[發(fā)明專利]甲醇制汽油的反應(yīng)系統(tǒng)及甲醇制汽油的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510440368.4
• 申請日: 2015-07-24
• 公開（公告）號: CN105038838A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張清潔;胡永琪;張連宇;張麗喆;趙風(fēng)云;盧赤杰;陳國剛;張向京;陶然
• 申請（專利權(quán)）人: 麥森能源科技有限公司
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00
• 代理公司: 石家莊旭昌知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 13126
• 代理人: 彭隨麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽油制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種甲醇制汽油的反應(yīng)系統(tǒng)；同時，本發(fā)明還涉及一種甲醇制汽油的方法。

背景技術(shù)

甲醇制汽油過程是指以甲醇為原料，在一定溫度、壓力和空速下，采用固定床兩步法工藝，通過催化劑進行脫水、低聚、異構(gòu)等步驟轉(zhuǎn)化為C5~C10烴類油的過程。1976年Mobil公司開發(fā)該工藝并于上世紀(jì)八十年代在新西蘭實現(xiàn)工業(yè)化后，甲醇制汽油工藝不斷被應(yīng)用和創(chuàng)新。受國際油價的持續(xù)走高的影響，最近幾年在我國得到了推廣和應(yīng)用。

甲醇醚化和進一步的烴化反應(yīng)均是強放熱反應(yīng)，一般采用加入反應(yīng)氣體或惰性氣體作為降溫或帶熱介質(zhì)，以避免催化床過熱造成催化劑損壞。現(xiàn)有技術(shù)中，有通過將反應(yīng)過程中生成的主要含C1~C2的干氣作為循環(huán)氣，通過氣體壓縮機加壓，使循環(huán)氣返回系統(tǒng)以帶走反應(yīng)熱，從而維持反應(yīng)器溫度的；或是利用循環(huán)氣進行段間冷激，來降低反應(yīng)器內(nèi)溫度的；或是甲醇對烴化反應(yīng)器進行段間冷激，循環(huán)氣和醚化產(chǎn)物混合進行降溫的；又或是在甲醇轉(zhuǎn)化為烴類的技術(shù)，該技術(shù)中通過將輕烴作為循環(huán)帶熱介質(zhì)，與醚化產(chǎn)物混合進入烴化反應(yīng)器進行降溫；再或是利用甲醇制汽油過程副產(chǎn)的含有丙烷和丁烷的液化氣作為循環(huán)帶熱介質(zhì)，以減小采用干氣循環(huán)時大功率壓縮機的能耗。在如上技術(shù)中，均是為了達到降溫的作用，但汽油收率低，品質(zhì)低等問題依然沒有得到很好的改善。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種甲醇制汽油的反應(yīng)系統(tǒng)，以提高甲醇制汽油過程中汽油的產(chǎn)率。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種甲醇制汽油的反應(yīng)系統(tǒng)，具有將汽化的甲醇進行醚化反應(yīng)的醚化反應(yīng)器，將醚化反應(yīng)器生成的醚化產(chǎn)物物料流輸送至具有催化劑的烴化反應(yīng)器內(nèi)的輸入通路，以及用于將烴化反應(yīng)器反應(yīng)生成的烴化產(chǎn)物物料流進行液氣分離的分離器，該系統(tǒng)還包括：

將分離器分離的氣體引出的氣體回輸通路；

將含低碳烯烴的反應(yīng)氣體引入的引入通路；

與氣體回輸通路和引入通路連通的、將氣體回輸通路內(nèi)的氣體和引入通路內(nèi)的反應(yīng)氣體混合形成的混合氣輸送至加熱裝置的第一通路；以及連通于加熱裝置和輸入通路之間的、將加熱裝置加熱后的混合氣輸送至輸入通路的第二通路。

進一步的，所述的加熱裝置為熱交換器，所述烴化反應(yīng)器反應(yīng)生成的烴化產(chǎn)物物料流通過熱交換裝置后而輸送至分離器內(nèi)。

進一步的，在所述輸送通路上設(shè)有醚化產(chǎn)物換熱器。

進一步的，在氣體回輸通路上設(shè)有對分離器分離的氣體進行壓縮的壓縮機。

采用如上技術(shù)方案，將含低碳烯烴的反應(yīng)氣體（主要是液化石油氣或輕烴）引入到醚化產(chǎn)物物料流，并共同參與烴化反應(yīng)，即使液化石油氣中含有的15%~30%的烯烴或輕烴中含有的15%~25%的烯烴參與制汽油反應(yīng)過程生成高附加值的汽油，提高了該過程中汽油的產(chǎn)率，進而實現(xiàn)了在不增加分離和反應(yīng)裝置的情況下實現(xiàn)了液化石油氣中烯烴的高附加值轉(zhuǎn)化。

將加熱裝置設(shè)置為熱交換器，可以同時實現(xiàn)對烴化產(chǎn)物物料流的降溫以及對第一通路內(nèi)的混合氣加熱，簡化了整個反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，且將含有低碳烯烴的氣體引入循環(huán)帶熱介質(zhì)氣體中，在發(fā)揮帶熱降溫作用的同時，參與制汽油的反應(yīng)過程，將其中的烯烴轉(zhuǎn)化為高附加值的汽油。

本發(fā)明同時提供了一種甲醇制汽油的方法，包括以下步驟：

a、汽化的甲醇進行醚化反應(yīng)，以形成醚化產(chǎn)物物料流；

b、向醚化產(chǎn)物物料流中輸送經(jīng)加熱的、混合有含低碳烯烴的反應(yīng)氣的混合氣；

c、醚化產(chǎn)物物料流和混合氣輸送至烴化反應(yīng)器，經(jīng)催化反應(yīng)后生成烴化產(chǎn)物物料流；

d、將烴化產(chǎn)物物料流進行油氣分離，以獲得汽油及氣體。

進一步的，所述步驟b中的混合氣由含低碳烯烴的反應(yīng)氣體和步驟d中油氣分離獲得的氣體組成。

進一步的，所述含低碳烯烴的反應(yīng)氣體為含有3~4碳烯烴的液化石油氣，或含有5~6碳烯烴的輕烴。

采用液化石油氣或輕烴，降低了現(xiàn)有技術(shù)中利用壓縮的干氣循環(huán)氣所需的功耗，節(jié)約了成本。

進一步的，所述步驟b中的含低碳烯烴的反應(yīng)氣體與進行醚化反應(yīng)的甲醇的質(zhì)量比為0.05:1~0.5:1。

進一步的，所述步驟b中的含低碳烯烴的反應(yīng)氣體占所述混合氣的質(zhì)量百分比為0.8%~8.1%

進一步的，所述步驟C中烴化反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為300℃~450℃，壓力為0.1MPa~2.5MPa，空速為300h^-1~800h^-1。