本發(fā)明涉及一種改善的用于從包含甲醇的進料制備可用作汽油物質(zhì)的烴的方法和設備。
汽油可以通過粗甲醇、純甲醇和/或二甲醚的轉(zhuǎn)化來生產(chǎn)。在該過程中，水作為副產(chǎn)物而生成。水(作為工藝冷凝物)在分離器中與所生產(chǎn)的粗汽油和再循環(huán)氣體分離，且由于其含有許多雜質(zhì)而被送去進行水處理。
在本發(fā)明的第一方面中提供了一種方法，其提供了來自汽油轉(zhuǎn)化的優(yōu)化的輸出物。
在本發(fā)明的第二方面中，提供了一種方法，其減少了對于水處理的需求。
這些和其它優(yōu)點通過包括以下步驟的烴生產(chǎn)方法實現(xiàn)：
-在轉(zhuǎn)化步驟中，將至少進料流轉(zhuǎn)化，從而獲得包含水、烴、未反應，部分反應的進料和/或惰性氣體的轉(zhuǎn)化流出物流，
-在分離器中將轉(zhuǎn)化流出物至少分離成再循環(huán)流、粗汽油和包含水的工藝冷凝物流，
-在一個或多個位置，將進料流和轉(zhuǎn)化步驟上游的至少部分再循環(huán)流混合，和
-將至少一部分工藝冷凝物流加入到進料流、再循環(huán)流和/或混合的進料-再循環(huán)料流中。
以下公開并討論了本發(fā)明的各種實施方案。這些實施方案可以單獨使用或組合使用。
轉(zhuǎn)化流出物可以包括各種烴，例如粗汽油、高級醇、醛、酮、醚、烯烴和/或芳烴。
通過本發(fā)明的方法和設備，可以使工藝冷凝物中的任何可轉(zhuǎn)化物質(zhì)重新進入轉(zhuǎn)化回路，從而與將工藝冷凝物簡單送入水處理的裝置相比，可以增加本發(fā)明的方法的輸出。
此外，本發(fā)明的設備和方法減少了對于水處理的需求，因為水中的可轉(zhuǎn)化物質(zhì)被重新引入轉(zhuǎn)化步驟，而不是從冷凝物的下游處理中被去除。
該方法的進料優(yōu)選是富含甲醇的流，其還可以包含以下任何一種：二甲醚(dme)、高級醇、酮、醛、粗甲醇、其它醇、醚和/或h2/co混合物。
來自轉(zhuǎn)化過程的工藝冷凝物可以包括不同類型的含氧化合物，包括醇、酮、酯和/或醛。
含氧化合物可以與主要由水組成的剩余工藝冷凝物分離。含氧化合物的分離可以例如通過蒸餾或汽提進行。包含分離的含氧化合物的流被稱為回收的含氧化合物流。優(yōu)選地，加入到進料流和/或再循環(huán)流和/或混合的進料-再循環(huán)流中的至少一部分工藝冷凝物是回收的含氧化合物流。
即至進料流、再循環(huán)流和/或混合的進料-再循環(huán)流的至少一部分工藝冷凝物流可以是回收的含氧化合物流。
工藝冷凝物和回收的含氧化合物流的組成可能取決于轉(zhuǎn)化過程、進料等。
以下給出了示例性的組成和壓力以及溫度的一些范圍。這些值是基于粗甲醇的進料和在t＝250-475℃和p＝1-50巴下基于zsm-5催化劑的轉(zhuǎn)化方法。
工藝冷凝物
溫度＝75-105℃，優(yōu)選90℃
壓力＝2-8巴，優(yōu)選5.4巴
組成：
回收的含氧化合物流：
溫度＝75-105℃，優(yōu)選90℃
壓力＝15-40巴，優(yōu)選28巴
組成
在大多數(shù)裝置中，轉(zhuǎn)換步驟是甲醇至汽油(mtg)的過程，其中所生產(chǎn)的烴類包括沸點在汽油范圍內(nèi)的各種烴的混合物，例如從c2和更高級烴至例如高達c13的烴，優(yōu)選c5+的烴。一般來說，在轉(zhuǎn)化過程中，進料流中含氧化合物的轉(zhuǎn)化是在轉(zhuǎn)化器中在催化劑的存在下進行的，該催化劑是現(xiàn)有技術(shù)中已知在含氧化合物至高級烴，優(yōu)選c5+的烴的反應中為活性的。
在各種裝置中，使用多于一個轉(zhuǎn)化反應器。在這些裝置中，可以平行布置多個轉(zhuǎn)化器，以使得回收一個或多個轉(zhuǎn)化器，同時一個或多個反應器仍在使用。
回收的含氧化合物流可以加入到進料流和/或再循環(huán)流和/或混合的進料/再循環(huán)流中，以進入轉(zhuǎn)化步驟，從而與其中從體系除去含氧化合物和工藝冷凝物中的水等的情況相比，改善了體系的輸出。即該方法提供了增加的汽油生產(chǎn)，因為未轉(zhuǎn)化的含氧化合物被回收并再循環(huán)返回到合成過程，而不是損失在送入水處理的工藝冷凝物中。此外，回收的含氧化合物的轉(zhuǎn)化減少了處理廢水的需求，因為含氧化合物被利用，而不是如現(xiàn)有方法已知的那樣作為部分工藝冷凝物被丟棄。
圖1示出了方法和設備1，其中進料2與再循環(huán)氣體3混合，并且回收的含氧化合物流4在混合點5與進料/再循環(huán)氣流混合。
或者，將回收的含氧化合物流在位于進料混合點5上游的第二混合點7混合到再循環(huán)流中。混合優(yōu)選通過用噴嘴將回收的含氧化合物流淬滅到氣流中來進行。或者，可以使用靜態(tài)混合器，或者可以將液體和氣體在熱交換器的上游混合。
另一個替代方案是在流蒸發(fā)之前或在進料流蒸發(fā)之后(如虛線8和9所示)將回收的含氧化合物流加入到進料流中。另一種替代方案是將液體廢流噴霧/混合到由虛線10表示的進入反應器的氣體中。
回收的含氧化合物流中的酮、醛和/或醇與進料甲醇一起在反應器11中轉(zhuǎn)化成汽油。流出物12在一系列熱交換器13中冷卻/冷凝，在分離器14中分離成三相。氣體被再循環(huán)15/清洗16，并且冷凝物17被送入蒸餾器18中進行分離。回收的來自分離的含氧化合物流4包含酮、醛和/或醇。