本发明专利技术公开了一种分子筛催化合成车用大比例甲醇汽油生产工艺及装置，该生产工艺是创新的工业装置型、环保、安全、节能的车用甲醇汽油连续清洁生产工艺，新工艺设计的生产装置将冷凝、冷却与原料预热设计为一起化的冷却/预热装置，回收利用反应产物的余热，节能又较少使用冷却、加热介质，工艺简捷，无“三废”排放。新工艺推广应用，将使车用甲醇汽油生产中甲醇的替代比例大幅提高(甲醇替代石油汽油的比例仅和成品油的标号有关)，使甲醇汽油的生产连续化、规范化，提高质量、降低成本、增加效益、实现工业化绿色清洁生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新能源生产
，涉及一种甲醇汽油生产工艺，尤其是一种分子筛催化合成车用大比例甲醇汽油生产工艺及装置。
技术介绍
近年来，面对严峻的能源形势，国家确立了以煤为基础，多元化发展，重点发展醇醚燃料的替代能源发展方针。甲醇燃料被国家发改委确定为今后20 30年过渡性车用替代燃料。国家标准化管理委员会2009年5月颁布了《车用燃料甲醇》标准(GB/T 23510-2009)，于2009年11月1日起实施；2009年7月颁布了《车用甲醇汽油(M85)》标准 (GB/T23799-2009)，于2009年12月1日起实施。两个标准是甲醇从化工产品向燃料转变的合法依据，使甲醇作为车用燃料正式得到市场准入许可，车用甲醇燃料在国内开始从示范推广和区域推广走向实质性全面推广使用。甲醇是一种单碳、化学性质活泼的极性有机化合物。是Cl化学的主角之一，能参与醚化、甲基化、酯化、胺化、缩合聚合等多种化学反应。是多种有机产品的主要生产原料。目前，在车用甲醇燃料推广应用中，M系列车用甲醇汽油为首推。M系列甲醇汽油有不用改装汽车发动机使用的变性甲醇燃料(燃料适应车)和需要改装汽车发动机使用的甲醇燃料(车适应燃料)两大类。不需要改装汽车发动机使用的变性甲醇燃料，目前基本上都是采用“添加剂法”，即用“变性添加剂”对甲醇进行“变性”；把甲醇、“变性添加剂”和车用石油汽油混合调配制成车用甲醇汽油；技术比较成熟的是低比例甲醇汽油。其中认为成熟和示范推广的主要是M15及其以下的甲醇汽油，其用甲醇替代汽油的比例较低，经济效益有限，市场推广效果不理想。M15以上的M20、M25等甲醇汽油，则因为混溶性能差、动力降低严重等原因，尚未推广应用。实际上M15的市场表现也普遍存在混溶性能差、动力降低、质量不稳定等问题。M85、M100甲醇替代汽油比例高，但需要改装汽车发动机，推广应用受到的限制较大。中高比例、不需对发动机进行改装直接替代汽油使用的甲醇汽油，成为市场关注白勺 ^^ ； ^^ O
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种分子筛催化合成车用大比例甲醇汽油生产工艺，该工艺生产的车用甲醇汽油在保持甲醇燃料良好的清洁性等优点的同时，在理化性能等方面能最大限度的接近车用汽油现行质量标准规定的各项技术指标， 以确保其各种理化性能能更好地满足车用汽油要求，使之在燃烧性能、动力性能等各方面能与现行石油汽油基本保持一致，更好适用现行发动机使用，便于其推广应用。本专利技术的目的是通过以下技术方案来解决的该种分子筛催化合成车用大比例甲醇汽油生产工艺，包括以下步骤1)首先将甲醇进行预热至40 65°C ；2)然后在甲醇中加入质量比为5% 10%的催化助剂并进行加热汽化，将汽化后的气体在ZSM-5分子筛固定床中进行甲醇改性反应，得到催化改性甲醇；所述催化助剂由质量比为67%的异丁醛、11%的丁烯酮和22%的仲辛醇组成；3)使步骤2)得到的催化改性甲醇、预热后的基础油以及合成助剂在分子筛固定床中进行合成反应，得到汽液混合物；其中，所述基础油预热温度为30 45°C ；所述合成助剂的加入量以质量比计为5% 10%，该合成助剂由质量比为33%&ZDDP、34%&BHT、 33%的聚异丁烯基酰胺异辛酯组成；4)将步骤3)的汽液混合物进行冷凝冷却至环境温度，得到成品甲醇汽油。