本發(fā)明涉及一種甲醇摻混石腦油制烴的方法和系統(tǒng)，尤其涉及使用甲醇摻混石腦油和循環(huán)氣在催化劑的作用下實(shí)現(xiàn)制輕質(zhì)低凝柴油的方法和系統(tǒng)，本發(fā)明適用于甲醇延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，提高甲醇經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
背景技術(shù)：
目前，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大氣霧霾治理的要求，國(guó)家成品油升級(jí)為國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)輕質(zhì)低凝柴油的需求量越來(lái)越大。
為了滿足市場(chǎng)需要，實(shí)現(xiàn)煉廠副產(chǎn)石腦油資源的高價(jià)值利用，提高甲醇和煉廠企業(yè)的經(jīng)濟(jì)性，本發(fā)明提供一種甲醇摻混石腦油和循環(huán)氣在催化劑的作用下實(shí)現(xiàn)制取輕質(zhì)低凝柴油的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：甲醇、石腦油和輕烴為原料，在催化劑的作用下，催化重整降低重?zé)N含量，增加輕質(zhì)烴含量，再通過(guò)疊好反應(yīng)得到柴油，提高甲醇制輕質(zhì)低凝柴油的選擇性，提高甲醇制柴油裝置的經(jīng)濟(jì)性。
本發(fā)明采取下列技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題：
一種實(shí)現(xiàn)甲醇摻混石腦油制輕質(zhì)低凝柴油的方法，其特征在于包括如下步驟：
A. 將原料甲醇、石腦油與輕烴、循環(huán)氣分別送入甲醇升壓泵、石腦油升壓泵和循環(huán)壓縮機(jī)進(jìn)行升壓；
B. 經(jīng)過(guò)升壓后的甲醇和石腦油送至預(yù)熱器預(yù)熱、蒸發(fā)釜汽化；
C.升壓后的循環(huán)氣進(jìn)入循環(huán)氣加熱器加熱，加熱后的循環(huán)氣與汽化后的甲醇、石腦油和輕烴進(jìn)入過(guò)熱器過(guò)熱；
D. 過(guò)熱后的甲醇、石腦油、輕烴和循環(huán)氣進(jìn)入裝有分子篩催化劑的催化反應(yīng)器進(jìn)行催化反應(yīng)，在反應(yīng)器中部加入升壓后的循環(huán)氣激冷，所述催化反應(yīng)器必須控制反應(yīng)溫度、壓力和質(zhì)量空速；
E、所述催化反應(yīng)器的產(chǎn)出物被過(guò)熱器冷卻，冷卻后的產(chǎn)物一部分進(jìn)入蒸發(fā)釜和預(yù)熱器進(jìn)一步冷卻，另一部分進(jìn)入循環(huán)氣加熱器冷卻，冷卻后的兩部分產(chǎn)物混合在一起再經(jīng)過(guò)冷卻器進(jìn)一步冷卻后進(jìn)入氣、油、水三相分離器分離，分離得到的循環(huán)氣進(jìn)入循環(huán)壓縮機(jī)循環(huán)，小部分外排；得到的油相進(jìn)入穩(wěn)定塔，經(jīng)穩(wěn)定塔分離后分別得到LPG產(chǎn)品和混合烴產(chǎn)品；得到的水相外排；
F、混合烴經(jīng)過(guò)切割塔分離得到輕烴產(chǎn)品和柴油產(chǎn)品；
G、輕烴產(chǎn)品循環(huán)至石腦油升壓泵循環(huán)利用；
步驟A所述的制烴裝置為甲醇制烴裝置。
所述步驟A甲醇的含量為：90～99.9%，其升壓后壓力為2.0～2.5 Mpa，石腦油與輕烴其升壓后壓力為2.0～2.5 MPa，甲醇與石腦油的比例為40%～100%。
所述的步驟A中循環(huán)氣，其升壓后壓力為2.0～2.5 MPa。
所述步驟D的入口溫度為300 ℃±10℃，所述催化反應(yīng)器裝有催化劑兩段，在第一段裝有ZSM-5催化劑，催化反應(yīng)過(guò)程中控制反應(yīng)溫度為400 ～420℃，壓力為2.5～3.0 MPa,質(zhì)量空速為20～50 h-1，在第二段裝有Ni-Sn改性的γ-Al2O3催化劑，催化反應(yīng)過(guò)程中控制反應(yīng)溫度為200～220℃，壓力為2.5～3.0 MPa,質(zhì)量空速為0.9～1.2 h-1。
所述步驟E中的所述催化反應(yīng)器的產(chǎn)出物進(jìn)入所述冷卻器進(jìn)行冷卻，冷卻至溫度45℃±5℃。
所述步驟E所產(chǎn)生的循環(huán)氣循環(huán)回流至所述循環(huán)壓縮機(jī)進(jìn)行再利用，超壓部分外排至火炬焚燒處理；所述步驟F輕烴產(chǎn)品循環(huán)至石腦油升壓泵再利用。
