一种生物汽、柴油的去水工艺 【技术领域】
本发明涉及以碳水化合物生物质为原料的炼油工艺领域,尤其涉及一种生物汽、柴油的去水工艺,属于生物质炼油工艺领域。
背景技术
我国生物质废弃物产量很大,约8.7亿吨/年,将生物质废弃物转变为汽、柴油是国家的战略方针。生物燃料油大都含有水份,若不去掉将降低该燃料的热值并浪费了能源,一般生物油含有相当一部分水,约10‑15%,所以生物油一般都作为低热值30‑35MJ/kg燃料油销售,价格低廉,去掉水分后不仅热值增高,在去水的同时能得到宝贵的化工原料。但是,用一般简单的蒸馏100℃左右是去不掉生物油水份的,这是因为:
1.生物油中含有苯环芳烃。它与水可以组成共沸,甲苯沸点为80.4℃,水的沸点为100℃,它们混合时,就在80‑100℃之间共沸。如甲苯为81.4%,水为18.6%,共沸点为84.1℃。
2.生物油中含有中碳醇(正丁醇、异丁醇、叔戊醇,它们的沸点分别为117.1℃,108.1℃,101.8℃),同理,它们与水的共沸点在100℃‑117.7℃之间。
如果,我们舍掉80℃‑117℃之间的馏份,就必然损失了宝贵的化工原料苯、芳烃、中碳醇。
【发明内容】
本发明针对上述现有技术中存在的问题,经过精心研制和苦心钻研,提供了一种生物汽、柴油的去水工艺,在确保去水的前提下,回收好宝贵的化工资源,解决了现有技术中燃料热值低,能源浪费严重的问题。
本发明的技术方案包括下述步骤:
分层蒸馏:将含水生物油送入常压蒸馏装置,进行分层蒸馏,回收80℃‑120℃之间的含苯、水、中碳醇的馏分液体;
分离苯:将上述含苯、水、中碳醇的馏分液体冷却至常温送入分层器,将苯分离出来;
分离水和中碳醇:将上述已分离出苯的含水、中碳醇的液体输入中碳醇塔系,加热到100℃‑120℃产生蒸汽,蒸汽再依次进入冷凝器和分层器,将水和中碳醇分离出来。
所述的分层蒸馏的步骤中,79℃的馏分作为馏出液;200℃的馏分通过冷凝器冷凝后进入汽油罐;360℃的馏分通过冷凝器冷凝后进入柴油罐。
所述的分离苯的步骤中,所述的分层器为带有瓶颈的分层器。
所述的分离水和中碳醇的步骤中,含水、中碳醇的蒸气冷凝时产生两个液相,上层为富中碳醇相,下层为富水相,富中碳醇进入中碳醇塔回收中碳醇,富水相进入水塔得到水。
本发明的优点效果如下:
本发明将生物油制备过程中的80℃‑117℃之间的馏份,进行了很好的应用,在确保去水的前提下,回收了宝贵的化工资源,提高了燃料热值,节约了大量的能源。
本发明解决了现有技术中,本领域人员一直渴望解决的技术难题,并且本发明工艺简单,成本低,操作方便,适于推广应用,具有一定的经济价值和社会价值。
【附图说明】
图1是本发明分层蒸馏步骤的示意框图。
图2是本发明分离苯的示意框图。
图3是本发明分离水和中碳醇步骤的示意框图。
【具体实施方式】
以下,参照附图,结合实施例对本发明更详细的进行说明。
实施例1
以秸秆为主生产的生物油含有1.47%的苯,不含中碳醇,在蒸发的过程当中,它们共沸中将含有0.33%的水。而汽、柴油只允许含有0.2%的水。因此,有一个苯去水的问题;其步骤包括:
将上述含水生物油送入常压蒸馏装置,进行分层蒸馏,回收80℃‑120℃之间的含苯、水的馏分液体;
将上述含苯、水的馏分液体冷却至常温送入带瓶颈的分层器,将苯和水分离。
实施例2
以棉花秆为主生产的生物油含有1.39%的苯,不含中碳醇,在蒸发的过程当中,它们共沸中将含有0.31%的水。而汽、柴油只允许含有0.2%的水。因此,也有一个苯去水的问题;其步骤包括:
将上述含水生物油送入常压蒸馏装置,进行分层蒸馏,回收80℃‑120℃之间的含苯、水的馏分液体;
将上述含苯、水的馏分液体冷却至常温送入带瓶颈的分层器,将苯和水分离。
实施例3
以生物质废弃物生物化工原料中有一系列的中碳醇,它们含水量比较高,有15%的水。其步骤包括:
分层蒸馏:将含水生物油送入常压蒸馏装置,进行分层蒸馏,79℃的馏分作为馏出液;200℃的馏分通过冷凝器冷凝后进入汽油罐;360℃的馏分通过冷凝器冷凝后进入柴油罐;回收80℃‑120℃之间的含苯、水、中碳醇的馏分液体;
分离苯:将上述含苯、水、中碳醇的馏分液体冷却至常温,送入带有瓶颈的分层器,将苯分离出来,由于水的比重为1,苯的比重为0.879苯不溶于水,含水中碳醇的比重为0.81‑0.83;因此,进入有瓶颈的分层器后,自然就分为三层,上层为含水中碳醇,中层为苯,下层为水;
分离水和中碳醇:将上述已分离出苯的含水、中碳醇的液体输入中碳醇塔系,加热到100℃‑120℃产生蒸汽,蒸汽再依次进入冷凝器和分层器,将水和中碳醇分离出来;含水、中碳醇的蒸气冷凝时产生两个液相,上层为富中碳醇相,下层为富水相,富中碳醇进入中碳醇塔回收中碳醇,富水相进入水塔得到水。
生物油去水之前其检测结果如下:
组分 含量(面积归一化 法)(%) 组分 含量(面积归一化 法)(%)
含水正丁醇 15.68 含水异丁醇 61.26
含水异戊醇 14.15 含水叔戊醇 4.9
经本发明去水之后检测结果如下:
组分 含量(面积归一化 法)(%) 组分 含量(面积归一化 法)(%)
正丁醇 15.76 异丁醇 61.54
异戊醇 13.70 叔戊醇 5.0
二甲苯 2.85 乙基苯 1.09
从上次检测结果可知,本发明将生物油在生产过程中产生的15%的水已去除。
本发明的保护范围以权利要求书为准,不受具体实施例的限制。