一种废弃油脂的降酸系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种废弃油脂的降酸系统，包括原料油调质罐、粗甘油暂存罐和预酯化反应塔，原料油调质罐的入口与原料油管相连，原料油调质罐的出口通过原料油泵、静态混合器与预酯化反应塔的进料口相连，粗甘油暂存罐的底部通过粗甘油添加泵与静态混合器的入口相连，原料油调质罐及粗甘油暂存罐分别设有加热装置。预酯化反应塔的底部出口通过酯化油泵与薄膜蒸发器的进料口相连，薄膜蒸发器的气相出口与汽液分离器相连，汽液分离器的顶部出口通过甘油冷凝器与负压系统相连，甘油冷凝器的冷凝液出口通过液封管插入甘油收集池中，甘油收集池的下部通过甘油输出泵与甘油管相连。该系统可以减少腐蚀和减少酸水产生、更环保、节能且降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种废弃油脂的降酸系统
本技术涉及一种废弃油脂的降酸系统，属于油脂加工

技术介绍
随着人们对不可再生能源日益减少及环境污染的日趋关注，废弃资源综合利用，开发新型环境友好的可再生燃料或高价值的工业原料已成为当今科学研究的热点课题之一。将废弃油脂转化为柴油的代用燃料有着可再生及可生物降解等优点，对减轻大气温室气体浓度、改善人类的生存环境、实现经济的可持续发展具有重要的意义。我国每年有着大量的废弃油脂，充分利用这类油脂具有很高的经济价值，又可以解决地沟油流向餐桌，威胁人们的饮食安全。但是由于这类油脂酸值高、杂质多、成分复杂，不宜直接用于制取生物柴油，必须先对其进行降酸除杂。现有的降酸工艺一:脱除原料油中的杂质、胶质、水分后，采用酸碱两步法制备生物柴油、加入硫酸催化（或其他固体酸），通入过量甲醇与原料中的游离脂肪酸进行预酯化反应，来降低原料的酸价并带走生成的水分促进反应向正方向进行，经预酯化充分反应后，加入氢氧化钠，甲醇，进行酯交换反应，反应完全后静置分离出副产物甘油，分离出甘油后，分别脱醇、水洗干燥、精馏得精制甲酯。现有的降酸工艺二：经预处理后的原料，采用物理脱酸的方法，脱除原料中的游离脂肪酸后，加入氢氧化钠，甲醇，进行酯交换反应，反应完全后脱醇，并静置分离出副产物甘油后，水洗干燥、精馏得精制甲酯。经脱酸生成的游离脂肪酸与甲醇在对苯磺酸（或其他催化剂）催化条件下生成脂肪酸甲酯。现有工艺中无论是降酸工艺一或降酸工艺二，都使用了酸，不可避免的造成了含酸废水的排放，对环境影响较大。采用酸碱两步法制备生物柴油方法，对设备材质要求高，对管道腐蚀严重，产生酸水造成环境污染，处理困难，采用固体催化剂成本高，催化效果不好。采用气相甲醇预酯化反应，甲醇蒸汽易跑冒滴漏，易造成损耗，甲醇蒸汽有毒、易燃、易泄漏，不利于操作人员的健康且对车间电器防爆等级要求高。甲醇气化过程中相变消耗能量，过量甲醇经冷凝后含水多需精馏，需消耗较高的能量，增大了精馏负荷且需要大量的蒸汽。采用物理方法脱出游离脂肪酸，能耗高；脱出的游离脂肪酸进行甲酯化反应时，甲醇消耗高，反应生成的脂肪酸甲酯的品质差；工艺相对复杂，设备初次投入的成本高。
技术实现思路
