一种甲醇燃料催化改性生产工艺制造技术

一种甲醇燃料催化改性生产工艺，是将甲醇燃料闪蒸后获得轻质组分和重质组分，并将其中至少一种进入催化反应器中催化改性，再混合后得到催化改性甲醇燃料。本发明专利技术的甲醇燃料包括按任意比例调配的甲醇汽油、甲醇柴油或甲醇润滑油。本发明专利技术通过催化反应改变了甲醇燃料的内部组成，降低了低比例甲醇燃料的饱和蒸汽压，避免了使用过程中的气阻现象，解决了高比例甲醇燃料在冬季的冷启动问题，提高甲醇汽油的辛烷值２～３个，降低甲醇柴油的十六烷值５～９个，改善了甲醇燃料的油品品质和动力属性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及甲醇燃料改性
，具体涉及一种通过催化反应来改变甲 醇燃料内部组成的催化改性生产工艺。
技术介绍
大力发展替代能源是保障国家安全、减轻石油进口压力、缓解资源环境约 東的一项重大举措。经过多年的实践证明，在多种车用替代燃料中，甲醇燃料 原料广泛、技术成熟、经济可行、环境友好、安全可靠、前景广阔，是适合我 国国情的新型替代能源。实现甲醇燃料的大规模产业化推广和应用将对调整我 国能源产业结构、促进资源综合利用、改善生态环境、实现循环经济具有重要 的推动作用。甲醇燃料主要是由工业甲醇与现有成品油按一定比例通过一定的调配工艺 混合而成。需强调的是，工业甲醇在未使用任何添加剂的情况下，按照一定比 例与成品油直接调配将会产生甲醇燃料使用过程中互溶性较差、高温季节行车 过程中易发生气阻、腐蚀性、低温启动困难、动力性不好等问题。解决这些问 题的一般做法是通过添加复合添加剂，按照一定调配方法对甲醇燃料进行改性 调变。我国的一些甲醇燃料调配厂家已经对甲醇燃料的动力性、经济性、环保 性、安全性及毒性、溶胀腐蚀性等问题进行了多方位、综合性的研究试验，并 且研制出了具有国内领先水平的甲醇汽油复合添加剂，开发了气阻抑制剂、腐 蚀抑制剂、助溶剂等特殊功能添加剂。在目前的竟争态势下，添加剂的组成配 比和调配方法成为甲醇燃料生产企业的核心技术。然而，这些技术也具有一定的局限性。首先，生产甲醇燃料的原料油组成 和来源复杂，不易控制。这样就给甲醇燃料产品的稳定性带来影响。至今为止 还没有一种稳定的添加剂配方能够使不同类型的成品油与甲醇调配后具有稳定 的车用性能。因此，为了使甲醇燃料产品，特别是低比例产品的各项指标能够接近现有成品油，最终优化后的甲醇燃料中可能包含了具有不同添加目的的添 加剂；第二，由于添加剂往往不仅仅限于一般的C、 H、 0物质，添加剂本身元素的多样性也为甲醇燃料燃烧后的尾气治理带来新的问题；第三，对于不同目 的的添加剂之间的相互作用也经常有欠考虑；第四，添加剂改性效果与经济性用量之间存在矛盾。甲醇燃料的添加剂技术局限性将会一定程度上影响到甲醇 燃料的产品质量和经济性。基于以上考虑，甲醇燃料要想在产品质量上进行改进，必须要通过立足于 自身内部组分的改变来消除或减缓甲醇与成品油调配后存在的一些问题，而实 现这一过程的技术选择只能是通过催化剂改性的方法来实现。这样，通过增加 催化改性的固定设备投资和阶段性的催化剂更换费用来替代现有的持续性按比 例的添加剂消耗，这在一定程度上降低了甲醇燃料生产厂家在添加剂原料购买 环节上的供应链风险。对于甲醇燃料的催化改性可以分为两种方法，第一种是催化改性过程在甲 醇燃料调配以前实现，可以对汽油组分的一些关键指标(如饱和蒸汽压、辛烷值等)进行提前预见性的微调后再与甲醇进行简单调配；这样的催化改性过程可以 直接在石油加工冶炼厂辅助进行，以与现有的甲醇燃料调配企业的生产模式相 适应，但这种方法对原有生产过程中的弊端不能彻底消除。第二种方法是将甲 醇按一定比例与成品油直接混合后再进行催化剂改性生产，该过程的主要优点 是可以充分利用甲醇在甲醇燃料中的主体地位，进行一些与甲醇有关的技术反 应路线来调节甲醇在油品中组成，依此来控制甲醇燃料最终的产品品质。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种通过催化反应来改变甲醇燃料内部组成，以适应 行车过程各项指标的甲醇燃料催化改性生产工艺，从而解决现有甲醇燃料使用 过程中的一些共性问题。本专利技术中涉及的甲醇燃料主要为甲醇与成品汽油、成品柴油和现有润滑油6按任意比例调配后的甲醇汽油、甲醇柴油或甲醇润滑油。