殼結構催化分餾 段的底端進入內(nèi)管（20)，在上行過程中與催化劑（21)接觸，隨后從內(nèi)管頂端流出，其中的 重組分溢流進入管殼結構催化分餾段的分餾填料區(qū)（22)，產(chǎn)物醚和重烴的混合物下行至提 餾段（15)，然后經(jīng)管線（205)從塔底采出；其中的輕組分汽化進入中間分餾段（13)分離出 夾帶的醚，其余的(： 5和C6烴與醇的氣體混合物上升至多級催化分餾段（12)，進入催化劑構 件（16)中進行深度醚化反應，生成的醚沸點升高，變成凝液落入下面的分餾區(qū)，未反應的 烴和醇混合物蒸汽穿過塔盤（17)，上升至第二級反應分離單元，每級生成的醚均落入下面 一級單元的塔盤，經(jīng)降液管（18)逐級流下，經(jīng)過深度醚化反應后剩余的惰性輕烴與醇的混 合物由多級催化分餾段的上端進入精餾段（11)進一步脫除夾帶的醚，然后由管線（201)進 入塔頂冷凝器，冷凝液部分回流，部分經(jīng)管線（202)引入醇和烴的分離裝置（25)，分離裝置 采用CN1348945公開的方法，分離出的醇經(jīng)管線（203)循環(huán)至甲醇管線（102)，與新鮮甲醇 混合重復利用，脫除醇的輕烴混合物經(jīng)管線（204)與來自塔釜流出液管線（205)的含醚重 烴混合，作為醚化汽油產(chǎn)物。
[0057] 汽油原料為沸程29_60°C的FCC輕汽油，其中C5活性叔烯烴含量為16.64wt%，C6 活性叔烯烴含量為5.85wt%。汽油原料與甲醇進料的質(zhì)量比為10 : 1，空速1.51^，催化 精餾塔操作壓力〇. 25MPa，回流比8,塔頂溫度59. 1°C，塔釜溫度105. 5°C，得到的汽油產(chǎn)物 辛烷值增加3. 5個單位。
[0058] 實施例4
[0059] 本實施例采用的原料和操作條件與實施例2相同，與實施例2采用的裝置所不同 的是，管殼結構催化分餾段的內(nèi)管直徑為60mm，內(nèi)管中裝填大孔磺酸樹脂催化劑，夾套中裝 填9 3不銹鋼0環(huán)填料，內(nèi)管的上端封閉并僅與催化精餾塔的進料管線（1〇1)相通，內(nèi)管的 下端與提餾段相連通，夾套的上、下兩端都是通透的。汽油產(chǎn)物辛烷值增加3. 7個單位。
[0060] 實施例5
[0061] 本實施例采用的原料和操作條件與實施例3相同，與實施例3采用的裝置所不同 的是，催化精餾塔直徑為1200mm，精餾段有3個篩板塔盤，中間分餾段有5個浮閥塔盤，提 餾段有3個篩板塔盤，多級催化分餾段包括5級反應分離單元，各級反應分離單元由帶降液 管的篩板塔盤和固定在塔盤下面的催化劑構件組成，催化劑構件為不銹鋼網(wǎng)捆卷內(nèi)部裝填 大孔磺酸樹脂催化劑，每個催化劑構件與其下方的塔盤距離為500mm，管殼結構催化分餾段 的高度為3000mm，由41個直徑為100mm的豎直平行內(nèi)管和圍繞內(nèi)管的1個夾套組成，內(nèi)管 中裝填大孔磺酸樹脂催化劑，夾套中裝填9 不銹鋼鮑爾環(huán)填料。汽油產(chǎn)物辛烷值增加 2. 8個單位。
[0062] 本發(fā)明公開和提出的所有方法和制備技術，本領域技術人員可通過借鑒本文內(nèi) 容，適當改變原料和工藝路線等環(huán)節(jié)實現(xiàn)，盡管本發(fā)明的方法和制備技術已通過較佳實施 例子進行了描述，相關技術人員明顯能在不脫離本
