專利名稱：用于生產(chǎn)低級(jí)烷基酯的裝置、工藝和方法
用于生產(chǎn)低級(jí)烷基酯的裝置、工藝和方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般涉及通過(guò)酯與另一種有機(jī)化合物交換烷氧基或酰基的反應(yīng)生產(chǎn)脂肪 酸酯的方法。更具體而言，本發(fā)明涉及甘油三酯例如植物油或動(dòng)物脂肪的酯交換以生產(chǎn)可 以被用于生物柴油的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中的脂肪酸酯的方法。生物柴油是由植物油或動(dòng)物脂肪得到的長(zhǎng)鏈脂肪酸的單烷基酯的通用名。生物柴 油是適合作為柴油燃料或柴油燃料潤(rùn)滑性添加劑的一種有希望的代用燃料來(lái)源，因?yàn)榕c常 規(guī)燃料相比它是可生物降解的、無(wú)毒的并且具有低排放性質(zhì)。然而，高的原料和加工成本限 制了生物柴油的廣泛應(yīng)用。生產(chǎn)生物柴油的最常用的方法是甘油三酯例如植物油和動(dòng)物脂肪的堿催化酯交 換(或醇解)。酯交換反應(yīng)包括使甘油三酯與醇反應(yīng)生成脂肪酸酯和甘油。所述反應(yīng)是連 續(xù)的，其中甘油三酯被轉(zhuǎn)化成甘油二酯、甘油一酯，然后轉(zhuǎn)化成甘油，每一步驟有1摩爾酯 被釋放。油和脂肪的酯交換還結(jié)合去污劑、化妝品和潤(rùn)滑劑的生產(chǎn)進(jìn)行了描述。從歷史上來(lái)說(shuō)，脂肪和油中的甘油三酯在使用酸性催化劑的兩步工藝中被甲基 化或被另外酯化，例如在Mern等人的美國(guó)專利4，695，411號(hào)、Jeromin等人的美國(guó)專利 4，698，186號(hào)和Kawahara等人的美國(guó)專利4，164，506號(hào)中所描述的。使用堿性催化劑的酯 交換工藝，例如Basu等人的美國(guó)專利5，525，126號(hào)、Stern等人的美國(guó)專利5，908，946號(hào) 和Turck的美國(guó)專利6，538，146號(hào)，同樣對(duì)于本領(lǐng)域是已知的?，F(xiàn)有技術(shù)的應(yīng)用常常導(dǎo)致低級(jí)烷基酯產(chǎn)品的生產(chǎn)不能滿足BlOO生物柴油(未混 合石油柴油的純生物柴油)適用的國(guó)家或國(guó)際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。通常，這些質(zhì)量問(wèn)題例如膠凝可 以歸因?yàn)楣に囋系霓D(zhuǎn)化程度不充分、烷基酯產(chǎn)品的產(chǎn)率不夠和反應(yīng)產(chǎn)物的分離不完全。 接下來(lái)所描述的本發(fā)明導(dǎo)致轉(zhuǎn)化程度和產(chǎn)率以及產(chǎn)物分離效率改善，包括使得生成的BlOO 產(chǎn)品滿足或超過(guò)適用的規(guī)范，最著名的是ASTM D6751和更嚴(yán)格的EN 14214。發(fā)明概述本發(fā)明的某些實(shí)施方案涉及用于生產(chǎn)低級(jí)烷基酯的裝置、工藝和方法。本發(fā)明的 實(shí)施方案涉及用于改善工藝原料的轉(zhuǎn)化率和烷基酯產(chǎn)品的產(chǎn)率的裝置、工藝和方法。本發(fā) 明的實(shí)施方案涉及用于改善反應(yīng)器和潷析器系統(tǒng)中的性能和效率的裝置、工藝和方法。本 發(fā)明的實(shí)施方案涉及用于完成生物柴油反應(yīng)產(chǎn)物改善的聚結(jié)和潷析的裝置、工藝和方法。附圖簡(jiǎn)述

