一种离子液体催化转酯化反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种离子液体催化转酯化反应器，包括反应器筒体，反应器筒体的底部为锥形封头，锥形封头底部设有出料口；反应器筒体的顶部设有进料口和物料循环口；反应器筒体内设有加热盘管，加热盘管的进出口伸出反应器筒体之外；反应器筒体内、加热盘管下方设有锥形冷却器，锥形冷却器的底部设有进水口，顶部设有出水口，锥形冷却器的进、出水口均伸出反应器筒体之外。本实用新型专利技术具有转酯化产品收率高、减少反应后轻重两相的分相时间和能较好的维持转酯化产品温度的优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种离子液体催化植物油脂转酯化反应的装置，特别是涉及ー种分布式植物油脂转酯化反应生产生物柴油和植物基润滑油基础油的转酯化反应器。
技术介绍
酯化反应是有机化学反应中常见的反应类型，通过这类型反应可合成一系列酯类化合物和环保生物燃料，广泛应用于 精细化工和石化能源等方面。植物油脂的转酯化反应可生产生物柴油和酯类合成润滑油基础油。生物柴油是以生物质资源作为原料加工而成的一种性质与柴油相近的液体燃料。我国植物油脂原料比较分散，发展大規模成套装置生产生物柴油或植物基润滑油基础油存在原料供应困难的问题。在植物油脂原料的大量供应存在困难的情况下，开发适度生产规模的分布式生物柴油和润滑油基础油生产装置是ー种切实可行的选择。有利于扩大生物柴油的供应量，填补广大边远地区生物柴油就地生产装置的空白。小型植物油转酯化装置将有广阔的应用发展空间，也为我国在替代化石能源的总量上做出贡献，具有现实意义及较高的市场推广价值。小型的分布式的转酯化工艺和装置与大規模的生产エ艺和装置相比，其效率一般比较低。为提高分布式转酯化过程及装置效率，合计更合理的转酯化反应器，使其与分布式エ艺匹配，减少过程设备是核心。常规釜式反应器在反应完成后，转酯化物料静置分层耗时长，在下层重相物料导出的过程中，底部物料流动容易引起部分轻相物料返混，降低了产品收率。
技术实现思路
本技术为了解决上述技术问题，提供分布式植物油脂转酯化反应生产生物柴油和植物基润滑油基础油的转酯化反应装置，该装置是在离子液体催化植物油脂转酯化反应特性基础上提出的一种转酯化反应器，能有效缩减转酯化生产エ艺，实现エ艺集成，提高分布式转酯化产品生产过程效率。本技术通过以下技术方案实现一种离子液体催化转酯化反应器，包括反应器筒体，反应器筒体的底部为锥形封头，锥形封头底部设有出料ロ ；反应器筒体的顶部设有进料口和物料循环ロ ；反应器筒体内设有加热盘管，加热盘管的进出口伸出反应器筒体之外；反应器筒体内、加热盘管下方设有锥形冷却器，锥形冷却器的底部设有进水ロ，顶部设有出水ロ，锥形冷却器的进、出水ロ均伸出反应器筒体之外。优选地，所述锥形冷却器的公称直径比反应器锥形封头小100mm，锥形冷却器的体积为反应器总体积的1/15 1/10，锥形冷却器的直边高度根据所需的体积确定。优选地，其特征在于，所述锥形冷却器为60°折边锥形封头，所述反应器锥形封头为90°折边锥形封头。优选地，所述加热盘管底部高出锥形冷却器顶部5 10cm。优选地，所述物料循环ロ置于反应器顶部的中心；所述锥形冷却器的出水ロ水平安装于锥形冷却器直边上，锥形冷却器的进水口也水平安装。本技术与现有技术相比具有如下优点I)转酯化产品收率高。常规釜式反应器在反应完成后，转酯化物料静置分层耗时长，在下层重相物料导出的过程中，底部物料流动容易引起的部分轻相物料返混，降低了产品收率。本专利技术反应器筒体底部采用90度折边锥形封头保证了锥形封头折边的傾斜度，有利于两相物料的沉降；同时锥形冷却器折边采用倾角更小的60度折边，可使两个锥形容器之间也形成一定角度的锥形环的空间，能有效降低物料流出引起的涡流，同时锥形冷却器的锥形直边具有引流作用，稳定轻重两相相界面，从而解决轻重相返混现象，提高转酯化产品收率，得到质量较高的粗甘油。2)減少反应后轻重两相的分相时间。