一種甲醇制烯烴聯(lián)產(chǎn)芳烴工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種甲醇制烯烴聯(lián)產(chǎn)芳烴工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 芳烴是有機(jī)化工的重要基礎(chǔ)原料，其中以單環(huán)芳烴更為突出；苯、二甲苯是制造多 種合成樹(shù)脂、合成橡膠、合成纖維的原料，甲苯可轉(zhuǎn)化為二甲苯和苯；高級(jí)烷基苯是制造表 面活性劑的重要原料；多環(huán)芳烴中聯(lián)苯用作化工過(guò)程的熱載體；稠環(huán)芳烴中萘是制造染料 和增塑劑的重要原料。此外，多種含氧、含氯、含氮、含硫的芳烴衍生物用于生產(chǎn)多種精細(xì)化 工產(chǎn)品，某些芳烴或其混合物如苯、二甲苯、甲苯等可作溶劑，芳烴（如異丙苯等）辛烷值 較高，用重整等方法增加輕質(zhì)餾分油中的芳烴含量，對(duì)提高汽油質(zhì)量有重要意義。因此，為 了滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)各種芳烴的不同需求，開(kāi)發(fā)新的芳烴增產(chǎn)技術(shù)成為石油化工領(lǐng)域的新焦 點(diǎn)。
[0003] 由于我國(guó)能源結(jié)構(gòu)為富煤、貧油、少氣，所以石油供求矛盾十分突出。目前，甲醇產(chǎn) 能?chē)?yán)重過(guò)剩，2014年甲醇開(kāi)工率僅為68. 3 %，并且今年甲醇制烯烴的大力發(fā)展也使得工業(yè) 上對(duì)甲醇的需求量急劇增加。
[0004] 如何利用現(xiàn)有的甲醇制烯烴技術(shù)聯(lián)產(chǎn)芳烴并進(jìn)一步提升產(chǎn)品附加值、降低能耗是 本發(fā)明重點(diǎn)研究的內(nèi)容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠?yàn)榧状贾葡N工 藝副產(chǎn)的低碳烴提供產(chǎn)品附加值更高的工業(yè)途徑并且提升產(chǎn)品附加值、降低能耗的甲醇制 烯烴聯(lián)產(chǎn)芳烴的工藝。
[0006] 本發(fā)明提供了一種甲醇制烯烴聯(lián)產(chǎn)芳烴工藝，所述工藝包括以下步驟：
[0007] A、將氣化的甲醇加熱后通入裝有二甲醚催化劑的第一反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，得到包 含二甲醚、水和未反應(yīng)甲醇的第一反應(yīng)產(chǎn)物；
[0008] B、將所述第一反應(yīng)產(chǎn)物與飽和水蒸氣均勻混合得到的反應(yīng)氣加熱后通入裝有MT0 催化劑的第二反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，將所得產(chǎn)物冷凝和分離得到C1~C5的混合氣和含有輕 質(zhì)油的水溶液；將所述C1~C5的混合氣進(jìn)行深冷分離，分離出乙烯、丙烯和雜質(zhì)氣體之后 得到C2~C5的混合烴；
[0009] C、將所述C2~C5的混合烴加熱后通入裝有芳烴催化劑的第三反應(yīng)器，將所得產(chǎn) 物冷凝和分離得到芳烴和干氣。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的甲醇制烯烴聯(lián)產(chǎn)芳烴工藝的一個(gè)實(shí)施例，在步驟A中，所述第一反 應(yīng)器為DME絕熱反應(yīng)器，反應(yīng)壓力為0. 1~0. 5Mpa，甲醇質(zhì)量空速為1. 0~2.Oh%將氣化 的甲醇加熱至260~280 °C。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的甲醇制烯烴聯(lián)產(chǎn)芳烴工藝的一個(gè)實(shí)施例，在步驟A中，反應(yīng)壓力為 0? 1~0? 3Mpa，甲醇質(zhì)量空速為1. 0~1. 5hi。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的甲醇制烯烴聯(lián)產(chǎn)芳烴工藝的一個(gè)實(shí)施例，在步驟B中，所述第二反 應(yīng)器為MT0絕熱反應(yīng)器，反應(yīng)壓力為0. 