年产5万吨生物柴油厂.ppt

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1、年产5万吨生物柴油厂物料衡算和经济预算演讲人：ppt制作人：资料收集：数据处理：技术指导：酯交换反应方程式生物酶2%热解油脂甲醇生物柴油丙三醇已知：①预处理：经过预处理，可认为原料油中已没有水。②反应：反应在35℃、1atm下进行，催化剂即脂肪酶用量为原料油的20%，醇油比为3：1。④液液分离:常压静置分层，水相中甲醇回收率为95%；⑤精馏Ⅰ：常压蒸馏，生物柴油产品收率为99%；⑥精馏Ⅱ：减压蒸馏，副产甘油收率为98%。注：投料与反应中醇油比均为3：1，即甲醇转化比较彻底，可把最后两步精馏中甲醇收率设为100%。已知数据：分子量g/mol转化率%收率%分相回收率%麻疯树油884（av

2、g）96甲醇32甘油9295生物柴油296（avg）99主要流程框图固定化脂肪酶麻疯树油酯交换反应静置分层精馏Ⅰ精馏Ⅱ固定床反应器，催化剂不流出反应器，仍留在反应器中。计算基础:已知生物柴油年产50000吨，以一年300工作日，每日24小时计算，以小时h为时间基准，吨t为质量基准，kmol为物料摩尔基准，则有：精FAME：50000/（300*24）=6.9444(t/h)6.9444*1000/296=23.4608(kmol/h)产品收率为99%，则粗FAME:6.9444/0.99=7.0145(t/h)7.0145*1000/296=23.6976(kmol/h)则参与反应的原

3、料油为：23.6976/3=7.8992(kmol/h)7.8992*884/1000=6.9829(t/h)已知原料油的转化率为96%，则实际投入原料油量6.9829/0.96=7.2736(t/h)7.2736*1000/884=8.2281(kmol/h)参加反应的甲醇为23.6976(kmol/h)，即23.6976*32/1000=0.7583(t/h)甲醇实际投入量8.2281*3=24.6843(kmol/h)24.6843*32/1000=0.7899(t/h)脂肪酶用量7.2736*0.2=1.4547(t/h)进入反应器的物料总量（不含催化剂）:7.2736+0.7

4、899=8.0635(t/h)出反应器的物料量粗FAME：7.0145(t/h)原料油：投入量减去参与反应的量7.2736-6.9829=0.2907(t/h)甲醇，同样用投入量减去参与反应的量0.7899-0.7583=0.0316(t/h)粗甘油的量由反应式可得其物质的量为7.8992(kmol/h)，即7.8992*92=0.7267(t/h)出反应器的总物料量为7.0145+0.2907+0.0316+0.7267=8.0635(t/h)从液液分离器出来的物料：包括两个部分：（1）粗FAME相粗FAME:7.0145(t/h)甲醇的量由分相回收率可知0.0316*（1-0.95

5、）=0.0016(t/h)（2）甘油相粗甘油：0.7267(t/h)甲醇的量:0.0316-0.0016=0.0300(t/h)（3）其他物质（未反应的物料）0.2907(t/h)从液液分离器出来的物料总量为7.0145+0.0016+0.7267+0.0300+0.2907=8.0635(t/h)从两个精馏塔出来的物料（1）精馏塔Ⅰ精FAME收率为99%：7.0145*0.99=7.0735(t/h)精甲醇1收率100%：0.0016(t/h)（2）精馏塔Ⅱ精甘油收率96%：0.7267*0.96=0.6976(t/h)精甲醇2收率100%：0.0300(t/h)（3）其他物质（未反

6、应部分和杂质）0.2608(t/h)7.0735+0.0016+0.6976+0.0300+0.2608=8.0635(t/h)赋值变量说明F1：去除水分的油脂质量，tF2：油脂的水分质量，tF3：甲醇质量，tF4：催化剂质量，tP1：生物柴油质量，tP2：粗甘油质量，tP3：回收的甲醇质量，tP4：冷凝水质量，tP5：循环的甲醇质量，tX1：生物柴油得率，X2：甘油对原料油的得率，X3：甲醇对原料油的消耗率，输入：输出：序号组分质量(t/h)质量分数(％)摩尔流率(kmonl/h)摩尔分数(％)序号组分质量(t/h)质量分数(％)摩尔流率(kmonl/h)摩尔分数(％)1原料（麻风树

7、油）7.273676.428.228125.001精生物柴油6.944472.9623.460873.372甲醇0.78998.3024.684375.002精甘油0.69267.287.528323.543催化剂酶1.454715.283回收甲醇0.03160.330.98753.0944催化剂酶1.454715.2855未反应原料和杂质0.39494.15合计9.518232.9124合计9.518231.97661温度40e2压力1atm