一种两步反应串联甲醇制汽油的中试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于甲醇制汽油的设备领域，具体涉及一种工艺稳定、长周期运行的两步反应串联甲醇制汽油的中试装置，包括甲醇进料泵、物料换热器、DME反应器、MTG反应器、甲醇加热器和气液分离器，甲醇进料泵与物料换热器的进料口连接，物料换热器的出料口与甲醇加热器连接，甲醇加热器与DME反应器连接，DME反应器与MTG反应器连接，MTG反应器再与物料换热器的进料口连接；气液分离器的进料口与物料换热器的液相料出料口连接，气液分离器的出料口外接产品贮罐。利用该装置可有效解决甲醇产能过剩、而汽油能源匮乏的问题，同时实现了和工业生产一样的自动化，稳定安全。

A pilot plant of two step reaction for methanol production in series

The utility model belongs to the equipment field of methanol-to-gasoline, in particular to a pilot plant for methanol-to-gasoline production with stable process and long-term operation, which comprises a methanol feed pump, a material heat exchanger, a DME reactor, a MTG reactor, a methanol heater, a gas-liquid separator, a methanol feed pump and a material heat exchanger. The inlet of the material heat exchanger is connected with the methanol heater, the methanol heater is connected with the DME reactor, the DME reactor is connected with the MTG reactor, and the MTG reactor is connected with the inlet of the material heat exchanger; the inlet of the gas-liquid separator is connected with the liquid material outlet of the material heat exchanger, and the gas-liquid separator is connected with the liquid material outlet of the material heat exchanger. The product can be connected to the storage tank. Using this device can effectively solve the problem of excess methanol production capacity and gasoline energy shortage, and realize the same automation as industrial production, stable and safe.