本技术的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种废弃油脂的降酸系统，可以减少对设备的腐蚀，减少酸水的产生、使工艺更环保、节能且降低生产成本。为解决以上技术问题，本技术的一种废弃油脂的降酸系统，包括原料油调质罐、预酯化反应塔和粗甘油暂存罐，所述原料油调质罐的入口与原料油管相连，所述原料油调质罐的出口通过原料油泵与静态混合器一的入口相连，所述静态混合器一的出口与所述预酯化反应塔的进料口相连，所述粗甘油暂存罐的底部与粗甘油添加泵的入口相连，所述粗甘油添加泵的出口与所述静态混合器一的入口相连，所述原料油调质罐及所述粗甘油暂存罐分别设有加热装置。相对于现有技术，本技术取得了以下有益效果：脱除杂质及水分后的废弃油脂通过原料油管进入原料油调质罐，被加热后由原料油泵送往静态混合器一；来自于碱催化酯交换反应生成的含皂粗甘油进入粗甘油暂存罐，被加热后由粗甘油添加泵也送往静态混合器一，原料油与粗甘油通过静态混合器一充分混合后进入预酯化反应塔，在预酯化反应塔中，在无水的情况下，粗甘油在皂催化作用下，与原料油中的游离脂肪酸反应生成甘油酯，反应过程为：。本技术采用碱催化酯交换反应生成的粗甘油代替甲醇与原料油中的游离脂肪酸反应，可以将酸价22的原料油降至2以下，满足下一步碱酯化交换的要求，可用于不同酸价范围的原料，可以节约甲醇消耗，减少蒸汽消耗，减少酸水排放，减少设备腐蚀；防止甲醇的跑冒滴漏、提高车间的安全性。粗甘油中的弱碱皂作为酯化反应的催化剂，不用另外添加催化剂；操作更安全可靠，经济效益更高。作为本技术的改进，所述预酯化反应塔顶部的气相出口通过蒸汽冷凝器与反应负压系统相连，所述蒸汽冷凝器的排液口连接有水封管，所述水封管的下端插入于水封池的下部。利用甘油的沸点高于水的沸点，预酯化反应塔内的温度和负压使得沸点低于甘油的水分和小分子杂质提前从预酯化反应塔顶部的气相出口排出，保证后续工段可以得到比较纯的甘油。作为本技术的进一步改进，所述预酯化反应塔的底部出口通过酯化油泵与薄膜蒸发器的进料口相连，所述薄膜蒸发器上部的气相出口与汽液分离器的入口相连，所述汽液分离器的顶部出口通过甘油冷凝器与蒸馏甘油负压系统相连，所述甘油冷凝器的冷凝液出口通过液封管插入甘油收集池的右半池中，所述甘油收集池的右半池下部通过甘油输出泵与甘油管相连。从预酯化反应塔底部排出的酯化油由酯化油泵送入薄膜蒸发器中进行蒸馏，甘油蒸汽从薄膜蒸发器上部的气相出口进入汽液分离器分离，甘油蒸汽从汽液分离器的顶部出口排出，进入甘油冷凝器冷凝，冷凝得到的液态甘油通过液封管插入甘油收集池的右半池，再被甘油输出泵经甘油管送出，得到质量分数为96%以上的甘油，甘油可以作为本技术的产品直接出售，提高经济效益。作为本技术的进一步改进，所述汽液分离器的底部出口通过液封管插入所述甘油收集池的左半池，所述甘油收集池的左半池下部通过浮油泵及浮油回流管与所述原料油调质罐的入口相连。薄膜蒸发器蒸馏出的气相物质中含有少量液态浮油，液态浮油被汽液分离器分离出后，从汽液分离器的底部出口通过液封管排入甘油收集池的左半池，被浮油泵抽出，经浮油回流管回到原料油调质罐中继续参与循环，杜绝了浮油的排放，避免环境的污染及后续处理的成本，提高了本技术成品及半成品的得率。作为本技术的进一步改进，所述薄膜蒸发器的底部出口与中性油接收罐的入口相连，所述中性油接收罐的出口通过中性油泵及水冷却器与静态混合器二的入口相连，所述静态混合器二的入口还连接有氢氧化钠及甲醇添加管，所述静态混合器二的出口与酯交换反应装置的酯交换进料口相连，所述酯交换反应装置的酯交换气相出口与微负压系统相连，所述酯交换反应装置的酯交换产品出口与脱醇装置相连，所述脱醇装置的出口与生物柴油输出管相连。酯化油经薄膜蒸发器将甘油蒸发后，中性油从薄膜蒸发器的底部出口进入中性油接收罐暂存，经中性油泵送入水冷却器中间接冷却，将中性油的油温调节至酯交换反应所需的温度，然后进入静态混合器二的入口；氢氧化钠及甲醇也进入静态混合器二的入口，中性油与氢氧化钠及甲醇混合后进入酯交换反应装置进行酯交换反应得到含醇甲酯，经脱醇装置脱醇得到精甲酯即通常所述的生物柴油，生物柴油经蒸馏装置蒸馏可以得到纯度更高的精甲酯和沥青。