甲醇制汽油反應裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種化學反應裝置，尤其涉及一種甲醇制汽油反應裝置。
【背景技術】
[0002]甲醇制汽油通常是以甲醇為原料，在一定溫度、壓力和空速下，采用固定床兩步法工藝，通過催化劑進行脫水、低聚、異構等步驟轉化為C5?ClO烴類油。過程中甲醇醚化和進一步的烴化反應均是強放熱反應，高濃度反應混合物使反應溫度快速升高，瞬間可達6000C，催化劑床層急劇升溫使催化劑失活，而且溫度大大超過甲醇分解為O^PH2的溫度，使反應器內易出現結炭甚至存在發生爆炸的危險。為控制反應溫度，目前工業上常采用循環回氣降低反應物濃度，減緩反應速度，但循環回氣量大，導致反應設備負荷及循環能耗大幅增加，造成汽油收率低、品質差的問題。
【實用新型內容】
[0003]為解決現有技術中存在的不足，本實用新型提供了一種利于降低反應溫度、提高反應產率的甲醇制汽油反應裝置。
[0004]為實現上述目的，本實用新型的甲醇制汽油反應裝置，包括與甲醇汽化塔相連的醚化反應器、經過熱交換器與醚化反應器出料口相連的烴化反應器、以及與烴化反應器出料口相連的氣液分離器，在所述烴化反應器內出料口端以及氣液分離器內進料口端，均設有用于熱量交換的氣體管路，形成將經氣液分離器分離得到的氣體料從設置在氣液分離器上的氣體出口依次經氣液分離器內的氣體管路、烴化反應器內的氣體管路，導回至烴化反應器內的氣體回路。
[0005]形成的氣體回路將甲醇制汽油反應得到的含低碳烯烴的反應氣體，主要是液化石油氣或輕烴，引入到由未反應的甲醇與醚化反應產物一起構成的醚化反應產物物料流中，共同參與烴化反應，使液化石油氣中含有的15 %?30 %的烯烴或輕烴中含有的15 %?25 %的烯烴繼續參與制汽油反應過程，從而生產高附加值汽油，提高該過程中汽油的產率，進而實現在不增加分離和反應裝置的情況下實現液化石油氣中烯烴的高附加值轉化。此外，構成氣體回路的氣體管路依次設置在氣液分離器內進料口端和烴化反應器內出料口端，用于進行熱量交換，一方面既降低了氣液分離器內進料溫度，利于氣液分離，又及時移走烴化反應器內的過高溫度，利于保證烴化反應的安全進行，同時加熱了導回至烴化反應器內的循環回氣即含低碳烯烴的反應氣體，利于高附加值轉化反應的迅速進行；另一方面，循環回氣先經過氣液分離器內的氣體管路，進行第一次熱交換，此時由于熱交換物料間溫差較大，對氣液分離器的進料進行大幅度降溫，利于氣液間的徹底分離，同時使循環回氣有較大升溫；再經過烴化反應器的氣體管路，進行第二次熱交換，此時熱交換物料間溫差較小，對烴化反應器進行小幅度降溫，實現對烴化反應的適度降溫，移走過高溫度、保證反應安全的同時又不會因溫度降低過大影響反應;通過兩次加溫使循環回氣在與醚化反應混合時溫度接近，能夠快速進行烴化反應。
[0006]作為對上述方式的限定，在所述氣體出口與氣液分離器內的氣體管路間設有壓縮機。
[0007]作為對上述方式的限定，所述氣體管路為平板管。
[0008]平板管增大了熱交換接觸面積，利于提高氣氣間的熱量交換效率，同時利于內部氣體的流通。
[0009]作為對上述方式的限定，所述平板管垂直設置于烴化反應器或氣液分離器的氣體通路上，在平板管上布滿通孔。
[0010]烴化反應器或氣液分離器內的氣體通過平板管上的通孔垂直穿過平板管，與平板管內部循環回氣間進行垂直交換，同時利用通孔的設置增強平板管內部氣流的擾動，強化傳熱，提高熱量交換效率。
