[实用新型]一种二氧化碳加氢直接制汽油的装置

说明书

本实用新型涉及一种二氧化碳加氢直接制汽油的装置，该装置包括依次连通的新鲜气压缩机、换热器I、加热器I以及合成反应器；合成反应器的出口与换热器I的另一入口连通，另一出口再依次连通换热器II、合成冷却器、分子筛吸附器、氨冷器、高压分离罐、减压阀、加热器II以及低压分离罐。本实用新型方法是将二氧化碳和氢混合后在一定的温度及压强下直接合成汽油；并采用低温闪蒸的方法得到汽油产品；所得汽油产品中汽油含量达到90%以上；满足调和汽油的条件。

技术领域

本实用新型涉及一种生产汽油的化工工艺，特别涉及一种二氧化碳加氢直接制汽油的装置。

背景技术

化石燃料的广泛使用不仅消耗了大量的能源，带来了能源问题，而且产生的大量二氧化碳若直接排放，则会带来严重的环境问题。另一方面二氧化碳也是一种丰富的碳源，若将二氧化碳转变成有用的物质，则不失为一种解决相关能源问题和环境问题的方案。在众多产物中，汽油等烃类化合物是重要的运输燃料，在世界范围内广泛应用、具有很高的经济价值，因而被认为是CO2加氢极具潜力的目标产物。

但是由于CO2的化学惰性，CO2加氢转化为甲烷、甲醇等碳一(C1)化合物相对容易，但是很难转化为含有两个以上碳原子的化合物，因而需要开发更有效的催化剂体系。CO2加氢高选择性合成汽油烃类化合物的研究可分为两类：一种是经过甲醇等含氧中间物种的反应；另一种是经过类似费托合成(FTS)的反应。目前，大部分的研究工作主要采用类FTS反应路径，即CO2先通过逆水煤气变换(RWGS)反应生成CO，然后CO加氢再发生FTS反应。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型提供一种二氧化碳加氢直接制汽油的装置，利用二氧化碳气体和氢催化一步直接合成汽油，同时采用低温闪蒸的方法得到汽油，大大节约了能源。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种二氧化碳加氢直接制汽油的装置，包括新鲜气压缩机11、换热器I12、合成反应器14、换热器II16、合成冷却器17、分子筛吸附器18、氨冷器19、高压闪蒸罐20、低压闪蒸罐23和循环气压缩机24；

新鲜气压缩机11的进口管道连通着原料气出口101，新鲜气压缩机11的出口管道连通着换热器I12的冷侧进口，换热器I12的热侧出口通过过加热器I13管道连通着合成反应器14的顶部进口，合成反应器14的底部出口管道连通着换热器I12的热侧进口，换热器I12的冷侧出口管道连通着换热器II16的热侧进口，换热器II16的冷侧出口依次管道连通着合成冷却器17、分子筛吸附器18、氨冷器19和高压闪蒸罐20；高压闪蒸罐20的底部出口依次通过减压阀21和加热器II22管道连通着低压闪蒸罐23的进口；低压闪蒸罐23的一侧气相出口103连通着低压火炬管网，另一侧液相出口102为汽油产品出口；

所述高压闪蒸罐20的顶部出口管道连通着换热器II16的冷侧进口，换热器II16的热侧出口管道连通着循环气压缩机24进口，且换热器II16和循环气压缩机24之间的连通管道上设有放空口106，放空口106依次接通弛放气系统和高压火炬管网；所述循环气压缩机24出口管道连通着换热器I12的冷侧进口；

所述合成反应器14连通着循环换热机构，使得合成反应器14保持反应温度为200～400℃。

进一步，所述循环换热机构包括循环泵15、汽包25和循环换热介质，所述循环换热介质经循环泵15、合成反应器14和汽包25循环流动，使得合成反应器14保持反应温度为200~400℃。

进一步，所述循环换热介质为导热油，所述合成反应器14为固定床催化反应器，包括管程和壳程，且管程走反应介质、壳程走循环导热油，所述汽包包括换热腔；

所述合成反应器14的壳程下部一侧的出口通过循环泵15管道连通着汽包25的换热腔进口，换热腔出口管道连通着合成反应器14的壳程上部一侧进口，使得循环导热油在循环泵15、合成反应器14壳程和汽包25换热腔之间循环流动。