酯交换反应装置内保持微负压，防止甲醇等有毒物质泄漏，有利于提高反应的安全性。作为本技术的进一步改进，所述中性油接收罐的内腔设有换热器，所述原料油泵的出口安装有原料油直通阀，所述原料油直通阀的入口与所述换热器的入口相连，所述换热器的出口与所述原料油直通阀的出口相连。利用原料油对薄膜蒸发器排出的中性油进行冷却，使其符合酯交换反应装置所需的温度，实现了中性油的余热利用，减轻后道油温冷却的负荷，同时可以提高原料油的温度，达到节能增效的目的。作为本技术的进一步改进，所述酯交换反应装置底部的酯交换副产品出口通过酯交换副产品管接入隔油槽的右半池中，所述隔油槽的右半池下部通过甘油甲醇输出泵与甲醇精馏塔中部入口相连，所述甲醇精馏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废弃油脂的降酸系统，包括原料油调质罐和预酯化反应塔，所述原料油调质罐的入口与原料油管相连，所述原料油调质罐的出口通过原料油泵与静态混合器一的入口相连，所述静态混合器一的出口与所述预酯化反应塔的进料口相连，其特征在于：还包括粗甘油暂存罐，所述粗甘油暂存罐的底部与粗甘油添加泵的入口相连，所述粗甘油添加泵的出口与所述静态混合器一的入口相连，所述原料油调质罐及所述粗甘油暂存罐分别设有加热装置。

【技术特征摘要】
1.一种废弃油脂的降酸系统，包括原料油调质罐和预酯化反应塔，所述原料油调质罐的入口与原料油管相连，所述原料油调质罐的出口通过原料油泵与静态混合器一的入口相连，所述静态混合器一的出口与所述预酯化反应塔的进料口相连，其特征在于：还包括粗甘油暂存罐，所述粗甘油暂存罐的底部与粗甘油添加泵的入口相连，所述粗甘油添加泵的出口与所述静态混合器一的入口相连，所述原料油调质罐及所述粗甘油暂存罐分别设有加热装置。2.根据权利要求1所述的废弃油脂的降酸系统，其特征在于：所述预酯化反应塔顶部的气相出口通过蒸汽冷凝器与反应负压系统相连，所述蒸汽冷凝器的排液口连接有水封管，所述水封管的下端插入于水封池的下部。3.根据权利要求1所述的废弃油脂的降酸系统，其特征在于：所述预酯化反应塔的底部出口通过酯化油泵与薄膜蒸发器的进料口相连，所述薄膜蒸发器上部的气相出口与汽液分离器的入口相连，所述汽液分离器的顶部出口通过甘油冷凝器与蒸馏甘油负压系统相连，所述甘油冷凝器的冷凝液出口通过液封管插入甘油收集池的右半池中，所述甘油收集池的右半池下部通过甘油输出泵与甘油管相连。4.根据权利要求3所述的废弃油脂的降酸系统，其特征在于：所述汽液分离器的底部出口通过液封管插入所述甘油收集池的左半池，所述甘油收集池的左半池下部通过浮油泵及浮油回流管与所述原料油调质罐的入口相连。5.根据权利要求3所述的废弃油脂的降酸系统，其特征在于：所述薄膜蒸发器的底部出口与中性油接收罐的入口相连，所述中性油接收罐的出口通过中性油泵及水冷却器与静态混合器二的入口相连，所述静态混合器二的入口还连接有氢氧化钠及甲醇添加管，所述静态混合器二的出口与酯交换...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建朱，梁椿松，王波，孙明奎，荣臻，
申请(专利权)人：迈安德集团有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32