專利名稱：一種氣相酯化脫水裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種酯化脫水裝置，特別涉及一種氣相酯化脫水裝置，屬化工設備領域。
背景技術：
酯化反應是一類有機化學反應，是醇和羧酸或含氧無機酸生成酯和水的反應。酯化反應屬于可逆反應，一般情況下反應進行不徹底，依照反應平衡原理，要提高轉化率，需要從生成物中分離一種成分或使反應物中一種成分過量的方法使反應正方向進行。地溝油等高酸值油脂不能食用，然而將這些高酸值油脂用于制備生物柴油，卻是優質的資源，但是由于其高酸值不適合直接制備生物柴油，需要對其進行降酸處理。高酸值油脂與甲醇進行酯化反應可以降酸，將反應生成的水及時地脫除可使反應向生成酯的方向進行。因此，如何將以上酯化反應生成的水及時去除，對提高原料的轉化率和實現快速降酸具有十分重要的
眉、ο
發明內容本實用新型目的是提供一種氣相酯化脫水裝置，提高高酸值油脂降酸的效率，降低能耗。本實用新型的技術方案是氣相酯化脫水裝置，包括酯化降酸系統和甲醇蒸汽脫水系統；酯化降酸系統由酯化反應器1、高酸值油脂原料罐9、甲醇原料罐10、酸性催化劑原料罐11組成，酯化反應器1為圓柱體結構，其底部設有加熱器2、甲醇蒸汽分布器3和降酸油脂排放口，高酸值油脂原料罐9、甲醇原料罐10和酸性催化劑原料罐11底部的出料口經管道與酯化反應器1頂部進料口連接；甲醇蒸汽脫水系統由兩并列的脫水柱16、20和甲醇蒸汽循環泵22組成，兩脫水柱16和20的入口經管道與酯化反應器1頂部出氣口連接、出口經管道和甲醇蒸汽循環泵22與酯化反應器1底部甲醇蒸汽分布器3的入口連接。所述酯化反應器1底部的甲醇蒸汽分布器3為上表均勻分布有氣孔的中空圓盤結構，其入口通過管道與甲醇蒸汽循環泵22連接。氣孔的數量和大小根據實際需要確定，保證將甲醇蒸汽均勻地送入酯化反應器1內腔即可。所述酯化反應器1的頂部設有帶冷凝器13的安全閥12，冷凝器13為一圓柱體的列管結構，下部通過安全閥12與酯化反應器連接。系統壓力高于設定值時，安全閥12自動打開泄壓，保證設備的安全。所述高酸值油脂原料罐9、甲醇原料罐10和酸性催化劑原料罐11的出料口管道上分別設有用于控制酯化反應器1進料的二通閥8、7和6，用以控制酯化反應器1的進料。 酯化反應器8底部產品排放口連接的排放管道上設有二通閥5。所述脫水柱16和20中分別填充有介孔水蒸氣吸收材料17和21，它們兩端分別設有二通閥15、14和18、19。脫水柱16和脫水柱20根據脫水情況交替使用，在使用其中一根脫水柱時，另一根脫水柱進行脫水再生。脫水柱中蒸氣吸收材料為普通介孔水蒸氣吸收材料，如介復合吸水材料、介孔高分子吸水材料，介孔沸石復合材料、介孔復合高吸水性樹脂、 4A分子篩等，通過該吸收材料脫除反應生成的水，使得反應向生成酯的方向進行，提高反應
轉化率。本實用新型的工作過程和原理是根據原料配比，打開二通閥6、二通閥7和二通閥8，分別將高酸值油脂原料罐9、甲醇原料罐10和酸性催化劑原料罐11中的原料加入至酯化反應器1中，同時啟動加熱器2和甲醇蒸汽循環泵22并打開脫水柱16兩端的二通閥 15和18，高酸值油脂原料和甲醇在酸性催化劑的作用下進行酯化反應，反應剩余的甲醇蒸汽和水蒸氣從酯化反應器1中流出并進入脫水柱16，與介孔水蒸氣吸收材料17接觸，水蒸氣被吸收，除去水的甲醇蒸汽被甲醇蒸汽循環泵經甲醇蒸汽分布器6重新壓入酯化反應器 1中繼續進行酯化反應，從而實現酯化降酸過程中的水以氣態形式脫除，甲醇以氣態形式循環利用。本實用新型通過水蒸氣吸收材料將酯化反應生成的水以水蒸氣形式及時吸收，使得該可逆反應向生成酯的方向進行，并通過甲醇蒸汽循環泵將除去水分后的甲醇蒸汽壓入酯化反應器循環使用，從而實現氣態脫水和甲醇以氣態形式循環利用。具有結構簡單、效率高、能耗低等優點。
