生物柴油,又称“高清洁柴油”、“复合柴油”,“脂肪酸甲酯”,其制备方法主要分为物理法、化学法两种。
一、生物柴油(化学法)
1.生物柴油是以动植物油厂下脚料、棕榈油、酸化油、泔水油、地沟油、工业甲醇等为原料,采用酯化或酯交换反应后再经水洗、干燥及精馏等工艺合成。该产品主要替代石化柴油用于拖拉机、汽车、轮船等机动车领域。
2.生物柴油生产流程主要为:
原料泔水油(或地沟油等)→预处理→连续脱水→酯化(酯交换)→脱溶→相分离→水洗调质→过滤→析气脱水→一次蒸馏→二次蒸馏→冷凝冷却→精过滤→生物柴油
3.设备投入
生物柴油主要设备由六个单元组成,分别包括预处理单元、酯化单元、酯交换单元、残渣处理单元、整流单元、甲醇回收单元。以设备规模年产10000吨、年产3000吨为例:
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设备组成单元 |
年产1万吨价格(万元) |
年产3000吨价格(万元) |
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预处理单元 |
23.5 |
19.2 |
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酯化单元 |
34.8 |
24.5 |
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酯交换单元 |
45.6 |
39.5 |
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残渣处理单元 |
26 |
8 |
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蒸馏单元 |
95.1 |
67.4 |
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甲醇回收单元 |
82.7 |
52.2 |
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合计 |
307.7 |
210.8 |
4.技术工艺
根据我们近几年生物柴油研究推广的经验,我们为客户选择了甲醇气相酯化、液相酯交换配合减压蒸馏/精馏化工艺方案:
甲醇气相酯化、液相酯交换配合减压蒸馏/精馏工艺,该工艺属于国内较成熟和采用较广泛的工艺之一。其特点是采用甲醇气相酯化,气相的甲醇与原料油充分接触,反应完全,把酯化反应时间缩短了三分之二的时间,相对节约了大量的能源和人力资源。该工艺酯化反应和酯交换反应在一个反应釜中进行,与后面的连续真空精馏装置实现了整体工艺的连续化进行,并保证了质量的稳定性。
生产工艺流程图如下:
生物柴油以动植物油和甲醇为主要原料,目前原材料成本3000元/吨左右,加工费用每吨700元左右,按照目前市场价格4200元/吨计算,每吨净利润500元。若年产10000吨规模生产,可为企业带来年利润500万元。
6.技术优势
1) 采用甲醇气液相相结合生产,大大缩短反应时间,降低生产成本,转化率达95%以上,生产过程安全、快捷;
2) 自主创新的反应和脱水同时进行,即节约了能源,又缩短了反应时间,使反应一直在较合理的条件下进行;
3) 自主开发的复合多效催化剂使反应速率提高两倍;
4) 自主创新中和系统,解决了甲醇回收的设备腐蚀问题,从而延长了设备的使用寿命,节约了大量的维修费用;