圖1是說(shuō)明用于生產(chǎn)生物柴油和/或其它低級(jí)烷基酯的本發(fā)明的裝置、工藝和方 法的示意流程圖。圖2A繪出了聚結(jié)分離器和潷析器的縱軸的剖視圖。圖2B繪出了聚結(jié)分離器和潷析器的徑向截面圖。圖2C繪出了潷析器臨近反應(yīng)混合物出口的徑向截面圖。發(fā)明詳述在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，一系列兩個(gè)或兩個(gè)以上管式反應(yīng)器被用于生產(chǎn)生物 柴油和/或其它低級(jí)烷基酯產(chǎn)品。在一些實(shí)施方案中，通過(guò)酯交換反應(yīng)生成生物柴油和/或其它低級(jí)烷基酯產(chǎn)品。在一些實(shí)施方案中，對(duì)于過(guò)程流而言，一個(gè)或多個(gè)管式反應(yīng)器之后 是潷析器。在一些實(shí)施方案中，對(duì)于過(guò)程流而言，潷析器之前設(shè)置聚結(jié)裝置，該聚結(jié)裝置位 于潷析器和之前的管式反應(yīng)器之間。在一些實(shí)施方案中，工藝包括脂肪酸甘油三酯在均相或非均相堿性催化劑的存在 下與一種或多種低級(jí)醇的反應(yīng)。在一些實(shí)施方案中，脂肪酸甘油三酯可以包括大豆油、菜子 油和其它精制植物油，或者適當(dāng)預(yù)處理的可選用的甘油三酯來(lái)源例如牛油、黃油或廢烹調(diào) 油。在一些實(shí)施方案中，低級(jí)醇可以包含甲醇、乙醇或丁醇。在一些實(shí)施方案中，堿性催化 劑可以包含相應(yīng)醇的醇鈉或醇鉀(例如甲醇鈉、乙醇鉀)?；镜那耙品磻?yīng)典型地被稱為油 或脂的酯交換。酯交換通常是平衡反應(yīng)，其中一種酯通過(guò)酸基的交換或通過(guò)醇基的交換被轉(zhuǎn)化成 不同的酯。酯交換反應(yīng)的一個(gè)實(shí)例如下所示
權(quán)利要求
1.一種在多區(qū)管式反應(yīng)器中由醇和甘油三酯的酯交換反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油的方法，該方 法包括使流體反應(yīng)混合物流經(jīng)沿著其軸具有三個(gè)區(qū)的多區(qū)管式反應(yīng)器， 其中當(dāng)反應(yīng)混合物流經(jīng)所述區(qū)時(shí)，由反應(yīng)混合物中的醇和甘油三酯生成了烷基酯和甘油，其中所述區(qū)包括入口區(qū)、出口區(qū)以及入口區(qū)和出口區(qū)之間的中間區(qū)， 其中中間區(qū)的反應(yīng)混合物的流動(dòng)是湍流并且流動(dòng)在出口區(qū)變?yōu)檫^(guò)渡流或?qū)恿鳌?br> 2.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述管式反應(yīng)器出口區(qū)的直徑大于中間區(qū)的直徑，較 高的直徑促進(jìn)從湍流到層流或過(guò)渡流的轉(zhuǎn)變。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述入口區(qū)中的流動(dòng)是湍流。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述入口區(qū)中的流動(dòng)是層流或過(guò)渡流，其中對(duì)所述入 口區(qū)管式反應(yīng)器的直徑進(jìn)行調(diào)整以提供層流或過(guò)渡流。
5.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述反應(yīng)混合物的粘度在入口區(qū)和中間區(qū)之間增加， 并且在中間區(qū)和出口區(qū)之間增加。
6.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述入口區(qū)的反應(yīng)混合物在連續(xù)相中包含分散相，連 續(xù)相的大部分是甘油三酯，分散相的大部分是醇。
7.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述中間區(qū)的反應(yīng)混合物在連續(xù)相中包含兩個(gè)分散 相，一個(gè)分散相的大部分包含醇，另一個(gè)分散相的大部分包含甘油，連續(xù)相的大部分包含甘 油三酯和烷基酯。
8.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述出口區(qū)的反應(yīng)混合物在連續(xù)相中包含分散相，分 散相的大部分包含甘油，連續(xù)相的大部分包含烷基酯。
