一种甲醇制油的节能控温换热设备的制作方法

本实用新型涉及化工换热及温度控制技术领域，尤其涉及到一种甲醇制油的节能控温换热设备。

背景技术：

在石油和化学工业生产中，温度的稳定直接影响化学反应能否顺利进行，以及最终产品的质量和收率。

在甲醇制油工艺过程中，甲醇与循环气以稳定的温度进入反应器，是影响产品质量和收率的关键因素之一，因此需要为其设计有效的温度控制系统。

传统的控温方式，是通过强制降温或加热来实现需要的温度，能耗高，升降温速度慢。本实用新型通过对换热器换热量的控制，实现稳定控温，并且余热回收利用，达到节能减排的效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种将高温产物与低温甲醇和循环气换热，控制和调节甲醇制油过程中循环气与甲醇的温度，以使甲醇制油反应稳定顺利进行，并将余热回收利用的一种甲醇制油的节能控温换热设备。

本实用新型是通过如下方式实现的：一种甲醇制油的节能控温换热设备，其特征在于：包括反应器4、甲醇预热3、余热回收热水炉13、板式换热器21；所述反应器4上设有用于测量反应器4的甲醇进料口温度的第二热电偶19和用于测量反应器4的循环气进料口温度的第一热电偶18；所述反应器4的出料口与板式换热器21相连；所述甲醇预热器3和余热回收热水炉13并联，其并联的共同管道上设有第二气动阀11；所述板式换热器21的出料口分别与反应器4上的循环气进料口和第二气动阀11所在的连接甲醇预热器3和余热回收热水炉13的共同管道相连；所述甲醇预热器3的出料口与反应器4上的甲醇进料口相连；所述第二气动阀11、第一热电偶18、第二热电偶19与工控机22相连。

进一步的，所述第二气动阀11后设置有第二气体流量计12；所述第二气体流量计12与工控机22相连。

进一步的，所述余热回收热水炉13上设有第三热电偶20、冷水进水阀门14、热水出水管15；所述余热回收热水炉13的出料口与冷凝器16相连；所述第三热电偶20、冷水进水阀门14与工控机22相连。

进一步的，所述甲醇预热器3的进料口依次连接甲醇加量泵2和甲醇储罐1。

进一步的，所述甲醇预热器3、余热回收热水炉13与冷凝器16相连；所述冷凝器16上连接有油水分离器17和循环气贮气柜5；所述循环气贮气柜5通过循环气压缩机6与稳压罐8相连；所述稳压罐8与板式换热器21相连，稳压罐8的出料口通过第一气动阀9与反应器4上的循环气进料口相连；所述循环气压缩机6、第一气动阀9与工控机22相连。

进一步的，所述稳压罐8上设有压力传感器7；所述第一气动阀9后方设置有第一气体流量计10。

本实用新型的有益效果在于：在板式换热器外开一循环气旁路，即稳压罐的出料口通过第一气动阀与反应器上的循环气进料口相连，无需增加其他加热或降温设备，就可以使进入反应器循环气进料口的循环气的温度很容易地保持稳定。将余热回收热水炉与甲醇预热器并联，通过调节共同管道上的第二气动阀使甲醇进料口第二热电偶处温度保持稳定，并将多余热量充分回收。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1本实用新型结构示意图；

图2本实用新型工控机连接示意图；

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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实用新型中的具体含义。

实施例1：

如图1-2所示，一种甲醇制油的节能控温换热设备，其特征在于：包括反应器4、甲醇预热器3、余热回收热水炉13、板式换热器21；所述反应器4上设有用于测量反应器4的甲醇进料口温度的第二热电偶19和用于测量反应器4的循环气进料口温度的第一热电偶18；所述反应器4的出料口与板式换热器21相连；所述甲醇预热器3和余热回收热水炉13并联，其并联的共同管道上设有第二气动阀11；所述板式换热器21的出料口分别与反应器4上的循环气进料口和第二气动阀11所在的连接甲醇预热器3和余热回收热水炉13的共同管道相连；所述甲醇预热器3的出料口与反应器4上的甲醇进料口相连；所述第二气动阀11、第一热电偶18、第二热电偶19与工控机22相连。