圖1為本實用新型結構示意圖。圖中，1 一酯化反應器；2 一加熱器；3 —甲醇蒸汽分布器；4，5，6，7，8，14，15，18， 19 一二通閥；9 一高酸值油脂原料罐；10—甲醇原料罐；11 一酸性催化劑原料罐；12—安全閥；13 —冷凝器；16，20 —脫水柱；17，21 —介孔水蒸氣吸收材料；22 —甲醇蒸汽循環泵。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步描述，但本實用新型的保護范圍不限于所述內容。實施例1 如圖1所示，本氣相酯化脫水裝置包括酯化降酸系統和甲醇蒸汽脫水系統；酯化降酸系統由酯化反應器1、高酸值油脂原料罐9、甲醇原料罐10、酸性催化劑原料罐 11組成，酯化反應器1為圓柱體結構，其底部設有電加熱器2、甲醇蒸汽分布器3和降酸油脂排放口，高酸值油脂原料罐9、甲醇原料罐10和酸性催化劑原料罐11底部的出料口經管道與酯化反應器1頂部進料口連接；甲醇蒸汽脫水系統由兩個并列的脫水柱16、20和甲醇蒸汽循環泵22組成，兩脫水柱16和20的入口經管道與酯化反應器1頂部出氣口連接、出口通過管道經甲醇蒸汽循環泵22與酯化反應器1底部甲醇蒸汽分布器3的入口連接。酯化反應器1底部的甲醇蒸汽分布器3為上表均勻分布有相互間隔5mm、直徑2mm的氣孔的中空圓盤結構，其入口通過管道與甲醇蒸汽循環泵22連接。酯化反應器1的頂部設有帶冷凝器13的安全閥12，冷凝器13為圓柱體列管結構，其下部通過安全閥12與酯化反應器連接。高酸值油脂原料罐9、甲醇原料罐10和酸性催化劑原料罐11的出料口管道上分別設有用于控制酯化反應器1進料的二通閥8、7和6，酯化反應器8底部產品排放口連接的排放管道上設有二通閥5。脫水柱16和20中分別填充有4A分子篩介孔水蒸氣吸收材料17和 21，兩脫水柱的兩端分別設有二通閥15、14和18、19。實施例2 如圖1所示，本氣相酯化脫水裝置與實施例1相同，酯化反應器1底部的甲醇蒸汽分布器3上表均勻分布有相互間隔8mm、直徑3mm的氣孔，脫水柱16和20中填充的介孔水蒸氣吸收材料17和21為介孔沸石復合材料。 實施例3 如圖1所示，本氣相酯化脫水裝置與實施例1相同，酯化反應器1底部的甲醇蒸汽分布器3上表均勻分布有相互間隔4mm、直徑1. 5mm的氣孔，脫水柱16和20中填充的介孔水蒸氣吸收材料17和21為介孔復合高吸水性樹脂。
權利要求1.一種氣相酯化脫水裝置，其特征在于包括酯化降酸系統和甲醇蒸汽脫水系統；酯化降酸系統由酯化反應器(1)、高酸值油脂原料罐(9)、甲醇原料罐(10)、酸性催化劑原料罐(11)組成，酯化反應器(1)為圓柱體結構，其底部設有加熱器(2)、甲醇蒸汽分布器(3)和降酸油脂排放口，高酸值油脂原料罐(9)、甲醇原料罐(10)和酸性催化劑原料罐(11)底部的出料口經管道與酯化反應器(1)頂部進料口連接；甲醇蒸汽脫水系統由兩并列的脫水柱 (16)、(20)和甲醇蒸汽循環泵(22)組成，兩脫水柱(16)和(20)的入口經管道與酯化反應器(1)頂部出氣口連接、出口經管道和甲醇蒸汽循環泵(22)與酯化反應器(1)底部甲醇蒸汽分布器(3)的入口連接。
2.根據權利要求1所述氣相酯化脫水裝置，其特征在于酯化反應器(1)底部的甲醇蒸汽分布器(3)為上表均勻分布有氣孔的中空圓盤結構，其入口通過管道與甲醇蒸汽循環泵 (22)連接。
3.根據權利要求1所述氣相酯化脫水裝置，其特征在于酯化反應器(1)的頂部設有帶冷凝器(13)的安全閥(12)，冷凝器(13)為一圓柱體的列管結構，下部通過安全閥(12)與酯化反應器連接。
4.根據權利要求1所述的氣相酯化脫水裝置，其特征在于高酸值油脂原料罐(9)、甲醇原料罐(10)和酸性催化劑原料罐(11)的出料口管道上分別設有用于控制酯化反應器 (1)進料的二通閥(8)、(7)、(6)。
5.根據權利要求1所述的氣相酯化脫水裝置，其特征在于脫水脫水柱(16)、(20)中分別填充有介孔水蒸氣吸收材料(17)、(21)，它們兩端分別設有二通閥(15)、(14)、(18)、 (19)。
專利摘要本實用新型涉及一種氣相酯化脫水裝置，屬化工設備領域。包括由酯化反應器、甲醇蒸汽分布器、安全閥、冷凝器、高酸值油脂原料罐、甲醇原料罐、酸性催化劑原料罐組成的酯化降酸系統，脫水柱和甲醇蒸汽循環泵組成的甲醇蒸汽脫水系統。通過水蒸氣吸收材料將酯化反應生成的水以水蒸氣形式及時吸收，使得該可逆反應向生成酯的方向進行，并通過甲醇蒸汽循環泵將除去水分后的甲醇蒸汽壓入酯化反應器循環使用，從而實現氣態脫水和甲醇以氣態形式循環利用。具有結構簡單、效率高、能耗低等優點。
文檔編號C11C3/04GK202297556SQ201120428200
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月2日 優先權日2011年11月2日
發明者葉節連, 吳楨芬, 楊娜, 潘奇林, 王 華, 蘇有勇, 陳恒杰 申請人:昆明理工大學