%、酮類占16%、酚類占12%、酸類占38%、醛類占11%、其他組分占13% ;經(jīng)酯化后醇類占64%、酯類占21%、醚類占3%、酮類占4%、酚類占6%、酸類占2% ;再經(jīng)過催化加氫后醇類占82%、酯類占16%、醚類占2%，實(shí)現(xiàn)了酸類化合物的全部轉(zhuǎn)化。
[0040]實(shí)施例2
[0041]本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于，步驟一反應(yīng)溫度為150°C，壓力為6MPa ;步驟二反應(yīng)溫度為100°c，壓力為5MPa。
[0042]本實(shí)例中采用以上方法對水相生物油原料進(jìn)行酯化加氫，情況如下:水相生物油原料中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下:醇類占3%、酯類占3%、醚類占4%、酮類占16%、酚類占12%、酸類占38%、醛類占11%、其他組分占13% ;經(jīng)酯化后醇類占47%、酯類占18%、醚類占3%、酮類占8%、酚類占7%、醛類占5%、酸類占12% ;再經(jīng)過催化加氫后醇類占62%、酯類占14%、醚類占3%，酮類占4%、酚類占5%、醛類占5%、酸類占7%。
[0043]實(shí)施例3.
[0044]本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于，步驟一反應(yīng)溫度為280°C，壓力為IOMPa ;步驟二反應(yīng)溫度為240°C，壓力為8MPa。
[0045]本實(shí)例中采用以上方法對水相生物油原料進(jìn)行酯化加氫，情況如下:水相生物油原料中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下:醇類占3%、酯類占3%、醚類占4%、酮類占16%、酚類占12%、酸類占38%、醛類占11%、其他組分占13% ;經(jīng)酯化后醇類占71%、酯類占17%、醚類占2%、酮類占3%、酚類占6%、酸類占1% ;再經(jīng)過催化加氫后醇類占86%、酯類占13%、醚類占1%，實(shí)現(xiàn)了酸類化合物的全部轉(zhuǎn)化。
[0046]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以上述實(shí)施方式為限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水相生物油制備混合醇類液體燃料的裝置，其特征在于，它包括水相生物油酯化系統(tǒng)(I )、中溫催化加氫系統(tǒng)(II)和分離與提純系統(tǒng)(III)； 所述水相生物油酯化系統(tǒng)(I )包括水相生物油儲罐(I)、水相生物油泵(2)和酯化反應(yīng)器(3)，其中，水相生物油儲罐(I)出口與水相生物油泵(2)入口相連，水相生物油泵(2)出口與酯化反應(yīng)器(3)水相生物油入口相連，酯化反應(yīng)器(3)出口與中溫催化加氫反應(yīng)器(6)酯化產(chǎn)物入口相連； 所述中溫催化加氫系統(tǒng)(II)包括氫氣儲罐(4)、氫氣壓縮機(jī)(5)、中溫催化加氫反應(yīng)器(6)、固液分離裝置(7)、催化劑再生裝置(8)和催化劑儲槽(9)，其中，氫氣儲罐(4)出口與氫氣壓縮機(jī)(5)入口相連,氫氣壓縮機(jī)(5)出口與中溫催化加氫反應(yīng)器(6)氫氣入口相連，中溫催化加氫反應(yīng)器(6)加氫產(chǎn)物出口與固液分離裝置(7)入口相連，固液分離裝置(7)固相出口與催化劑再生裝置(8 )入口相連，催化劑再生裝置(8 )出口與催化劑儲槽(9 )入口相連，催化劑儲槽(9)出口再與中溫催化加氫反應(yīng)器(6)催化劑入口相連，固液分離裝置(7)氣相出口與氣液分離器(10)入口相連； 所述分離與提純系統(tǒng)(III)包括氣液分離器(10)、抽樣檢測點(diǎn)(11)和混合醇分流裝置(12)，其中，氣液分離器(10)出口與混合醇分流裝置(12)入口相連，抽樣檢測點(diǎn)(11)設(shè)置在氣液分離器(10)出口和混合醇分流裝置(12)入口之間，混合醇分流裝置(12)設(shè)有回流出口和產(chǎn)物出口，混合醇分流裝置(12)回流出口與酯化反應(yīng)器(3)醇類入口相連。
2.利用權(quán)利要求1所述的裝置進(jìn)行水相生物油制備混合醇類液體燃料的方法，其特征在于，它包括以下步驟: 步驟一、將水相生物油原料進(jìn)行酯化，使水相生物油原料中的有機(jī)酸轉(zhuǎn)化為酯類: 將水相生物油儲罐(I)中的水相生物油原料通過水相生物油泵(2)壓入酯化反應(yīng)器(3)，水相生物油原料中的有機(jī)酸和通入的醇類發(fā)生酯化反應(yīng)，有機(jī)酸被轉(zhuǎn)化為酯類，得到酯化水相生物油； 步驟二、在中溫條件下，對酯化產(chǎn)物催化加氫: 氫氣儲罐(4)中的氫氣經(jīng)氫氣壓縮機(jī)(5)加壓，通入中溫催化加氫反應(yīng)器(6)，同時(shí)分別加入步驟一得到的酯化水相生物油和催化劑，經(jīng)過三相催化加氫反應(yīng)后，生成的固液產(chǎn)物通入固液分離裝置(7);固液分離裝置(7)分離出固相產(chǎn)物即催化劑，將催化劑送入催化劑再生裝置(8)，去除催化劑表面積炭，再生后的催化劑被送入催化劑儲槽(9)中儲存，再被送入中溫催化加氫反應(yīng)器(6)進(jìn)行循環(huán)使用；固液分離裝置(7)分離出液相產(chǎn)物在固液分離裝置(7)中被加熱蒸發(fā)而變成氣相產(chǎn)物； 步驟三、分離提純得到混合醇類液體燃料: 將步驟二生成的氣相產(chǎn)物送入氣液分離器(10)，經(jīng)過冷卻、分餾、提純，冷凝后的液相產(chǎn)物即為混合醇類產(chǎn)物，不冷凝氣體為反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣和部分未反應(yīng)的氫氣；對混合醇類產(chǎn)物在抽樣檢測點(diǎn)(11)處取樣檢測合格后，將其通入混合醇分流裝置(12)，將一部分混合醇類送入酯化反應(yīng)器(3)中，作為水相生物油原料酯化處理所需的醇類原料，進(jìn)行循環(huán)利用；剩余的為產(chǎn)品混合醇類液體燃料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述水相生物油制備混合醇類燃料的方法，其特征在于，步驟一中，所述酯化反應(yīng)器(3)工作溫度為150?280°C，工作壓力為6?lOMPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述水相生物油制備混合醇類燃料的方法，其特征在于，步驟二中，所述中溫催化加氫反應(yīng)器(6)工作溫度為100?240°C，工作壓力為5?8MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述水相生物油制備混合醇類燃料的方法，其特征在于，步驟二中，所述三相催化加氫反應(yīng)在漿態(tài)床中反應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述水相生物油制備混合醇類燃料的方法，其特征在于，步驟二中，所述催化劑為鎳基 分子篩。
【文檔編號】C10L1/02GK103436305SQ201310398246
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月4日
【發(fā)明者】肖睿, 張會巖, 陳星 , 沈德魁 申請人:東南大學(xué)