CN110791307A - 一种甲醇制油的节能控温换热系统 - Google Patents

一种甲醇制油的节能控温换热系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110791307A
CN110791307A CN201911221149.1A CN201911221149A CN110791307A CN 110791307 A CN110791307 A CN 110791307A CN 201911221149 A CN201911221149 A CN 201911221149A CN 110791307 A CN110791307 A CN 110791307A
Authority
CN
China
Prior art keywords
methanol
reactor
temperature
waste heat
oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911221149.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110791307B (zh
Inventor
郭新宇
江婕
孙桂平
陈补生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xinrong Energy (fujian) Co Ltd
Original Assignee
Xinrong Energy (fujian) Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xinrong Energy (fujian) Co Ltd filed Critical Xinrong Energy (fujian) Co Ltd
Priority to CN201911221149.1A priority Critical patent/CN110791307B/zh
Publication of CN110791307A publication Critical patent/CN110791307A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110791307B publication Critical patent/CN110791307B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/60—Controlling or regulating the processes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24V—COLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F24V30/00—Apparatus or devices using heat produced by exothermal chemical reactions other than combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种甲醇制油的节能控温换热系统，包括反应器、甲醇预热器、余热回收热水炉、板式换热器；所述反应器上设有用于测量反应器的甲醇进料口温度的第二热电偶和用于测量反应器的循环气进料口温度的第一热电偶；所述反应器的出料口与板式换热器相连；所述甲醇预热器和余热回收热水炉并联，其并联的共同管道上设有第二气动阀；所述板式换热器的出料口分别与反应器上的循环气进料口和第二气动阀所在的连接甲醇预热器和余热回收热水炉的共同管道相连；所述甲醇预热器的出料口与反应器上的甲醇进料口相连；本发明无需增加其他加热或降温设备，就可以使循环气进料口的循环气的温度和甲醇进料口处温度保持稳定，并将多余热量充分回收。

Description

一种甲醇制油的节能控温换热系统
技术领域
本发明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系统。
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。本发明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。
发明内容
本发明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系统。
本发明是通过如下方式实现的：一种甲醇制油的节能控温换热系统，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。
本发明的有益效果在于：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发明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发明的某些实施例，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本发明结构示意图；
图2本发明工控机连接示意图；
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明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发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式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方式。基于本发明中的实施方式，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，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”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”、“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发明中的具体含义。
实施例1：
如图1-2所示，一种甲醇制油的节能控温换热系统，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，本发明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，当本发明通过第二热电偶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，当本发明通过第一热电偶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。
本发明工控机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。
本发明在板式换热器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。
本发明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实现本发明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。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种甲醇制油的节能控温换热系统，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。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇制油的节能控温换热系统，其特征在于：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。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇制油的节能控温换热系统，其特征在于：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。
4.根据权利要求1所述的一种甲醇制油的节能控温换热系统，其特征在于：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)。
5.根据权利要求1所述的一种甲醇制油的节能控温换热系统，其特征在于：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。
6.根据权利要求5所述的一种甲醇制油的节能控温换热系统，其特征在于：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)。
CN201911221149.1A 2019-12-03 2019-12-03 一种甲醇制油的节能控温换热系统 Active CN110791307B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911221149.1A CN110791307B (zh) 2019-12-03 2019-12-03 一种甲醇制油的节能控温换热系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911221149.1A CN110791307B (zh) 2019-12-03 2019-12-03 一种甲醇制油的节能控温换热系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110791307A true CN110791307A (zh) 2020-02-14
CN110791307B CN110791307B (zh) 2023-08-22

Family

ID=69447256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911221149.1A Active CN110791307B (zh) 2019-12-03 2019-12-03 一种甲醇制油的节能控温换热系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110791307B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114877320A (zh) * 2022-05-27 2022-08-09 浙江大学 一种基于甲醇燃烧反应的可移动式加热装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6230601A (ja) * 1985-07-31 1987-02-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd メタノ−ル分解装置の熱供給方法
CN105038839A (zh) * 2015-09-02 2015-11-11 中国石油天然气集团公司 以甲醇为原料的轻烃制备方法及轻烃制备系统
CN105111042A (zh) * 2015-09-10 2015-12-02 中国神华能源股份有限公司 甲醇合成系统及该甲醇合成系统的蒸汽扩容方法
CN211227024U (zh) * 2019-12-03 2020-08-11 新榕能源(福建)有限公司 一种甲醇制油的节能控温换热设备

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6230601A (ja) * 1985-07-31 1987-02-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd メタノ−ル分解装置の熱供給方法
CN105038839A (zh) * 2015-09-02 2015-11-11 中国石油天然气集团公司 以甲醇为原料的轻烃制备方法及轻烃制备系统
CN105111042A (zh) * 2015-09-10 2015-12-02 中国神华能源股份有限公司 甲醇合成系统及该甲醇合成系统的蒸汽扩容方法
CN211227024U (zh) * 2019-12-03 2020-08-11 新榕能源(福建)有限公司 一种甲醇制油的节能控温换热设备

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
姚金松;李初福;张峰;许明;: "MTO级甲醇合成系统能效优化研究", 化学工程 *
解红军;余绩庆;刘富余;: "加热炉余热回收技术综述", 石油规划设计 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114877320A (zh) * 2022-05-27 2022-08-09 浙江大学 一种基于甲醇燃烧反应的可移动式加热装置
CN114877320B (zh) * 2022-05-27 2024-01-26 浙江大学 一种基于甲醇燃烧反应的可移动式加热装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110791307B (zh) 2023-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN211227024U (zh) 一种甲醇制油的节能控温换热设备
CN110791307B (zh) 一种甲醇制油的节能控温换热系统
CN102175351A (zh) 液-液换热器热工性能及流体阻力测试装置
CN206291528U (zh) 一种煤化工低位工艺余热制冷系统
CN214916008U (zh) 一种控制反应釜内反应温度的装置
CN213611308U (zh) 一种反应釜自动化温控系统
CN205288361U (zh) 生产糠醇用换热装置
CN212988115U (zh) 一种炭黑油降温装置
CN211529021U (zh) 一种tcu温度控制系统
CN211084036U (zh) 多功能四位一体悬胆折流式预热浓缩装置
CN210045222U (zh) 一种烷基化反应余热回收利用装置
CN209197531U (zh) 一种压缩空气余热回收专用设备
CN219778138U (zh) 一种蒸汽加热控温水循环系统
CN209721600U (zh) 尾气热量回收系统
KR101745947B1 (ko) 고온가스로 시스템
CN106196595A (zh) 二氧化碳热泵热水器及其出水温度控制方法
CN215409099U (zh) 一种空压机余热利用装置
CN104192864A (zh) 高纯氟化氢铵的制备装置及制备方法
CN209524798U (zh) 一种辅助不锈钢换热器扩大工作范围的装置
CN211233986U (zh) 一种氢氧化铝气态悬浮焙烧炉设备及其余热回收利用装置
CN220083048U (zh) 一种汽包副产蒸汽回收利用系统
CN219141533U (zh) 工业余热一体式回收利用装置
CN219409772U (zh) 一种高炉冲渣水余热回收利用装置
CN211601193U (zh) 一种新型成型室降温及空气余热回收代替电加热系统
CN221055267U (zh) 一种实验装置用控温水循环系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant