甲醇制汽油反应装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种化学反应装置，尤其涉及一种甲醇制汽油反应装置。
【背景技术】
[0002]甲醇制汽油通常是以甲醇为原料，在一定温度、压力和空速下，采用固定床两步法工艺，通过催化剂进行脱水、低聚、异构等步骤转化为C5?ClO烃类油。过程中甲醇醚化和进一步的烃化反应均是强放热反应，高浓度反应混合物使反应温度快速升高，瞬间可达6000C，催化剂床层急剧升温使催化剂失活，而且温度大大超过甲醇分解为O^PH2的温度，使反应器内易出现结炭甚至存在发生爆炸的危险。为控制反应温度，目前工业上常采用循环回气降低反应物浓度，减缓反应速度，但循环回气量大，导致反应设备负荷及循环能耗大幅增加，造成汽油收率低、品质差的问题。
【实用新型内容】
[0003]为解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种利于降低反应温度、提高反应产率的甲醇制汽油反应装置。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的甲醇制汽油反应装置，包括与甲醇汽化塔相连的醚化反应器、经过热交换器与醚化反应器出料口相连的烃化反应器、以及与烃化反应器出料口相连的气液分离器，在所述烃化反应器内出料口端以及气液分离器内进料口端，均设有用于热量交换的气体管路，形成将经气液分离器分离得到的气体料从设置在气液分离器上的气体出口依次经气液分离器内的气体管路、烃化反应器内的气体管路，导回至烃化反应器内的气体回路。
[0005]形成的气体回路将甲醇制汽油反应得到的含低碳烯烃的反应气体，主要是液化石油气或轻烃，引入到由未反应的甲醇与醚化反应产物一起构成的醚化反应产物物料流中，共同参与烃化反应，使液化石油气中含有的15 %?30 %的烯烃或轻烃中含有的15 %?25 %的烯烃继续参与制汽油反应过程，从而生产高附加值汽油，提高该过程中汽油的产率，进而实现在不增加分离和反应装置的情况下实现液化石油气中烯烃的高附加值转化。此外，构成气体回路的气体管路依次设置在气液分离器内进料口端和烃化反应器内出料口端，用于进行热量交换，一方面既降低了气液分离器内进料温度，利于气液分离，又及时移走烃化反应器内的过高温度，利于保证烃化反应的安全进行，同时加热了导回至烃化反应器内的循环回气即含低碳烯烃的反应气体，利于高附加值转化反应的迅速进行；另一方面，循环回气先经过气液分离器内的气体管路，进行第一次热交换，此时由于热交换物料间温差较大，对气液分离器的进料进行大幅度降温，利于气液间的彻底分离，同时使循环回气有较大升温；再经过烃化反应器的气体管路，进行第二次热交换，此时热交换物料间温差较小，对烃化反应器进行小幅度降温，实现对烃化反应的适度降温，移走过高温度、保证反应安全的同时又不会因温度降低过大影响反应;通过两次加温使循环回气在与醚化反应混合时温度接近，能够快速进行烃化反应。
[0006]作为对上述方式的限定，在所述气体出口与气液分离器内的气体管路间设有压缩机。
[0007]作为对上述方式的限定，所述气体管路为平板管。
[0008]平板管增大了热交换接触面积，利于提高气气间的热量交换效率，同时利于内部气体的流通。
[0009]作为对上述方式的限定，所述平板管垂直设置于烃化反应器或气液分离器的气体通路上，在平板管上布满通孔。
[0010]烃化反应器或气液分离器内的气体通过平板管上的通孔垂直穿过平板管，与平板管内部循环回气间进行垂直交换，同时利用通孔的设置增强平板管内部气流的扰动，强化传热，提高热量交换效率。
[0011]作为对上述方式的限定，所述平板管水平设置于烃化反应器或气液分离器的气体通路上，在平板管内部设有使气体形成波浪形气流的凸起。
[0012]烃化反应器或气液分离器内气体沿各平板管间的间隔通道平行穿过平板管，与平板管内部循环回气间进行平行交换，通过平板管内部设置凸起，增强气流的扰动，破坏边界层以强化传热，提高热量交换效率。
[0013]作为对上述方式的限定，所述气体管路为圆管。
[0014]也可以采用呈螺旋分布的圆管作为气体管路用于气气间热量交换。
[0015]综上所述，采用本实用新型的技术方案，获得的甲醇制汽油反应装置将甲醇制汽油反应得到的含低碳烯烃的反应气体通过气液分离器和烃化反应器内设置的气体管路引入到醚化反应产物中，共同参与烃化反应，从而生产高附加值汽油，提高汽油的产率，进而实现在不增加分离和反应装置的情况下完成液化石油气中烯烃的高附加值转化，同时，通过气液分离器和烃化反应器内设置的气体管路实现热量交换，更利于甲醇制汽油反应产物的气液分离、烃化反应的安全进行和对循环回气的预加热以促进高附加值转化反应的进行。
【附图说明】
[0016]下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型作更进一步详细说明:
[0017]图1为本实用新型实施例的甲醇制汽油反应装置示意图；
[0018]图中:1、甲醇汽化塔；2、醚化反应器;3、热交换器;4、烃化反应器;5、气液分离器；
