一種甲醇制汽油的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種甲醇制汽油的方法和裝置，甲醇原料進入流化床反應(yīng)器與催化劑接觸反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物進氣液分離罐進行氣液分離，分離出的氣體進入固定床反應(yīng)器與催化劑接觸反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物和離出的液體進分離塔進行分離，流化床反應(yīng)器(4)和固定床反應(yīng)器(11)與氣液分離罐(7)連通，氣液分離罐(7)和固定床反應(yīng)器(11)與分離塔(14)連通，本發(fā)明可得到高收率和高品質(zhì)汽油。
【專利說明】-種甲醇制汽油的方法及裝置 【技術(shù)領(lǐng)域】
[〇〇〇1] 本發(fā)明涉及一種甲醇制烴的方法，特別涉及一種甲醇制汽油的方法。 【背景技術(shù)】
[0002] 世界煤碳儲量遠比石油和天然氣多，在我國尤其如此。因此，從煤出發(fā)經(jīng)甲醇制汽 油的研究在國內(nèi)外越來越廣泛。US3931349、US4035430、US4579999提供了一種固定床兩段 轉(zhuǎn)化的甲醇制汽油工藝，其中第一段是甲醇脫水制二甲醚，第一段出來的甲醇、二甲醚和水 的混合物進入第二反應(yīng)器，在ZSM-5分子篩催化劑作用下生成液化氣和汽油。固定床反應(yīng) 器工藝的優(yōu)點是轉(zhuǎn)化率比較高、工藝成熟，缺點是工藝過程和設(shè)備復雜、能耗高、投資高。另 夕卜，重質(zhì)油品需分離和加氫處理脫除均四甲苯，造成投資和操作費用增加較多。
[0003] CN101775310A、CN102049292A公開了一種流化床甲醇制汽油的工藝方法，其中 CN102049292A專利中甲醇在流化床反應(yīng)器內(nèi)與催化劑接觸反應(yīng)后直接分離得到汽油和液 化氣等產(chǎn)品；CN101775310A專利則將分離出的輕烴氣體再送入流化床反應(yīng)器進行輕烴循 環(huán)，輕烴循環(huán)對提高反應(yīng)速度和汽油收率有利。應(yīng)用流化床甲醇制汽油工藝，反應(yīng)熱的移出 方便，重質(zhì)油品中均四甲苯含量較低，汽油品質(zhì)提高，但是與固定床相比，目的產(chǎn)品汽油收 率偏低。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種甲醇制汽油的流化床和固定床組合工藝方法，主要過程 是將甲醇原料先進流化床反應(yīng)器與催化劑接觸反應(yīng)，其反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)氣液分離罐分離，氣體 產(chǎn)物再進固定床反應(yīng)器與催化劑接觸反應(yīng)，其反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷卻后與氣液分離罐分離得到的 液體產(chǎn)物一起進產(chǎn)物分離塔進行分離得到汽油、液化氣、干氣和水。本發(fā)明既具有流化床工 藝反應(yīng)熱移出方便及時，汽油中均四甲苯含量低的優(yōu)點，又有固定床工藝汽油收率高的優(yōu) 點。
[0005] 本發(fā)明提供一種甲醇制汽油的方法，包括如下步驟：
[0006] 1)甲醇原料進入流化床反應(yīng)器與催化劑接觸反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物進氣液分離罐進行氣 液分離，分離出的氣體進入步驟2)，液體進入步驟3);
[0007] 2)來自步驟1)的氣體進入固定床反應(yīng)器與催化劑接觸反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷凝器 冷卻后進入步驟3);
[0008] 3)來自步驟1)和步驟2)液體進入產(chǎn)物分離塔進行分離，得到汽油、液化氣、干氣 和水。
