[發明專利]合成氣制汽油一體化工藝及反應器

有效

• 申請號: 201410080953.3
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103849421A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 王東飛;章清;李忠;孟凡會;張洪建
• 申請（專利權）人: 山西潞安礦業（集團）有限責任公司;太原理工大學
• 主分類號: C10G2/00
• 分類號: C10G2/00;B01J8/04
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

1.一種合成氣制汽油一體化工藝，其特征在于包括如下步驟：

（1）固定床反應器分為三段催化劑床層，從上到下分別裝有合成甲醇催化劑，合成二甲醚催化劑，合成汽油催化劑；

（2）加壓合成氣與從固定床反應器出來的混合氣體換熱后從含有三段催化劑床層的固定床反應器的上部進入，三段催化劑床層分別通過三個獨立的加熱程序控溫加熱，達到各段相應催化反應的反應溫度，并進行相應的反應，先后依次經過甲醇合成、二甲醚合成、汽油合成后，從固定床反應器底端出來的混合氣體一部分與加壓合成氣換熱，另一部分經廢熱鍋爐回收熱量，然后混合氣體依次進入冷凝器、氣液分離器進行產品分離，分離出的氣相產物部分通過壓縮循環至固定床反應器，部分排空或收集他用，液相產物中油相為高品質汽油。

2.如權利要求1所述的一種合成氣制汽油一體化工藝，其特征在于所述的合成甲醇催化劑為西南化工設計院開發的C302催化劑或南化集團設計院開發的C306催化劑。

3.如權利要求1所述的一種合成氣制汽油一體化工藝，其特征在于所述的甲醇合成的條件為：H₂和CO體積比為2～4∶1，反應溫度230～280℃，反應壓力1.0～5.0MPa，以H₂和CO計，氣體空速為6000～15000ml·g^-1·h^-1。

4.如權利要求1所述的一種合成氣制汽油一體化工藝，其特征在于所述的合成二甲醚催化劑為武漢科林精細化工有限公司生產的WD-1二甲醚催化劑或成都天成碳一化工有限公司開發的TCM-1催化劑。

5.如權利要求1所述的一種合成氣制汽油一體化工藝，其特征在于所述的二甲醚合成的條件為：反應溫度260～350℃，反應壓力0.5～5.0MPa，甲醇氣體空速2000～5000ml·g^-1·h^-1。

6.如權利要求1所述的一種合成氣制汽油一體化工藝，其特征在于所述的合成汽油催化劑為：

（1）用濃度為1－4mol/L?的HCl溶液在50－80℃條件下處理硅鋁比為25－100的商業H-ZSM-5分子篩10min－300min，稀酸溶液洗滌后離心，在450－600℃下焙燒3－5h，得到ZSM-5/H⁺分子篩；

（2）用濃度為0.1－1mol/L的?NaOH溶液在50－80℃條件下處理ZSM-5/H⁺分子篩10min－300min，稀酸溶液洗滌后離心，在450－600℃℃下焙燒3－5h，得到ZSM-5/OH^-分子篩；

（3）用濃度為0.2－0.8?mol/L的NH₄NO₃溶液對ZSM-5/OH^-分子篩進行離子交換，得到改性H-ZSM-5分子篩。

7.如權利要求1所述的一種合成氣制汽油一體化工藝，其特征在于所述的合成汽油催化劑為：

（1）用濃度為1－4mol/L?的HCl溶液在50－80℃條件下處理硅鋁比為25－100的商業H-ZSM-5分子篩10min－300min，稀酸溶液洗滌后離心，在450－600℃下焙燒3－5h，得到ZSM-5/H⁺分子篩；

（2）用濃度為0.1－1mol/L的?NaOH溶液在50－80℃條件下處理ZSM-5/H⁺分子篩10min－300min，稀酸溶液洗滌后離心，在450－600℃℃下焙燒3－5h，得到ZSM-5/OH^-分子篩；

（3）用濃度為0.2－0.8?mol/L的NH₄NO₃溶液進行離子交換，得到H-ZSM-5分子篩；

（4）對H-ZSM-5分子篩進行等體積浸漬M金屬的鹽溶液，M金屬的質量含量1－10%，得到金屬改性M/H-ZSM-5分子篩，其中M金屬為Cu、Co或Mn。

8.如權利要求1所述的一種合成氣制汽油一體化工藝，其特征在于所述的合成

汽油合成的條件為：反應溫度330－410℃，反應壓力0.5－5MPa，二甲醚的液體空速1－8h^-1。