CN204097426U - 一种生产汽油的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生产汽油的设备，该设备包括裂解装置、与裂解装置连接的监控装置；裂解装置包括通过混合管道依次连接的预热塔、反应塔、高温冷凝塔及低温冷凝塔，预热塔顶部连接进料管道；高温冷凝塔、低温冷凝塔的底部分别连接第一计量塔和第二计量塔；监控装置包括PLC控制器、与PLC控制器连接的显示器及用于采集裂解装置参数的传感器，传感器与PLC控制器信号连接。本实用新型的有益效果为：结构简单，在现有的生产设备中进行简化，增加监控装置，做到了智能监控和报警，降低了工人的工作量，另外通过热循环、水循环及气循环的循环利用，降低了资源浪费，真正做到低排放、零污染、绿色节能及低碳环保，提高了生产转化率。

Description

一种生产汽油的设备

技术领域

本实用新型涉及汽油生产技术领域，具体而言，涉及一种生产汽油的设备。

背景技术

甲醇是一种重要的有机化工原料，它在化工、医药、轻工、纺织等行业具有广泛的用途。随着世界石油资源的日益匮乏和甲醇生产成本的降低，甲醇作为新的石化原料来源已经成为一种趋势。由于世界煤储藏量远比石油和天然气多得多，再加上世界上的石油越来越短缺，因此，从煤出发制合成气、甲醇，最后制汽油的研究在国外越来越多，因此利用甲醇做燃料、甲醇汽油燃料、以及甲醇制汽油等想法引起世界的关注，越来越多的人开始对其进行研究和开发，甲醇制汽油是基于世界甲醇燃料发展的基础上开始推出的一个新的燃料工业工艺。

目前，甲醇汽油的生产方法大致分为两类，一类是将甲醇与汽油混合在一个反应容器中进行简单搅拌，通常称为“汽油掺烧甲醇”，这类汽油虽然可以使用，但是由于参与反应的物质，其物理性质存在差异，因此使得到的甲醇汽油从纯度上、燃烧值上都不能得到最佳，同时生产过程中，产生的废弃原料较多，提高了甲醇汽油的生产成本，另外甲醇作为燃料，存在如下缺点：燃烧值低、轻微的腐蚀性、易挥发、提速性能弱、爬坡性能弱、润滑性能差等，因此对于发动机也造成了一定的影响，这种甲醇汽油不能被人们认可。甲醇虽然能直接掺和到汽油中作为甲醇汽油混合燃料，但是把它转化成汽油要比掺和到汽油中使用更具吸引力，因此另外一类则是通过化工生产工艺制备甲醇汽油，例如埃克森—美孚甲醇制汽油工艺（MTG)，利用该工艺可以将甲醇制备汽油，但是这种制备工艺的设备比较复杂，生产设备中需要预热器、蒸发器、过热器、脱水反应器、冷凝器以及反应塔等相应装置，在生产过程中过于繁琐，且生产过程中不便于操控，另外生产中的热源或冷却水无法循环利用，从而造成资源浪费，经济成本提高，实用性差。

发明内容

为解决现有技术中生产甲醇汽油的设备比较复杂，在生产过程中过于繁琐，且生产过程中不便于操控，另外生产中的热源或冷却水无法循环利用，从而造成资源浪费，经济成本提高，实用性差等缺陷，本实用新型的目的在于提供一种设备简单，便于智能操控，且能量和资源可以循环利用的生产汽油的设备。

为达到上述目的，本实用新型实施例中提供了一种生产汽油的设备，该设备包括裂解装置、与裂解装置连接的监控装置；

其中，裂解装置包括通过混合管道依次连接的预热塔、反应塔、高温冷凝塔及低温冷凝塔，预热塔顶部连接进料管道；高温冷凝塔、低温冷凝塔的底部分别连接第一计量塔和第二计量塔；

