一种氯代脂肪酸甲酯的连续生产装置和工艺制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种氯代脂肪酸甲酯的连续生产装置，包括有用于储存脂肪酸甲酯的原料储罐(1)、内部具有催化剂并主要用于供脂肪酸甲酯和氯化氢进行加成反应的一级反应塔(3)、主要用于供氯代脂肪酸甲酯和氯气进行取代反应的二级反应塔(4)以及能通过压缩空气对物料进行吹脱以使气体逸出得到所需的氯代脂肪酸甲酯的脱气塔(5)，其中，二级反应塔(4)的第二出气口(42)连通一级反应塔(3)的第一进气口(31)。本发明专利技术还涉及一种应用有上述连续生产装置的氯代脂肪酸甲酯的连续生产工艺。与现有技术相比，本发明专利技术的优点在于：本发明专利技术氯代脂肪酸甲酯的连续生产装置能够提高反应程度、减少尾气排放并提高产品品质的。

【技术实现步骤摘要】
一种氯代脂肪酸甲酯的连续生产装置和工艺
本专利技术涉及氯代脂肪酸甲酯生产
，具体指一种氯代脂肪酸甲酯的连续生产装置和工艺。
技术介绍
生物柴油包括动植物油、废弃油脂等酯类物质与醇反应产生的脂肪酸甲酯和脂肪酸乙酯，作为国家近年来政策扶持的一种绿色能源，其具有来源广、可再生、环境友好度高等特点。增塑剂是高分子助剂之一，可以提高塑性，降低高分子玻璃化温度。由于PVC塑料易分解，因此其生产过程中必须加入塑化剂以降低加工所需温度，塑化剂也是PVC助剂的主要应用领域之一。邻苯二甲酸二辛酯(DOP)类增塑剂是市面上主要的增塑剂之一，但由于其存在毒性且会对环境造成影响，因此国内外正在大力推广环保型的替代品。由氯气和生物柴油反应得到的氯代脂肪酸甲酯，就是一种环保型增塑剂，其与PVC有较好的相容性，且在一些性质上与DOP接近。氯气和生物柴油的反应大概可以分为两个步骤：第一步，天然油脂，特别是植物油中存在碳碳双键，会与氯气发生加成反应；第二步，氯气和油脂发生自由基取代反应。氯代脂肪酸甲酯的生产工艺主要分为两种：第一种为间歇式：如专利申请号为CN201310110575.4(公告号为CN103193637A)的专利技术专利《一种生物酯增塑剂的制备方法》公开了一种生物酯增塑剂的制备方法，其通过改变反应条件，实现在同一反应釜内先进行加成反应再进行取代反应，但间歇式操作生产效率较低，不同批次产物的质量波动较大，且由于使用有机过氧化物作为反应的引发剂，会导致产物中含有杂质；专利申请号为CN201910612401.5(公告号为CN110317135A)的专利技术专利《利用生物柴油生产氯代脂肪酸甲酯工艺》公开了一种利用生物柴油生产氯代脂肪酸甲酯工艺，其在反应开始前使用氮气对体系中的空气进行置换，并且使用氮气对产物进行脱气，还使用紫外光催化，避免了有机引发剂向产物引入杂质的问题，提高了产物的品质，但依然为间歇生产，且未根据反应阶段对反应条件进行调整，可能存在反应温度过高造成产品色度升高的问题。第二种为连续式：如专利申请号为CN201210165994.3(公告号为CN102671593A)的专利技术专利《氯化脂肪酸甲酯连续生产装置》公开了一种氯化脂肪酸甲酯连续生产装置，其通过设置两个反应条件不同的反应塔的方式，使反应的两阶段分开进行，提高了反应程度，也实现了反应的连续化生产，但其未设置脱气装置，会导致产品中仍溶解有氯化氢，从而使产品酸值和色度升高；专利申请号为CN201220239682.8(公告号为CN202606143U)的技术专利《氯化脂肪酸甲酯连续生产装置》公开了氯化脂肪酸甲酯连续生产装置，其将反应装置分为吸收预处理、与氯气加成、与氯气取代三级，使氯化脂肪酸甲酯的反应阶段在不同反应塔内进行，便于反应更彻底，避免了由于物料长时间高温引起的氯化脂肪酸甲酯的碳化，色泽度深的问题，但该工艺在脂肪酸甲酯与氯气加成反应阶段不可避免地引入了碳链氯原子相邻排布和链端氯原子这类不稳定的结构，不利于氯化脂肪酸甲酯产品的稳定性和品质保持。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能够提高反应程度、减少尾气排放并提高产品品质的氯代脂肪酸甲酯的连续生产装置。本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供一种应用有上述连续生产装置的氯代脂肪酸甲酯的连续生产工艺。本专利技术解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种氯代脂肪酸甲酯的连续生产装置，其特征在于：包括有原料储罐，用于储存脂肪酸甲酯；一级反应塔，内部具有催化剂，其物料入口连通所述原料储罐的物料出口，具有供氯化氢尾气通入的第一进气口以及供尾气排出的第一出气口，主要用于供脂肪酸甲酯和氯化氢进行加成反应；二级反应塔，其物料入口连通所述一级反应塔的物料出口，具有供汽化氯气通入的第二进气口以及供氯化氢尾气排出的第二出气口，主要用于供氯代脂肪酸甲酯和氯气进行取代反应，所述的第二出气口连通所述一级反应塔的第一进气口；脱气塔，其物料入口连通所述二级反应塔的物料出口，具有供尾气排出的第三出气口，能通过压缩空气对物料进行吹脱以使气体逸出得到所需的氯代脂肪酸甲酯。为了避免污染环境，还包括有尾气处理装置，该尾气处理装置连通所述一级反应塔的第一出气口以及所述脱气塔的第三出气口。为了对尾气中的氯化氢和微量氯气进行吸收的同时回收尾气中的脂肪酸甲酯及其氯代物，所述的尾气处理装置包括有依次相连接的除油单元和吸收单元，所述的除油单元用于冷却并回收尾气中的脂肪酸甲酯及其氯代物，所述的吸收单元用于吸收残余的氯化氢和微量氯气。为了充分回收尾气中的脂肪酸甲酯及其氯代物，所述的除油单元包括有依次相连接的油酸分离器、深冷冷却器和油雾捕捉器；所述的油酸分离器具有第三进气口、第四出气口和第一出液口，所述油酸分离器的第三进气口连通所述一级反应塔的第一出气口以及所述脱气塔的第三出气口；所述的深冷冷却器具有第四进气口和第五出气口，所述深冷冷却器的第四进气口连通所述油酸分离器的第四出气口；所述的油雾捕捉器具有第五进气口、第六出气口和第二出液口，所述油雾捕捉器的第五进气口连通所述深冷冷却器的第五出气口。为了充分吸收尾气中的氯化氢和微量氯气，所述的吸收单元包括有相连接的纯水降膜吸收塔和NaOH吸收槽；所述的纯水降膜吸收塔具有第六进气口和第七出气口，所述纯水降膜吸收塔的第六进气口连通所述油雾捕捉器的第六出气口；所述的NaOH吸收槽具有第七进气口，该第七进气口连通所述纯水降膜吸收塔的第七出气口。采用上述方案，可以减少氯化氢气体中夹带的油含量，提高副产物盐酸的品质。为了使回收的脂肪酸甲酯及其氯代物重新用作氯代脂肪酸甲酯的原料，还包括有设于所述原料储罐的物料出口和所述一级反应塔的物料入口之间的吸收塔，该吸收塔具有物料补充入口，该物料补充入口连通所述油酸分离器的第一出液口和所述油雾捕捉器的第二出液口。本专利技术解决第二个技术问题所采用的技术方案为：一种应用有上述连续生产装置的氯代脂肪酸甲酯的连续生产工艺，包括有以下步骤：(1)脂肪酸甲酯通过原料储罐中的物料出口进入一级反应塔的物料入口；(2)来自一级反应塔的物料入口的脂肪酸甲酯和来自第一进气口的氯化氢尾气进入一级反应塔，在催化剂和40～60℃条件下，脂肪酸甲酯和氯化氢进行加成反应，生成的氯代脂肪酸甲酯通过一级反应塔的物料出口进入二级反应塔的物料入口，且尾气通过第一出气口排出；(3)来自二级反应塔的物料入口的氯代脂肪酸甲酯和来自第二进气口的汽化氯气进入二级反应塔，在光催化和80～100℃条件下，氯代脂肪酸甲酯和氯气进行取代反应，生成的氯代脂肪酸甲酯通过二级反应塔的物料出口进入脱气塔的物料入口，且尾气通过第二出气口排出后进入第一进气口；(4)来自脱气塔的物料入口的氯代脂肪酸甲酯进入脱气塔，使用压缩空气对物料进行吹脱使其中的气体逸出，得到所需的氯代脂肪酸甲酯，且尾气通过第三出气口排出。优选地，第一步中选用优质棕榈油来源的脂肪酸甲酯，其碘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氯代脂肪酸甲酯的连续生产装置，其特征在于：包括有/n原料储罐(1)，用于储存脂肪酸甲酯；/n一级反应塔(3)，内部具有催化剂，其物料入口连通所述原料储罐(1)的物料出口，具有供氯化氢尾气通入的第一进气口(31)以及供尾气排出的第一出气口(32)，主要用于供脂肪酸甲酯和氯化氢进行加成反应；/n二级反应塔(4)，其物料入口连通所述一级反应塔(3)的物料出口，具有供汽化氯气通入的第二进气口(41)以及供氯化氢尾气排出的第二出气口(42)，主要用于供氯代脂肪酸甲酯和氯气进行取代反应，所述的第二出气口(42)连通所述一级反应塔(3)的第一进气口(31)；/n脱气塔(5)，其物料入口连通所述二级反应塔(4)的物料出口，具有供尾气排出的第三出气口(51)，能通过压缩空气对物料进行吹脱以使气体逸出得到所需的氯代脂肪酸甲酯。/n

【技术特征摘要】
1.一种氯代脂肪酸甲酯的连续生产装置，其特征在于：包括有
原料储罐(1)，用于储存脂肪酸甲酯；
一级反应塔(3)，内部具有催化剂，其物料入口连通所述原料储罐(1)的物料出口，具有供氯化氢尾气通入的第一进气口(31)以及供尾气排出的第一出气口(32)，主要用于供脂肪酸甲酯和氯化氢进行加成反应；
二级反应塔(4)，其物料入口连通所述一级反应塔(3)的物料出口，具有供汽化氯气通入的第二进气口(41)以及供氯化氢尾气排出的第二出气口(42)，主要用于供氯代脂肪酸甲酯和氯气进行取代反应，所述的第二出气口(42)连通所述一级反应塔(3)的第一进气口(31)；
脱气塔(5)，其物料入口连通所述二级反应塔(4)的物料出口，具有供尾气排出的第三出气口(51)，能通过压缩空气对物料进行吹脱以使气体逸出得到所需的氯代脂肪酸甲酯。


2.根据权利要求1所述的连续生产装置，其特征在于：还包括有尾气处理装置，该尾气处理装置连通所述一级反应塔(3)的第一出气口(32)以及所述脱气塔(5)的第三出气口(51)。


3.根据权利要求2所述的连续生产装置，其特征在于：所述的尾气处理装置包括有依次相连接的除油单元和吸收单元，所述的除油单元用于冷却并回收尾气中的脂肪酸甲酯及其氯代物，所述的吸收单元用于吸收残余的氯化氢和微量氯气。


4.根据权利要求3所述的连续生产装置，其特征在于：所述的除油单元包括有依次相连接的油酸分离器(6)、深冷冷却器(7)和油雾捕捉器(8)；
所述的油酸分离器(6)具有第三进气口(61)、第四出气口(62)和第一出液口(63)，所述油酸分离器(6)的第三进气口(61)连通所述一级反应塔(3)的第一出气口(32)以及所述脱气塔(5)的第三出气口(51)；
所述的深冷冷却器(7)具有第四进气口(71)和第五出气口(72)，所述深冷冷却器(7)的第四进气口(71)连通所述油酸分离器(6)的第四出气口(62)；
所述的油雾捕捉器(8)具有第五进气口(81)、第六出气口(82)和第二出液口(83)，所述油雾捕捉器(8)的第五进气口(81)连通所述深冷冷却器(7)的第五出气口(72)。


5.根据权利要求4所述的连续生产装置，其特征在于：所述的吸收单元包括有相连接的纯水降膜吸收塔(9)和NaOH吸收槽(10)；
所述的纯水降膜吸收塔(9)具有第六进气口(91)和第七出气口(92)，所述纯水...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文斌，叶阳阳，夏天昊，俞狄，叶益军，张翼，
申请(专利权)人：浙江镇洋发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33