9.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述出口區(qū)中的雷諾數(shù)小于4000。
10.一種在多區(qū)管式反應(yīng)器中由醇和甘油三酯的酯交換反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油的方法，該 方法包括使流體反應(yīng)混合物流經(jīng)沿著其軸具有至少三個(gè)區(qū)的多區(qū)管式反應(yīng)器，其中當(dāng)反應(yīng)混合物流經(jīng)所述區(qū)時(shí)由反應(yīng)混合物中的醇和甘油三酯生成了烷基酯和甘油，其中所述區(qū)包括入口區(qū)、出口區(qū)以及入口區(qū)和出口區(qū)之間的中間區(qū)， 其中入口區(qū)中的流動(dòng)是層流或過(guò)渡流并且在中間區(qū)變?yōu)橥牧鳌?br> 11.權(quán)利要求10所述的方法，其中所述管式反應(yīng)器中間區(qū)的直徑小于管式反應(yīng)器入口 區(qū)的直徑，以在中間區(qū)提供湍流。
12.權(quán)利要求10所述的方法，其中所述反應(yīng)混合物的粘度在入口區(qū)和中間區(qū)之間增加 并且在中間區(qū)和出口區(qū)之間增加。
13.權(quán)利要求10所述的方法，其中所述入口區(qū)的反應(yīng)混合物在連續(xù)相中包含分散相， 連續(xù)相的大部分是甘油三酯，分散相的大部分是醇。
14.權(quán)利要求10所述的方法，其中所述中間區(qū)的反應(yīng)混合物在連續(xù)相中包含兩個(gè)分散 相，一個(gè)分散相的大部分包含醇，另一個(gè)分散相的大部分包含甘油，連續(xù)相的大部分包含甘 油三酯和烷基酯。
15.權(quán)利要求10所述的方法，其中所述出口區(qū)的反應(yīng)混合物在連續(xù)相中包含分散相，分散相的大部分包含甘油，連續(xù)相的大部分包含烷基酯。
16.一種在多區(qū)管式反應(yīng)器中由醇和甘油三酯的酯交換反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油的方法，該 方法包括使流體反應(yīng)混合物流經(jīng)沿著其軸具有至少三個(gè)區(qū)的多區(qū)管式反應(yīng)器， 其中當(dāng)反應(yīng)混合物流經(jīng)所述區(qū)時(shí)由反應(yīng)混合物中的醇和甘油三酯反應(yīng)物生成了烷基 酯和甘油產(chǎn)物，其中所述區(qū)包括入口區(qū)、出口區(qū)以及入口區(qū)和出口區(qū)之間的中間區(qū)， 其中當(dāng)反應(yīng)混合物從入口區(qū)流到中間區(qū)之間時(shí)，反應(yīng)混合物粘度增加并且當(dāng)它從中間 區(qū)流到出口區(qū)時(shí)增加，其中至少一個(gè)靜態(tài)混合器位于入口區(qū)和/或中間區(qū)中，該靜態(tài)混合器改變了反應(yīng)混合 物的流動(dòng)、增加了反應(yīng)混合物的均質(zhì)性并且增加了酯交換反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和/或產(chǎn)率。
17.權(quán)利要求16所述的方法，其中沿著大部分入口區(qū)的反應(yīng)混合物包含包括反應(yīng)物的 兩相混合物，沿著大部分中間區(qū)的反應(yīng)混合物包含包括產(chǎn)物和反應(yīng)物的三相混合物，沿著 大部分出口區(qū)的反應(yīng)混合物包含包括產(chǎn)物的兩相混合物。
18.權(quán)利要求16所述的方法，其中所述靜態(tài)混合器位于入口區(qū)中。
19.權(quán)利要求18所述的方法，其中所述靜態(tài)混合器的長(zhǎng)度是入口區(qū)的4%至95%。
20.權(quán)利要求17所述的方法，其中至少兩個(gè)靜態(tài)混合器位于中間區(qū)中。
21.權(quán)利要求20所述的方法，其中所述混合器之間的距離是流動(dòng)改變衰弱至零的長(zhǎng)度 的0. 5-2倍。
22.一種由醇和甘油三酯的酯交換反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油的多區(qū)管式反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括一個(gè)適合于使反應(yīng)混合物從區(qū)段的入口流到出口的管式區(qū)段， 其中該管式區(qū)段沿著其軸包含至少三個(gè)區(qū)，其中所述區(qū)包括入口區(qū)、出口區(qū)以及入口區(qū)和出口區(qū)之間的中間區(qū)， 其中至少一個(gè)靜態(tài)混合器位于入口區(qū)、中間區(qū)或這兩個(gè)區(qū)中，用于增加當(dāng)反應(yīng)混合物 流經(jīng)該區(qū)時(shí)物理性質(zhì)改變的反應(yīng)混合物的均質(zhì)性。
23.權(quán)利要求22所述的反應(yīng)器，其中所述靜態(tài)混合器在第一和第二區(qū)中的至少一個(gè)特 性是不同的，以適應(yīng)所述區(qū)中反應(yīng)混合物物理性質(zhì)的差別。
24.一種在多區(qū)管式反應(yīng)器中由醇和甘油三酯的酯交換反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油的方法，該 方法包括使流體反應(yīng)混合物流經(jīng)沿著其軸具有至少三個(gè)區(qū)的多區(qū)管式反應(yīng)器， 其中所述區(qū)包括入口區(qū)、出口區(qū)以及入口區(qū)和出口區(qū)之間的中間區(qū)， 其中入口區(qū)和中間區(qū)各包括至少一個(gè)改變反應(yīng)混合物的流動(dòng)以增加反應(yīng)混合物的均 質(zhì)性并且增加酯交換反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率的靜態(tài)混合器，其中入口區(qū)和中間區(qū)中的靜態(tài)混合器是不同的，以適應(yīng)所述區(qū)中反應(yīng)混合物物理性質(zhì) 的差別。
25.權(quán)利要求M所述的方法，其中所述物理性質(zhì)的差別包括入口區(qū)的粘度低于中間區(qū)。
26.權(quán)利要求M所述的方法，其中所述混合器的特性包括每個(gè)區(qū)中混合器的數(shù)目、混合器類型、混合器長(zhǎng)度和混合器的間隔。
27.權(quán)利要求M所述的方法，其中所述靜態(tài)混合器各包括改變流動(dòng)的多個(gè)斜葉槳。
28.權(quán)利要求27所述的方法，其中所述入口區(qū)靜態(tài)混合器的長(zhǎng)度比中間區(qū)靜態(tài)混合器 的長(zhǎng)度長(zhǎng)，以適應(yīng)入口區(qū)中分散相在連續(xù)相中的較低混溶性。
29.一種在多區(qū)管式反應(yīng)器中由醇和甘油三酯的酯交換反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油的方法，該 方法包括使包含分散液相的流體反應(yīng)混合物流經(jīng)沿著其軸具有至少三個(gè)區(qū)的多區(qū)管式反應(yīng)器，其中所述區(qū)包括入口區(qū)、出口區(qū)以及入口區(qū)和出口區(qū)之間的中間區(qū)，其中沿著大部分入口區(qū)的反應(yīng)混合物包含大部分反應(yīng)物，沿著大部分中間區(qū)的反應(yīng)混 合物包含產(chǎn)物和反應(yīng)物，在入口區(qū)和中間區(qū)中都維持小于50微米的分散液相液滴尺寸。
30.權(quán)利要求四所述的方法，其中在入口區(qū)和中間區(qū)中維持小于20微米的分散液相液 滴尺寸。
31.權(quán)利要求四所述的方法，其中因?yàn)橛甚ソ粨Q反應(yīng)引起的化學(xué)組成的變化，反應(yīng)混 合物的粘度在入口區(qū)和中間區(qū)之間增加。
