[发明专利]将甲醇转化为轻质烯烃、汽油和馏分油的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于将甲醇和/或二甲醚转化为轻质烯烃、汽油和/或馏分油产物的方法和系统。

背景技术

已经使用铝硅酸盐沸石和其它催化剂将甲醇和/或二甲醚转化为烃，如将甲醇转化为汽油（MTG过程）。甲醇转化过程的生产率主要受限于催化剂自身的限制，所述催化剂在持续使用时失活，例如由于存在反过来导致沸石脱铝的蒸汽而失活。由于转化每摩尔甲醇或二甲醚产生一摩尔水，所以蒸汽状态是甲醇和/或二甲醚转化过程所固有的，其取决于在催化剂寿命期间所处理的甲醇或含氧化物的总量。

例如，MTG过程通常每克催化剂每小时仅产出0.2至2g烃。因此，催化剂成本高。

热控制也是资本密集型的尝试，尤其是在MTG过程等甲醇转化过程中。通常，由于从甲醇到汽油和馏分油的反应是高度放热的，仅仅控制热量就需要大量再循环。期望在MTG过程的第一反应阶段减少放热。

为了提供经济可行性提高的甲醇至汽油的过程，需要改善催化剂产出，并且更好地控制所述过程期间产生的热从而降低热循环要求。

发明概述

通过在第二集成反应器中选择性地将第一甲醇转化反应中所产生的一些、如果不是大部分的C₅-轻质烯烃低聚为汽油与馏分油沸程组分的混合物，从而改进甲醇至汽油和馏分油过程的效率。将轻质烯烃低聚反应转移到第二反应器大大削减（例如，超过50%）了第一反应器中的热释放，并且也改进了催化剂产出。因此，可以使用廉价的固定床绝热反应器，而不需要用于控制热的大量再循环。可以使用没有再循环物流的成熟管式反应器技术进行第二反应。

因此，本发明的一个方面提供了形成精制烃的方法，其包括提供包括甲醇、二甲醚或其混合物的进料，和在合适的条件下使所述进料与甲醇转化催化剂接触从而产生包括具有至少两个碳原子的烯烃的中间组合物。在合适的条件下，将所述中间组合物引入到低聚催化剂，从而产生汽油沸程组分和馏分油沸程组分。该方法还包括将所述汽油沸程组分与馏分油沸程组分分离。

本发明的另一方面提供了用于形成精制烃的系统，该系统包括进料和第一反应容器，所述进料包括甲醇、二甲醚或其混合物，所述第一反应容器含有与所述进料流体连通的甲醇转化催化剂，其被保持在合适条件下以产生包括具有至少两个碳原子的烯烃的中间组合物。所述系统还包括第二反应容器，所述第二反应容器含有与离开第一反应容器的中间组合物流体连通的低聚催化剂。所述第二反应容器被保持在合适条件下以产生汽油沸程组分和馏分油沸程组分。所述系统还包括分离组件，所述分离组件与所述第二反应容器流体连通，从而分离离开所述第二反应容器的汽油沸程组分和馏分油沸程组分。

附图说明

现在结合附图描述本发明，在附图中：

图1是甲醇至汽油和馏分油转化方法和系统的预期的示意性工艺流程图。

发明详述

定义

如本文所用，术语“工业规模的生产”指在连续基础上（设备维修所必须的中断除外）和长时间期间内（例如至少一周、一月或一年期间）生产汽油和/或馏分油成品的生产规划，其中由汽油和/或馏分油的销售或配给所产生的运营除外。工业规模的生产与实验室或中试车间设置不同，所述实验室或中试车间设置通常仅是为了有限期间的实验或研究而维持，并且是为了研究目的而进行，并不预期从所生产的汽油或馏分油的销售或配给中获得运营。

如本文所用，除非另有说明，“汽油”或“汽油沸程组分”指至少主要含有C₅-C₁₂烃的组合物。在一个实施方式中，还将汽油或汽油沸程组分定义为指至少主要含有C₅-C₁₂烃且沸程也为约100℉至约400℉的组合物。在可选的实施方式中，将汽油或汽油沸程组分定义为指至少主要含有C₅-C₁₂烃、沸程为约100℉至约400℉的组合物，并且还定义其满足ASTM标准D439。