【發(fā)明內(nèi)容】
、精神和范圍內(nèi)對本文所述的 方法和技術路線進行改動或重新組合，來實現(xiàn)最終的制備技術。特別需要指出的是，所有 相類似的替換和改動對本領域技術人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明精 神、范圍和內(nèi)容中。
【主權項】
1. 一種提高汽油辛烷值的醚化催化精餾裝置，其特征是包括一個嵌套-耦合式結構的 催化精餾塔體；塔體從上至下依次包括精餾段、多級單元催化分餾段、管殼結構催化分餾段 和提餾段。
2. -種提高汽油辛烷值的醚化催化精餾裝置，其特征是包括一個嵌套-耦合式結構的 催化精餾塔體；塔體從上至下依次包括精餾段、多級單元催化分餾段、中間分餾段、管殼結 構催化分餾段和提餾段。
3. 如權利要求1所述的裝置，其特征是所述的管殼結構催化分餾段是由長度為500~ 3000mm的一個豎直內(nèi)管或多個并列的豎直內(nèi)管和圍繞內(nèi)管的一個夾套組成，催化劑和分餾 填料分別裝填于管內(nèi)和夾套內(nèi)，裝填催化劑床層的上端封閉且僅與催化精餾塔的進料管線 相通，其下端與提餾段相通，裝填分餾填料一側的上下都是通透的。
4. 如權利要求2所述的裝置，其特征是所述的管殼結構催化分餾段是由長度為500~ 3000mm的一個豎直內(nèi)管或多個并列的豎直內(nèi)管和圍繞內(nèi)管的一個夾套組成，內(nèi)管中裝填催 化劑，夾套中裝填分餾填料，內(nèi)管與夾套截面的比為0. 1~1. 0,內(nèi)管的下端僅與催化精餾 塔的進料管線相連通，夾套的下端與提餾段相連通；內(nèi)管和夾套的上端都與中間分餾段相 連通，內(nèi)管的上端開口處設置液體導流板，以阻止其上方流下的液體流入管內(nèi)的催化劑床 層。
5. 如權利要求1或2所述的裝置，其特征是所述的多級單元催化分餾段是由一個或多 個反應分離單元沿縱向交錯排列組成，每個反應分離單元由一個催化劑構件和一個帶有降 液管的塔盤組合而成，催化劑構件是一個裝填了催化劑的容器或者由多個催化劑容器捆扎 構成，催化劑構件固定連接于塔盤的下面，并覆蓋該塔盤的全部氣體通道，每個催化劑構件 與其下方的塔盤距離為50~600mm。
6. -種采用權利要求1或3或5的裝置進行醚化催化精餾的方法，其特征是：混合烴原 料和低碳醇混合物經(jīng)預熱后進入催化精餾塔，并直接從管殼結構催化分餾段的上端引入到 催化劑裝填區(qū)，與酸性催化劑接觸發(fā)生化學反應，然后從管殼結構催化分餾段的下端流出， 其中的重組分進入提餾段分離去除未反應的CjPC6烴和醇，然后從塔底排出；而其中的輕 組分進入管殼結構催化分餾段的分餾區(qū)，在上升過程中經(jīng)過填料層分離去除產(chǎn)物醚，然后 上升至多級催化分餾段進行深度醚化反應和醚化產(chǎn)物的分離，烴和醇的蒸汽先進入最下面 一級反應分離單元，通過所述的催化劑構件進行深度醚化反應，生成了醚之后使沸點升高， 變成凝液落入下面的分餾區(qū)，未反應的烴和醇蒸汽穿過催化劑構件上面的塔盤，與塔盤上 的液體進行傳質(zhì)和換熱，進一步分離脫除夾帶的產(chǎn)物醚，然后繼續(xù)上升至第二級反應分離 單元，再次經(jīng)歷反應和分離過程，每級反應轉(zhuǎn)化的醚均落入下面一級反應分離單元的塔盤 中，經(jīng)降液管逐級流下，但不與催化劑接觸；經(jīng)過深度醚化反應后剩余的惰性輕烴與醇的混 合物由多級催化分餾段的頂端進入精餾段，脫除了醚的輕烴和醇混合物進入塔頂冷凝器， 塔頂流出物進入醇和烴的分離裝置。