32.權(quán)利要求四所述的方法，其中所述維持的液滴尺寸促進(jìn)分散相中的醇和催化劑到 包含甘油三酯的連續(xù)相的傳質(zhì)，從而增加酯交換反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。
33.權(quán)利要求四所述的方法，其中沿著大部分入口區(qū)的分散相在包含甘油三酯的連續(xù) 相中包含醇。
34.權(quán)利要求四所述的方法，其中在包括甘油三酯和烷基酯的連續(xù)相中，沿著大部分 中間區(qū)的分散相包含包括醇的分散相，和包括甘油的分散相。
35.權(quán)利要求四所述的方法，其中所述入口區(qū)和中間區(qū)各包括至少一個(gè)靜態(tài)混合器以 維持液滴尺寸，所述區(qū)中混合器的特性是不同的以適應(yīng)所述區(qū)中反應(yīng)混合物性質(zhì)的差別。
36.權(quán)利要求35所述的方法，其中入口區(qū)靜態(tài)混合器的長(zhǎng)度比中間區(qū)靜態(tài)混合器的長(zhǎng) 度長(zhǎng)，以適應(yīng)入口區(qū)中分散相在連續(xù)相中的較低混溶性。
37.一種在多區(qū)管式反應(yīng)器中由醇和甘油三酯的酯交換反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油的方法，該 方法包括使包含分散液相的流體反應(yīng)混合物流經(jīng)沿著其軸具有至少三個(gè)區(qū)的多區(qū)管式反應(yīng)器， 所述區(qū)包括入口區(qū)、出口區(qū)以及入口區(qū)和出口區(qū)之間的中間區(qū)，其中沿著大部分入口區(qū)的反應(yīng)混合物包含大部分反應(yīng)物，沿著大部分中間區(qū)的反應(yīng)混 合物包含產(chǎn)物和反應(yīng)物，在入口區(qū)和中間區(qū)混合反應(yīng)混合物以增加所述區(qū)中反應(yīng)混合物的均質(zhì)性，其中入口區(qū) 和出口區(qū)中的混合程度是不同的以適應(yīng)所述區(qū)中物理性質(zhì)的差別。
38.權(quán)利要求37所述的方法，其中因?yàn)橛甚ソ粨Q反應(yīng)引起的化學(xué)組成的變化，反應(yīng)混 合物的粘度在入口區(qū)和中間區(qū)之間增加。
39.權(quán)利要求37所述的方法，其中沿著大部分入口區(qū)的分散相包含醇，和包含甘油三 酯的連續(xù)相。
40.權(quán)利要求37所述的方法，其中沿著大部分中間區(qū)的分散相包含包括醇的分散相 和包括甘油的分散相，和包括甘油三酯和烷基酯的連續(xù)相。
41.權(quán)利要求37所述的方法，其中當(dāng)反應(yīng)混合物流經(jīng)入口區(qū)和中間區(qū)各自的至少一個(gè) 靜態(tài)混合器時(shí)進(jìn)行混合，所述區(qū)中混合器的特性是不同的以適應(yīng)所述區(qū)中反應(yīng)混合物性質(zhì) 的差別。
42.權(quán)利要求41所述的方法，其中由于入口區(qū)中分散相在連續(xù)相中的較低混溶性，入 口區(qū)靜態(tài)混合器的長(zhǎng)度比中間區(qū)靜態(tài)混合器的長(zhǎng)度長(zhǎng)。
43.一種由酯交換反應(yīng)器的流體混合物的甘油相分離生物柴油相的方法，該方法包括使來(lái)自酯交換反應(yīng)器的液體混合物流經(jīng)聚結(jié)分離器以增加烷基酯相中分散甘油相的 液滴尺寸；和使來(lái)自聚結(jié)分離器的液體混合物流經(jīng)潷析器以提供烷基相與甘油相的相分離，其中當(dāng)液體混合物流經(jīng)聚結(jié)分離器和潷析器時(shí)，酯交換反應(yīng)產(chǎn)生烷基酯。
44.權(quán)利要求43所述的方法，其中所述液體混合物通過(guò)聚結(jié)分離器的流動(dòng)是亞湍流。
45.權(quán)利要求43所述的方法，其中在潷析器中，在小于1分鐘內(nèi)從烷基酯相中除去至少 99體積％的分散甘油相。