[0009] 所述的步驟1)甲醇原料經(jīng)甲醇加熱爐加熱到適宜溫度，從流化床反應(yīng)器底部進 入與催化劑接觸反應(yīng)。
[0010] 所述的步驟2)氣體由加熱爐加熱到適宜溫度后從固定床反應(yīng)器頂部進入與催化 劑接觸反應(yīng)。
[0011] 所述的步驟1)流化床反應(yīng)器所用催化劑為ZSM-5分子篩微球催化劑。分子篩硅 鋁比為20?200,分子篩含量占催化劑總重量（按干基計算）的20?65重量％;改性元素 為Zn、Al、Ga、P等中的一種或幾種，其含量（按金屬態(tài)計，占催化劑總重量）為0. 5?5. 0 重量％;載體為高嶺土和擬薄水鋁石中的一種或兩種混合，含量占催化劑總重量（按干基計 算）的30?70重量％;粘結(jié)劑為鋁溶膠、硅溶膠、磷鋁溶膠中的一種或幾種，含量占催化劑 總重量（按干基計算）的8?25重量％。催化劑采用常規(guī)噴霧干燥方法制備。。
[0012] 所述的步驟1)流化床反應(yīng)器反應(yīng)溫度為350?480°C，優(yōu)選380?420°C，壓力為 0· 1?4. OMPa，優(yōu)選0· 3?2. 5MPa ;重時空速為(λ 1?5· 01Γ1，優(yōu)選L 0?3· 01Γ1。
[0013] 所述的步驟2)固定床反應(yīng)器所用催化劑為改性ZSM-5分子篩條形催化劑。
[0014] 所述的步驟2)固定床反應(yīng)器反應(yīng)溫度在300?500°C，優(yōu)選350?450°C，壓力為 0· 1 ?2. OMPa，優(yōu)選 0· 2 ?1. 5MPa ;重時空速為 0· 1 ?2· 01Γ1，優(yōu)選 0· 2 ?1. 01Γ1 ;
[0015] 本發(fā)明提供所述一種甲醇制汽油的裝置，包括在流化床反應(yīng)器4、固定床反應(yīng)器 11、氣液分離罐7和分離塔14,其特征在于：流化床反應(yīng)器4和固定床反應(yīng)器11與氣液分 離罐7連通，氣液分離罐7和固定床反應(yīng)器11與分離塔14連通。
[0016] 所述一種甲醇制汽油的裝置，其特征在于：流化床反應(yīng)器4出口與氣液分離罐7連 通，流化床反應(yīng)器4進口與甲醇原料泵2連通。
[0017] 所述一種甲醇制汽油的裝置，其特征在于：固定床反應(yīng)器11進口與氣液分離罐7 連通，固定床反應(yīng)器11出口與分離塔14連通。
[0018] 所述一種甲醇制汽油的裝置，其特征在于：甲醇原料泵與流化床反應(yīng)器4進口之 間設(shè)有甲醇加熱爐3。
[0019] 所述一種甲醇制汽油的裝置，其特征在于：氣液分離罐7與固定床反應(yīng)器11進口 設(shè)有加熱爐10。
[0020] 所述一種甲醇制汽油的裝置，其特征在于：流化床反應(yīng)器4出口與氣液分離罐7之 間設(shè)有冷凝器6。
[0021 ] 所述一種甲醇制汽油的裝置，其特征在于：固定床反應(yīng)器11出口與分離塔14之間 設(shè)有冷凝器13。
[0022] 所述一種甲醇制汽油的裝置，流化床反應(yīng)器是主反應(yīng)器，甲醇原料在主反應(yīng)器中 與催化劑接觸反應(yīng)生成汽油、水和氣體輕烴；固定床是輔助反應(yīng)器，其反應(yīng)原料是主反應(yīng)中 生成的氣體輕烴，這些氣體輕烴在輔助反應(yīng)器在與催化劑接觸反應(yīng)生成汽油、液化氣和干 氣等產(chǎn)物。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比：本發(fā)明甲醇制汽油的主反應(yīng)在流化床反應(yīng)步驟，甲醇原料在流 化床主反應(yīng)器內(nèi)與催化劑接觸發(fā)生反應(yīng)生成汽油、氣體輕烴等和水等產(chǎn)物，而又將主反應(yīng) 的氣體輕烴產(chǎn)物作為固定床反應(yīng)步驟的原料，在固定床輔助反應(yīng)器內(nèi)與催化劑接觸發(fā)生反 應(yīng)生成汽油、液化氣和干氣等產(chǎn)物，在主反應(yīng)步驟充分利用了流化床反應(yīng)熱移出方便及時 和汽油產(chǎn)物中均四甲苯含量低的特點，在輔助反應(yīng)器通過使用與主反應(yīng)不同的催化劑和工 藝操作參數(shù)，較之氣體輕烴在流化床反應(yīng)器循環(huán)更進一步提高了目的產(chǎn)物-汽油的收率。 因此，通過本發(fā)明的甲醇制汽油方法，既實現(xiàn)了目的產(chǎn)物汽油的高收率，又實現(xiàn)了汽油的高 品質(zhì)。
