[发明专利]一种用于降低甲醇制烃中重烃含量的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种甲醇制烃的工艺方法和系统，尤其涉及使用甲醇和循环气催化剂的作用下实现降低重烃含量的方法和系统，本发明适用于甲醇制轻烃、制芳烃降低产品中重烃含量（均四甲苯），提高甲醇制烃（芳烃）的选择性。

背景技术

目前，我国大气治理和国民经济的发展，对轻烃和芳烃需求量越来越大，大批甲醇制烃装置的建设，将会产生大量的重烃，重烃资源利用价值低，降低了甲醇制烃装置的经济性。

为了提高甲醇制烃装置的经济性，本发明提供一种甲醇和循环气在催化剂的作用下实现降低重烃（均四甲苯）含量的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：甲醇和循环气为原料，在催化剂的作用下，催化重整降低重烃含量，增加经济价值较高的轻烃产量。

本发明提供一种实现甲醇制烃中降低重烃含量的方法，其特征在于包括如下步骤：

A. 将原料甲醇送入甲醇升压泵进行升压；

B. 将升压后的甲醇送入预热装置预热，然后再送入汽化装置中汽化；汽化后的甲醇再送入过热装置进行过热处理；

C. 过热后的甲醇进入催化反应器进行催化反应，所述催化反应器必须控制反应温度、压力和质量空速；

D.将所述催化反应器的产出物输入冷却器进行冷却，然后送入气-油-水三相分离器进行分离得到液化石油气和轻烃产物以及循环气，所述液化石油气和轻烃产物再送到稳定塔分离处理；所述气-油-水三相分离器分离出的水相作外排处理。

优选的：在所述步骤D由所述气-油-水三相分离器输出的循环气被送至循环气压缩机升压、循环气加热装置加热，然后再与步骤B所述经汽化的甲醇汇合后送入过热装置一同进行过热处理，最后送入催化反应器中进行催化反应；所述循环气压缩机升压的循环气的超压部分做外排处理。

优选的：步骤C所述催化反应器的产物在进入冷却器之前，依次流经所述过热装置、循环气加热装置、汽化装置、预热装置进行热量交换。

优选的：所述步骤A中的甲醇的纯度为：90～99.9%，其升压后的压力为2.0～2.5 MPa；所述循环气的升压后的压力为2.0～2.5 MPa。

优选的：所述步骤B中过热装置的温度为300 ℃±10℃；所述步骤D中的冷却器的冷却温度为45℃±5℃。

优选的：所述步骤C中催化反应器分为两段：在第一、二段装有ZSM-5催化剂，在第一段催化反应过程中控制反应温度为400～420℃，压力为2.0～2.5 MPa，质量空速为20～50 h^-1；在第二段催化反应过程中控制反应温度为380～410℃，压力为1.9～2.5MPa，质量空速为1～1.5 h^-1。

优选的：所述循环气压缩机产生的升压后的循环气输送至所述催化反应器的第二段的输入端，以降低体系温度。

还提供了一种实现甲醇制烃中降低重烃含量的系统，其特征在于：

甲醇升压泵、预热装置、汽化装置、过热装置、催化反应器、冷却器、气-油-水三相分离器、稳定塔顺序连接的主系统。

原料甲醇经甲醇升压泵升压后送入预热装置预热、汽化装置加热汽化、过热装置进行过热、催化反应器催化反应，然后再送至所述冷却器冷却，最后由气-油-水三相分离器输出循环气和液化石油气与轻烃混合物以及外排水，其中的液化石油气与轻烃混合物再经稳定塔分离处理得到轻烃产品。

优选的：在所述催化反应器输出端和冷却器的输入端之间，依次连接过热装置、循环气加热装置、汽化装置、预热装置以形成热能再利用的热循环通道；所述催化反应器输出的产物再流经过热装置、循环气加热装置、汽化装置、预热装置进行热量交换；

还在所述气-油-水三相分离器的气相输出端和过热装置的输入端之间的并接循环气压缩机和循环气加热装置以形成由所述气-油-水三相分离器、循环气压缩机、循环气加热装置和过热装置所组成的循环气再循环利用的旁路系统；

所述循环气再送至循环气压缩机升压、循环加热装置加热，然后再重新进入所述过热装置进行循环再利用。

优选的：所述中催化反应器分为两段：在第一、二段装有ZSM-5催化剂，在第一段催化反应过程中控制反应温度为400～420℃，压力为2.0～2.5 MPa，质量空速为20～50 h^-1；在第二段催化反应过程中控制反应温度为380～410℃，压力为1.9～2.5 MPa，质量空速为1～1.5 h^-1。