甲醇升壓泵，用于對(duì)制烴裝置原料甲醇進(jìn)行升壓；
石腦油升壓泵，用于對(duì)原料石腦油和輕烴進(jìn)行升壓；
循環(huán)壓縮機(jī)，用于對(duì)原料制烴裝置排出的循環(huán)氣進(jìn)行升壓；
預(yù)熱器，用于預(yù)熱甲醇、石腦油和輕烴；
蒸發(fā)釜，用于甲醇、石腦油和輕烴汽化；
循環(huán)氣加熱器，用于加熱循環(huán)氣；
過(guò)熱器，用于過(guò)熱循環(huán)氣、甲醇、石腦油和輕烴蒸汽；
催化反應(yīng)器，內(nèi)裝有分子篩催化劑，用于提供催化反應(yīng)環(huán)境；
冷卻器，用于對(duì)所述催化反應(yīng)器產(chǎn)出物進(jìn)行冷卻處理；
氣、油、水三相分離器，用于對(duì)經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻處理后的混合物進(jìn)行分離；
穩(wěn)定塔，用于對(duì)所述氣、油、水三相分離器產(chǎn)出的油相產(chǎn)品進(jìn)行分離獲得混合輕烴產(chǎn)品和LPG產(chǎn)品；
切割塔，用于分離混合烴得到輕烴和柴油產(chǎn)品。 入口溫度為300 ℃±10℃，所述催化反應(yīng)器裝有催化劑兩段，在第一段裝有ZSM-5催化劑，催化反應(yīng)過(guò)程中控制反應(yīng)溫度為400 ～420℃，壓力為2.5～3.0 MPa,質(zhì)量空速為20～50 h-1；在第二段裝有Ni-Sn改性的γ-Al2O3催化劑，催化反應(yīng)過(guò)程中控制反應(yīng)溫度為200～220℃，壓力為2.5～3.0 MPa,質(zhì)量空速為0.9～1.2 h-1。
目前，還沒(méi)有甲醇摻混石腦油制輕質(zhì)低凝柴油的技術(shù)，本發(fā)明方法具有如下有益技術(shù)效果：實(shí)現(xiàn)了甲醇摻混石腦油制輕質(zhì)低凝柴油，延長(zhǎng)了甲醇產(chǎn)業(yè)鏈，增加了石腦油資源的利用價(jià)值，提高了甲醇生產(chǎn)企業(yè)和煉廠的經(jīng)濟(jì)性，有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)甲醇摻混石腦油制輕質(zhì)低凝柴油的方法和系統(tǒng)的工藝流程圖。
圖中1、甲醇升壓泵，2、循環(huán)壓縮機(jī)，3、預(yù)熱器，4、蒸發(fā)釜，5、循環(huán)氣加熱器，6、過(guò)熱器，7、催化反應(yīng)器，8、冷卻器，9、氣、油、水三相分離器，10、穩(wěn)定塔，11、石腦油升壓泵，12、切割塔。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的說(shuō)明。
如圖1所示，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)甲醇摻混石腦油制輕質(zhì)低凝柴油的系統(tǒng)包括：循環(huán)壓縮機(jī)2、甲醇升壓泵1、石腦油升壓泵11、預(yù)熱器3、蒸發(fā)釜4、循環(huán)氣加熱器5、過(guò)熱器6、催化反應(yīng)器7、冷卻器8氣、油、水三相分離器9、穩(wěn)定塔10、切割塔12與相應(yīng)的管路組成的系統(tǒng)
所述催化反應(yīng)器7裝有催化劑兩段。在第一段裝有ZSM-5催化劑，催化反應(yīng)過(guò)程中控制反應(yīng)溫度為400 ～420℃，壓力為2.5～3.0 MPa,質(zhì)量空速為20～50 h-1。在第二段裝有Ni-Sn改性的γ-Al2O3催化劑，催化反應(yīng)過(guò)程中控制反應(yīng)溫度為200～220℃，壓力為2.5～3.0 MPa,質(zhì)量空速為0.9～1.2 h-1。
基于上述實(shí)現(xiàn)甲醇摻混石腦油制輕質(zhì)低凝柴油的系統(tǒng)，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)甲醇摻混石腦油制輕質(zhì)低凝柴油的工藝方法包括如下步驟：
A. 將原料甲醇、石腦油與輕烴和循環(huán)氣分別送入甲醇升壓泵1、石腦油和輕烴升壓泵11和循環(huán)壓縮機(jī)2進(jìn)行升壓；
B. 經(jīng)過(guò)升壓后的甲醇、石腦油和輕烴送至預(yù)熱器3預(yù)熱、蒸發(fā)釜4汽化；C.升壓后的循環(huán)氣進(jìn)入循環(huán)氣加熱器5加熱，加熱后的循環(huán)氣與汽化后的甲醇、石腦油和輕烴進(jìn)入過(guò)熱器6過(guò)熱；