监控装置包括PLC控制器、与PLC控制器连接的显示器及用于采集裂解装置参数的传感器，传感器与PLC控制器信号连接。

本技术方案中，在现有的生产工艺设备中进行简化，去掉了现有生产设备中的蒸发器、过热器、脱水反应器等相应装置，通过增加监控装置，在生产执行过程中做到了数据采集、智能监控及报警，传感器采用精细化管控模式，传感器采用全数字高精度传感器，对温度、压力及液位等数据进行采集并传输至PLC控制器，保证了数据采集的准确性，在PLC控制器中可设定设备各点的温度、压力，用于精确控制设备生产的反应环境，实用性强，显示器通过远程传输模式，生产者可以通过显示器直观的观测到生产量、设备的各个装置内的温度和压力，真正做到了远程管理，节省了工人的劳动时间，减小了劳动强度，另外设备工艺流程简单、高效、占地面积小，便于厂房的建设，投资成本低，生产效率高。

进一步的，该设备还包括热循环装置，热循环装置包括用于传输导热油的热传输管道和导热油加热器，预热塔、导热油加热器、反应塔及高温冷凝塔之间通过热传输管道依次连接并形成热循环回路。

本技术方案中，热循环装置为预热塔、反应塔和高温冷凝塔提供所需热量，通过使用热循环系统提高了热量的利用率，导热油加热器用于给予导热油加热，反应塔内为催化放热反应，则导热油再次吸收热量后，热传输管道内的热量充足，可供冷凝塔和预热塔换热，做到了热量的热循环，减少热量损失，实用性强。

进一步的，所述热传输管道上串接热循环泵，热循环泵与PLC控制器连接。本技术方案中，热循环泵将导热油在整套加热设备中进行循环，同时热循环泵与PLC控制器连接，PLC控制器通过控制电源来控制热循环泵的开启与关闭，可自动化智能控制，实用性强。

进一步的，该设备还包括水循环装置，水循环装置包括冷却水管道和水箱，高温冷凝塔、低温冷凝塔及水箱通过水管道连接形成水循环回路。本技术方案中，该设备通过冷却水循环装置进行高温冷凝塔和低温冷凝塔内的冷凝操作，水箱的作用有三个：①为高温冷凝塔和低温冷凝塔提供冷却水，并回收冷却水进行水循环；②回收油水分离后的副产品蒸馏水，将蒸馏水冷却后作为冷却水使用，节省了资源，降低了生产损耗；③另外水箱可以实现自动消防目的，一旦发生火情，会自动启动消防模式，自行灭火。

进一步的，所述冷却水管道上串接水循环泵，水循环泵与PLC控制器连接。本技术方案中，水循环泵将水在整套冷却水管道中进行循环，同时水循环泵与PLC控制器连接，PLC控制器通过控制电源来控制水循环泵的开启与关闭，可自动化智能控制，实用性强。

进一步的，所述冷却水管道上依次串接有离心泵、水处理器，且离心泵串接在低温冷凝塔与第二计量塔之间。本技术方案中，离心泵用于油水分离，汽油则进入第二计量塔内，水则通过水处理器进入水箱内，在生产过程中，由低温冷凝塔排出的副产品蒸馏水会通过冷却水管道排放至水箱内，进行回收利用，水箱用来将回收的水冷却后作为高温冷凝塔和低温冷凝塔内的冷却水使用，真正做到了低排放、零污染、绿色节能、低碳环保的目的，节省了资源，降低了生产损耗，实用性强。

进一步的，该设备还包括气回收装置，气回收装置包括气传输管道和安装在气传输管道上的气循环泵，离心泵通过气传输管道与反应塔连通，气循环泵与PLC控制器连接。本技术方案中，气回收装置主要用于将未转化为汽油的混合甲醇气体重新通过气传输管道与反应塔连通，再次进行甲醇转化，有效提高了生产转化率，避免了资源浪费。

进一步的，进料管道上安装加料泵，加料泵与PLC控制器连接。本技术方案中，加料泵安装在进料管道上，用于控制混合气体的量，加料泵与PLC控制器连接，PLC控制器通过控制电源来控制加料泵的开启与关闭，可自动化智能控制，实用性强。

