組合床甲醇制汽油工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種組合床甲醇制汽油工藝。它包括如下工藝步驟：將原料甲醇通過預(yù)熱器預(yù)熱；將預(yù)熱后的原料甲醇輸入到蒸發(fā)器中完全氣化；氣化原料甲醇和循環(huán)氣從混合氣進(jìn)口管進(jìn)入組合式恒溫反應(yīng)器中，從組合式恒溫反應(yīng)器出口排出；產(chǎn)物從出料口輸出后，分二路輸入冷凝器中進(jìn)行冷凝后進(jìn)入氣液分離器中；分離出的氣體輸出成為循環(huán)氣，液體輸出到油水分離器中進(jìn)行分離，得到所需成品油和水。它克服了操作壓力大，投料溫度高，循環(huán)比大，產(chǎn)生的無(wú)效低溫?zé)岜容^多，不便于再次利用，不便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的缺點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
組合床甲醇制汽油工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及化工工藝流程領(lǐng)域，具體地說(shuō)是組合床甲醇制汽油工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]組合床甲醇制汽油是一種強(qiáng)放熱反應(yīng)，現(xiàn)在有反應(yīng)器包括固定床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器和多管式反應(yīng)器。固定床反應(yīng)器在使用中存在的缺點(diǎn)是:放出的熱量不能很好地移出反應(yīng)器而產(chǎn)生飛溫，需要用大于進(jìn)料甲醇7倍以上的循環(huán)氣進(jìn)行溫度控制，嚴(yán)重的影響了反應(yīng)產(chǎn)物的穩(wěn)定性和催化劑的使用壽命，使得催化劑的再生周期縮短，且工藝過程和設(shè)備復(fù)雜、能耗高、投資高;流化床反應(yīng)器在使用中存在的缺點(diǎn)是:需要把反應(yīng)產(chǎn)物中夾帶的催化劑進(jìn)行分離，加大了設(shè)備的投資成本；由于流化床中催化劑是運(yùn)動(dòng)的，會(huì)導(dǎo)致催化劑的破碎，粉末的催化劑不易和反應(yīng)產(chǎn)物分離，催化劑損耗會(huì)加大;多管式反應(yīng)器在使用中存在的缺點(diǎn)是:采用的是普通管，由于是強(qiáng)放熱反應(yīng)，管程和殼程的溫差太大，只能用比熱容大的物料來(lái)移出熱量，但熱量被移出后不能滿足連續(xù)進(jìn)料的原料加熱;如移出熱量少，床層又會(huì)超溫影響催化劑，只有增加換熱管的數(shù)量，但增加換熱管會(huì)大大增加設(shè)備成本;多管反應(yīng)器因?yàn)樵谶M(jìn)料處沒有氣體分布器，催化劑的再生會(huì)有不完全。這三種反應(yīng)器都不能單獨(dú)完整地滿足催化劑在反應(yīng)器的相對(duì)有效使用。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)是:進(jìn)料口的操作壓力在2.2MPa以上，投料溫度高(需要300°C以上)，達(dá)到反應(yīng)溫度才能進(jìn)入反應(yīng)器；固定床循環(huán)比在7:1以上，為保證反應(yīng)條件和不同催化劑的性能，在放熱反應(yīng)的流程中有各種各樣的反應(yīng)器，工藝復(fù)雜;對(duì)設(shè)備的體積需求大，不便于實(shí)現(xiàn)大型工業(yè)化生產(chǎn);設(shè)備投資大、生產(chǎn)成本高，成品油的收率不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服上述【背景技術(shù)】的不足之處，而提供一種組合床甲醇制汽油工藝。降低反應(yīng)條件，簡(jiǎn)化工藝流程。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:組合床甲醇制汽油工藝，其特征在于:它包括如下工藝步驟:
[0006]步驟1:將原料甲醇通過預(yù)熱器預(yù)熱；
[0007]步驟2:將預(yù)熱后的原料甲醇輸入到蒸發(fā)器中，氣化溫度為120?160°C，使原料甲醇達(dá)到完全氣化狀態(tài)；
[0008]步驟3:蒸發(fā)器中輸出的氣化原料甲醇和氣液分離器輸出的循環(huán)氣從混合氣進(jìn)口管輸入組合式恒溫反應(yīng)器中，從混合氣出口管輸出，再?gòu)倪M(jìn)料口輸入催化劑中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的產(chǎn)物從出料口排出。
[0009]步驟4:產(chǎn)物從出料口輸出后，分為二路，一路直接進(jìn)入冷凝器，進(jìn)入冷凝器之前，其高溫?zé)峥捎糜诎l(fā)電；另一路依次通過蒸發(fā)器和預(yù)熱器后進(jìn)入冷凝器；
[0010]步驟5:經(jīng)過冷凝器冷凝后的產(chǎn)物進(jìn)入氣液分離器中進(jìn)行分離，分離出的氣體從氣液分離器上端輸出成為循環(huán)氣，液體從氣液分離器下端輸出到油水分離器中；
[0011]步驟6:經(jīng)過油水分離器的分離工序，得到水和所需成品油。
[0012]在上述技術(shù)方案中，所述原料甲醇在所述組合式恒溫反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，原料甲醇進(jìn)入組合式恒溫反應(yīng)器時(shí)的溫度為120?160 °C，壓強(qiáng)為0.6MPa?1.6MPa;原料甲醇在組合式恒溫反應(yīng)器中接觸催化劑時(shí)的反應(yīng)溫度為300?350°C。降低反應(yīng)條件，簡(jiǎn)化工藝流程。
[0013]在上述技術(shù)方案中，循環(huán)氣與原料甲醇的循環(huán)比不大于1:1。降低了設(shè)備容量需求，大大降低了生產(chǎn)成本。
[0014]在上述技術(shù)方案中，所述組合式恒溫反應(yīng)器中有催化劑，所述催化劑選自MTO(甲醇制烯烴)、MTP(甲醇制丙烯石腦油)、MTD(甲醇制柴油)裝置選用的催化劑。催化劑可以根據(jù)生產(chǎn)需要調(diào)整，催化劑來(lái)源廣，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0015]在上述技術(shù)方案中，所述組合式恒溫反應(yīng)器包括筒體，固定床，翅片恒溫管，氣體分布器，有進(jìn)料口位于所述筒體上端，有出料口位于所述筒體下端;有混合氣進(jìn)口管和混合氣出口管位于所述筒體的側(cè)端，有管板、催化劑固定器、氣體分布器、翅片恒溫管以及固定床位于所述筒體內(nèi)；所述翅片恒溫管固定在兩個(gè)所述管板之間；有催化劑固定器位于所述翅片恒溫管兩端。
[0016]在上述技術(shù)方案中，所述翅片恒溫管位于所述筒體上部，且所述固定床位于所述翅片恒溫管下方，有二個(gè)人孔位于所述筒體的側(cè)端，且所述人孔均位于所述氣體分布器上方?？梢詽M足不同反應(yīng)步驟所需的反應(yīng)條件，使得多步反應(yīng)可以在一個(gè)反應(yīng)器中同時(shí)進(jìn)行；便于觀察和檢修。
[0017]在上述技術(shù)方案中，所述翅片恒溫管呈豎直布置，且有多個(gè);所述翅片恒溫管上端設(shè)有膨脹節(jié)。更好地把管內(nèi)反應(yīng)時(shí)放出的大量的熱量傳遞到殼程，讓反應(yīng)溫度得到穩(wěn)定;防止熱脹冷縮對(duì)設(shè)備的損害。
[0018]在上述技術(shù)方案中，有上壓板和所述翅片恒溫管上方均設(shè)有所述氣體分布器。使氣體在反應(yīng)器中的分布更加均勻，催化劑的利用率更高。