6、液体出口； 7、气体出口； 8、气体管路;9、气体管路;1、压缩机。
【具体实施方式】
[0019]实施例一
[0020]本实施例涉及一种甲醇制汽油反应装置，如图1所示，包括上游连接有甲醇汽化塔I的醚化反应器2，在醚化反应器2的下游通过热交换器3连接有烃化反应器4，烃化反应器4的下游设有气液分离器5，该气液分离器5的液体出口 6用于收集反应产物汽油，气体出口 7通过管道连接设置在气液分离器5内进料口端的气体管路8和设置在烃化反应器4内出料口端的气体管路9，最后连接到烃化反应器4的进料管路。在气体出口 7与气体管路8之间还可以增设压缩机10，利于对气体增压，促进回流。该反应装置中气体管路8和气体管路9均包括若干个(通常为四、五个)垂直设置于气体通路上的平板管，且相邻两平板管间设有间隔，用于管路内外气体的热量交换。该平板管的外部呈平板状，内部为气体通道，在平板面上设有贯穿的通孔。
[0021]甲醇液体经甲醇汽化塔I汽化后进入醚化反应器2，在醚化反应器2中反应生成二甲醚，未反应的甲醇与醚化反应产物一起构成醚化产物物料流，经过换热器3的换热降温后，输送至具有催化床的烃化反应器内进行烃化反应，烃化反应产物物料流再被输送至气液分离器，经分离后在液体出口 6收集液体料即反应产物汽油;分离得到的气体料包括未反应的甲醇及反应得到的以液化石油气或轻烃为主的含低碳烯烃的反应气体，通过气体出口7，经过连接管道，进入气液分离器5内进料口端的气体管路8，与气液分离器的进料即烃化反应产物物料流进行热量交换，使进料大幅降温，便于进行气液分离;再经过连接管道，进入烃化反应器4内出料口端的气体管路9，与烃化反应产物进行热量交换，使反应产物适度降温，适度移走烃化反应产生的大量热量，利于烃化反应的安全进行；最后经过连接管道，进入烃化反应器，与醚化反应产物物料流共同参与烃化反应，使液化石油气中含有的15%?30 %的烯烃或轻烃中含有的15 %?25 %的烯烃继续参与制汽油反应过程，从而生产高附加值汽油，提高该过程中汽油的产率，进而实现在不增加分离和反应装置的情况下实现液化石油气中烯烃的高附加值转化。气液分离得到的气体料在经气体回路导回至烃化反应器过程中，经过两次热量交换进行预加热后，能够快速与醚化反应产物物料流在烃化反应器内进行烃化反应，提高了反应速率，利于反应进行。
[0022]实施例二
[0023]本实施例涉及一种甲醇制汽油反应装置，包括与实施例一基本相同的反应装置，不同之处在于气体管路8和气体管路9的结构，该反应装置中气体管路8和气体管路9均包括至少两个(通常为四、五个)平行设置于气体通路上的平板管，且相邻两平板管间设有间隔，该平板管的外部呈平板状，内部为设有均匀凸起以形成波浪形气流的气体通道。
[0024]实施例三
[0025]本实施例涉及一种甲醇制汽油反应装置，包括与实施例一基本相同的反应装置，不同之处在于气体管路8和气体管路9的结构，该反应装置中气体管路8和气体管路9均包括至少一组垂直设置于气体通路上的呈螺旋分布的圆管。
【主权项】
1.一种甲醇制汽油反应装置，包括与甲醇汽化塔相连的醚化反应器、经过热交换器与醚化反应器出料口相连的烃化反应器、以及与烃化反应器出料口相连的气液分离器，其特征在于:在所述烃化反应器内出料口端以及气液分离器内进料口端，均设有用于热量交换的气体管路，形成将经气液分离器分离得到的气体料从设置在气液分离器上的气体出口依次经气液分离器内的气体管路、烃化反应器内的气体管路，导回至烃化反应器内的气体回路。2.根据权利要求1所述的甲醇制汽油反应装置，其特征在于:在所述气体出口与气液分离器内的气体管路间设有压缩机。3.根据权利要求1或2所述的甲醇制汽油反应装置，其特征在于:所述气体管路为平板管。4.根据权利要求3所述的甲醇制汽油反应装置，其特征在于:所述平板管垂直设置于烃化反应器或气液分离器的气体通路上，在平板管上布满通孔。5.根据权利要求3所述的甲醇制汽油反应装置，其特征在于:所述平板管水平设置于烃化反应器或气液分离器的气体通路上，在平板管内部设有使气体形成波浪形气流的凸起。6.根据权利要求1或2所述的甲醇制汽油反应装置，其特征在于:所述气体管路为圆管。
【专利摘要】本实用新型涉及一种甲醇制汽油反应装置，通过在气液分离器和烃化反应器内设置气体管路，将甲醇制汽油反应得到的含低碳烯烃的反应气体引入到醚化反应产物中，共同参与烃化反应，从而生产高附加值汽油，提高汽油产率，实现在不增加分离和反应装置的情况下完成液化石油气中烯烃的高附加值转化；同时，通过气液分离器和烃化反应器内设置的气体管路实现热量交换，利于甲醇制汽油反应产物的气液分离、烃化反应的安全进行和对循环回气的预加热以促进高附加值转化反应的进行。
【IPC分类】C10G35/04, B01J8/02, C10G3/00, C10G50/00, C10G29/22
【公开号】CN205182686
【申请号】CN201520916277
【发明人】张清洁, 胡永琪, 张连宇, 张丽喆, 赵风云, 卢赤杰, 陈国刚, 张向京, 陶然
【申请人】麦森能源科技有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月17日