46.權(quán)利要求43所述的方法，其中由于聚結(jié)分離器的使用，增加了分離的烷基酯相中 的醇與分離的甘油相中的醇的比率。
47.權(quán)利要求43所述的方法，其中由所述聚結(jié)分離器提供的甘油相的平均液滴尺寸是 至少100微米。
48.權(quán)利要求43所述的方法，其中烷基酯相與甘油相的相分離程度大于無(wú)聚結(jié)分離器 的方法中進(jìn)行的相分離，相分離程度是從潷析器排出的分離甘油相與從反應(yīng)器排出的流體 混合物中的甘油相的比率。
49.權(quán)利要求43所述的方法，其中從潷析器排出的分離甘油相中的醇量小于采用潷析 器而無(wú)聚結(jié)分離器的相分離方法中得到的醇量。
50.權(quán)利要求43所述的方法，其中使液體混合物流經(jīng)聚結(jié)分離器減小了達(dá)到選定的甘 油相與烷基酯相的相分離所需的潷析器長(zhǎng)度。
51.權(quán)利要求43所述的方法，其中使液體混合物流經(jīng)聚結(jié)分離器減小了達(dá)到選定的甘 油相與烷基酯相的相分離在所需的潷析器中需要的停留時(shí)間。
52.一種由醇和甘油三酯的酯交換反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油的方法，該方法包括在管式反應(yīng)器中由酯交換反應(yīng)生產(chǎn)烷基酯，其中來(lái)自管式反應(yīng)器的產(chǎn)物流包含烷基酯相和分散甘油相；使來(lái)自管式反應(yīng)器的產(chǎn)物流流經(jīng)聚結(jié)分離器以增加分散甘油相的液滴尺寸，隨后使產(chǎn) 物流流經(jīng)潷析器以對(duì)烷基酯相與甘油相進(jìn)行相分離，其中在通過(guò)聚結(jié)分離器和潷析器的過(guò)程中生成了另外的烷基酯；和從潷析器排出分離的甘油相和分離的烷基酯相，其中來(lái)自反應(yīng)器的產(chǎn)物流的轉(zhuǎn)化程度是至少86%，從潷析器排出的產(chǎn)物流的轉(zhuǎn)化程度 是至少90%。
53.權(quán)利要求52所述的方法，其中來(lái)自反應(yīng)器的產(chǎn)物流的產(chǎn)率是至少78%，并且從潷 析器排出的產(chǎn)物流的產(chǎn)率是至少88%。
54.權(quán)利要求52所述的方法，其中通過(guò)聚結(jié)分離器的產(chǎn)物流的流動(dòng)是亞湍流。
55.權(quán)利要求52所述的方法，其中在潷析器中，在小于1分鐘內(nèi)從烷基酯相中分離出至 少99%的分散甘油相。
56.權(quán)利要求52所述的方法，其中由于聚結(jié)分離器的使用，增加了分離的烷基相中的 醇與分離的甘油相中的醇的比率。
57.權(quán)利要求52所述的方法，其中從聚結(jié)分離器輸送到潷析器的產(chǎn)物流中甘油相的平 均液滴尺寸是至少100微米。
58.一種由醇和甘油三酯的酯交換反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油的方法，該方法包括在串聯(lián)的第一管式反應(yīng)器和第二管式反應(yīng)器中由酯交換反應(yīng)生成烷基酯，其中來(lái)自 第一管式反應(yīng)器的產(chǎn)物流和來(lái)自第二管式反應(yīng)器的產(chǎn)物流各自包含烷基酯相和分散甘油 相；使來(lái)自第一管式反應(yīng)器的產(chǎn)物流流經(jīng)第一聚結(jié)分離器單元以增加分散甘油相的液滴 尺寸，隨后使產(chǎn)物流流經(jīng)第一潷析器以分離甘油相與烷基酯相；和使來(lái)自第二管式反應(yīng)器的產(chǎn)物流流經(jīng)第二聚結(jié)分離器單元以增加分散甘油相的液滴 尺寸，隨后使產(chǎn)物流流經(jīng)第二潷析器以分離甘油相與烷基酯相。
59.權(quán)利要求58所述的方法，其中所述第二聚結(jié)分離器的容積等于或大于所述第一聚 結(jié)分離器的容積。
60.權(quán)利要求58所述的方法，其中所述第一聚結(jié)分離器的直徑與所述第二聚結(jié)分離器 的直徑相同。