[0024] 下面用附圖和【具體實施方式】詳細說明本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明的范圍。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1是本發(fā)明一種甲醇制汽油的裝置示意圖。
[0026] 其中
[0027] 1.甲醇原料，2.甲醇原料泵，3.甲醇加熱爐，4.流化床反應(yīng)器，5.流化床反應(yīng)產(chǎn) 物，6.冷凝器，7.氣液分離罐，8.流化床反應(yīng)氣體產(chǎn)物，9.流化床反應(yīng)液體產(chǎn)物，10.加熱 爐，11.固定床反應(yīng)器，12.固定床反應(yīng)產(chǎn)物，13.冷凝器，14.分離塔，15.干氣，16.液化氣， 17.汽油，18.水。 【具體實施方式】
[0028] 如圖1所示：甲醇原料1首先由甲醇原料泵2抽出后送進甲醇加熱爐3加熱，加熱 到預定溫度從流化床反應(yīng)器4底部進入流化床反應(yīng)器與催化劑接觸進行反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物5 從流化床反應(yīng)器4頂部流出，經(jīng)冷凝器6冷凝，進氣液分離罐7進行氣液分離，分離出氣體 產(chǎn)物8和液體產(chǎn)物9,氣體產(chǎn)物8進加熱爐10加熱，加熱到預定溫度從固定床反應(yīng)器11頂 部進入固定床反應(yīng)器與催化劑接觸進行反應(yīng)，固定床反應(yīng)產(chǎn)物12從固定床反應(yīng)器11底部 流出，經(jīng)冷凝器13冷凝后和液體產(chǎn)物9 一起進產(chǎn)物分離塔14進行氣、水、油三相分離，得到 干氣15、液化氣16、汽油17和水18等產(chǎn)物。
[0029] 下面通過實施例進一步說明本發(fā)明，但并不因此限制本發(fā)明。
[0030] 實施例1?4
[0031] 將甲醇原料加熱到預定溫度后進流化床反應(yīng)器與ZSM-5分子篩微球催化劑接觸 反應(yīng)，催化劑含55重量％ HZSM-5分子篩，0. 8重量％ Zn，0. 5重量％ P，13. 7重量％高嶺土， 20重量％擬薄水鋁石和10重量％鋁溶膠。其反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)氣液分離罐分離，氣體產(chǎn)物再進固 定床反應(yīng)器與分子篩條形催化劑接觸反應(yīng)，分子篩條形催化劑為市售改性ZSM-5芳構(gòu)化催 化劑，牌號為LAC-4,其反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷卻后與氣液分離罐分離得到的液體產(chǎn)物一起進產(chǎn)物分 離塔進行分離得到汽油、液化氣、干氣和水。反應(yīng)工藝條件見表1，反應(yīng)結(jié)果2。
[0032] 對比例1?2
[0033] 將甲醇原料加熱后進流化床反應(yīng)器與催化劑接觸反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)經(jīng)冷卻后進產(chǎn) 物分離塔進行分離得到汽油、液化氣、干氣和水。反應(yīng)工藝條件見表1，反應(yīng)結(jié)果見表2。
[0034] 表1甲醇制汽油主要反應(yīng)條件
[0035]
【權(quán)利要求】