1~0. 3Mpa，反應(yīng)氣的質(zhì)量空速為0. 7~1. 5hS將 所述第一反應(yīng)產(chǎn)物與150~170°C的飽和水蒸氣按照1:1. 5~1:3的質(zhì)量比均勻混合得到 所述反應(yīng)氣，將所述反應(yīng)氣加熱至350~380°C后通入第二反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的甲醇制烯烴聯(lián)產(chǎn)芳烴工藝的一個(gè)實(shí)施例，在步驟B中，反應(yīng)壓力為 0. 1~0. 2Mpa，反應(yīng)氣的質(zhì)量空速為0. 7~1.Oh%將所述第一反應(yīng)產(chǎn)物與飽和水蒸氣按照 1:2~1:3的質(zhì)量比均勻混合得到所述反應(yīng)氣，將所述反應(yīng)氣加熱至360~370°C后通入第 二反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的甲醇制烯烴聯(lián)產(chǎn)芳烴工藝的一個(gè)實(shí)施例，在步驟B中，所述MT0催化 劑為采用P、K、Ce、Fe、Mn、Mg和La中的一種或多種改性的ZSM-5分子篩催化劑。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的甲醇制烯烴聯(lián)產(chǎn)芳烴工藝的一個(gè)實(shí)施例，在步驟C中，所述第三反 應(yīng)器為芳構(gòu)化絕熱反應(yīng)器，反應(yīng)壓力為0. 1~0. 4Mpa，C2~C5的混合烴的質(zhì)量空速為 0. 5~2.OhS將所述C2~C5的混合烴加熱至450~550°C后通入第三反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的甲醇制烯烴聯(lián)產(chǎn)芳烴工藝的一個(gè)實(shí)施例，反應(yīng)壓力為0.2~ 0. 3Mpa，C2~C5的混合烴的質(zhì)量空速為1. 0~1. 5h%將所述C2~C5的混合烴加熱至 480~530°C后通入第三反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的甲醇制烯烴聯(lián)產(chǎn)芳烴工藝的一個(gè)實(shí)施例，在步驟C中，所述芳烴催 化劑為采用Zn、Ga、Ce、Mo、Mn、Pt、La和Cu中的一種或多種改性的MFI分子篩催化劑。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的甲醇制烯烴聯(lián)產(chǎn)芳烴工藝的一個(gè)實(shí)施例，所述雜質(zhì)氣體包括甲烷、 氫氣和二氧化碳。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的甲醇制烯烴聯(lián)產(chǎn)芳烴工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0020] 1)無(wú)需增加后續(xù)0CP/CTP工序，降低了乙烯、丙烯的分離成本；
[0021] 2)利用副產(chǎn)的低碳烯烴合成芳烴，產(chǎn)品附加值更高，能耗更低。
[0022] 3)為甲醇制烯烴工藝副產(chǎn)的低碳烴提供一種產(chǎn)品附加值更高的工業(yè)生產(chǎn)途徑。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的甲醇制烯烴聯(lián)產(chǎn)芳烴工藝的工藝流程裝 置圖。
[0024] 附圖標(biāo)記說(shuō)明：
[0025] 1-DME絕熱反應(yīng)器、2-MT0絕熱反應(yīng)器、3-第一冷凝塔、4-深冷分離系統(tǒng)、5-芳構(gòu)化 絕熱反應(yīng)器、6-第二冷凝塔、7-脫芳烴塔。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0027] 本說(shuō)明書(shū)（包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖）中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘 述，均可被其他等效或具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只 是一系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子而已。