进一步的，所述第二气动阀11后设置有第二气体流量计12；所述第二气体流量计12与工控机22相连。

进一步的，所述余热回收热水炉13上设有第三热电偶20、冷水进水阀门14、热水出水管15；所述余热回收热水炉13的出料口与冷凝器16相连；所述第三热电偶20、冷水进水阀门14与工控机22相连。

进一步的，所述甲醇预热器3的进料口依次连接甲醇加量泵2和甲醇储罐1。

进一步的，所述甲醇预热器3、余热回收热水炉13与冷凝器16相连；所述冷凝器16上连接有油水分离器17和循环气贮气柜5；所述循环气贮气柜5通过循环气压缩机6与稳压罐8相连；所述稳压罐8与板式换热器21相连，稳压罐8的出料口通过第一气动阀9与反应器4上的循环气进料口相连；所述循环气压缩机6、第一气动阀9与工控机22相连。

进一步的，所述稳压罐8上设有压力传感器7；所述第一气动阀9后方设置有第一气体流量计10。

工作原理：由于甲醇制油是放热反应，反应产物以高温，约300度气态形式携大量热量出反应器4，本实用新型将高温产物与低温甲醇和循环气换热，控制和调节甲醇制油过程中循环气与甲醇的温度，以使甲醇制油反应稳定顺利进行，并将余热回收利用。

在甲醇制油工艺中，一般将甲醇进入反应器4的温度设定为70—80度之间，当本实用新型通过第二热电偶19测得甲醇进料口温度高于80度或低于70度时，工控机22得到超出正常范围的温度数据，工控机22向第二气动阀11发出指令关小或开大，使从板式换热器21内出的高温气体与甲醇预热器3内的低温气体进行适当的混合，最终从甲醇预热器3内流出的甲醇进入反应器4的温度调整到70—80度正常工作温度之间。

循环气进入反应器4的温度一般设定为120—150度之间，当本实用新型通过第一热电偶18测得温度高于150度或低于120度时，工控机22得到超出正常范围的温度数据，工控机22向第一气动阀9发出指令关小或开大，使从稳压罐8内流出的低温气体与板式换热器21内流出的高温气体进行适当的混合，最终混合气进入反应器4的循环气进料口温度调整到120—150度正常工作温度之间。

余热回收，根据第二气体流量计12的流量和第三热电偶20测得的温度数据，工控机22向冷水进水阀门14发出指令，调整冷水进水量，以保证余热的充分利用。

预热回收热水炉13的出料口内的气体与甲醇预热器3内流出的一部分气体进入冷凝器16中，冷凝器16中一部分气体经过冷凝后进入油水分离器17中进行进一步的处理，没有完全冷凝的气体进入循环气贮气柜5，再通过循环气压缩机7进入稳压罐8中变成低温循环气，低温循环气用于与板式换气器21内流出的高温循环气进行适当的混合，调节进入循环气进料口的循环气温度，使其达到正常温度。

本实用新型工控机22根据反应器4物料入口所需温度参数，采集热电偶19和热电偶18的温度数据，调整气动阀11和气动阀9的开度，改变通过甲醇预热器3的产物流量和通过板式换热器21的循环气的流量，使反应器4物料入口温度保持稳定，达到节能减排的效果。

本实用新型在板式换热器21外开一循环气旁路，即稳压罐8的出料口通过第一气动阀9与反应器4上的循环气进料口相连，无需增加其他加热或降温设备，就可以使进入反应器4循环气进料口的循环气的温度很容易地保持稳定。将余热回收热水炉13与甲醇预热器3并联，通过调节共同管道上的第二气动阀11使甲醇进料口第二热电偶19处温度保持稳定，并将多余热量充分回收。

本实用新型中未具体描述其结构和型号的装置，均为本领域的常用装置，本领域技术人员均可根据实际需求进行适当的选择，因此不对其具体结构进行详细的描述，工控机22实现本实用新型所述的各项控制功能，本领域技术人员结合说明书的具体描述均可实现。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。