进一步的，反应塔还连接有缓冲塔。本技术方案中，缓冲塔用于缓解反应塔内的压力，在具体使用时，导热油容易受热膨胀，因此，缓冲塔用于缓解膨胀压力，实用性强。

进一步的，传感器包括温度传感器、压力传感器及液位传感器，温度传感器和压力传感器均安装在预热塔、反应塔、高温冷凝塔及低温冷凝塔的入口和出口处的混合管道上，液位传感器安装在缓冲塔、水箱、第一计量塔及第二计量塔内。本技术方案中，传感器用于实现温度、压力、液位等信息的采集功能，并将采集后的数据传输至PLC控制器，完成人机信息交互，使管理员实时的动态掌握设备的工作状态，并且根据采集到的数据对设备进行控制，包括循环泵、加料泵等机电设备的启停等操作，智能化操作，实用性强。

本实用新型的有益效果为：本实用新型结构简单，在原有的生产工艺设备中进行简化，并通过增加了监控装置，做到了设备的智能监控和报警，降低了操作工人的工作量，通过显示器可以直观的观测到生产量、设备的各个装置内的温度和压力，另外通过热循环、水循环及气循环的循环利用，大大降低了资源浪费，节省了能量，同时在工艺中唯一的副产品蒸馏水也被回收利用，因此通过本设备制备汽油，可以真正做到低排放、零污染、绿色节能、低碳环保，有效提高了生产转化率，降低了生产损耗，设备采用食品级不锈钢材料制造而成，可用于多种化工产品的生产和制造，也可适用于化妆品和食品的加工，实用性强。 

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的一种生产汽油的设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的一种生产汽油的设备内热循环结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的一种生产汽油的设备内水循环结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的一种生产汽油的设备内气循环结构示意图。

图中，

1、预热塔；2、反应塔；3、高温冷凝塔；4、低温冷凝塔；5、进料管道；5-1、加料泵；6、第一计量塔；7、第二计量塔；8、监控装置；8-1、PLC控制器；8-2、显示器；8-3、温度传感器；8-4、压力传感器；8-5、液位传感器；9、热循环装置；9-1、热传输管道；9-2、导热油加热器；9-3、热循环泵；10、水循环装置；10-1、冷却水管道；10-2、水箱；10-3、水循环泵；11、离心泵；12、水处理器；13、气回收装置；13-1、气传输管道；13-2、气循环泵；14、缓冲塔；15、混合管道。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例1，如图1所示，本实用新型实施例所述的一种生产汽油的设备，该设备包括裂解装置、与裂解装置连接的监控装置8；

其中，裂解装置包括通过混合管道15依次连接的预热塔1、反应塔2、高温冷凝塔3及低温冷凝塔4，预热塔顶部连接进料管道5；高温冷凝塔、低温冷凝塔的底部分别连接第一计量塔6和第二计量塔7；

监控装置包括PLC控制器8-1、与PLC控制器连接的显示器8-2及用于采集裂解装置参数的传感器，传感器与PLC控制器信号连接。

该设备是实现以甲醇作为反应原材料，在一定温度、压力和空速下，通过特定的催化剂进行脱水、低聚、异构等步骤转化为烃类油过程的一套制油设备，该设备主要生产环节由预热塔、反应塔、冷凝塔、计量塔以及缓冲罐组成，简化了现有的生产设备，设备工艺流程简单、高效、占地面积小，便于厂房的建设，投资陈本低，生产效率高。

为了便于智能控制设备运行状况，本实用新型通过使用监控装置更便于操作，使用时需要在生产汽油的设备上装备一套传感器设备，通过总线接入的方式，结合工业系统组态的方法实现温度、压力、液位等信息的采集，传感器将采集后的信息传递至控制器，并将数据显示在显示器上，完成人机界面的信息交互，使管理员实时动态掌握设备的工作状态，并且根据采集到的数据对设备进行控制，包括循环泵、加料泵等设备的启、停等操作。另外甲醇制备汽油设备的数据同时可以传输到化工企业管理网络，为管理用户、生产执行系统、操作员培训系统、数据发布系统提供数据，方便上层平台应用进行统一的调度管理。为保证系统的稳定可靠性，本系统采用双网冗余、双机热备的方式，通过两个通讯接口分别与工业以太网通讯线路连接。

