00Y填料，管壳结构催化分馏段(14)的高度为1000mm，由7个直径为25mm的竖直平行内管(20)和围绕内管的I个夹套组成，内管中装填大孔磺酸树脂催化剂(21)，夹套中装填Φ3不锈钢Θ环填料(22)，所有内管的下端都与催化精馏塔的原料进料管线(101)相连接，每个内管的上端开口处各有I个导液板(19)，夹套上端与中间分馏段(13)相通，下端与提馏段(15)相通，提馏段有3块舌形塔盘。轻汽油原料管线(101)与甲醇加料管线(103)汇合后与催化精馏塔的管壳结构催化分馏段的内管(20)的底部连接。塔顶通过管线(201)连接全凝器(23)。全凝器出口管线(202)与醇和烃的分离装置(25)连接。从醇和烃的分离装置(25)出来的甲醇经管线(203)与甲醇管线(102)连接。从醇和烃的分离装置(25)出来的轻烃经管线(204)与塔底出料管线(205)相连接。
[0052]汽油原料与甲醇混合预热后经管线(101)进入催化精馏塔，由管壳结构催化分馏段的底端进入内管(20)，在上行过程中与催化剂(21)接触，随后从内管顶端流出，其中的重组分溢流进入管壳结构催化分馏段的分馏填料区(22)，产物醚和重烃的混合物下行至提馏段(15)，然后经管线(205)从塔底采出；其中的轻组分汽化进入中间分馏段(13)分离出夹带的醚，其余的(:5和C 6烃与醇的气体混合物上升至多级催化分馏段(12)，进入催化剂构件(16)中进行深度醚化反应，生成的醚沸点升高，变成凝液落入下面的分馏区，未反应的烃和醇混合物蒸汽穿过塔盘(17)，上升至第二级反应分离单元，每级生成的醚均落入下面一级单元的塔盘，经降液管(18)逐级流下，经过深度醚化反应后剩余的惰性轻烃与醇的混合物由多级催化分馏段的上端进入精馏段(11)进一步脱除夹带的醚，然后由管线(201)进入塔顶冷凝器，冷凝液部分回流，部分经管线(202)引入醇和烃的分离装置(25)，分离装置采用CN1348945公开的方法，分离出的醇经管线(203)循环至甲醇管线(102)，与新鲜甲醇混合重复利用，脱除醇的轻烃混合物经管线(204)与来自塔釜流出液管线(205)的含醚重烃混合，作为醚化汽油产物。
[0053]汽油原料为沸程29-60°C的FCC轻汽油，其中C5活性叔烯烃含量为16.64wt%，C6活性叔烯烃含量为5.85wt%。汽油原料与甲醇进料的质量比为10: 1，空速Ι?1，催化精馏塔操作压力0.25MPa，回流比8，塔顶温度59.1°C，塔釜温度105.5°C，得到的汽油产物辛烷值增加3.5个单位。
[0054]实施例4
[0055]本实施例采用的原料和操作条件与实施例2相同，与实施例2采用的装置所不同的是，管壳结构催化分馏段的内管直径为60mm，内管中装填大孔磺酸树脂催化剂，夹套中装填Φ3不锈钢Θ环填料，内管的上端封闭并仅与催化精馏塔的进料管线(101)相通，内管的下端与提馏段相连通，夹套的上、下两端都是通透的。汽油产物辛烷值增加3.7个单位。
[0056]实施例5
[0057]本实施例采用的原料和操作条件与实施例3相同，与实施例3采用的装置所不同的是，催化精馏塔直径为1200mm，精馏段有3个筛板塔盘，中间分馏段有5个浮阀塔盘，提馏段有3个筛板塔盘，多级催化分馏段包括5级反应分离单元，各级反应分离单元由带降液管的筛板塔盘和固定在塔盘下面的催化剂构件组成，催化剂构件为不锈钢网捆卷内部装填大孔磺酸树脂催化剂，每个催化剂构件与其下方的塔盘距离为500mm，管壳结构催化分馏段的高度为3000mm，由41个直径为10mm的竖直平行内管和围绕内管的I个夹套组成，内管中装填大孔磺酸树脂催化剂，夹套中装填Φ 25mm不锈钢鲍尔环填料。汽油产物辛烷值增加
2.8个单位。