61.權(quán)利要求58所述的方法，其中所述第一聚結(jié)分離器的長(zhǎng)度等于或短于所述第二聚 結(jié)分離器的長(zhǎng)度。
62.權(quán)利要求58所述的方法，其中來(lái)自第一管式反應(yīng)器的產(chǎn)物流的轉(zhuǎn)化程度是至少 86 %，從第一潷析器排出的產(chǎn)物流的轉(zhuǎn)化程度是至少90 %。
63.權(quán)利要求58所述的方法，其中來(lái)自第一管式反應(yīng)器的產(chǎn)物流的產(chǎn)率是至少78%， 從第一潷析器排出的產(chǎn)物流的產(chǎn)率是至少88%。
64.權(quán)利要求58所述的方法，其中來(lái)自第二管式反應(yīng)器的產(chǎn)物流的轉(zhuǎn)化程度是至少 99. 1%，從第二潷析器排出的產(chǎn)物流的轉(zhuǎn)化程度是至少99. 8%。
65.權(quán)利要求58所述的方法，其中來(lái)自第二管式反應(yīng)器的產(chǎn)物流的產(chǎn)率是至少 98. 4%，從第二潷析器排出的產(chǎn)物流的產(chǎn)率是至少99. 7%。
66.一種由醇和甘油三酯的酯交換反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油的方法，該方法包括由生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)烷基酯產(chǎn)物流，其中產(chǎn)物流中的烷基酯在生產(chǎn)系統(tǒng)中串聯(lián)的一個(gè)或多 個(gè)管式反應(yīng)器中通過(guò)酯交換反應(yīng)生成，其中在除去過(guò)量的醇后，烷基酯產(chǎn)物流中的甘油一酯、甘油二酯和甘油三酯的濃度分 別小于0. Iwt %、小于0. Iwt %和小于0. 2wt%。
67.權(quán)利要求66所述的方法，其中所述烷基酯產(chǎn)物流對(duì)應(yīng)于與甘油相分離之后的產(chǎn)物流。
68.權(quán)利要求66所述的方法，其中所述烷基酯產(chǎn)物流對(duì)應(yīng)于與甘油相分離之前的產(chǎn)物流。
69.權(quán)利要求66所述的方法，其中進(jìn)料到一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器的反應(yīng)器進(jìn)料包含甘油三酯和醇。
70.權(quán)利要求66所述的方法，其中所述烷基酯產(chǎn)物流的總甘油含量小于0. 05wt%。
全文摘要
公開(kāi)了在多區(qū)管式反應(yīng)器中由醇和甘油三酯的酯交換反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油的方法的實(shí)施方案。當(dāng)反應(yīng)混合物流經(jīng)所述區(qū)時(shí)，由反應(yīng)混合物中的反應(yīng)物生成烷基酯和甘油。所述區(qū)包括入口區(qū)、出口區(qū)和入口區(qū)和出口區(qū)之間的中間區(qū)。所述區(qū)由物理性質(zhì)，例如粘度、密度、組成和流態(tài)表征。入口區(qū)和中間區(qū)包括進(jìn)行結(jié)構(gòu)化混合的靜態(tài)混合器，其增加了轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率。由混合器提供的混合程度在所述區(qū)中是不同的以適應(yīng)物理性質(zhì)的差別。此外，使來(lái)自反應(yīng)器的產(chǎn)物流流經(jīng)聚結(jié)分離器以增加分散甘油相的液滴尺寸，從而促進(jìn)甘油相與生物柴油相的快速分離以及潷析器中增加的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率。
文檔編號(hào)C10G3/00GK102099441SQ200980128260
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月9日
發(fā)明者T·M·艾什雷 申請(qǐng)人:可再生能源集團(tuán)公司