该设备结构简单，对现有技术中的生产设备进行简化，并增加了智能监控装置，通过运用现有PLC控制器来控制整个设备的运行，通过传感器采集设备信息，设备信息包括温度、压力及液位等，传感器将采集后的信息传递至控制器，并显示在显示器上，降低了操作工人的工作量，通过显示器可以直观的观测到生产量、设备的各个装置内的温度和压力，通过控制系统可以实现设备的监控及报警，操作人员工作时，只需打开电源，启动控制系统的“开始”按钮，设备便可以自行安排生产，工作人员仅需根据设备的提示加料即可，真正实现了全自动无人值守生产。

实施例2，如图1-2所示，本实用新型实施例所述的一种生产汽油的设备，该设备包括裂解装置、与裂解装置连接的监控装置；

其中，裂解装置包括通过混合管道依次连接的预热塔、反应塔、高温冷凝塔及低温冷凝塔，预热塔顶部连接进料管道；高温冷凝塔、低温冷凝塔的底部分别连接第一计量塔和第二计量塔；

监控装置包括PLC控制器、与PLC控制器连接的显示器及用于采集裂解装置参数的传感器，传感器与PLC控制器信号连接。

本技术方案中，进一步所述的该设备还包括热循环装置9，热循环装置包括用于传输导热油的热传输管道9-1和导热油加热器9-2，预热塔、导热油加热器、反应塔及高温冷凝塔之间通过热传输管道依次连接并形成热循环回路。

本技术方案中，通过使用热循环装置提高了热量的利用率，导热油加热器用于给予导热油加热，反应塔内为催化放热反应，则导热油再次吸收热量后，热传输管道内的热量充足，可供冷凝塔和预热塔换热，做到了热量的热循环，减少热量损失，实用性强。

导热油加热器又称高温炉，是以导热油为热载体，电加热器直接插入有机载体（导热油）中加热到一定的温度，再通过高温油泵进行液相循环将加热后的导热油输送到用热设备，再由用热设备出油口回到电热油炉加热，形成一个完整的循环加热系统。导热油加热器与PLC控制器连接，自动控制模式主要在于对高温炉控制，当反应塔温度高于设定温度时，PLC控制器控制高温炉停止加热，低于设定温度后，PLC控制器控制高温炉加热，该设备可以手动调节，也可以通过控制器自动控制使用方便，操作简单。

本技术方案中，进一步所述的热传输管道上串接热循环泵9-3，热循环泵与PLC控制器连接。PLC控制器通过控制电源来控制热循环泵的开启与关闭，可自动化智能控制，实用性强。

具体使用时，导热油加热器安装在预热塔和反应塔之间的热传输管道上，首先热传输管道内的导热油经过导热油加热器加热后，导热油经过热传输管道由反应塔顶部进入，反应塔内为催发放热反应，则导热油吸收热量后，热传输管道由反应塔底部穿出，进而依次进入高温冷凝塔、预热塔，由于导热油的温度较高，所以热量可以供应给高温冷凝塔和预热塔，节省了热量，避免资源浪费。

实施例3，如图1-3所示，本实用新型实施例所述的一种生产汽油的设备，该设备包括裂解装置、与裂解装置连接的监控装置；

其中，裂解装置包括通过混合管道依次连接的预热塔、反应塔、高温冷凝塔及低温冷凝塔，预热塔顶部连接进料管道；高温冷凝塔、低温冷凝塔的底部分别连接第一计量塔和第二计量塔；

监控装置包括PLC控制器、与PLC控制器连接的显示器及用于采集裂解装置参数的传感器，传感器与PLC控制器信号连接。

本技术方案中，进一步所述的该设备还包括水循环装置10，水循环装置包括冷却水管道10-1和水箱10-2，高温冷凝塔、低温冷凝塔及水箱通过冷却水管道连接形成水循环回路。

