[發明專利]組合床甲醇制汽油工藝

有效

• 申請號: 201610537517.3
• 申請日: 2016-07-08
• 公開（公告）號: CN105925301B
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: 魯盈;魯德祥;熊偉;魯凱
• 申請（專利權）人: 魯盈;魯德祥
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所42214
• 代理人: 周宗貴

技術領域

本發明涉及化工工藝流程領域，具體地說是組合床甲醇制汽油工藝。

背景技術

組合床甲醇制汽油是一種強放熱反應，現在有反應器包括固定床反應器、流化床反應器和多管式反應器。固定床反應器在使用中存在的缺點是：放出的熱量不能很好地移出反應器而產生飛溫，需要用大于進料甲醇7倍以上的循環氣進行溫度控制，嚴重的影響了反應產物的穩定性和催化劑的使用壽命，使得催化劑的再生周期縮短,且工藝過程和設備復雜、能耗高、投資高；流化床反應器在使用中存在的缺點是：需要把反應產物中夾帶的催化劑進行分離，加大了設備的投資成本；由于流化床中催化劑是運動的，會導致催化劑的破碎，粉末的催化劑不易和反應產物分離，催化劑損耗會加大；多管式反應器在使用中存在的缺點是：采用的是普通管，由于是強放熱反應，管程和殼程的溫差太大，只能用比熱容大的物料來移出熱量，但熱量被移出后不能滿足連續進料的原料加熱；如移出熱量少，床層又會超溫影響催化劑，只有增加換熱管的數量，但增加換熱管會大大增加設備成本；多管反應器因為在進料處沒有氣體分布器，催化劑的再生會有不完全。這三種反應器都不能單獨完整地滿足催化劑在反應器的相對有效使用。

現有技術存在的缺點是：進料口的操作壓力在2.2MPa以上，投料溫度高(需要300℃以上)，達到反應溫度才能進入反應器；固定床循環比在7:1以上，為保證反應條件和不同催化劑的性能，在放熱反應的流程中有各種各樣的反應器，工藝復雜；對設備的體積需求大，不便于實現大型工業化生產；設備投資大、生產成本高，成品油的收率不高。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足之處，而提供一種組合床甲醇制汽油工藝。降低反應條件，簡化工藝流程。

為了實現本發明的目的，本發明的技術方案為：組合床甲醇制汽油工藝，其特征在于：它包括如下工藝步驟：

步驟1：將原料甲醇通過預熱器預熱；

步驟2：將預熱后的原料甲醇輸入到蒸發器中，氣化溫度為120～160℃，使原料甲醇達到完全氣化狀態；

步驟3：蒸發器中輸出的氣化原料甲醇和氣液分離器輸出的循環氣從混合氣進口管輸入組合式恒溫反應器中，從混合氣出口管輸出，再從進料口輸入催化劑中進行反應，反應的產物從出料口排出。

步驟4：產物從出料口輸出后，分為二路，一路直接進入冷凝器，進入冷凝器之前，其高溫熱可用于發電；另一路依次通過蒸發器和預熱器后進入冷凝器；

步驟5：經過冷凝器冷凝后的產物進入氣液分離器中進行分離，分離出的氣體從氣液分離器上端輸出成為循環氣，液體從氣液分離器下端輸出到油水分離器中；

步驟6：經過油水分離器的分離工序，得到水和所需成品油。

在上述技術方案中，所述原料甲醇在所述組合式恒溫反應器進行反應，原料甲醇進入組合式恒溫反應器時的溫度為120～160℃，壓強為0.6MPa～1.6MPa；原料甲醇在組合式恒溫反應器中接觸催化劑時的反應溫度為300～350℃。降低反應條件，簡化工藝流程。

在上述技術方案中，循環氣與原料甲醇的循環比不大于1:1。降低了設備容量需求，大大降低了生產成本。

在上述技術方案中，所述組合式恒溫反應器中有催化劑，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。催化劑可以根據生產需要調整，催化劑來源廣，便于工業化生產。

在上述技術方案中，所述組合式恒溫反應器包括筒體，固定床，翅片恒溫管，氣體分布器，有進料口位于所述筒體上端，有出料口位于所述筒體下端；有混合氣進口管和混合氣出口管位于所述筒體的側端，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；所述翅片恒溫管固定在兩個所述管板之間；有催化劑固定器位于所述翅片恒溫管兩端。

在上述技術方案中，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，有二個人孔位于所述筒體的側端，且所述人孔均位于所述氣體分布器上方。可以滿足不同反應步驟所需的反應條件，使得多步反應可以在一個反應器中同時進行；便于觀察和檢修。

在上述技術方案中，所述翅片恒溫管呈豎直布置，且有多個；所述翅片恒溫管上端設有膨脹節。更好地把管內反應時放出的大量的熱量傳遞到殼程，讓反應溫度得到穩定；防止熱脹冷縮對設備的損害。

在上述技術方案中，有上壓板和所述翅片恒溫管上方均設有所述氣體分布器。使氣體在反應器中的分布更加均勻，催化劑的利用率更高。