[实用新型]一种用于甲醇制汽油的油-气-水三相分离器

说明书

技术领域

本实用新型属于一种甲醇转化制备的粗汽油产品进行油-气-水三相分离器。

技术背景

甲醇转化制汽油技术最早由美国Mobil公司于1976年提出，该技术以煤或天然气生产的甲醇为原料，然后将甲醇在ZSM-5催化条件下转化为高辛烷值的汽油产品。甲醇制汽油技术的成功开发和工业化应用丰富了煤制油的技术路线，是缓解国内石油短缺、甲醇过剩局面和延伸煤化工产业链的重要途径。

目前，工业上甲醇制汽油的工艺主要有两步法工艺和一步法工艺两种，前者是甲醇先通过脱水催化剂生成二甲醚，然后二甲醚经ZSM-5催化剂转化为汽油；而后者是甲醇在ZSM-5新型催化剂上一步转化为汽油。甲醇制汽油是一种强度放热反应，每千克甲醇转化所放出的热量约为1.74MJ，反应易飞温而引起催化剂烧结和设备损坏；同时甲醇在分子筛催化剂表面易发生结焦反应，进而导致催化剂表面酸性中心的积碳失活。为有效的控制反应温度和延缓催化剂表面的结焦，无论是两步法还是一步法工艺均需采用多达5倍以上体积的循环气对原料甲醇进行稀释，进而导致反应器出口产品经冷凝后形成气、油和水的混合物相，其中气相占混合物相总质量的84wt％以上，而水占9wt％左右，剩余7wt％左右为油相。由于油-气-水中的气相和水相含量较高，同时油品中C₃烃类处于气化边缘，故在进行三相分离时，气相排出时会夹带大量的液沫，严重影响分离效果。

油-气-水三相分离器广泛用于石油机械、石油化工和天然气的开采过程。近年来，我国在三相分离器的研究开发方面取得了巨大进步，分离器种类、型号不断增多，分离效果也在不断改善。专利CN101559291A公开了一种油气水三相分离器，其分离器油本体分为沉淀室、水室和油室，在水室中设有迷宫型油气水分离板，并分别设置了水位和油位探头，提高了油气水的分离效果和分离效率。专利CN202289572UA公开了一种卧式油气水分离器，通过在壳体内设置分流装置、整流板、聚结器、捕雾器、堰板和防涡器等内构件改善分离效果。上述油气水三相分离器虽然通过增加内构件和调整结构在一定程度上提高了分离效果，但其主要是针对开采原油中含有的伴生油、伴生气和水的分离，其油气水三相含量和状态与MTG产品冷凝后形成的油气水三相存在明显不同，将其 直接应用于MTG工艺中难以达到分离效果，且其存在结构复杂、体积大和操作繁琐等共性问题。因此，针对MTG产品冷凝后形成的油气水三相混合物的特性，开发一种分离效果好、结构简单、占地小和自动化程度高的油气水三相分离器具有重要的理论和现实意义。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有工业分离器对MTG产品冷凝的油气水三相存在的分离效果差、结构复杂、占地面积大和操作繁琐等问题，开发一种对MTG产品冷凝后形成的气液固三相分离效果好、结构简单和自动化程度高的分离器。

为实现本实用新型目的，本实用新型公开的油-气-水三相分离器包括分离器壳体1、合成油反应物入口2、气相出口3、油相出口4、水相出口5、气相放空口6、液相排净口7、温度计口8、压力计口9、界面液位计口10、液位计口11、进料分布管12、分离器支座19，其特征在于分离器壳体1由中间筒体，左封头和右封头组成，在左封头下部设有温度计口8，中间筒体上部两端分别设置一个合成油反应物入口2，中间筒体顶部中间设有两个气相出口3，中间筒体顶部有压力计口9和气相放空口6，分离器支座19位于中间筒体底部两端，油相出口4和水相出口5位于中间筒体底部的中间，在中间筒体底部有液相排净口7，界面液位器口10位于中间筒体下部,液位计口11位于中间筒体中部，反应物入口2通过在中间筒体内部与水平面成45°夹角的输送管与进料分布管12相连接，进料分布管12固定于中间筒体内的分布管支腿20上，在进料分布管12朝向同端封头的管面上设有分布孔21，气相出口3与气相出口除沫器连接。

如上所述的气相出口除沫器由上下两段组成，下段由阶梯环支撑板17支撑阶梯环填料16组成填料段，填料段经变径段15与上段连接，上段内部装有丝网除沫器14。

如上所述的气相出口上段丝网段与下段填料段的内径比为0.6～0.8，其变径段15的高度与下段填料段高度比为0.25～0.35。

如上所述的下段阶梯环填料16的内径为38～76mm，阶梯环填料16以反堆或乱堆的方式装填，阶梯环填料(16)组成填料层的高度为500～1000mm。

如上所述的丝网除沫器14采用的过滤网型式为SP型或DP型，安装方式为上装式，丝网除沫器厚度为100～150mm。

如上所述的分离器中间筒体高径比为2～4。