本技术方案中，生产设备通过水循环装置进行高温冷凝塔和低温冷凝塔内的冷凝操作，水箱的作用有三个：①为高温冷凝塔和低温冷凝塔提供冷却水，并回收冷却水进行水循环；②回收油水分离后的副产品蒸馏水，将蒸馏水冷却后作为冷却水使用，节省了资源，降低了生产损耗；③另外水箱可以实现自动消防目的，一旦发生火情，会自动启动消防模式，自行灭火。

本技术方案中，进一步所述的冷却水管道上串接水循环泵10-3，水循环泵与PLC控制器连接。PLC控制器通过控制电源来控制水循环泵的开启与关闭，可自动化智能控制，实用性强。本技术方案中，进一步所述冷却水管道上依次串接有离心泵11、水处理器12，且离心泵串接在低温冷凝塔与第二计量塔之间。本技术方案中，离心泵用于油水分离，汽油则进入第二计量塔内，水则通过水处理器进入水箱内，在生产过程中，由低温冷凝塔排出的副产品蒸馏水会通过水管道排放至水箱内，进行回收利用，水箱用来将回收的水冷却后作为高温冷凝塔和低温冷凝塔内的冷却水使用，真正做到了低排放、零污染、绿色节能、低碳环保的目的，节省了资源，降低了生产损耗，实用性强。

实施例4，如图1-4所示，本实用新型实施例所述的一种生产汽油的设备，该设备包括裂解装置、与裂解装置连接的监控装置；

其中，裂解装置包括通过混合管道依次连接的预热塔、反应塔、高温冷凝塔及低温冷凝塔，预热塔顶部连接进料管道；高温冷凝塔、低温冷凝塔的底部分别连接第一计量塔和第二计量塔；

监控装置包括PLC控制器、与PLC控制器连接的显示器及用于采集裂解装置参数的传感器，传感器与PLC控制器信号连接。

本技术方案中，进一步所述的该设备还包括水循环装置，水循环装置包括冷却水管道和水箱，高温冷凝塔、低温冷凝塔及水箱通过冷却水管道连接形成水循环回路。本技术方案中，进一步所述的冷却水管道上串接水循环泵，水循环泵与PLC控制器连接。本技术方案中，进一步所述的冷却水管道上依次串接有离心泵、水处理器，且离心泵串接在低温冷凝塔与第二计量塔之间。

本技术方案中，进一步所述的该生产设备还包括气回收装置13，气回收装置包括气传输管道13-1和安装在气传输管道上的气循环泵13-2，离心泵通过气传输管道与反应塔连通，气循环泵与PLC控制器连接。本技术方案中，进一步所述的进料管道上安装加料泵5-1，加料泵与PLC控制器连接。

本技术方案中，进一步所述的反应塔还连接有缓冲塔14。导热油容易受热膨胀，因此，缓冲塔用于缓解膨胀压力，实用性强。

本技术方案中，进一步所述的传感器包括温度传感器8-3、压力传感器8-4及液位传感器8-5，温度传感器和压力传感器均安装在预热塔、反应塔、高温冷凝塔及低温冷凝塔的入口和出口处的混合管道上，液位传感器安装在缓冲塔、水箱、第一计量塔及第二计量塔内。

在具体使用时，生产汽油的设备中的温度传感器布置在高温炉、预热塔、催化塔、高温冷凝塔、低温冷凝塔等主要设备的反应、入口、出口的混合管道中；生产汽油的设备中的压力传感器布置在高温炉、预热塔、催化塔、等各主要设备的入口或出口处的混合管道中；生产汽油的设备中的液位传感器布置在水箱、缓冲塔、计量塔等装置中，传感器将采集后的数据传输至PLC控制器，完成人机信息交互，使管理员实时的动态掌握设备的工作状态，并且根据采集到的数据对设备进行控制，包括循环泵、加料泵等机电设备的启停等操作，智能化操作，实用性强。

具体使用时，通过本实用新型提供的生产设备制备汽油的工艺流程包括以下步骤：

①甲醇经过预热塔预热汽化（温度170℃-220℃）；

②汽化后的甲醇原料进入反应塔【工况温度应在320℃～350℃之间（入口温度为360℃，出口温度为415℃），压力应在0.273MPa，空速质量比为2】发送催化裂变反应；