进一步，以上工艺中采用反应余热对所述甲醇和基础油分别进行预热。上述基础油是石油烃类廉价资源。上述步骤3)中，改性甲醇的用量为当生产的成品甲醇汽油相当于93#汽油时，加入的改性甲醇的质量百分比为30% ；当生产的成品甲醇汽油相当于97#汽油时，加入的改性甲醇的质量百分比为50% ；当生产的成品甲醇汽油为M85车用甲醇汽油时，加入的改性甲醇的质量百分比为100%。根据以上的生产工艺，本专利技术还提出一种用于分子筛催化合成车用大比例甲醇汽油生产装置，包括加热器、甲醇改性分子筛催化反应器、计量槽A、计量槽B、甲醇汽油合成反应器、冷凝器、冷却器和冷却接收罐；所述加热器的进料口通过进料泵和所述甲醇改性分子筛催化反应器底部的出料口连接，所述加热器顶侧设有出汽口，出汽口通过管道连接至所述甲醇改性分子筛催化反应器底部汽化段的进汽口 ；所述甲醇改性分子筛催化反应器的顶部出口通过管道与所述甲醇汽油合成反应器的顶部进口连接；甲醇汽油合成反应器的底部出口通过管道与所述冷凝器的壳程进口连接；冷凝器的壳程出口通过管道连接至所述冷却器的壳程进口 ；所述冷却器的壳程出口通过管道连接至所述冷却接收罐的物料入口 ； 所述冷凝器的管程入口通过管道连接有甲醇计量输送泵，其管程出口通过管道连接至甲醇改性分子筛催化反应器底部汽化段的改性甲醇原料进口，冷凝器的管程出口的管道上还连接有计量槽A，所述计量槽A通过比例泵A向冷凝器的管程出口管道内比例输入催化改性助剂；所述冷却器的管程入口通过管道连接有基础油计量输送泵，其管程出口通过管道连接至甲醇汽油合成反应器的基础油入口，基础油入口接管与合成反应器内基础油分布器连接；所述计量槽B的下部出口连接有比例泵B，比例泵B的出口通过管道连接至甲醇汽油合成反应器顶部的催化合成助剂分布器接口。上述甲醇改性分子筛催化反应器由裙座、上下封头和器体组成，其器体包括底部的汽化段、中部的分子筛催化段和上部的改性甲醇汽引出段。上述甲醇汽油合成反应器由支座、上下封头和器体组成，所述器体包括下部的分子筛催化段和上部的进料分布接触段，进料分布接触段设有催化合成助剂分布器和基础油分布器。本专利技术的具有以下有益效果(1)本专利技术的生产工艺能够采用工业装置型连续化生产，产品质量稳定。(2)本专利技术选用高效分子筛催化剂、采用环保节能设计，工艺条件温和、安全、环保、生产中无“三废”排放，符合绿色环保清洁生产条件。(3)本专利技术的合成汽油产品在保持甲醇燃料的良好清洁性等优点的同时，克服了甲醇燃料不适应车用的各种性能缺陷，产品具有可靠的抗爆性、良好的稳定性、适当的蒸发性、较好的洁净性、无腐蚀性，是一种优质清洁无污染的车用汽油。(4)本专利技术的合成汽油产品性能完全达到相应标号汽油标准，可单独使用，也可与传统汽油以任意比例掺混、替代使用。可利用现有汽油储存、保管、输配、充加网络，对油品的运输贮存经营具有重要经济意义和方便性。(5)本专利技术的合成汽油产品的甲醇替代汽油比例高、而且汽车使用无需改装发动机，便于广泛推广使用。(6)本专利技术的合成汽油产品实现了工业化连续化生产，制造技术成熟、原料及生产成本低廉，设备费用和建设投资少、建设周期短、经济效益显著、见效快。