[0019]在上述技術(shù)方案中，裝填在所述翅片恒溫管內(nèi)和裝填在所述固定床內(nèi)的所述催化劑品種或相同，或不同；所述催化劑分別裝填在所述翅片恒溫管內(nèi)和所述固定床內(nèi)，所述固定床包括所述上壓板，支撐板;所述催化劑位于兩個(gè)所述催化劑固定器之間，且位于所述上壓板和所述支撐板之間。便于固定、調(diào)節(jié)催化劑，滿足反應(yīng)條件的需要。
[0020]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0021 ] (I)原料甲醇只需要?dú)饣涂梢赃M(jìn)入組合式恒溫反應(yīng)器，蒸發(fā)器和組合床恒溫反應(yīng)器只要有壓差就能將氣化后的原料甲醇進(jìn)入反應(yīng)器中反應(yīng)，不需要反應(yīng)器內(nèi)的壓強(qiáng)達(dá)到
2.2MPa以上，本發(fā)明專利申請(qǐng)中采用的壓力為0.6MPa?1.6MPa經(jīng)測(cè)定為較佳的反應(yīng)壓力，本發(fā)明降低反應(yīng)條件，簡(jiǎn)化工藝流程；
[0022](2)組合式恒溫反應(yīng)器排出的熱均為優(yōu)質(zhì)熱，可以供自己使用需要，同時(shí)可以用來(lái)發(fā)電，原料利用率高；
[0023](3)去掉過熱器裝置，由反應(yīng)器一邊完成過熱一邊進(jìn)行溫度控制，簡(jiǎn)化了工藝流程，降低了設(shè)備投資；
[0024](4)提高成品得率，成品得率由原來(lái)的85%提高到97 %以上；
[0025](5)降低生產(chǎn)成本，10萬(wàn)噸成品油的生產(chǎn)成本由原來(lái)的2.6億左右降到1.6億左右；
[0026](6)大大降低循環(huán)比，循環(huán)比由原來(lái)的7: I降低到不大于I: I;
[0027](7)調(diào)節(jié)循環(huán)氣流量可控制反應(yīng)塔的總體溫度和進(jìn)料量；
[0028](8)降低設(shè)備的體積需求，降低設(shè)備投資，便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)；
[0029](9)生產(chǎn)穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)便。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為經(jīng)典固定床法MTG工藝流程圖。
[0031]圖2為本發(fā)明組合床工藝流程圖。
[0032]圖3為本發(fā)明組合式恒溫反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖中1-進(jìn)料口，2-人孔,3-氣體分布器,4-支撐板,5-管板,51-上管板,52-下管板，6-上壓板，7-筒體，8-混合氣進(jìn)口管，9-混合氣出口管，I O-催化劑，11-催化劑固定器，111-上端催化劑固定器，112-下端端催化劑固定器，12-翅片恒溫管，13-膨脹節(jié)，14-出料口，15-裙座，16-底板，17-固定床，18-預(yù)熱器，19-蒸發(fā)器，20-氣液分離器，21-組合式恒溫反應(yīng)器，22-冷凝器，23-油水分離器，24-水，25-成品油，26-循環(huán)氣。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施情況，但它們并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定，僅作舉例而已。同時(shí)通過說(shuō)明使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)更加清楚和容易理解。
[0035]參閱附圖可知:組合床甲醇制汽油工藝，它包括如下工藝步驟:
[0036]步驟1:將原料甲醇通過預(yù)熱器18預(yù)熱；
[0037]步驟2:將預(yù)熱后的原料甲醇輸入到蒸發(fā)器19中，氣化溫度為120?160°C，使原料甲醇達(dá)到完全氣化狀態(tài)；
