[实用新型]甲醇制汽油反应装置

说明书

技术领域

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

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～C10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600℃，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CO和H₂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

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。

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。

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。

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。

作为对上述方式的限定，所述气体管路为平板管。

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。

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。

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。

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。

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。

作为对上述方式的限定，所述气体管路为圆管。

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。