一种催化轻汽油醚化装置 |
|||||||
| 申请号 | CN202410029057.8 | 申请日 | 2024-01-05 | 公开(公告)号 | CN117821109A | 公开(公告)日 | 2024-04-05 |
| 申请人 | 东营齐润化工有限公司; | 发明人 | 刘章勇; 李建勇; 许成林; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种催化轻 汽油 醚化装置，涉及石油化工技术领域，包括反应壳，反应壳顶部设置有盖板，盖板底部固定连接有轻汽油储存罐，盖板上还固定连接有多个一级反应组件，盖板上贯穿连接有汽油进料管，轻汽油储存罐外周壁上固定连接有多个 导管 ，导管一端与轻汽油储存罐连通，导管另一端与一级反应组件连通，盖板上还设置有 阀 门 组件，阀门组件用于开闭导管靠近轻汽油储存罐的一端，一级反应组件内设置有甲醇，本发明将醚化、精馏以及萃取组合在一起进行工作，降低了设备体积，且设备整体缩小化后利于实验研究工作的使用，且醚化混合物分多个腔混合，能够降低混合时间，提高生产效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种催化轻汽油醚化装置，包括反应壳(1)，其特征在于：所述反应壳(1)顶部设置有盖板(101)，所述盖板(101)底部固定连接有轻汽油储存罐(102)，所述盖板(101)上还固定连接有多个一级反应组件(2)，所述盖板(101)上贯穿连接有汽油进料管(103)，所述轻汽油储存罐(102)外周壁上固定连接有多个导管(104)，所述导管(104)一端与所述轻汽油储存罐(102)连通，所述导管(104)另一端与所述一级反应组件(2)连通，所述盖板(101)上还设置有阀门组件，所述阀门组件用于开闭导管(104)靠近轻汽油储存罐(102)的一端，所述一级反应组件(2)内设置有甲醇； |
||||||
| 说明书全文 | 一种催化轻汽油醚化装置技术领域[0001] 本发明涉及石油化工技术领域，尤其是涉及一种催化轻汽油醚化装置。 背景技术[0002] 随着环保意识的加强，世界各国对汽油燃烧排放的要求不断提高。汽油中的烯烃含量过高会导致汽油的稳定性较差，影响汽油中氧安定指标，油品容易变色，形成胶质，容易堵塞发动机喷嘴，在发动机进气阀及燃烧室中生成沉积物，并且还会影响汽油的充分燃烧，加剧汽车尾气的排放污染。此外，挥发性较强的烯烃，容易蒸发排放入大气，加速对流层臭氧的生成，形成光化学烟雾，因此降低催化裂化汽油烯烃含量是解决车用汽油烯烃含量高的关键。 [0003] 公开号为CN104560148A的中国专利，公开了一种轻汽油催化精馏醚化装置及工艺，但是该专利中还存在以下问题：1.体积过大，主要用于汽油的批量生产，但是，企业在研发过程中也经常需要对轻汽油催化精馏醚化的过程进行研究，上述设备不适合进行实验研究。2.现有的设备在进行醚化时，醚化混合物直接在一起混合，混合物完全混合需要一定的时间，且在这个过程中，混合物的不均匀接触也容易产生其他副产物，既会造成生产效率降低，也会造成产品质量降低。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种催化轻汽油醚化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0005] 本发明的技术方案是：一种催化轻汽油醚化装置，包括反应壳，所述反应壳顶部设置有盖板，所述盖板底部固定连接有轻汽油储存罐，所述盖板上还固定连接有多个一级反应组件，所述盖板上贯穿连接有汽油进料管，所述轻汽油储存罐外周壁上固定连接有多个导管，所述导管一端与所述轻汽油储存罐连通，所述导管另一端与所述一级反应组件连通，所述盖板上还设置有阀门组件，所述阀门组件用于开闭导管靠近轻汽油储存罐的一端，所述一级反应组件内设置有甲醇； [0006] 所述反应壳底部转动连接有萃取组件，所述反应壳中部具有增大腔，所述增大腔外壳上固定连接有二级进料管，所述二级进料管用于将二级甲醇输入至增大腔中，并使得二级甲醇与一级反应后的产物进一步醚化，且所述增大腔内设置有多个加热板，所述加热板用于提高增大腔内的温度，所述反应壳一侧开设有排气管； [0008] 优选的，所述阀门组件包括第一旋转电机以及密封环板，所述第一旋转电机固定在盖板顶部，所述盖板上开设有第一弧形口，所述盖板上还对称开设有两个第二弧形口，所述汽油进料管贯穿第一弧形口，所述汽油进料管外周壁上固定连接有顶板，所述顶板中间底部与所述第一旋转电机的输出轴固定连接，所述顶板底部对称固定连接有两个连接杆，两个所述连接杆贯穿对应的第二弧形口，且所述连接杆底部与所述密封环板插接，所述顶板与所述汽油进料管固定连接。 [0009] 优选的，所述一级反应组件包括圆筒，所述圆筒与所述盖板固定连接，所述圆筒内设置有甲醇储存腔以及一级反应腔，所述甲醇储存腔内设置有第一密封板，所述甲醇储存腔与所述一级反应腔之间开设有第一连通口，所述第一密封板顶部固定连接有竖杆，所述竖杆顶部固定连接有传动齿轮，所述传动齿轮底部与所述圆筒顶部转动连接，所述顶板外周壁上具有多个传动齿，多个所述传动齿与所述传动齿轮啮合连接，所述第一密封板上具有连接口。 [0010] 优选的，所述一级反应腔内设置有多个隔板，每个所述隔板上均开设有第二连通口，所述一级反应腔内转动连接有传动杆，所述传动杆贯穿多个隔板，所述传动杆外周壁上固定连接有多个第二密封板，所述一级反应腔与多个导管均连通，所述萃取组件顶部固定连接有传动组件，所述萃取组件通过传动组件用于带动多个传动杆进行自转。 [0011] 优选的，所述传动杆外周壁上还固定连接有多个搅拌杆。 [0012] 优选的，所述传动组件包括环壁以及圆环，所述环壁底部与所述萃取组件顶部固定连接，所述圆环内周壁与所述环壁顶部固定连接，所述传动杆底部固定连接有联动齿轮，所述圆环外周壁上具有多个联动齿，所述联动齿与所述联动齿轮啮合连接。 [0013] 优选的，所述环壁外周壁上还固定连接有搅拌叶。 [0014] 优选的，所述萃取组件包括萃取筒，所述萃取筒顶部与所述环壁固定连接，所述萃取筒上开设有多个萃取进料口，所述萃取进料口内设置有电磁阀，所述萃取筒外周壁具有锥形环托，所述锥形环托与增大腔底部内壁抵触。 [0015] 优选的，所述萃取筒底部固定连接有排料管，所述排料管由内部设置的电磁阀控制开闭，所述萃取筒顶部转动连接有进水管，所述进水管另一端穿出反应壳。 [0016] 优选的，所述驱动组件包括第二旋转电机，所述排料管外周壁固定连接有第一旋转齿轮，所述第二旋转电机输出轴上固定连接有第二旋转齿轮，所述第一旋转齿轮与所述第二旋转齿轮啮合连接，所述第二旋转电机底部与所述底板固定连接。 [0017] 本发明通过改进在此提供一种催化轻汽油醚化装置，与现有技术相比，具有如下改进及优点： [0018] 其一：本发明通过控制顶板的旋转角度，能够控制导管以及第一连通口打开的口径，从而调节甲醇以及轻汽油的进料速度，可更具实际情况进行有效调节，实现精准控制。 [0019] 其二：本发明多个隔板将一级反应腔分割成多个醚化反应空间，在保证整体醚化量不变的情况下，将醚化混合物分隔，从而进行醚化反应，提高醚化反应效率以及醚化反应的均匀性。 [0020] 其三：本发明在一级醚化后的产物掉入至增大腔内的时候，环壁的旋转能够带动搅拌叶旋转，从而对增大腔中进行精馏的混合物进行搅拌，提高精馏效果。 [0022] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0023] 图1为本发明中的整体立体结构示意图； [0024] 图2为本发明中的整体剖视示意图； [0025] 图3为本发明中顶板以及连接杆剖视示意图； [0026] 图4为图2中的部分结构示意图； [0027] 图5为图4中的A处放大图； [0028] 图6为本发明中第一密封板以及第一连通口俯视示意图； [0029] 图7为图4中的B处放大图； [0030] 图8为本发明隔板以及第二密封板俯视示意图； [0031] 图9为本发明中萃取组件剖视示意图。 [0032] 图中：1、反应壳；101、盖板；102、轻汽油储存罐；103、汽油进料管；104、导管；105、底板；2、一级反应组件；201、圆筒；202、甲醇储存腔；203、一级反应腔；204、第一密封板；205、第一连通口；206、竖杆；207、传动齿轮；208、隔板；209、第二连通口；210、传动杆；211、第二密封板；212、搅拌杆；3、萃取组件；301、萃取筒；302、萃取进料口；303、锥形环托；304、排料管；305、进水管；306、第二旋转电机；307、第一旋转齿轮；308、第二旋转齿轮；4、增大腔；401、密封环板；402、第一弧形口；403、第二弧形口；404、顶板；405、连接杆；406、二级进料管；407、排气管；5、环壁；501、圆环；502、联动齿轮；503、搅拌叶；6、连接口；7、第一旋转电机。 具体实施方式[0033] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 [0034] 通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。 [0035] 基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0036] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。 [0037] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0038] 如图1‑图9所示，本发明实施例提供了一种催化轻汽油醚化装置，包括反应壳1，反应壳1顶部设置有盖板101，盖板101底部固定连接有轻汽油储存罐102，盖板101上还固定连接有多个一级反应组件2，盖板101上贯穿连接有汽油进料管103，轻汽油储存罐102外周壁上固定连接有多个导管104，导管104一端与轻汽油储存罐102连通，导管104另一端与一级反应组件2连通，盖板101上还设置有阀门组件，阀门组件用于开闭导管104靠近轻汽油储存罐102的一端，一级反应组件2内设置有甲醇； [0039] 反应壳1底部转动连接有萃取组件3，反应壳1中部具有增大腔4，增大腔4外壳上固定连接有二级进料管406，二级进料管406用于将二级甲醇输入至增大腔4中，并使得二级甲醇与一级反应后的产物进一步醚化，且增大腔4内设置有多个加热板，加热板用于提高增大腔4内的温度，反应壳1一侧开设有排气管407； [0040] 萃取组件3用于接收醚化后的二级产物，并对二级产物进行萃取，反应壳1底部固定连接有底板105，底板105上固定连接有驱动组件，驱动组件用于控制萃取组件3进行自转。 [0041] 具体的：阀门组件打开导管104，使得轻汽油沿多个导管104流入至一级反应组件2中，并与一级反应组件2中的甲醇进行醚化反应； [0042] 反应后的一级产物流入至增大腔4中，通过二级进料管406，加入新的二级甲醇，然后进行二次醚化反应，并同时在增大腔4高温的环境中进行精馏反应，精馏后的气体由排气管407排出，二级液体产物流入至萃取组件3中，进行萃取反应，本发明将醚化、精馏以及萃取组合在一起进行工作，降低了设备体积，且设备整体缩小化后利于实验研究工作的使用，且醚化混合物分多个腔混合，能够降低混合时间，提高生产效率。 [0043] 阀门组件包括第一旋转电机7以及密封环板401，第一旋转电机7固定在盖板101顶部，盖板101上开设有第一弧形口402，盖板101上还对称开设有两个第二弧形口403，汽油进料管103贯穿第一弧形口402，汽油进料管103外周壁上固定连接有顶板404，顶板404中间底部与第一旋转电机7的输出轴固定连接，顶板404底部对称固定连接有两个连接杆405，两个连接杆405贯穿对应的第二弧形口403，且连接杆405底部与密封环板401插接，顶板404与汽油进料管103固定连接。 [0044] 一级反应组件2包括圆筒201，圆筒201与盖板101固定连接，圆筒201内设置有甲醇储存腔202以及一级反应腔203，甲醇储存腔202内设置有第一密封板204，甲醇储存腔202与一级反应腔203之间开设有第一连通口205，第一密封板204顶部固定连接有竖杆206，竖杆206顶部固定连接有传动齿轮207，传动齿轮207底部与圆筒201顶部转动连接，顶板404外周壁上具有多个传动齿，多个传动齿与传动齿轮207啮合连接,第一密封板204上具有连接口 6。 [0045] 具体的：第一旋转电机7带动顶板404旋转，顶板404通过两个连接杆405带动密封环板401旋转，使得密封环板401中的通口与导管104连通，从而导管104打开，从而使得轻汽油能够沿着导管104流入至一级反应腔203内，并且顶板404旋转的时候，顶板404通过传动齿以及传动齿轮207的啮合效果，能够带动多个传动齿轮207旋转，从而通过竖杆206带动第一密封板204旋转，从而打开第一连通口205，使得甲醇储存腔202内的甲醇能够向下流入至下方的一级反应腔203内，从而使得甲醇与轻汽油接触进行醚化反应； [0046] 且通过控制顶板404的旋转角度，能够控制导管104以及第一连通口205打开的口径，从而调节甲醇以及轻汽油的进料速度，可更具实际情况进行有效调节，实现精准控制。 [0047] 一级反应腔203内设置有多个隔板208，每个隔板208上均开设有第二连通口209，一级反应腔203内转动连接有传动杆210，传动杆210贯穿多个隔板208，传动杆210外周壁上固定连接有多个第二密封板211，一级反应腔203与多个导管104均连通，萃取组件3顶部固定连接有传动组件，萃取组件3通过传动组件用于带动多个传动杆210进行自转。 [0048] 具体的：多个隔板208将一级反应腔203分割成多个醚化反应空间，在保证整体醚化量不变的情况下，将醚化混合物分隔，从而进行醚化反应，提高醚化反应效率以及醚化反应的均匀性； [0049] 萃取组件3在带动传动杆210自转的时候，传动杆210能够带动第二密封板211旋转，使得第二连通口209间歇性的打开，从而上述醚化反应空间内的醚化混合物能够间歇性向下掉落，确保甲醇与轻汽油混合均匀且能够进行转移。 [0050] 传动杆210外周壁上还固定连接有多个搅拌杆212，通过搅拌杆212能够提高搅拌效率，提升醚化反应的速率以及均匀性。 [0051] 传动组件包括环壁5以及圆环501，环壁5底部与萃取组件3顶部固定连接，圆环501内周壁与环壁5顶部固定连接，传动杆210底部固定连接有联动齿轮502，圆环501外周壁上具有多个联动齿，联动齿与联动齿轮502啮合连接。 [0052] 环壁5外周壁上还固定连接有搅拌叶503。 [0053] 具体的：萃取组件3旋转并带动环壁5以及圆环501旋转，圆环501通过联动齿轮502带动传动杆210实现自转； [0054] 且在一级醚化后的产物掉入至增大腔4内的时候，环壁5的旋转能够带动搅拌叶503旋转，从而对增大腔4中进行精馏的混合物进行搅拌，提高精馏效果。 [0055] 萃取组件3包括萃取筒301，萃取筒301顶部与环壁5固定连接，萃取筒301上开设有多个萃取进料口302，萃取进料口302内设置有电磁阀，萃取筒301外周壁具有锥形环托303，锥形环托303与增大腔4底部内壁抵触，锥形环托303用于引导精馏后的液体，并使得液体沿萃取进料口302进入至萃取筒301中。 [0056] 萃取筒301底部固定连接有排料管304，排料管304由内部设置的电磁阀控制开闭，萃取筒301顶部转动连接有进水管305，进水管305另一端穿出反应壳1。 [0057] 具体的：当增大腔4内的混合物完成精馏操作之后，打开萃取进料口302，二级产物进入至萃取筒301内，同时驱动组件带动萃取筒301旋转，进水管305用于将水送入至萃取筒301内，使得二级产物与水进行混合，在旋转搅拌的作用下进行萃取作业，完成萃取之后的产物通过排料管304进行分层排放； [0058] 其中，在进行萃取作业的时候，可以将萃取进料口302关闭，而一级醚化的后一级产物能够继续流入至增大腔4内，进行精馏作业，从而实现醚化、精馏以及萃取的同时作业，实现流水线式的轻汽油醚化作业。 [0059] 驱动组件包括第二旋转电机306，排料管304外周壁固定连接有第一旋转齿轮307，第二旋转电机306输出轴上固定连接有第二旋转齿轮308，第一旋转齿轮307与第二旋转齿轮308啮合连接，第二旋转电机306底部与底板105固定连接，第二旋转电机306通过第一旋转齿轮307以及第二旋转齿轮308的啮合效果，带动排料管304以及萃取筒301旋转。 [0060] 工作原理：第一旋转电机7带动顶板404旋转，顶板404通过两个连接杆405带动密封环板401旋转，从而使得导管104打开，从而使得轻汽油能够沿着导管104流入至一级反应腔203内，并且顶板404旋转的时候，顶板404通过传动齿以及传动齿轮207的啮合效果，能够带动多个传动齿轮207旋转，从而通过竖杆206带动第一密封板204旋转，从而打开第一连通口205，使得甲醇储存腔202内的甲醇能够向下流入至下方的一级反应腔203内，从而使得甲醇与轻汽油接触进行醚化反应； [0061] 反应后的一级产物流入至增大腔4中，通过二级进料管406，加入新的二级甲醇，然后进行二次醚化反应，并同时在增大腔4高温的环境中进行精馏反应，精馏后的气体由排气管407排出，且在一级醚化后的产物掉入至增大腔4内的时候，环壁5的旋转能够带动搅拌叶503旋转，从而对增大腔4中进行精馏的混合物进行搅拌，提高精馏效果； [0062] 当增大腔4内的混合物完成精馏操作之后，打开萃取进料口302，二级产物进入至萃取筒301内，同时驱动组件带动萃取筒301旋转，进水管305用于将水送入至萃取筒301内，使得二级产物与水进行混合，在旋转搅拌的作用下进行萃取作业，完成萃取之后的产物通过排料管304进行分层排放，本发明将醚化、精馏以及萃取组合在一起进行工作，降低了设备体积，且设备整体缩小化后利于实验研究工作的使用，且醚化混合物分多个腔混合，能够降低混合时间，提高生产效率。。 [0063] 上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 |
||||||