[0038]步驟3:蒸發(fā)器19中輸出的氣化原料甲醇和氣液分離器20輸出的循環(huán)氣26從混合氣進(jìn)口管8輸入組合式恒溫反應(yīng)器21中，從混合氣出口管9輸出，再?gòu)倪M(jìn)料口 I輸入催化劑10中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的產(chǎn)物從出料口 14排出。
[0039]步驟4:產(chǎn)物從出料口 14輸出后，分為二路，一路直接進(jìn)入冷凝器22，進(jìn)入冷凝器之前，其高溫?zé)峥捎糜诎l(fā)電；另一路依次通過蒸發(fā)器19和預(yù)熱器18后進(jìn)入冷凝器22;
[0040]步驟5:經(jīng)過冷凝器22冷凝后的產(chǎn)物進(jìn)入氣液分離器20中進(jìn)行分離，分離出的氣體從氣液分離器20上端輸出成為循環(huán)氣26，液體從氣液分離器20下端輸出到油水分離器23中；
[0041]步驟6:經(jīng)過油水分離器23的分離工序，得到水24和所需成品油25。
[0042]所述原料甲醇在所述組合式恒溫反應(yīng)器21進(jìn)行反應(yīng)，原料甲醇進(jìn)入組合式恒溫反應(yīng)器21時(shí)的溫度為120?160°C，壓強(qiáng)為0.6MPa?1.6MPa;原料甲醇在組合式恒溫反應(yīng)器21中接觸催化劑時(shí)的反應(yīng)溫度為300?350 °C。
[0043]循環(huán)氣26與原料甲醇的循環(huán)比不大于1:1，即小于或等于1:1，其中1:1時(shí)較佳。
[0044]所述組合式恒溫反應(yīng)器21中有催化劑1，所述催化劑10選自MTO、MTP、MTD裝置選用的催化劑。
[0045]所述組合式恒溫反應(yīng)器21包括筒體7，固定床17，翅片恒溫管12，氣體分布器3，有進(jìn)料口 I位于所述筒體7上端，有出料口 14位于所述筒體7下端;有混合氣進(jìn)口管8和混合氣出口管9位于所述筒體7的側(cè)端，有管板5、催化劑固定器11、氣體分布器3、翅片恒溫管12以及固定床17位于所述筒體7內(nèi)；所述翅片恒溫管12固定在兩個(gè)所述管板5之間；有催化劑固定器11位于所述翅片恒溫管12兩端；
[0046]所述翅片恒溫管12位于所述筒體7上部，且所述固定床17位于所述翅片恒溫管12下方，有二個(gè)所述人孔2位于所述筒體7的側(cè)端，且所述人孔2均位于所述氣體分布器3上方。
[0047]所述翅片恒溫管12呈豎直布置，且有多個(gè);所述翅片恒溫管12上端設(shè)有膨脹節(jié)13。
[0048]有上壓板6和所述翅片恒溫管12上方均設(shè)有所述氣體分布器3。
[0049]裝填在所述翅片恒溫管12內(nèi)和裝填在所述固定床17內(nèi)的所述催化劑10品種或相同，或不同;所述催化劑10分別裝填在所述翅片恒溫管12內(nèi)和所述固定床17內(nèi)，所述固定床17包括所述上壓板6，支撐板4;所述催化劑10位于兩個(gè)所述催化劑固定器11之間，且位于所述上壓板6和所述支撐板4之間。
[0050]其它未說(shuō)明的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.組合床甲醇制汽油工藝，其特征在于:它包括如下工藝步驟: 步驟1:將原料甲醇通過預(yù)熱器(18)預(yù)熱； 步驟2:將預(yù)熱后的原料甲醇輸入到蒸發(fā)器(19)中，氣化溫度為120?160°C，使原料甲醇達(dá)到完全氣化狀態(tài)； 步驟3:蒸發(fā)器(19)中輸出的氣化原料甲醇和氣液分離器(20)輸出的循環(huán)氣(26)從混合氣進(jìn)口管(8)輸入組合式恒溫反應(yīng)器(21)中，從混合氣出口管(9)輸出，再?gòu)倪M(jìn)料口( I)輸入催化劑(1)中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的產(chǎn)物從出料口( 14)排出； 步驟4:產(chǎn)物從出料口(14)輸出后，分為二路，一路直接進(jìn)入冷凝器(22)，進(jìn)入冷凝器之前，其高溫?zé)峥捎糜诎l(fā)電；另一路依次通過蒸發(fā)器(19)和預(yù)熱器(18)后進(jìn)入冷凝器(22); 