1. 一種甲醇制汽油的方法，包括以下步驟： 1) 甲醇原料進入流化床反應(yīng)器與催化劑接觸反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物進氣液分離罐進行氣液分 離，分離出的氣體進入步驟2)，液體進入步驟3); 2) 來自步驟1)的氣體進入固定床反應(yīng)器與催化劑接觸反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷凝器冷卻 后進入步驟3); 3) 來自步驟1)和步驟2)液體進入氣液分離塔進行分離，得到汽油、液化氣、干氣和水。
2. 依照權(quán)利要求1所述一種甲醇制汽油的方法，其特征在于：步驟1)甲醇原料經(jīng)甲醇 加熱爐加熱到適宜溫度，從流化床反應(yīng)器底部進入與催化劑接觸反應(yīng)。
3. 依照權(quán)利要求1所述一種甲醇制汽油的方法，其特征在于：步驟2)氣體由加熱爐加 熱到適宜溫度后從固定床反應(yīng)器頂部進入與催化劑接觸反應(yīng)。
4. 依照權(quán)利要求1所述一種甲醇制汽油的方法，其特征在于：步驟1)流化床反應(yīng)器所 用催化劑為ZSM-5分子篩微球催化劑。
5. 依照權(quán)利要求1所述一種甲醇制汽油的方法，其特征在于：步驟1)流化床反應(yīng)器反 應(yīng)溫度為350?480°C，壓力為0· 1?4. OMPa，重時空速為0· 1?5· 01Γ1。
6. 依照權(quán)利要求1所述一種甲醇制汽油的方法，其特征在于：步驟1)流化床反應(yīng)器反 應(yīng)溫度為380?420°C，壓力為0· 3?2. 5MPa ;重時空速為1. 0?3· 01Γ1。
7. 依照權(quán)利要求1所述一種甲醇制汽油的方法，其特征在于：步驟2)固定床反應(yīng)器所 用催化劑為改性ZSM-5分子篩條形催化劑。
8. 依照權(quán)利要求1所述一種甲醇制汽油的方法，其特征在于：步驟2)固定床反應(yīng)器反 應(yīng)溫度在300?500°C，壓力為0· 1?2. OMPa，重時空速為0· 1?2· 01Γ1。
9. 依照權(quán)利要求1所述一種甲醇制汽油的方法，其特征在于：步驟2)固定床反應(yīng)器反 應(yīng)溫度在350?450°C，壓力為0· 2?1. 5MPa ;重時空速為0· 2?1. 01Γ1。
10. -種甲醇制汽油的裝置，包括在流化床反應(yīng)器（4)、固定床反應(yīng)器（11)、氣液分離 罐（7)和分離塔（14)，其特征在于：流化床反應(yīng)器（4)和固定床反應(yīng)器（11)與氣液分離罐 (7)連通，氣液分離罐（7)和固定床反應(yīng)器（11)與分離塔（14)連通。
11. 依照權(quán)利要求10所述一種甲醇制汽油的裝置，其特征在于：流化床反應(yīng)器（4)出 口與氣液分離罐（7)連通，流化床反應(yīng)器（4)進口與甲醇原料泵（2)連通。
12. 依照權(quán)利要求10所述一種甲醇制汽油的裝置，其特征在于：固定床反應(yīng)器（11)進 口與氣液分離罐（7)連通，固定床反應(yīng)器（11)出口與分離塔（14)連通。
13. 依照權(quán)利要求10所述一種甲醇制汽油的裝置，其特征在于：甲醇原料泵與流化床 反應(yīng)器⑷進口之間設(shè)有甲醇加熱爐（3)。
14. 依照權(quán)利要求10所述一種甲醇制汽油的裝置，其特征在于：氣液分離罐（7)與固 定床反應(yīng)器（11)進口設(shè)有加熱爐（10)。
15. 依照權(quán)利要求10所述一種甲醇制汽油的裝置，其特征在于：流化床反應(yīng)器（4)出 口與氣液分離罐（7)之間設(shè)有冷凝器（6)。
16. 依照權(quán)利要求10所述一種甲醇制汽油的裝置，其特征在于：固定床反應(yīng)器（11)出 口與分離塔（14)之間設(shè)有冷凝器（13)。
【文檔編號】C10G3/00GK104099121SQ201310127291
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月8日
【發(fā)明者】王國良, 李治, 郝代軍, 韓海波, 俞安平, 沈方峽, 任瀟航, 經(jīng)鐵 申請人:中石化洛陽工程有限公司, 中石化煉化工程（集團）股份有限公司