[0011]作為對上述方式的限定，所述平板管水平設置于烴化反應器或氣液分離器的氣體通路上，在平板管內部設有使氣體形成波浪形氣流的凸起。
[0012]烴化反應器或氣液分離器內氣體沿各平板管間的間隔通道平行穿過平板管，與平板管內部循環回氣間進行平行交換，通過平板管內部設置凸起，增強氣流的擾動，破壞邊界層以強化傳熱，提高熱量交換效率。
[0013]作為對上述方式的限定，所述氣體管路為圓管。
[0014]也可以采用呈螺旋分布的圓管作為氣體管路用于氣氣間熱量交換。
[0015]綜上所述，采用本實用新型的技術方案，獲得的甲醇制汽油反應裝置將甲醇制汽油反應得到的含低碳烯烴的反應氣體通過氣液分離器和烴化反應器內設置的氣體管路引入到醚化反應產物中，共同參與烴化反應，從而生產高附加值汽油，提高汽油的產率，進而實現在不增加分離和反應裝置的情況下完成液化石油氣中烯烴的高附加值轉化，同時，通過氣液分離器和烴化反應器內設置的氣體管路實現熱量交換，更利于甲醇制汽油反應產物的氣液分離、烴化反應的安全進行和對循環回氣的預加熱以促進高附加值轉化反應的進行。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖及【具體實施方式】對本實用新型作更進一步詳細說明:
[0017]圖1為本實用新型實施例的甲醇制汽油反應裝置示意圖；
[0018]圖中:1、甲醇汽化塔；2、醚化反應器;3、熱交換器;4、烴化反應器;5、氣液分離器；
6、液體出口； 7、氣體出口； 8、氣體管路;9、氣體管路;1、壓縮機。
【具體實施方式】
[0019]實施例一
[0020]本實施例涉及一種甲醇制汽油反應裝置，如圖1所示，包括上游連接有甲醇汽化塔I的醚化反應器2，在醚化反應器2的下游通過熱交換器3連接有烴化反應器4，烴化反應器4的下游設有氣液分離器5，該氣液分離器5的液體出口 6用于收集反應產物汽油，氣體出口 7通過管道連接設置在氣液分離器5內進料口端的氣體管路8和設置在烴化反應器4內出料口端的氣體管路9，最后連接到烴化反應器4的進料管路。在氣體出口 7與氣體管路8之間還可以增設壓縮機10，利于對氣體增壓，促進回流。該反應裝置中氣體管路8和氣體管路9均包括若干個(通常為四、五個)垂直設置于氣體通路上的平板管，且相鄰兩平板管間設有間隔，用于管路內外氣體的熱量交換。該平板管的外部呈平板狀，內部為氣體通道，在平板面上設有貫穿的通孔。
[0021]甲醇液體經甲醇汽化塔I汽化后進入醚化反應器2，在醚化反應器2中反應生成二甲醚，未反應的甲醇與醚化反應產物一起構成醚化產物物料流，經過換熱器3的換熱降溫后，輸送至具有催化床的烴化反應器內進行烴化反應，烴化反應產物物料流再被輸送至氣液分離器，經分離后在液體出口 6收集液體料即反應產物汽油;分離得到的氣體料包括未反應的甲醇及反應得到的以液化石油氣或輕烴為主的含低碳烯烴的反應氣體，通過氣體出口7，經過連接管道，進入氣液分離器5內進料口端的氣體管路8，與氣液分離器的進料即烴化反應產物物料流進行熱量交換，使進料大幅降溫，便于進行氣液分離;再經過連接管道，進入烴化反應器4內出料口端的氣體管路9，與烴化反應產物進行熱量交換，使反應產物適度降溫，適度移走烴化反應產生的大量熱量，利于烴化反應的安全進行；最后經過連接管道，進入烴化反應器，與醚化反應產物物料流共同參與烴化反應，使液化石油氣中含有的15%?30 %的烯烴或輕烴中含有的15 %?25 %的烯烴繼續參與制汽油反應過程，從而生產高附加值汽油，提高該過程中汽油的產率，進而實現在不增加分離和反應裝置的情況下實現液化石油氣中烯烴的高附加值轉化。