[发明专利]一种甲醇耦合液化石油气制轻质芳烃的方法和系统

权利要求书

1.一种甲醇耦合液化石油气制备轻质芳烃的方法，其特征在于包括如下步骤：

A. 将原料甲醇和液化石油气分别送入甲醇升压泵（1）和液化石油气升压泵（2）进行升压；

B. 将升压后的甲醇和液化石油气汇合一起后送入预热装置（4）预热，然后再送入汽化装置（5）中汽化，汽化后的甲醇和液化石油气再送入过热装置（7）进行过热处理；

C. 过热后的甲醇和液化石油气进入催化反应器（8）进行催化反应，所述催化反应器（8）必须控制反应温度、压力和质量空速；

D. 将所述催化反应器（8）的产出物输入冷却装置（9）进行冷却，然后送入气-油-水三相分离器（10）进行分离得到循环气、油相混合物和水相混合物，所述油相混合物进入稳定塔（11）处理得到液化石油气和轻质芳烃产品，所述水相混合物作外排处理。

2.根据权利要求1所述的甲醇耦合液化石油气制备轻质芳烃的方法，其特征在于：步骤D所述催化反应器（8）的产物在进入冷却装置（9）之前，先流经过热装置（7）进行冷却，冷却后的产物一部分进入所述汽化装置（5）和预热装置（4）进一步冷却，另一部分进入循环气加热装置（6）进一步冷却，冷却后的两部分产物混合在一起再进入所述冷却装置（9）。

3.根据权利要求2所述的甲醇耦合液化石油气制备轻质芳烃的方法，其特征在于：所述步骤D由所述气-油-水三相分离器（10）输出的循环气被送至循环气压缩装置（3）升压、所述循环气加热装置（6）加热，然后再与步骤B所述经汽化的甲醇和液化石油气汇合后送入所述过热装置（7）一同进行过热处理，最后送入所述催化反应器（8）中进行催化反应。

4.根据权利要求1至3任一项所述的甲醇耦合液化石油气制备轻质芳烃的方法，其特征在于：所述步骤A中的原料甲醇的纯度为：90.0～99.9%，其升压后的压力为2.0～2.5 MPa；所述液化石油气的组成为C₃H₈ 5%，C₄H₁₀ 95%，其升压后的压力为2.0～2.5 MPa；所述甲醇与液化石油气的比例为40：60～100:0；所述步骤D的循环气进入循环气压缩装置（3）升压后的压力为2.0～2.5 MPa。

5.根据权利要求1或2所述的甲醇耦合液化石油气制备轻质芳烃的方法，其特征在于：所述步骤B中过热装置（7）的温度为300 ℃±10℃。

6.根据权利要求3所述的甲醇耦合液化石油气制备轻质芳烃的方法，其特征在于：所述步骤C中催化反应器（8）中装有分子筛催化剂，所述催化反应器（8）分为两段：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390～410℃，压力为2.0～2.5 MPa,质量空速为0.9～1.2 h^-1。

7.根据权利要求1至6任一项所述的甲醇耦合液化石油气制备轻质芳烃的方法，其特征在于：所述循环气压缩装置（3）产生的升压后的循环气输送至所述催化反应器（8）的第二段的输入端，以降低体系温度。

8.根据权利要求1至3任一项所述的甲醇耦合液化石油气制备轻质芳烃的方法，其特征在于：所述步骤D中的冷却装置（9）的冷却温度为45℃±5℃；所述步骤D中稳定塔（11）分离得到的液化石油气回送至所述步骤A 的液化石油气升压泵（2）中循环再利用；所述步骤D被送至循环气压缩装置（3）升压的循环气的超压部分做外排处理。

9.一种甲醇耦合液化石油气制轻质芳烃的系统，其特征在于：

包括甲醇升压泵（1）和液化石油气升压泵（2）、预热装置（4）、汽化装置（5）、过热装置（7）、催化反应器（8）、冷却装置（9）、气-油-水三相分离器（10）和稳定塔（11）顺序连接的主制备系统；

原料甲醇和液化石油气分别经所述甲醇升压泵（1）和液化石油气升压泵（2）升压后一起被送入预热装置（4）预热、汽化装置（5）加热汽化、过热装置（7）进行过热、催化反应器（8）催化反应，然后再送至所述冷却装置（9）冷却，最后由所述气-油-水三相分离器（10）输出循环气、油相混合物和水相混合物，所述油相混合物进入稳定塔（11）处理得到液化石油气和轻质芳烃产品；所述水相混合物作外排处理。