[发明专利]合成气制烃类的方法和设备

权利要求书

1.一种合成气制烃类的方法，其特征是加压下含有氢、一氧化碳组分的合成气，先 在甲醇合成反应器(201)中，采用铜基甲醇催化剂在200～300℃下进行甲醇合成反应，出塔 反应气不分离，在同一压力等级下再进入甲醇脱水反应器(202)，先在γ-氧化铝催化剂上 甲醇脱水催化反应生成二甲醚，再在ZSM-5分子筛催化剂上二甲醚和甲醇脱水生成烃类， 或者出甲醇合成塔的反应气直接进甲醇脱水反应器，在ZSM-5分子筛催化剂上脱水反应生 成烃类产物，甲醇脱水反应温度为260～420℃，再将最终反应气冷却后分离生成产物烃类、 水与未反应的合成气，分离的合成气排放去燃气/蒸汽联合循环发电，或者分离的合成气除少 量排放外，再作为循环合成气与原料合成气混合，再一次进行甲醇合成、甲醇脱水和产物分 离；所述的甲醇合成反应器(201)和甲醇脱水反应器(202)均包含至少二个换热管组区块 有各自可独立调节冷却介质汽化温度的水冷换热管组。

2.根据权利要求1所述合成气制烃类的方法，其特征是所述的水冷换热管组的温度 和压力均为前低后高。

3.根据权利要求1所述合成气制烃类的方法，其特征是所述的甲醇脱水反应温度为 280～380℃。

4.根据权利要求1所述合成气制烃类的方法，其特征是进甲醇合成塔的合成气中循 环合成气与原料合成气的比值小于4。

5.根据权利要求4所述合成气制烃类的方法，其特征是进甲醇合成塔的合成气中循 环合成气与原料合成气的比值小于2。

6.根据权利要求1所述合成气制烃类方法的设备，其特征是由甲醇合成反应器和甲 醇脱水反应器串连组成，第一段甲醇合成反应器至少有二个换热管组区块的水冷组合甲醇合 成反应器(201)，各换热管组(91)、(92)与各自可独立调节汽化压力的汽包(71)、(72) 连结，构成不同汽化压力和冷却介质温度的循环回路，用调节不同换热管组(91)、(92)的 汽化温度，降低甲醇合成催化剂床层温差；所述的甲醇脱水反应器包含至少二个换热管组区 块。

7.根据权利要求1所述合成气制烃类方法的设备，其特征是由甲醇合成反应器和甲 醇脱水反应器串连组成，所述的甲醇合成反应器包含至少二个换热管组区块，串连在后的第 二段甲醇脱水反应器采用至少有二个换热管组区块的甲醇脱水反应器(202)，各换热管组(91、 92)与可独立调节汽化压力的汽包(71、72)连结，构成不同汽化压力和冷却介质温度的循 环回路，用调节各换热管组相连的汽包汽化压力，通过水管中的水吸热汽化移去催化剂层反 应热，缩小脱水反应催化剂床层温差。

8.根据权利要求1所述合成气制烃类方法的设备，其特征是所述的甲醇合成反应器 包含至少二个换热管组区块，甲醇脱水反应器壳体(1)内至少有可独立调节冷却剂温度的 三个换热管组(91)、(92)、(93)的催化反应区块(81)、(82)、(83)组成组合反应区，由 同一反应器壳体(1)内的上部反应区块(81)内有γ-氧化铝或ZSM-5分子筛甲醇脱水 催化剂和下部反应区块(82)、(83)有ZSM-5分子筛甲醇和二甲醚脱水生成烃类催化剂层 组成。

9.根据权利要求1所述合成气制烃类的方法，其特征是甲醇脱水反应器是至少有二 个块区由各自可独立调节冷却剂温度的换热管组的组合反应设备，其中一个或多个换热块区 的冷却剂用高温导热油或熔盐带出热量到反应器外的汽包或蒸汽发生器中加热锅炉水产生 高压蒸汽。

10.根据权利要求1所述合成气制烃类的方法，其特征是甲醇合成反应器和甲醇脱水 反应器中的多组换热管组，在开车催化剂升温还原或催化剂再生时，可用高温蒸汽或导热油 加热催化剂升高温度进行催化剂的还原或再生。

11.根据权利要求1所述合成气制烃类的方法，其特征是可应用于由合成气制汽油、 柴油、丙烯、乙烯或芳香族烃、异构烷烃、正构烷烃及环烷烃。