步驟5:經(jīng)過冷凝器(22)冷凝后的產(chǎn)物進(jìn)入氣液分離器(20)中進(jìn)行分離，分離出的氣體從氣液分離器(20)上端輸出成為循環(huán)氣(26)，液體從氣液分離器(20)下端輸出到油水分離器(23)中； 步驟6:經(jīng)過油水分離器(23)的分離工序，得到水(24)和所需成品油(25)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合床甲醇制汽油工藝，其特征在于:所述原料甲醇在所述組合式恒溫反應(yīng)器(21)進(jìn)行反應(yīng)，原料甲醇進(jìn)入組合式恒溫反應(yīng)器(21)時(shí)的溫度為120?160°C，壓強(qiáng)為0.6MPa?1.6MPa;原料甲醇在組合式恒溫反應(yīng)器(21)中接觸催化劑時(shí)的反應(yīng)溫度為300?350°C。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合床甲醇制汽油工藝，其特征在于:循環(huán)氣(26)與原料甲醇的循環(huán)比不大于1:1。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合床甲醇制汽油工藝，其特征在于:所述組合式恒溫反應(yīng)器(21)中有催化劑(1)，所述催化劑(1)選自MTO、MTP、MTD裝置中選用的催化劑。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合床甲醇制汽油工藝，其特征在于:所述組合式恒溫反應(yīng)器(21)包括筒體(7)，固定床(17)，翅片恒溫管(12)，氣體分布器(3)，有進(jìn)料口(I)位于所述筒體(7)上端，有出料口(I4)位于所述筒體(7)下端;有混合氣進(jìn)口管(8)和混合氣出口管(9)位于所述筒體(7)側(cè)端，有管板(5)、催化劑固定器(11)、氣體分布器(3)、翅片恒溫管(12)以及固定床(17)位于所述筒體(7)內(nèi)；所述翅片恒溫管(12)固定在兩個(gè)所述管板(5)之間；有催化劑固定器(11)位于所述翅片恒溫管(12)兩端。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合床甲醇制汽油工藝，其特征在于:所述翅片恒溫管(12)位于所述筒體(7)上部，且所述固定床(17)位于所述翅片恒溫管(12)下方，有二個(gè)人孔(2)位于所述筒體(7)側(cè)端，且所述人孔(2)均位于所述氣體分布器(3)上方。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合床甲醇制汽油工藝，其特征在于:所述翅片恒溫管(12)呈豎直布置，且有多個(gè);所述翅片恒溫管(12)上端設(shè)有膨脹節(jié)(13)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合床甲醇制汽油工藝，其特征在于:有上壓板(6)和所述翅片恒溫管(12)上方均設(shè)有所述氣體分布器(3)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合床甲醇制汽油工藝，其特征在于:裝填在所述翅片恒溫管(12)內(nèi)和裝填在所述固定床(17)內(nèi)的所述催化劑(10)品種或相同，或不同；所述催化劑(10)分別裝填在所述翅片恒溫管(12)內(nèi)和所述固定床(17)內(nèi)，所述固定床(17)包括所述上壓板(6)，支撐板(4);所述催化劑(10)位于兩個(gè)所述催化劑固定器(11)之間，且位于所述上壓板(6)和所述支撐板(4)之間。
【文檔編號(hào)】C10G3/00GK105925301SQ201610537517
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年7月8日
【發(fā)明人】魯盈, 魯?shù)孪? 熊偉, 魯凱
【申請(qǐng)人】魯盈, 魯?shù)孪?br>