本实用新型专利技术公开了一种用工业废料生产甲醇汽油调和组分的装置，含乙二醇、丙二醇和丁二醇的副产废料与MTBE或叔丁醇混合预热后在预反应器发生醚化反应，生成乙二醇叔丁基醚、丙二醇叔丁基醚和丁二醇叔丁基醚，反应后的物料进入催化蒸馏塔，未反应的乙二醇、丙二醇和丁二醇与催化蒸馏塔补充的MTBE或叔丁醇进一步发生醚化反应，在反应的同时及时进行分离，打破反应平衡，提高转化率。在催化蒸馏塔的精馏作用下，反应生成的醚化物从塔釜流出，经过与反应器出料换热后送出装置。未反应的MTBE或叔丁醇和反应生成的副产物甲醇或水从塔顶流出，进入副产品分离塔，在分离塔的作用下，甲醇或水从塔底流出，MTBE或叔丁醇从塔顶流出，返回原料罐循环使用。
A device for producing methanol gasoline blending components from industrial waste
【技术实现步骤摘要】
一种用工业废料生产甲醇汽油调和组分的装置
本技术涉及一种用工业废料生产甲醇汽油调和组分的装置，属于煤化工和石油化工
技术介绍
乙二醇是重要的大宗基础化工品，其广泛运用于聚酯制造等行业，我国消费量占全世界50％以上，2017年我国乙二醇进口依存度高达67％，对外依存度一直居高不下，随着我国煤制乙二醇技术的逐渐成熟，我国煤制乙二醇行业快速发展，以煤炭为原料生产乙二醇极大缓解乃至彻底解决了目前国内乙二醇严重依赖进口的供求矛盾。但在煤制乙二醇的生产过程中，会产生一股包含乙二醇、丙二醇、丁二醇等杂醇的废料，按照国家环保要求，只能作为危废处理，目前尚没有较好的回收利用技术和途径。乙二醇叔丁基醚化物、丙二醇叔丁基醚化物和丁二醇叔丁基醚化物均是沸点高、辛烷值高的优异甲醇汽油调和组分，利用煤制乙二醇装置副产废料可以生产甲醇汽油调和组分。然而，目前尚没有利用上述副产肥料的方法和装置。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种用工业废料生产甲醇汽油调和组分的装置，以煤制乙二醇装置产生的副产废料作为原料、采用新型催化蒸馏组件生产甲醇汽油调和组分。采用催化蒸馏技术生产高附加值的甲醇汽油调和组分，为企业解决危废品处理问题的同时，给企业带来巨大的效益。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种用工业废料生产甲醇汽油调和组分的装置，包括依次连接的预热器、预反应器、催化蒸馏塔和分离塔，煤制乙二醇装置产生的副产废料经预热器预热后进入到预反应器中进行预反应得到预反应产物，预反应产物进入到催化蒸馏塔中进行催化蒸馏反应得到甲醇汽油调和组分和副产物，副产物进入到分离塔中进行分离，分离得到的未反应的原料返回至预热器中循环利用，分离得到的甲醇和水送出装置；其特征在于：所述的预热器，设有物料进口和物料出口，其中：物料进口配设有混合器且与混合器的出口相连接，混合器的进口分为两路，一路与提供副产废料的装置相连接，一路与提供MTBE和/或叔丁醇的装置相连接；物料出口与预反应器的进口相连接；所述的预反应器包括预反应器I和预反应器II两台，均为上进下出结构，串联或并联设置，二者之间设有加热器；两台预反应器串联时，预热器内物料依次通过两台预反应器经过预反应后导入催化蒸馏塔内；两台预反应器并联时，预热器内的物料分别通过两台预反应器经过预反应后均导入催化蒸馏塔内；所述的催化蒸馏塔，中上部设有进料口、中下部设有补充进料口，顶部设有副产物出口、底部设有出料口，上部设有回流口I，其中：进料口与预反应器的出口相连接；补充进料口与提供MTBE和/或叔丁醇的装置相连接；副产物出口依次连接有冷却器I和回流罐I，回流罐I的出口分为两路，一路与回流口I相连接，一路与分离塔相连接；出料口连接有冷却器III，冷却器III出口与收集甲醇汽油调和组分的装置相连接；所述的分离塔，中部设有副产物进口、上部设有回流口II，顶部设有MTBE和/或叔丁醇出口，底部设有甲醇和/或水出口，其中：副产物进口与回流罐I的出口相连接；MTBE和/或叔丁醇出口依次连接有冷却器II和回流罐II，回流罐II的出口分为两路，一路与回流口II相连接，一路与提供MTBE和/或叔丁醇的装置相连接；所述的甲醇和/或水出口与收集甲醇和/或水的装置相连接。