[发明专利]来自粗甲醇蒸发器的吹扫中的含氧化物的转化

说明书

本发明涉及一种从包含甲醇的进料制备可用作汽油物质的烃类的改进方法。

可通过粗甲醇、纯甲醇和/或二甲醚的转化来制备汽油。在已知的设备中，在与来自转化过程的再循环气混合之前，将粗甲醇蒸发，并送至汽油反应器。粗甲醇包含水和诸如酮、醛和高级醇的各种含氧化物形式的杂质。已经令人惊讶地证实，这些含氧化物在蒸发器/锅炉中被浓缩到这样的程度，其中它由于沸腾温度升高而影响甲醇蒸发。这降低蒸发器/锅炉/再沸器中的汽化效率，因此减少来自蒸发器/锅炉/再沸器的甲醇流量。

因此，需要能实现来自蒸发器/锅炉/再沸器的稳定的气体流量的方法和装置。

在本发明的第一方面中，提供了一种方法，其通过避免积累过高浓度的具有比甲醇沸点高的含氧化物来操作粗甲醇。

在本发明的第二方面中，提供了一种方法，其提高汽油合成回路中含氧化物的利用率。

通过包括以下步骤的方法实现这些和其他优点：

在蒸发器、锅炉、再沸器或类似物中由进料流形成气相甲醇富集流，

从蒸发器、锅炉、再沸器或类似物取出液体吹扫，所述液体吹扫包含含氧化物和水，

将气相甲醇富集流提供到转化步骤，和

在转化步骤的上游加入至少部分所述液体吹扫。

因此，通过吹扫从蒸发器或类似物中除去含氧化物和其他化合物，从而确保蒸发器中的沸点保持在可接受的水平内，以确保气相甲醇富集流的期望流量。然后将吹扫加入至转化步骤，从而使转化回路中的产物生成最大化，因为至少一些吹扫的含氧化物被转化。即，通过本方法，从蒸发器/锅炉/再沸器中除去吹扫，而不浪费吹扫中的含氧化物，因为该吹扫被送到转化步骤。此外，该方法配置还具有能使粗甲醇作为进料使用的益处，从而避免了昂贵的纯化。

可连续地或例如以周期性或其他预定间隔的间歇(on/off)方式除去吹扫。在一些实施方案中，可根据需要控制吹扫的量和/或频率，以将气相甲醇富集流的流量保持在期望的水平。

例如，转化步骤可以是汽油转化步骤，在这种情况下，甲醇富集流在催化剂的存在下被转化为烃流，其在若干实施方案中落入汽油范围内，例如主要为C3-C10的烃和水。在催化剂的存在下，在反应器中进行甲醇富集流中的含氧化物的转化，所述催化剂在含氧化物到烃(优选为C₅₊烃)的反应中呈活性。

用于转化反应的优选催化剂可以是基于例如ZSM-5或类似物的沸石的催化剂。

在各种设备中，使用多于一个的转化反应器。在这些设备中，优选并联布置多个反应器。

来自汽油反应器形式的转化器的粗产物可包含C1至C13范围的烃、水和二氧化碳。

通过冷却和冷凝来自转化器的流出物，获得水的液相和包含汽油和轻质石油气(LPG)的混合物的液相，称为粗汽油。可从包括甲烷、乙烷、LPG、CO₂、CO、H₂和/或C5+的尾气分离粗汽油和水，其中一部分被再循环到转化器。尾气还可包含惰性气体、诸如甲烷、乙烷等的轻质烃和二氧化碳，其例如可用作燃料气。可通过常规方法进一步加工粗汽油以获得低沸点汽油馏分和LPG的馏分。通常认为LPG主要是C3和C4。

可将再循环气再循环并重新引入到转化器中。再循环流可被压缩和/或在从分离器到转化器的流动期间的一个或多个点处被加热，优选通过利用来自转化器的流出物的热的热交换来加热。

优选将气相甲醇富集流混合到再循环流中，从而产生被引入到转化器的混合流。

液体吹扫中的含氧化物可包含酮、醛和/或醇，包括高级醇。液体吹扫可例如包含水、CO₂、二甲醚(DME)、丙酮、丙醇、乙醇、丁醇、一种或多种高级醇、甲醛、乙醛、甲基乙基酮和甲醇。

在各种实施方案中，将液体吹扫加入至来自转化步骤的再循环。当再循环被加热时，当例如在再循环的加热后的点喷雾到再循环流中时，液体吹扫将蒸发。

可在位于其中将甲醇富集流与来自转化步骤的再循环混合的点的上游和/或下游将液体吹扫加入至来自转化步骤的再循环。取决于加入液体吹扫的位置，可最佳地使用来自再循环流的热量，以确保当进入再循环流和/或混合流(再循环+甲醇富集流)时液体吹扫的蒸发。即，将吹扫加入至其中温度较高(例如，高于180℃)的再循环流和/或混合流可能是有利的。备选地或组合地，可将液体吹扫加入至在甲醇混合点上游且优选靠近甲醇混合点的气相甲醇富集流，以利用来自热循环流的热量。

可通过诸如经由喷嘴的淬灭将液体吹扫加入至来自转化步骤的再循环，以蒸发再循环流中的液体。