[发明专利]用于油脂水解的水解塔及利用其进行油脂水解的方法

说明书

技术领域

本发明涉及油脂化工技术领域，特别是涉及一种用于油脂水解的水解塔及利用其进行油脂水解的方法。

背景技术

生物柴油是以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等含酸油为原料油通过酯化或酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油的流动性和燃烧性与传统石化柴油相似，因此可作为柴油的调和组分或替代产品。生物柴油与其它燃料相比有很多优点：可生物降解、无毒、对环境无害、润滑性能良好、含硫量低、闪点高、十六烷值高等。

制备生物柴油所需的含酸油中的有效成份是脂肪酸和脂肪酸甘油酯。在酯化和酯交换反应过程中，酯化反应较易进行，而酯交换反应无法进行彻底，因此传统制备生物柴油工艺中先利用酸催化实现脂肪酸和部分甘油三酯的转化，然后在利用碱催化促进甘油三酯的转化。即使这样，世界上在生物柴油的生产中甘油三酯的转化率一般在85％左右，甘油三酯混入生物柴油中降低产品的品质，并且这种生物柴油工艺流程长、投资大、污染高、收益低。

为了减少甘油三酯转化不彻底的问题，部分研究者首先将原料油中的甘油三酯水解，生成脂肪酸，然后在进行酯化反应生成生物柴油。目前关于油脂水解和水解塔的研究已有相关报道。中国发明专利CN1827742A将木本植物油或废弃动物油料首先进入无触媒选择水解工艺，破坏油料中的蜡质、蛋白质、胶质、磷脂，并使磷脂转化为甘油和脂肪酸，水解后的油料再进入化工艺，油脂转化率达98.5％，比传统工艺提高23％。中国发明专利CN101386809A公开了一种油脂高压连续水解工艺，是将油脂由高压水解釜底部进入，水由顶部进入，反应釜中间通入高压蒸汽，油脂在高温高压下发上充分水解，釜顶获得脂肪酸，釜底获得甜水(含甘油的水)。中国实用新型专利CN201235292Y提供了一种高压水解塔，对水解塔内部结构进行了设计。水解工艺中的甜水含有一定浓度的甘油，需处理后才能排放。为了提高油脂水解效率，延长油水接触时间，目前传统的水解塔呈现细高型，细高型塔严重增加设备投资。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的一个技术问题是如何设计水解塔内部结构，以实现粗低型水解塔，降低设备投资；

本发明要解决的另一技术问题是如何设计一种油脂逆流水解工艺，以提高油脂水解率，减少甜水的排放。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，提供一种用于油脂水解反应的水解塔，其由下至上依次包括：第一填料层，分别用隔混板隔开的第一水解区、第二水解区和第三水解区，以及第二填料层；

第一水解区内具有第一套筒，在所述第一套筒的内部上方安装有贯穿所述第一套筒的第一下降管；

第二水解区内具有第二套筒，在所述第二套筒的外部下方安装有第一上升管，在所述第二套筒的内部上方安装有贯穿所述第二套筒的第二下降管；

第三水解区内具有第三套筒，在所述第三套筒的外部下方安装有第二上升管；

所述第一上升管与第一下降管之间、以及第二上升管与第二下降管之间均由支撑板隔开。

优选地，所述第一填料层的下方具有环形油脂分布器及对应的油进口，所述第二填料层的上方安装有环形水分布器及对应的水进口，所述第一水解区内安装有第一蒸汽分布器及对应的蒸汽入口、第二水解区内安装有第二蒸汽分布器及对应的蒸汽入口，第三水解区内安装有第三蒸汽分布器及对应的蒸汽入口。

优选地，所述隔混板上分布有通孔，所述通孔的开孔率为10％-30％。

优选地，所述第一上升管、第一下降管、第二上升管、和第二下降管的数量均为4-8。

优选地，所述第一下降管的高度为所述第一水解区高度的一半，所述第一上升管和所述第二下降管的高度为所述第二水解区高度的一半，所述第二上升管的高度为所述第三水解区高度的一半。

优选地，所述环形水分布器和所述环形油脂分布器上分布有8-20个通孔。

本发明还提供了一种利用上述水解塔进行油脂水解的方法，其包括步骤：

S1，原料油脂经高压泵加压，与水解后的甜水在换热器中进行换热后由水解塔下部进入水解塔；

S2，水经高压泵加压，与水解后的脂肪酸在换热器中进行换热后由水解塔上部进入水解塔；

S3，水解塔底部排出的甜水经蒸发器进行换热，并产生水蒸汽，所述水蒸汽分别通过第一蒸汽分布器、第二蒸汽分布器和第三蒸汽分布器进入水解塔中；

S4，原料油脂由下部进入水解塔后，依次经过第一填料层、第一水解区、第二水解区、第三水解区和第二填料层；