上述技术方案中，所述的预反应器I的顶部设有进口a、底部设有出口a，所述的预反应器II的顶部设有进口b、底部设有出口b；二者串联设置时，进口a与预反应器的物料出口相连接，出口a与进口b相连接、且二者之间设有所述的加热器，出口b与催化蒸馏塔的进料口相连接；并联设置时，进口a和进口b均能分别与预反应器的物料出口相连接，出口a和出口b均能分别与催化蒸馏塔的进料口相连接。二者之间设有加热器，用于提高第二台预反应器进料温度，提高反应转化率。可以并联操作，在装置运行期间，可以将单台预反应器切出，在线不停车对催化剂进行更换。上述技术方案中，所述的装置还可配设有换热器，换热器设有冷物料进口、冷物料出口、热物料进口、热物料出口，其中：冷物料进口与预反应器的出口相连接；热物料出口与催化蒸馏塔的进料口相连接；热物料进口与催化蒸馏塔的出料口相连接；冷物料出口与冷却器III相连接；经过预反应器预反应形成的产物温度相对较低，作为冷物料，经过催化蒸馏塔催化蒸馏形成的产物相对较高，作为热物料，冷物料从冷物料进口进入、热物料出口流出，热物料从热物料进口进入、冷物料出口流出，冷热交替进行换热，预反应产物经换热温度升高后再导入到催化蒸馏塔中进行反应，催化蒸馏产物经换热温度降低后导入到冷却器III再次降温后导出装置收集产物。上述技术方案中，所述的催化蒸馏塔的底部配设有再沸器I，分离塔的底部配设有再沸器II。上述技术方案中，所述的预反应器I、预反应器II中填充有催化剂A，催化剂A为大孔磺酸型树脂催化剂或分子筛无机酸性催化剂。上述技术方案中，所述的催化蒸馏塔，由上至下包括精馏段、反应段和提馏段，精馏段和提馏段装填有浮阀塔盘或规整填料，反应段装填有催化剂组件；所述的进料口位于反应段的上部，补充进料口位于反应段的下部。上述技术方案中，所述的精馏段和提馏段装填浮阀塔盘时，装填层数为N，40≤N≤60，层间距为400mm-500mm；所述的精馏段和提馏段装填规整填料时，装填段数为N，4≤N≤156，每段高度3-5m。上述技术方案中，所述的催化剂组件，结构与201610537448.6中的催化蒸馏组件相同，组件内的催化剂B颗粒为大孔磺酸型树脂催化剂或分子筛无机酸性催化剂的颗粒。本技术还提供一种用工业废料生产甲醇汽油调和组分的方法，包括以下步骤：(1)预反应：煤制乙二醇装置产生的副产废料包含有乙二醇、丙二醇和丁二醇，将煤制乙二醇装置产生的副产废料、MTBE/叔丁醇分别导入到混合器中进行混合，混合物后的物料经预热器预热至60-80℃后导入到预反应器I中，乙二醇、丙二醇、丁二醇与MTBE/叔丁醇在预反应器I内的催化剂A的作用下进行第一次预反应，生成乙二醇叔丁基醚、丙二醇叔丁基醚和丁二醇叔丁基醚，同时副产甲醇或水；第一次预反应产生的产物经加热器加热至60-80℃后导入预反应器II中在其内的催化剂A的作用下进行第二次预反应，第二次预反应产生的物料由进料口导入到催化蒸馏塔中；两次反应后，乙二醇总转化率达到75％以上，丙二醇转化率65％以上，丁二醇转化率50％以上；(2)催化蒸馏反应：经过两次预反应后产生的物料由进料口导入到催化蒸馏塔中，同时从补充进料口向催化蒸馏塔内补充MTBE/叔丁醇，经过两次预反应后产生的物料与MTBE/叔丁醇在催化蒸馏塔内催化剂B的催化作用下进行醚化反应，生成醚类化合物；在催化蒸馏塔的分离作用下，生成的醚类化合物和未反应的副产废料从塔釜的出料口导出，经冷却器III冷却后送至收集甲醇汽油调和组分的装置中收集目标产品，未反应的MTBE/叔丁醇、副产甲醇/水从塔顶流出，经冷却器I冷却后导入回流罐I中，一部分回流至催化蒸馏塔中，一部分导入分离塔中；经催化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用工业废料生产甲醇汽油调和组分的装置，包括依次连接的预热器、预反应器、催化蒸馏塔和分离塔，煤制乙二醇装置产生的副产废料经预热器预热后进入到预反应器中进行预反应得到预反应产物，预反应产物进入到催化蒸馏塔中进行催化蒸馏反应得到甲醇汽油调和组分和副产物，副产物进入到分离塔中进行分离，分离得到的未反应的原料返回至预热器中循环利用，分离得到的甲醇和水送出装置；其特征在于：/n所述的预热器(1)，设有物料进口和物料出口，其中：物料进口配设有混合器且与混合器的