产万吨生物柴油毕业答辩资料讲解.ppt

年产4万吨生物柴油 毕业答辩 班级:化工08-3 姓名:梁 学号: 指导老师: 1.项目背景 2.生产工艺流程 3.物料衡算 4.能量衡算 5.主要设备选型 主要内容  1.项目背景 我国于2006年1月1日起正式实施了《中华人民共和国可再生能源法》 。此明确指出，国家将“重点扶持发展生物乙醇燃料、生物柴油等”，这标志着作为石油替代可再生能源之一的生物质能将在我国拥有更广阔的发展空间. 生物柴油又称燃料甲脂，性能与零号柴油相近。其对我国农业结构调整、能源安全和生态环境综合治理有十分重大的战略意义 生物柴油用途广泛，主要的应用领域有：直接作为车用优质柴油使用，100%生物柴油（B100）；与石油柴油调配使用，品种有2%、5%、10%和20% ，即B2、B5、B10、B20柴油；非车用柴油的替代品，如取暖、船用、农用、发电等 ；用作机械加工润滑剂，脱模剂；优质的溶剂，如用作脱漆剂（代替二氯烷）、印刷油墨、清洗剂。 1.1项目背景 可再生 热效率高 润滑性能好 清洁 安全环保 优点 1.2产品优点  2.生产工艺流程 2.1生物柴油生产工艺方法的选择 1.生物柴油生产工艺方法的比较 2.生产工艺方法的确定 根据生产成本、产品得率、工艺的成熟可行性等因素进行择优确定，本项目采用碱催化转酯法。 图2.1 工艺流程简图 2.2生产工艺流程的设计 本流程分为三个部分：反应部分、分离部分和精制部分。 1.反应部分： 原料油和甲醇/KOH在反应器进行反应，生成粗产物，产物包括粗甘油、粗生物柴油，同时含有大量剩余甲醇，少量未反应原油，少量KOH、皂化物和H2O。 2.分离部分： 甘油与甲酯分层 一旦反应结束，将生成两种主要产物：底层的甘油和上层的甲酯，由于密度的不同，可利用重力沉降法将二者分离，甘油很容易从底部取出。 3.精制部分： 1）生物柴油精制： 粗生物柴油（含有KOH，部分甲醇，少量皂化物）通过混合澄清槽进行水洗吸收分离，吸收除掉杂质，最后得到97％以上的生物柴油。 2）甘油精制： 粗甘油含有大量的剩余甲醇和少量水，通过降膜蒸器进行分离，蒸发出的甲醇回收利用。甘油精制后可达90％的纯度。  3.物料衡算 3.1物料衡算意义及衡算基准 1.物料衡算意义 只有经过物料衡算，才能得出进入与离开每一过程或设备的物流组成和各种物料的流量，这就是进行物料衡算的目的。物料衡算的主要依据是质量守恒定律，化学反应过程严格按照反应物跟生成物的摩尔关系进行衡算。 2.衡算基准 8.737kmol甘油三酯（一批的进料），一天进料15批，每年300个工作日，24小时连续生产。 3.2衡算结果 1.物料反应式 2.物料衡算数据总结 一批进料为8.737吨的甘油三酯，根据醇油比为6：1的比例加入1.678吨的CH3OH和0.104吨的KOH作为催化剂进行反应，依次经过分相、水洗和分离和之后可以获得产品生物柴油8.889吨，其中主要含有甲酯8.334吨，甘油三酯0.345吨，CH3OH 0.044吨和水0.162吨，生物柴油纯度达93.75％。另外可以获得粗甘油1.892吨（甘油相的质量）其中甘油含量为0.772吨，占粗甘油总量的40.80％。 整个工艺流程中反应原料带入的水的含量为0.110吨，其中水洗环节耗水量为3.412吨。  4.能量衡算 4.1能量衡算的目的 对于有传热要求的设备，必须通过对其工艺过程进行能量衡算，才可以了解工艺过程在加热、冷却和动力学方面的能量需求及其损耗情况（如热损失），确定设备尺寸、载热体用量及过程的能量利用率。根据能量衡算还能够考察能量的传递及转化对过程操作。 4.2衡算过程 1.反应器的能量衡算 反应器每批的工作时间96min,反应器耗能为 2单效降膜蒸发器的能量衡算 式中 W ——表示甲醇蒸发量，kg/h； B143——表示原料液质量流量，kg/h； B146——表示原料液甘油浓度（质量分数）； G146——表示出料液甘油浓度（质量分数）； 式中 Q——表示蒸发器加热量，J/s； B162——表示甲醇汽化潜热，kJ/kg； W——表示甲醇蒸发量，kg/h；  5.主要设备选型 5.1主要设备 主要设备:（1）甲醇原料储罐（2）原料油储罐 （3）配料