7. -種采用權利要求2或4或5的裝置進行醚化催化精餾的方法，其特征是：混合烴 原料與低碳醇混合預熱后進入催化精餾塔，并直接從管殼結構催化分餾段的下端引入到催 化劑床層與酸性催化劑接觸發(fā)生化學反應，然后從管殼結構催化分餾段的上端流出，其中 的重組分依次進入管殼結構催化分餾段的分餾區(qū)和提餾段，分離去除未反應的CjPC6烴和 醇，然后從塔底排出；從管殼結構催化分餾段上端流出的輕組分進入中間分餾段分離去除 產(chǎn)物醚，然后上升至多級催化分餾段進行深度醚化反應和醚化產(chǎn)物的分離，烴和醇的蒸汽 先進入多級催化分餾段的最下面一級反應分離單元，通過催化劑構件進行深度醚化反應， 生成了醚之后使沸點升高，變成凝液落入下面的分餾區(qū)，未反應的烴和醇蒸汽穿過催化劑 構件上面的塔盤，與塔盤上的液體進行傳質(zhì)和換熱，進一步分離脫除夾帶的產(chǎn)物醚，然后繼 續(xù)上升至第二級反應分離單元，再次經(jīng)歷反應和分離過程，每級反應轉(zhuǎn)化的醚均落入下面 一級反應分離單元的塔盤中，經(jīng)降液管逐級流下，但不與催化劑接觸；經(jīng)過深度醚化反應后 剩余的惰性輕烴與醇的混合物由多級催化分餾段的頂端進入精餾段，脫除了醚的輕烴和醇 混合物蒸汽從精餾段上端進入塔頂冷凝器，塔頂流出物進入醇和烴的分離裝置。
8. 如權利要求5所述的裝置，其特征是所述的催化劑容器為柱形網(wǎng)筐、纖維編織袋、不 銹鋼波紋板與裝填了固體催化劑的布袋組成的三明治夾層結構、不銹鋼網(wǎng)捆卷結構中的一 種或幾種。
9. 如權利要求5所述的裝置，其特征是所述的塔盤為浮閥結構、泡罩結構、舌形結構、 篩板結構中的一種或幾種。
10. 如權利要求5所述的裝置，其特征是所述的多級催化分餾段為2~15級。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種提高汽油辛烷值的醚化催化精餾方法和裝置；包括一個嵌套-耦合式結構的催化精餾塔體；塔體從上至下依次包括精餾段、多級單元催化分餾段、中間分餾段、管殼結構催化分餾段和提餾段。管殼結構催化分餾段的構造能夠?qū)⒐艹谭磻艧崤c夾套分餾吸熱進行熱耦合，有效抑制催化劑床層溫度的上升，避免催化劑床層過熱，最大程度降低了能耗；多級單元催化分餾段結構將催化劑構件固定連接于塔盤的下面，并覆蓋該塔盤的全部氣體通道，產(chǎn)物醚經(jīng)降液管逐級流下，但不與催化劑接觸，有利于縮短產(chǎn)物醚在催化劑中的停留時間，避免產(chǎn)物醚與催化劑再次接觸，解決了現(xiàn)有技術中存在的反應產(chǎn)物醚在隨著液體流下的過程中多次接觸催化劑所引發(fā)逆反應的問題。
【IPC分類】C10G7-00
【公開號】CN104694150
【申請?zhí)枴緾N201510130724
【發(fā)明人】李永紅, 李鑫鋼, 李洪, 高鑫
【申請人】天津大學
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月24日