附图说明图1为本专利技术的生产工艺的流程图；图2为本专利技术的生产装置示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细描述参见图1，本专利技术的分子筛催化合成车用大比例甲醇汽油生产工艺，包括以下步骤1)首先将甲醇预热至40 65°C。2)然后在甲醇中加入质量比为5% 10%的催化助剂并进行加热汽化，将汽化后的气体在ZSM-5分子筛固定床中进行甲醇改性反应，得到催化改性甲醇；其中加入的催化助剂由质量比为67%的异丁醛、11%的丁烯酮和22%的仲辛醇组成。3)使步骤2)得到的催化改性甲醇、预热后的基础油以及合成助剂在分子筛固定床中进行合成反应，得到汽液混合物；其中，基础本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种分子筛催化合成车用大比例甲醇汽油生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：１）首先将甲醇进行预热至４０～６５℃；２）然后在甲醇中加入质量比为５％～１０％的催化助剂并进行加热汽化，将汽化后的气体在ＺＳＭ－５分子筛固定床中进行甲醇改性反应，得到催化改性甲醇；所述催化助剂由质量比为６７％的异丁醛、１１％的丁烯酮和２２％的仲辛醇组成；３）使步骤２）得到的催化改性甲醇、预热后的基础油以及合成助剂在分子筛固定床中进行合成反应，得到汽液混合物；其中，所述基础油预热温度为３０～４５℃；所述合成助剂的加入量以质量比计为５％～１０％，该合成助剂由质量比为３３％的ＺＤＤＰ、３４％的ＢＨＴ、３３％的聚异丁烯基酰胺异辛酯组成；４）将步骤３）的汽液混合物进行冷凝冷却至环境温度，得到成品甲醇汽油。
【技术特征摘要】
1.一种分子筛催化合成车用大比例甲醇汽油生产工艺，其特征在于，包括以下步骤1)首先将甲醇进行预热至40 65°C；2)然后在甲醇中加入质量比为5% 10%的催化助剂并进行加热汽化，将汽化后的气体在ZSM-5分子筛固定床中进行甲醇改性反应，得到催化改性甲醇；所述催化助剂由质量比为67%的异丁醛、11%的丁烯酮和22%的仲辛醇组成；3)使步骤2)得到的催化改性甲醇、预热后的基础油以及合成助剂在分子筛固定床中进行合成反应，得到汽液混合物；其中，所述基础油预热温度为30 45°C;所述合成助剂的加入量以质量比计为5% 10%，该合成助剂由质量比为33%&ZDDP、34%&BHT、33%m 聚异丁烯基酰胺异辛酯组成；4)将步骤3)的汽液混合物进行冷凝冷却至环境温度，得到成品甲醇汽油。2.根据权利要求1所述的大比例甲醇汽油生产工艺，其特征在于，采用反应余热对所述甲醇和基础油分别进行预热。3.根据权利要求1所述的大比例甲醇汽油生产工艺，其特征在于，所述基础油是石油烃类。4.根据权利要求1所述的大比例甲醇汽油生产工艺，其特征在于，步骤3)中，改性甲醇的用量为当生产的成品甲醇汽油相当于93#汽油时，加入的改性甲醇的质量百分比为 30% ；当生产的成品甲醇汽油相当于97#汽油时，加入的改性甲醇的质量百分比为50% ；当生产的成品甲醇汽油为M85车用甲醇汽油时，加入的改性甲醇的质量百分比为100%。5.一种分子筛催化合成车用大比例甲醇汽油生产装置，其特征在于，包括加热器、甲醇改性分子筛催化反应器、计量槽A、计量槽B、甲醇汽油合成反应器、冷凝器、冷却器和冷却接收罐；所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志敏，高忠权，
申请(专利权)人：西安聚德新能源技术有限公司，刘志敏，
类型：发明
国别省市：87
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