③由反应塔出来的气体进入高温冷凝塔进行冷凝（冷凝温度：180-185摄氏度之间），冷凝后的液体为柴油替代品，进入第一计量塔进行储存；

④从高温冷凝塔出来的气体进一步进入低温冷凝塔进行冷凝（冷凝温度：30-35摄氏度之间），冷凝后的液体为汽油替代品，经过离心泵进行油水分离后，汽油进入第二计量塔；

⑤从低温冷凝塔出来的气体回收进入反应塔继续循环反应，从而完成整个工艺的生产工作。

本实用新型结构简单，在原有的生产工艺设备中进行简化，并通过增加了监控装置，做到了设备的智能监控和报警，降低了操作工人的工作量，通过显示器可以直观的观测到生产量、设备的各个装置内的温度和压力，另外通过热循环、水循环及气循环的循环利用，大大降低了资源浪费，节省了能量，同时在工艺中唯一的副产品蒸馏水也被回收利用，因此通过本设备制备汽油，可以真正做到低排放、零污染、绿色节能、低碳环保，有效提高了生产转化率，降低了生产损耗，设备采用食品级不锈钢材料制造而成，可用于多种化工产品的生产和制造，也可适用于化妆品和食品的加工，实用性强。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，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。

Claims (10)

1.一种生产汽油的设备，其特征在于，该设备包括裂解装置、与裂解装置连接的监控装置（8）；

其中，裂解装置包括通过混合管道（15）依次连接的预热塔（1）、反应塔（2）、高温冷凝塔（3）及低温冷凝塔（4），预热塔顶部连接进料管道（5）；高温冷凝塔、低温冷凝塔的底部分别连接第一计量塔（6）和第二计量塔（7）；

监控装置包括PLC控制器（8-1）、与PLC控制器连接的显示器（8-2）及用于采集裂解装置参数的传感器，传感器与PLC控制器信号连接。

2.根据权利要求1所述的生产汽油的设备，其特征在于，该设备还包括热循环装置（9），热循环装置包括用于传输导热油的热传输管道（9-1）和导热油加热器（9-2），预热塔、导热油加热器、反应塔及高温冷凝塔之间通过热传输管道依次连接并形成热循环回路。

3.根据权利要求2所述的生产汽油的设备，其特征在于，所述热传输管道上串接热循环泵（9-3），热循环泵与PLC控制器连接。

4.根据权利要求1所述的生产汽油的设备，其特征在于，该设备还包括水循环装置（10），水循环装置包括冷却水管道（10-1）和水箱（10-2），高温冷凝塔、低温冷凝塔及水箱通过冷却水管道连接形成水循环回路。

5.根据权利要求4所述的生产汽油的设备，其特征在于，所述冷却水管道上串接水循环泵（10-3），水循环泵与PLC控制器连接。

6.根据权利要求4所述的生产汽油的设备，其特征在于，所述冷却水管道上依次串接有离心泵（11）、水处理器（12），且离心泵串接在低温冷凝塔与第二计量塔之间。

7.根据权利要求6所述的生产汽油的设备，其特征在于，该设备还包括气回收装置（13），气回收装置包括气传输管道（13-1）和安装在气传输管道上的气循环泵（13-2），离心泵通过气传输管道与反应塔连通，气循环泵与PLC控制器连接。

8.根据权利要求1所述的生产汽油的设备，其特征在于，进料管道上安装加料泵（5-1），加料泵与PLC控制器连接。

9.根据权利要求4所述的生产汽油的设备，其特征在于，反应塔还连接有缓冲塔（14）。

10.根据权利要求9所述的生产汽油的设备，其特征在于，传感器包括温度传感器（8-3）、压力传感器（8-4）及液位传感器（8-5），温度传感器和压力传感器均安装在预热塔、反应塔、高温冷凝塔及低温冷凝塔的入口和出口处的混合管道上，液位传感器安装在缓冲塔、水箱、第一计量塔及第二计量塔内。