[发明专利]一种轻汽油催化精馏醚化装置及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻汽油催化精馏醚化装置及工艺，属于石油化工技术领域。

背景技术

随着环保意识的加强，世界各国对汽油燃烧排放的要求不断提高。汽油中的烯烃含量过高会导致汽油的稳定性较差，影响汽油中氧安定指标，油品容易变色，形成胶质，容易堵塞发动机喷嘴，在发动机进气阀及燃烧室中生成沉积物，并且还会影响汽油的充分燃烧，加剧汽车尾气的排放污染。此外，挥发性较强的烯烃，容易蒸发排放入大气，加速对流层臭氧的生成，形成光化学烟雾，因此降低催化裂化汽油烯烃含量是解决车用汽油烯烃含量高的关键。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种轻汽油催化精馏醚化装置及工艺，降低了油品烯烃含量、提高了油品辛烷值。

技术方案：本发明所述的一种轻汽油催化精馏醚化装置，包括预反应器、催化反应精馏塔、甲醇萃取塔和甲醇精制塔；

所述预反应器顶端设有预反应器进料口，底端设有预反应器出料口；

所述催化反应精馏塔塔顶设有催化反应精馏塔塔顶出料口，上部设有催化反应精馏塔甲醇进料口与催化反应精馏塔进料口，塔底设有醚化后产品出料口；

所述甲醇萃取塔上部设有补给水进料口，下部设有甲醇萃取塔进料口，塔顶设有甲醇萃取塔塔顶出料口，塔底设有甲醇萃取塔塔底出料口；

所述甲醇精制塔中部设有甲醇精制塔进料口，塔顶设有甲醇精制塔塔顶出料口，塔底设有甲醇精制塔塔底出料口；

所述预反应器的预反应器出料口连接催化反应精馏塔的催化反应精馏塔进料口，所述催化反应精馏塔的催化反应精馏塔塔顶出料口连接甲醇萃取塔的甲醇萃取塔进料口，所述甲醇萃取塔的甲醇萃取塔塔底出料口连接甲醇精制塔的甲醇精制塔进料口；

所述预反应器顶端的预反应器进料口上连接有预反应器甲醇进料管线和含烯烃轻汽油进料管线，所述甲醇精制塔的甲醇精制塔塔顶出料口与预反应器甲醇进料管线相连通；

所述甲醇萃取塔的补给水进料口上连接有补给水进料管线，所述甲醇精制塔的甲醇精制塔塔底出料口与补给水进料管线相连通。

进一步，所述催化反应精馏塔的精馏段和醚化反应段采用开窗导流式规整填料。

采用上述的轻汽油催化精馏醚化装置进行轻汽油催化精馏醚化的工艺，包括如下步骤：

1.1、将含活性烯烃的轻汽油原料与甲醇从预反应器进料口进入预反应器，轻汽油中的活性烯烃与甲醇进行初步醚化反应生成甲基叔戊基醚(TAME)，活性烯烃的转化率为90-92％，反应后的混合物由预反应器出料口采出；

1.2、将步骤1.1采出的混合物及新补充的甲醇分别由催化反应精馏塔进料口、催化反应精馏塔甲醇进料口进入至催化反应精馏塔内，活性烯烃与甲醇进一步发生醚化反应生成TAME，两次醚化反应后，活性烯烃总转化率达到99.5％以上，经过精馏作用，重组分混合物从塔底醚化后产品出料口馏出，轻组分混合物从催化反应精馏塔塔顶出料口馏出；

1.3、步骤1.2馏出的轻组分混合物由甲醇萃取塔进料口进入甲醇萃取塔，水由补给水进料口进入甲醇萃取塔，萃取后，甲醇水溶液从甲醇萃取塔塔底出料口采出，剩余组分由甲醇萃取塔塔顶出料口采出；

1.4、步骤1.3采出的甲醇水溶液由甲醇精制塔混合物进料口进入甲醇精制塔，蒸馏分离后，甲醇从甲醇精制塔塔顶出料口采出，水从甲醇精制塔塔底出料口采出；

1.5、步骤1.4中采出的甲醇由预反应器甲醇进料管线进入预反应器，循环使用；采出的水由补给水进料管线进入甲醇萃取塔循环使用。

进一步完善上述技术方案，所述预反应器的工作温度为40-80℃，预反应器操作压力为0.01-0.8MPa。

所述催化反应精馏塔的理论塔板数为20-60块，操作压力为0.01-0.5Mpa。

所述甲醇萃取塔和甲醇精制塔的操作压力均为0.01-0.5Mpa。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

(1)催化反应精馏塔的结构型式采用开窗导流式规整填料催化剂，有效增加气液传质面积，提高了气液传质速率，进一步提高传质效率。

(2)整个工艺和装置，实现了两个中间化学品的循环回用：萃取剂-水的系统循环，过程中损耗较少；萃取后的甲醇经甲醇精制塔后循环回用原料系统，原料物耗大大降低。

(3)本发明方法简单、效果好、转化率高，有利于在轻汽油醚化领域降低烯烃含量、提高油品辛烷值，是项节能环保技术，符合产业发展相关政策。

附图说明

图1为实施例1所述轻汽油催化精馏醚化装置的结构示意图。