[0058]本实用新型公开和提出的所有方法和制备技术，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变原料和工艺路线等环节实现，尽管本实用新型的方法和制备技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本【实用新型内容】、精神和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合，来实现最终的制备技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本实用新型精神、范围和内容中。
【主权项】
1.一种提高汽油辛烷值的醚化催化精馏装置，其特征是包括一个嵌套-耦合式结构的催化精馏塔体；塔体从上至下依次包括精馏段、多级单元催化分馏段、管壳结构催化分馏段和提馏段。2.如权利要求1所述的装置，其特征是所述的管壳结构催化分馏段是由长度为500?3000mm的一个竖直内管或多个并列的竖直内管和围绕内管的一个夹套组成，催化剂和分馏填料分别装填于管内和夹套内，装填催化剂床层的上端封闭且仅与催化精馏塔的进料管线相通，其下端与提馏段相通，装填分馏填料一侧的上下都是通透的。3.一种提高汽油辛烷值的醚化催化精馏装置，其特征是包括一个嵌套-耦合式结构的催化精馏塔体；塔体从上至下依次包括精馏段、多级单元催化分馏段、中间分馏段、管壳结构催化分馏段和提馏段。4.如权利要求3所述的装置，其特征是所述的管壳结构催化分馏段是由长度为500?3000mm的一个竖直内管或多个并列的竖直内管和围绕内管的一个夹套组成，内管中装填催化剂，夹套中装填分馏填料，内管与夹套截面的比为0.1?1.0，内管的下端仅与催化精馏塔的进料管线相连通，夹套的下端与提馏段相连通；内管和夹套的上端都与中间分馏段相连通，内管的上端开口处设置液体导流板，以阻止其上方流下的液体流入管内的催化剂床层O5.如权利要求1或3所述的装置，其特征是所述的多级单元催化分馏段是由一个或多个反应分离单元沿纵向交错排列组成，每个反应分离单元由一个催化剂构件和一个带有降液管的塔盘组合而成，催化剂构件是一个装填了催化剂的容器或者由多个催化剂容器捆扎构成，催化剂构件固定连接于塔盘的下面，并覆盖该塔盘的全部气体通道，每个催化剂构件与其下方的塔盘距离为50?600mm。6.如权利要求5所述的装置，其特征是所述的催化剂容器为柱形网筐、纤维编织袋、不锈钢波纹板与装填了固体催化剂的布袋组成的三明治夹层结构、不锈钢网捆卷结构中的一种或几种。7.如权利要求5所述的装置，其特征是所述的塔盘为浮阀结构、泡罩结构、舌形结构、筛板结构中的一种或几种。8.如权利要求5所述的装置，其特征是所述的多级催化分馏段为2?15级。
【专利摘要】本实用新型涉及一种提高汽油辛烷值的醚化催化精馏装置；包括一个嵌套-耦合式结构的催化精馏塔体；塔体从上至下依次包括精馏段、多级单元催化分馏段、中间分馏段、管壳结构催化分馏段和提馏段。管壳结构催化分馏段的构造能够将管程反应放热与夹套分馏吸热进行热耦合，有效抑制催化剂床层温度的上升，避免催化剂床层过热，最大程度降低了能耗；多级单元催化分馏段结构将催化剂构件固定连接于塔盘的下面，并覆盖该塔盘的全部气体通道，产物醚经降液管逐级流下，但不与催化剂接触，有利于缩短产物醚在催化剂中的停留时间，避免产物醚与催化剂的再次接触，解决了现有技术中存在的反应产物醚在随着液体流下的过程中多次接触催化剂所引发逆反应的问题。
【IPC分类】C10G7/00
【公开号】CN204714756
【申请号】CN201520168473
【发明人】李永红, 李鑫钢, 李洪, 高鑫
【申请人】天津大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年3月24日