本专利技术的甲醇燃料催化改性生产工艺是首先将甲醇燃料经过一定温度下的 闪蒸后获得轻质组分和重质组分两种油品，接着将闪蒸塔顶部的轻质组分和闪 蒸塔底部的重质组分中的至少一种进入催化反应器中进行催化改性，然后将改 性后的两路油品汇合进行管道混合后得到催化改性甲醇燃料。甲醇燃料闪蒸温度的确定是依据在甲醇燃料应用过程中出现问题起主要作 用馏分的沸点范围来确定的。一般情况下，M15甲醇汽油是为了抑制高温导致的饱和蒸汽压升高问题而进 行催化改性，需要将M15甲醇汽油在夏季发动机内部和输油管路常见的高温范 围50~80°C、即油品挥发性最大的温度条件下，对易挥发组分进行闪蒸分离； 为了提高M85甲醇汽油的低温冷启动性能，需要闪蒸分离M85甲醇汽油中高于 70~100°C的重质馏分进行催化改性；因此，确定甲醇汽油的闪蒸温度为50 ~ 100。C。为了抑制低比例甲醇柴油在夏季可能出现的气阻问题和其他油品相容性不 好的问题，需要闪蒸出温度为140~180°C的轻质组分进行催化改性，因此，确 定甲醇柴油的闪蒸温度为140~180°C。甲醇润滑油可根据润滑油品质和使用目的的不同，将闪蒸温度设定为70 ~ 120。C。本专利技术所述的催化反应器包括固定床反应器、流化床反应器、浆态床反应 器、膜反应器等现有的各种反应器类型。其中，对于顶部轻质组分的催化改性使用的催化剂可以是用于费托合成过 程的Fe系或Co系催化剂、甲醇制MTBE过程催化剂、芳烃烷基化催化剂，也可以是其他常见的负载型固体酸、固体超强酸催化剂；对于底部重质组分的改性 催化剂可以使用现有工业催化裂化和催化重整催化剂，也可以使用这两类催化 剂的改性产品。顶部轻质组分改性和底部重质组分改性催化过程的反应空速一7般为200 ~ 2000h—、反应温度为200 ~ 500°C，反应压力l 3MPa。进一步地，将闪蒸塔顶部轻质组分进行催化改性，改性后的油品与闪蒸塔 底部重质组分进行混合的甲醇燃料生产方法包括以下步骤1) 将成品原料油注入甲醇燃料储槽中，然后按照调配比例加入甲醇混合均匀；2) 将调配好的甲醇燃料经由进料阀控制，由计量泵提供给后段以恒定的流 量，经过恒温加热器使轻质组分气化，经过减压阀，进入闪蒸塔进行分离；3) 分离后的重质组分从下部经液体流量计、调节阀进入冷凝器冷却；4) 分离后的轻质组分通过缓冲罐，被压缩机加压后，通过流量计进入催化 反应器进行催化改性；5) 改性后的轻质组分通过冷凝器冷凝后，通过截止闽与重质组分混合，一 起进入甲醇燃料产品储槽。将闪蒸塔底部重质组分进行催化改性，改性后的油品与闪蒸塔顶部轻质组 分进行混合的甲醇燃料生产方法包括以下步骤1) 将成品原料油注入甲醇燃料储槽中，然后按照调配比例加入甲醇混合均匀；2) 将调配好的甲醇燃料经由进料阀控制，由计量泵提供给后段以恒定的流 量，经过恒温加热器使轻质组分气化，经过减压闽，进入闪蒸塔进行分离；3) 分离后的轻质组分从上部经液体流量计、调节闽进入冷凝器冷却；4) 分离后的重质组分通过缓冲罐，被压缩机加压后，通过流量计进入催化 反应器进行催化改性；5) 改性后的重质组分通过冷凝器冷凝后，通过截止阀与轻质组分混合，一 起进入甲醇燃料产品储槽。同时将闪蒸塔顶部轻质组分与底部重质组分进行催化改性，改性后的油品 进行混合的甲醇燃料生产方法包括以下步骤1) 将成品原料油注入甲醇燃料储槽中，然后按照调配比例加入甲醇混合均匀；2) 将调配好的甲醇燃料经由进料阀控制，由计量泵提供给后段以恒定的流量，经过恒温加热器使轻质组分气化，经过减压阀，进入闪蒸塔进行分离；3) 分离后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇燃料催化改性生产工艺，是将甲醇燃料闪蒸后获得轻质组分和重质组分两种油品，将闪蒸塔顶部的轻质组分和闪蒸塔底部的重质组分中的至少一种进入催化反应器中进行催化改性，改性后的两路油品汇合进行管道混合后得到催化改性甲醇燃料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾广信，吴耀曲，孙茂华，李京生，范愉快，陶涛，
申请(专利权)人：山西华顿实业有限公司，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]