D. 過(guò)熱后的甲醇、石腦油、輕烴、循環(huán)氣進(jìn)入裝有分子篩催化劑的催化反應(yīng)器7進(jìn)行催化反應(yīng)，在反應(yīng)器中部加入升壓后的循環(huán)氣激冷，所述催化反應(yīng)器必須控制反應(yīng)溫度、壓力和質(zhì)量空速；
E、所述催化反應(yīng)器7的產(chǎn)出物被過(guò)熱器6冷卻，冷卻后的產(chǎn)物一部分進(jìn)入蒸發(fā)釜4和預(yù)熱器3進(jìn)一步冷卻，另一部分進(jìn)入循環(huán)氣加熱器5冷卻，冷卻后的兩部分產(chǎn)物混合在一起再經(jīng)過(guò)冷卻器8進(jìn)一步冷卻后進(jìn)入氣、油、水三相分離器分離9，分離得到的循環(huán)氣進(jìn)入循環(huán)壓縮機(jī)循環(huán)，小部分外排；得到的油相進(jìn)入穩(wěn)定塔10，經(jīng)穩(wěn)定塔分離后分別得到LPG和混合烴產(chǎn)品；得到的水相外排。
F、混合烴經(jīng)過(guò)切割塔12分離得到輕烴產(chǎn)品和柴油產(chǎn)品。
G、輕烴循環(huán)至石腦油升壓泵再利用。
所述的制烴裝置為甲醇制烴裝置。
所述步驟A甲醇的含量為：90～99.9%，其升壓后壓力為2.0～2.5 MPa。石腦油其升壓后壓力為2.0～2.5 MPa，甲醇與石腦油的比例為40%～100%。
所述的步驟A中循環(huán)氣，其升壓后壓力為2.0～2.5 MPa。
所述步驟D的入口溫度為300 ℃±10℃，
所述催化反應(yīng)器7裝有催化劑兩段。在第一段裝有ZSM-5催化劑，催化反應(yīng)過(guò)程中控制反應(yīng)溫度為400 ～420℃，壓力為2.5～3.0 MPa,質(zhì)量空速為20～50 h-1。在第二段裝有Ni-Sn改性的γ-Al2O3催化劑，催化反應(yīng)過(guò)程中控制反應(yīng)溫度為200～220℃，壓力為2.5～3.0 MPa,質(zhì)量空速為0.9～1.2 h-1。
所述步驟E中的所述催化反應(yīng)器7的產(chǎn)出物進(jìn)入所述冷卻器8進(jìn)行冷卻，冷卻至溫度45℃±5℃。
所述步驟E所產(chǎn)生的循環(huán)氣循環(huán)回流至所述循環(huán)壓縮機(jī)進(jìn)行再利用，超壓部分外排至火炬焚燒處理；所述步驟G輕烴循環(huán)至石腦油升壓泵再利用。
實(shí)施例一
按照?qǐng)D1所示的工藝流程的要求，控制甲醇流量100 kg/h,甲醇組成:99.9%;控制石腦油流量100 kg/h。
循環(huán)氣流量300 kg/h 循環(huán)氣組成:H2 10% CH460% C2H410% C2H620%
反應(yīng)器7第一段在質(zhì)量空速25h-1，溫度410～420℃，壓力2.8 MPa；第二段在質(zhì)量空速1.1h-1，溫度200～210℃，壓力2.6 MPa的工藝條件下；反應(yīng)結(jié)果如下:
切割塔12分離得到輕質(zhì)低凝柴油產(chǎn)品，經(jīng)分析輕質(zhì)低凝柴油達(dá)到國(guó)五-35柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例二
按照?qǐng)D1所示的工藝流程的要求，控制甲醇流量200 kg/h,甲醇組成:99.9%;控制石腦油流量300 kg/h。
循環(huán)氣流量500kg/h 循環(huán)氣組成:H2 10% CH460% C2H410% C2H620%
反應(yīng)器7第一段在質(zhì)量空速25h-1，溫度400～410℃，壓力3.0 MPa；第二段在質(zhì)量空速1.0h-1，溫度210～220 ℃，壓力2.9 MPa的工藝條件下；反應(yīng)結(jié)果如下:
切割塔12分離得到輕質(zhì)低凝柴油產(chǎn)品，經(jīng)分析輕質(zhì)低凝柴油達(dá)到國(guó)五-35柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例三
按照?qǐng)D1所示的工藝流程的要求，控制甲醇流量100 kg/h,甲醇組成:95.4%,控制石腦油流量80 kg/h。
循環(huán)氣流量320kg/h 循環(huán)氣組成:H2 10% CH4 60% C2H4 10% C2H6 20%
反應(yīng)器7第一段在質(zhì)量空速40h-1，溫度400～410℃，壓力2.5 MPa；，第二段在質(zhì)量空速0.9h-1，溫度215～225℃，壓力2.4 MPa的工藝條件下；反應(yīng)結(jié)果如下:
切割塔12分離得到輕質(zhì)低凝柴油產(chǎn)品，經(jīng)分析輕質(zhì)低凝柴油達(dá)到國(guó)五-35柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。