[0028] 本發(fā)明的技術(shù)思路在于利用現(xiàn)有的甲醇制烯烴技術(shù)聯(lián)產(chǎn)芳烴，既可提升產(chǎn)品附加 值，還可降低能耗。具體地，首先使甲醇脫水生成二甲醚，然后將二甲醚與甲醇的平衡混合 物繼續(xù)轉(zhuǎn)化為以乙烯和丙烯為主的低碳烯烴，分離出乙烯和丙烯之后將少量的低碳烯烴通 過(guò)裂化、齊聚、環(huán)化、脫氫等反應(yīng)進(jìn)一步生成芳烴及干氣，制得芳烴。其中，由于甲醇制丙烯 的工藝步驟對(duì)甲醇制烯烴技術(shù)的影響較大，所以應(yīng)調(diào)整整體工藝步驟和工藝參數(shù)，以盡量 提高乙烯、丙烯的選擇性并降低重組分輕質(zhì)油的產(chǎn)量以有利于降低后續(xù)的分離難度，以提 高進(jìn)入芳構(gòu)化系統(tǒng)的低碳烯烴含量，進(jìn)而提高產(chǎn)品附加值并節(jié)省開(kāi)支，實(shí)現(xiàn)甲醇制烯烴與 芳烴生產(chǎn)的聯(lián)產(chǎn)與發(fā)展。
[0029] 在下文中，將對(duì)本發(fā)明的甲醇制烯烴聯(lián)產(chǎn)芳烴工藝進(jìn)行更為詳細(xì)的說(shuō)明。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述甲醇制烯烴聯(lián)產(chǎn)芳烴工藝包括依次進(jìn)行的以下 步驟A至C，具體如下。
[0031] 步驟A:
[0032] 將氣化的甲醇加熱后通入裝有二甲醚催化劑的第一反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，得到包含 二甲醚、水和未反應(yīng)甲醇的第一反應(yīng)產(chǎn)物。
[0033] 本步驟是為了使甲醇脫水生成二甲醚，以利用二甲醚進(jìn)行后續(xù)的烯烴制備。其中， 加熱后的氣化甲醇在二甲醚催化劑的作用下轉(zhuǎn)化為二甲醚和水，還有部分未反應(yīng)甲醇也會(huì) 進(jìn)入產(chǎn)物中。在本步驟中所使用的二甲醚催化劑可以為本領(lǐng)域中廣泛工業(yè)化或市售的二甲 醚催化劑。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述第一反應(yīng)器為DME絕熱反應(yīng)器。其中，控制反應(yīng) 壓力為〇? 1~〇? 5Mpa且甲醇質(zhì)量空速為1. 0~2.Oh%更優(yōu)選地，控制反應(yīng)壓力為0? 1~ 0. 3Mpa且甲醇質(zhì)量空速為1. 0~1. 5hi。
[0035] 并且，在反應(yīng)之前，將氣化的甲醇加熱至260~280°C，以保證反應(yīng)的順利進(jìn)行和 反應(yīng)速率。
[0036] 在本步驟中，由于反應(yīng)壓力和空速過(guò)高會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)劇烈、副產(chǎn)物增加，而反應(yīng)壓力 和空速過(guò)低又會(huì)增加設(shè)備的運(yùn)行能耗并降低經(jīng)濟(jì)效益，故本步驟中將第一反應(yīng)器中的反應(yīng) 壓力控制在0. 1~0. 5Mpa并將甲醇質(zhì)量空速控制在1. 0~2.Oh1的合適范圍。
[0037] 步驟B:
[0038] 將第一反應(yīng)產(chǎn)物與飽和水蒸氣均勻混合得到的反應(yīng)氣加熱后通入裝有MT0催化 劑的第二反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，將所得產(chǎn)物冷凝和分離得到C1~C5的混合氣和含有輕質(zhì)油 的水溶液。將C1~C5的混合氣進(jìn)行深冷分離，分離出乙烯、丙烯和雜質(zhì)氣體之后得到C2~ C5的混合烴。
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