[发明专利]一种甲醇制汽油的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种甲醇制烃的方法，特别涉及一种甲醇制汽油的方法。

背景技术

世界煤碳储量远比石油和天然气多，在我国尤其如此。因此，从煤出发经甲醇制汽油的研究在国内外越来越广泛。US3931349、US4035430、US4579999提供了一种固定床两段转化的甲醇制汽油工艺，其中第一段是甲醇脱水制二甲醚，第一段出来的甲醇、二甲醚和水的混合物进入第二反应器，在ZSM-5分子筛催化剂作用下生成液化气和汽油。固定床反应器工艺的优点是转化率比较高、工艺成熟，缺点是工艺过程和设备复杂、能耗高、投资高。另外，重质油品需分离和加氢处理脱除均四甲苯，造成投资和操作费用增加较多。

CN101775310A、CN102049292A公开了一种流化床甲醇制汽油的工艺方法，其中CN102049292A专利中甲醇在流化床反应器内与催化剂接触反应后直接分离得到汽油和液化气等产品；CN101775310A专利则将分离出的轻烃气体再送入流化床反应器进行轻烃循环，轻烃循环对提高反应速度和汽油收率有利。应用流化床甲醇制汽油工艺，反应热的移出方便，重质油品中均四甲苯含量较低，汽油品质提高，但是与固定床相比，目的产品汽油收率偏低。

发明内容

本发明的目的是提供一种甲醇制汽油的流化床和固定床组合工艺方法，主要过程是将甲醇原料先进流化床反应器与催化剂接触反应，其反应产物经气液分离罐分离，气体产物再进固定床反应器与催化剂接触反应，其反应产物经冷却后与气液分离罐分离得到的液体产物一起进产物分离塔进行分离得到汽油、液化气、干气和水。本发明既具有流化床工艺反应热移出方便及时，汽油中均四甲苯含量低的优点，又有固定床工艺汽油收率高的优点。

本发明提供一种甲醇制汽油的方法，包括如下步骤：

1)甲醇原料进入流化床反应器与催化剂接触反应，反应产物进气液分离罐进行气液分离，分离出的气体进入步骤2)，液体进入步骤3)；

2)来自步骤1)的气体进入固定床反应器与催化剂接触反应，反应产物经冷凝器冷却后进入步骤3)；

3)来自步骤1)和步骤2)液体进入产物分离塔进行分离，得到汽油、液化气、干气和水。

所述的步骤1)甲醇原料经甲醇加热炉加热到适宜温度，从流化床反应器底部进入与催化剂接触反应。

所述的步骤2)气体由加热炉加热到适宜温度后从固定床反应器顶部进入与催化剂接触反应。

所述的步骤1)流化床反应器所用催化剂为ZSM-5分子筛微球催化剂。分子筛硅铝比为20～200，分子筛含量占催化剂总重量(按干基计算)的20～65重量％；改性元素为Zn、Al、Ga、P等中的一种或几种，其含量(按金属态计，占催化剂总重量)为0.5～5.0重量％；载体为高岭土和拟薄水铝石中的一种或两种混合，含量占催化剂总重量(按干基计算)的30～70重量％；粘结剂为铝溶胶、硅溶胶、磷铝溶胶中的一种或几种，含量占催化剂总重量(按干基计算)的8～25重量％。催化剂采用常规喷雾干燥方法制备。。

所述的步骤1)流化床反应器反应温度为350～480℃，优选380～420℃，压力为0.1～4.0MPa，优选0.3～2.5MPa；重时空速为0.1～5.0h^-1，优选1.0～3.0h^-1。

所述的步骤2)固定床反应器所用催化剂为改性ZSM-5分子筛条形催化剂。

所述的步骤2)固定床反应器反应温度在300～500℃，优选350～450℃，压力为0.1～2.0MPa，优选0.2～1.5MPa；重时空速为0.1～2.0h^-1，优选0.2～1.0h^-1；

本发明提供所述一种甲醇制汽油的装置，包括在流化床反应器4、固定床反应器11、气液分离罐7和分离塔14，其特征在于：流化床反应器4和固定床反应器11与气液分离罐7连通，气液分离罐7和固定床反应器11与分离塔14连通。

所述一种甲醇制汽油的装置，其特征在于：流化床反应器4出口与气液分离罐7连通，流化床反应器4进口与甲醇原料泵2连通。

所述一种甲醇制汽油的装置，其特征在于：固定床反应器11进口与气液分离罐7连通，固定床反应器11出口与分离塔14连通。

所述一种甲醇制汽油的装置，其特征在于：甲醇原料泵与流化床反应器4进口之间设有甲醇加热炉3。

所述一种甲醇制汽油的装置，其特征在于：气液分离罐7与固定床反应器11进口设有加热炉10。