【技术实现步骤摘要】
一种两步反应串联甲醇制汽油的中试装置
本技术属于甲醇制汽油的设备领域，具体涉及一种两步反应串联甲醇制汽油的中试装置。
技术介绍
我国煤炭资源丰富，煤气化、甲醇合成技术也日渐成熟，生产甲醇的队伍不断壮大，导致现阶段甲醇产能过剩而其他的煤化工路线又难以为继的局面，加上我国石油资源匮乏，因此通过煤基合成甲醇、甲醇催化转化汽油成为煤化工发展的重要方向。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种工艺稳定、长周期运行的甲醇制汽油的中试装置，具体采用如下技术方案：一种两步反应串联甲醇制汽油的中试装置，包括甲醇进料泵、物料换热器、DME反应器、MTG反应器、甲醇加热器和气液分离器，甲醇进料泵与物料换热器的进料口连接，物料换热器的出料口与甲醇加热器连接，甲醇加热器与DME反应器连接，DME反应器与MTG反应器连接，MTG反应器再与物料换热器的进料口连接；气液分离器的进料口与物料换热器的液相料出料口连接，气液分离器的出料口外接产品贮罐。所述物料换热器的气相出料口外接有气体循环系统，气体循环系统包括依次连接的冷却器、循环气压缩机和循环气加热器，冷却器与物料换热器的气相出料口连接，循环气加热器与MTG反应器连接。所述循环气压缩机的进气回路和出气回路上分别安装有稳压缓冲罐，保证进入循环气压缩机的气体以及压缩后的气体压力稳定。所述DME反应器采用内径为80mm、高度为500mm的高径比，DME反应器的外壁上设有电加热器，DME反应器内设有4个测温点。所述MTG反应器采用内径为145mm、高度为450mm的高径比，MTG反应器的进料口设有进料分布器，内部设有4个测温点。所述甲醇加热器和循环气加热器均采用三段式盘管式电加热器。原料甲醇进料泵和隔膜式循环气压缩机两个动设备，运转平稳，提供了可靠的负荷参数保证；两台自控的加热器可以保障催化剂床层的进口温度；压缩机出口流量调节阀可以精确的调节循环气流量，通过调节以上几个关键指标可以稳定的调节催化剂床层的进口温度、温升和循环比。为各种MTG催化剂的性能测试提供准确的数据指导，也对催化剂下一步工业化提供指导。利用该装置可每小时进甲醇4千克，可填装二甲醚催化剂2.5升、合成油催化剂5.5升。利用该装置只需两步反应串联即可将甲醇转化为汽油，第一步：先由甲醇转化为二甲醚；第二步：二甲醚合成为汽油。本技术所述的甲醇制汽油中试装置，针对传统的甲醇一步法制汽油放热多、床层超温、转化率不高的问题，设计了一种两步法制汽油的装置，由DME反应器分担部分反应，DME反应器出口工艺气再和循环气混合来控制MTG反应器进口温度，圆满解决了甲醇产能过剩、而汽油能源匮乏的问题，同时该中试装置实现了和工业生产一样的自动化，稳定安全。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示的两步反应串联甲醇制汽油的中试装置，由甲醇进料泵、循环气压缩机、DME反应器、MTG反应器、两台加热器等设备组成。所述的甲醇进料泵为柱塞计量泵，额定流量为6L/h，在高压、小流量的情况下，计量精度高，从而达到调节流量的目的。所述的DME反应器内径80mm，高度500mm，提供了可控的高径比，用以控制反应的剧烈程度，外壁设有电加热器，床层有4个测温点，可以观察到床层催化剂的反应情况。所述的MTG反应器内径145mm，高度450mm，提供了可控的高径比，为不同种类的催化剂实验提供了条件，反应器进口设有进料分布器，该反应器可以提供稳定均匀的反应条件，同样床层设有4各温控点，给其它工艺操作提供指导。所述的压缩机压缩比大、密封性好，适用于煤制油副产的驰放气，该压缩机在出口设有流量调节阀，为MTG反应器提供稳定的循环比。所述的两台加热器为三段式盘管式电加热器，其设有出口温度自控系统，结构简单、使用安全，通过调节该加热器出口温度可以直观的控制两台反应器进口温度。利用该装置制作汽油的工艺流程如下：甲醇在进料泵加压后，进入进出物料换热器与MTG反应器出口的高温物料进行换热，将甲醇升温并气化，气化后的甲醇蒸汽再经甲醇加热器进行加温，在温度自控下进入DME反应器进行反应，在此反应中并未将全部甲醇转化为二甲醚，仍有10--20%甲醇未反应，反应后为甲醇、二甲醚、和水的混合物。DME反应器出来的混合物，与4-6倍的循环气进行混合进入MTG反应器进行反应，反应生成汽油、液化石油气和水。反应后的物料，进入进出物料换热器与进料甲醇换热降温，进入气液分离器将气液分离，液相部分为油和水，进入产品罐贮存。气相部分经过冷却水进行降温，降温液化后的介质在高位差下再次流回气液分离器，再次进行分离，未液化的气体一部分作为循环气经循环气压缩机加压后，在循环气加热器的温度自控下再进入MTG反应器打循环；另一部分作为系统背压，在系统压力控制下进行放空处理。本技术中未作特殊说明的构件或装置均为现有技术，本领域技术人员运用的是相关装置的基本功能和原理。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两步反应串联甲醇制汽油的中试装置，其特征在于：包括甲醇进料泵、物料换热器、DME反应器、MTG反应器、甲醇加热器和气液分离器，甲醇进料泵与物料换热器的进料口连接，物料换热器的出料口与甲醇加热器连接，甲醇加热器与DME反应器连接，DME反应器与MTG反应器连接，MTG反应器再与物料换热器的进料口连接；气液分离器的进料口与物料换热器的液相料出料口连接，气液分离器的出料口外接产品贮罐。

【技术特征摘要】
1.一种两步反应串联甲醇制汽油的中试装置，其特征在于：包括甲醇进料泵、物料换热器、DME反应器、MTG反应器、甲醇加热器和气液分离器，甲醇进料泵与物料换热器的进料口连接，物料换热器的出料口与甲醇加热器连接，甲醇加热器与DME反应器连接，DME反应器与MTG反应器连接，MTG反应器再与物料换热器的进料口连接；气液分离器的进料口与物料换热器的液相料出料口连接，气液分离器的出料口外接产品贮罐。2.根据权利要求1所述的两步反应串联甲醇制汽油的中试装置，其特征在于：所述物料换热器的气相出料口外接有气体循环系统，气体循环系统包括依次连接的冷却器、循环气压缩机和循环气加热器，冷却器与物料换热器的气相出料口连接，循环气加热器与MTG反应器连接。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：周光，贾强，郝占全，崔建华，郑忠凯，罗亚琳，
申请(专利权)人：山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山西,14