通过在反应器底部加设锥形冷却器，可以较快的降低物料的温度，使甘油、未反应完的醇类物料和催化剂较快地与转酯化生成的酯类产品分相。3)能较好的维持转酯化产品温度，保证水洗温度。离子液体催化剂催化转酯化反应中，粗甘油量约为总反应物料量的9. 5% (体积比)，锥形冷却器的体积控制在反应器总体积的1/15 1/10时，冷却的基本上是重相物料，而转酯化产品是轻相物料，其基本能保持在50°C左右，这个温度是下一道水洗エ序的适宜温度。附图说明图I是本技术反应器的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进ー步具体详细描述，但本专利技术的实施方式不限于此，对于未特别注明的エ艺參数，可參照常规技术进行。实施例I如图I所示，一种离子液体催化转酯化反应器，包括反应器筒体2，反应器筒体2的底部为90°折边锥形封头9，锥形封头9底部设有出料ロ 7 ;反应器筒体2的顶部设有进料ロ 12和物料循环ロ 1，物料循环ロ I置于反应器顶部的中心；反应器筒体2内设有加热盘管11，加热盘管11的进出口伸出反应器筒体2之外；反应器筒体2内、加热盘管11下方设有锥形冷却器5，加热盘管11底部高出锥形冷却器5顶部10cm。锥形冷却器5为60°折边锥形封头，锥形冷却器5的底部设有水平的进水口 8，顶部设有水平的出水ロ 10，出水ロ 10安装于锥形冷却器5直边上，锥形冷却器5的进、出水ロ 8、10均伸出反应器筒体2之外。所述锥形冷却器5的公称直径比反应器锥形封头9小100_，锥形冷却器5的体积为反应器总体积的1/10。以菜籽油和甲醇为原料，吡啶三氟甲基磺酸盐离子液体催化剂。通过加热盘管11将反应温度保持在70°C，反应时间为4小时，反应停止后，加热盘管停止加热，向锥形冷却器5内充满冷却水，这样静置冷却I小吋，反应物料分层状况良好，下层粗甘油温度为41 °C，上层脂肪酸甲酷温度为52°C，导出粗甘油时两相界面稳定，不出现返混情況。实施例2如图I所示，一种离子液体催化转酯化反应器，包括反应器筒体2，反应器筒体2的、底部为90°折边锥形封头9，锥形封头9底部设有出料ロ 7 ;反应器筒体2的顶部设有进料ロ 12和物料循环ロ 1，物料循环ロ I置于反应器顶部的中心；反应器筒体2内设有加热盘管11，加热盘管11的进出口伸出反应器筒体2之外；反应器筒体2内、加热盘管11下方设有锥形冷却器5，加热盘管11底部高出锥形冷却器5顶部5cm。锥形冷却器5为60°折边锥形封头，锥形冷却器5的底部设有水平的进水口 8，顶部设有水平的出水ロ 10，出水ロ 10安装于锥形冷却器5直边上，锥形冷却器5的进、出水ロ 8、10均伸出反应器筒体2之外。所述锥形冷却器5的公称直径比反应器锥形封头9小100_，锥形冷却器5的体积为反应器总体积的1/15。以菜籽油和甲醇为原料，吡啶三氟甲基磺酸盐离子液体催化剂。通过加热盘管(11)将反应温度保持在70°C，反应时间为4小时，反应停止后，加热盘管停止加热，向锥形冷却器内充满冷却水，这样静置冷却I小时，反应物料分层状况良好，下层粗甘油温度为46°C，上层脂肪酸甲酷温度为54°C，导出粗甘油时两相界面稳定，不出现返混 情況。权利要求1.一种离子液体催化转酯化反应器，其特征在于，包括反应器筒体，反应器筒体的底部为锥形封头，锥形封头底部设有出料口 ；反应器筒体的顶部设有进料口和物料循环口 ；反应器筒体内设有加热盘管，加热盘管的进出口伸出反应器筒体之外；反应器筒体内、加热盘管下方设有锥形冷却器，锥形冷却器的底部设有进水口，顶部设有出水口，锥形冷却器的进、出水口均伸出反应器筒体之外。2.根据权利要求I所述的反应器，其特征在于，所述锥形冷却器的公称直径比反应器锥形封头小100_，锥形冷却器的体积为反应器总体积的1/15 1/10。3.根据权利要求I或2所述的反应器，其特征在于，所述锥形冷却器为60°折边锥形封头，所述反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：严宗诚，陈砺，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：