出口相连接，混合器的进口分为两路，一路与提供副产废料的装置相连接，一路与提供MTBE和/或叔丁醇的装置相连接；物料出口与预反应器的进口相连接；/n所述的预反应器包括预反应器I(2)和预反应器II(3)两台，均为上进下出结构，串联或并联设置，二者之间设有加热器(6)；两台预反应器串联时，预热器内物料依次通过两台预反应器经过预反应后导入催化蒸馏塔内；两台预反应器并联时，预热器内的物料分别通过两台预反应器经过预反应后均导入催化蒸馏塔内；/n所述的催化蒸馏塔(4)，中上部设有进料口、中下部设有补充进料口，顶部设有副产物出口、底部设有出料口，上部设有回流口I，其中：进料口与预反应器的出口相连接；补充进料口与提供MTBE和/或叔丁醇的装置相连接；副产物出口依次连接有冷却器I(7)和回流罐I(8)，回流罐I的出口分为两路，一路与回流口I相连接，一路与分离塔(5)相连接；出料口连接有冷却器III(9)，冷却器III出口与收集甲醇汽油调和组分的装置相连接；/n所述的分离塔(5)，中部设有副产物进口、上部设有回流口II，顶部设有MTBE和/或叔丁醇出口，底部设有甲醇和/或水出口，其中：副产物进口与回流罐I(8)的出口相连接；MTBE和/或叔丁醇出口依次连接有冷却器II(10)和回流罐II(11)，回流罐II的出口分为两路，一路与回流口II相连接，一路与提供MTBE和/或叔丁醇的装置相连接；所述的甲醇和/或水出口与收集甲醇和/或水的装置相连接。/n...
【技术特征摘要】
1.一种用工业废料生产甲醇汽油调和组分的装置，包括依次连接的预热器、预反应器、催化蒸馏塔和分离塔，煤制乙二醇装置产生的副产废料经预热器预热后进入到预反应器中进行预反应得到预反应产物，预反应产物进入到催化蒸馏塔中进行催化蒸馏反应得到甲醇汽油调和组分和副产物，副产物进入到分离塔中进行分离，分离得到的未反应的原料返回至预热器中循环利用，分离得到的甲醇和水送出装置；其特征在于：
所述的预热器(1)，设有物料进口和物料出口，其中：物料进口配设有混合器且与混合器的出口相连接，混合器的进口分为两路，一路与提供副产废料的装置相连接，一路与提供MTBE和/或叔丁醇的装置相连接；物料出口与预反应器的进口相连接；
所述的预反应器包括预反应器I(2)和预反应器II(3)两台，均为上进下出结构，串联或并联设置，二者之间设有加热器(6)；两台预反应器串联时，预热器内物料依次通过两台预反应器经过预反应后导入催化蒸馏塔内；两台预反应器并联时，预热器内的物料分别通过两台预反应器经过预反应后均导入催化蒸馏塔内；
所述的催化蒸馏塔(4)，中上部设有进料口、中下部设有补充进料口，顶部设有副产物出口、底部设有出料口，上部设有回流口I，其中：进料口与预反应器的出口相连接；补充进料口与提供MTBE和/或叔丁醇的装置相连接；副产物出口依次连接有冷却器I(7)和回流罐I(8)，回流罐I的出口分为两路，一路与回流口I相连接，一路与分离塔(5)相连接；出料口连接有冷却器III(9)，冷却器III出口与收集甲醇汽油调和组分的装置相连接；
所述的分离塔(5)，中部设有副产物进口、上部设有回流口II，顶部设有MTBE和/或叔丁醇出口，底部设有甲醇和/或水出口，其中：副产物进口与回流罐I(8)的出口相连接；MTBE和/或叔丁醇出口依次连接有冷却器II(10)和回流罐II(11)，回流罐II的出口分为两路，一路与回流口II相连接，一路与提供MTBE和/或叔丁醇的装置相连接；所述的甲醇和/或水出口与收集甲醇和/或水的装置相连接。
2.根据权利要求1所述的用工业废料生产甲醇汽油调和组分的装置，其特征在于：所述的预反应器I(2)的顶部设有进口a、底部设有出口a，所述的预反应器II(3)的顶部设有进口b、底部设有出口b；二者串联设置时，进口a与预反应器的物料出口相连接，出口a与进口b相连接、且二者之间设有所述的加热器(6)，出口b与催化蒸馏塔的进料口相连接；并...
【专利技术属性】
技术研发人员：王磐，葛立军，毛进池，郭为磊，
申请(专利权)人：凯瑞环保科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13
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