氣液分離得到的氣體料在經氣體回路導回至烴化反應器過程中，經過兩次熱量交換進行預加熱后，能夠快速與醚化反應產物物料流在烴化反應器內進行烴化反應，提高了反應速率，利于反應進行。
[0022]實施例二
[0023]本實施例涉及一種甲醇制汽油反應裝置，包括與實施例一基本相同的反應裝置，不同之處在于氣體管路8和氣體管路9的結構，該反應裝置中氣體管路8和氣體管路9均包括至少兩個(通常為四、五個)平行設置于氣體通路上的平板管，且相鄰兩平板管間設有間隔，該平板管的外部呈平板狀，內部為設有均勻凸起以形成波浪形氣流的氣體通道。
[0024]實施例三
[0025]本實施例涉及一種甲醇制汽油反應裝置，包括與實施例一基本相同的反應裝置，不同之處在于氣體管路8和氣體管路9的結構，該反應裝置中氣體管路8和氣體管路9均包括至少一組垂直設置于氣體通路上的呈螺旋分布的圓管。
【主權項】
1.一種甲醇制汽油反應裝置，包括與甲醇汽化塔相連的醚化反應器、經過熱交換器與醚化反應器出料口相連的烴化反應器、以及與烴化反應器出料口相連的氣液分離器，其特征在于:在所述烴化反應器內出料口端以及氣液分離器內進料口端，均設有用于熱量交換的氣體管路，形成將經氣液分離器分離得到的氣體料從設置在氣液分離器上的氣體出口依次經氣液分離器內的氣體管路、烴化反應器內的氣體管路，導回至烴化反應器內的氣體回路。2.根據權利要求1所述的甲醇制汽油反應裝置，其特征在于:在所述氣體出口與氣液分離器內的氣體管路間設有壓縮機。3.根據權利要求1或2所述的甲醇制汽油反應裝置，其特征在于:所述氣體管路為平板管。4.根據權利要求3所述的甲醇制汽油反應裝置，其特征在于:所述平板管垂直設置于烴化反應器或氣液分離器的氣體通路上，在平板管上布滿通孔。5.根據權利要求3所述的甲醇制汽油反應裝置，其特征在于:所述平板管水平設置于烴化反應器或氣液分離器的氣體通路上，在平板管內部設有使氣體形成波浪形氣流的凸起。6.根據權利要求1或2所述的甲醇制汽油反應裝置，其特征在于:所述氣體管路為圓管。
【專利摘要】本實用新型涉及一種甲醇制汽油反應裝置，通過在氣液分離器和烴化反應器內設置氣體管路，將甲醇制汽油反應得到的含低碳烯烴的反應氣體引入到醚化反應產物中，共同參與烴化反應，從而生產高附加值汽油，提高汽油產率，實現在不增加分離和反應裝置的情況下完成液化石油氣中烯烴的高附加值轉化；同時，通過氣液分離器和烴化反應器內設置的氣體管路實現熱量交換，利于甲醇制汽油反應產物的氣液分離、烴化反應的安全進行和對循環回氣的預加熱以促進高附加值轉化反應的進行。
【IPC分類】C10G35/04, B01J8/02, C10G3/00, C10G50/00, C10G29/22
【公開號】CN205182686
【申請號】CN201520916277
【發明人】張清潔, 胡永琪, 張連宇, 張麗喆, 趙風云, 盧赤杰, 陳國剛, 張向京, 陶然
【申請人】麥森能源科技有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年11月17日