專(zhuān)利名稱(chēng)：甲醇經(jīng)混合固定床生產(chǎn)油品及聯(lián)產(chǎn)丙烯的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由甲醇生產(chǎn)油品及丙烯的エ藝方法，尤其涉及一種以甲醇為原料，采用混合固定床生產(chǎn)油品并聯(lián)產(chǎn)丙烯的エ藝方法，屬于能源化工生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展，全球石油資源已無(wú)法滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。我國(guó)是缺油、少氣而煤炭相對(duì)豐富的國(guó)家。目前成品油主要依賴(lài)于石油煉制的方式獲取，易受原油供應(yīng)和價(jià)格波動(dòng)的影響。為了國(guó)家的能源安全，非石油甲醇制烯烴、芳烴和油品的技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生，如MTO (甲醇制取低碳烯烴)、MTP (甲醇制取丙烯)、MTG (甲醇制備汽油)等，上述技術(shù)是指以煤或天然氣合成的甲醇為原料，借助類(lèi)似催化裂化裝置的流化床反應(yīng)形式，生產(chǎn)低碳烯烴或各種油品的化工技木。從MTG反應(yīng)機(jī)理分析，低碳烯烴是MTG反應(yīng)的中間產(chǎn)物，因而MTGエ藝的開(kāi)發(fā)成功促進(jìn)了 MTOエ藝的開(kāi)發(fā)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外ー些公司已建或正在建設(shè)甲醇制備汽油裝置。我國(guó)煤制油項(xiàng)目，除神華的煤可直接液化制油外，主要采用間接液化的制油技術(shù)，如山西璐安、神華寧煤、伊泰和廣匯等也正在積極推進(jìn)。兗礦和Accelergy擬開(kāi)發(fā)混合型煤制油項(xiàng)目也正在進(jìn)行中。MTGエ藝中的主要化學(xué)反應(yīng)為甲醇脫水反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物中，汽油產(chǎn)率為35% 38%，液化氣產(chǎn)率為4% 6%，干氣產(chǎn)率為1% 2%，其余56%為水，即2. 5 2. 8噸甲醇可以生產(chǎn)I噸汽油，甲醇的轉(zhuǎn)化率和油品選擇性均較低。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了ー種甲醇經(jīng)混合固定床生產(chǎn)油品并聯(lián)產(chǎn)丙烯的エ藝方法，簡(jiǎn)稱(chēng)為JMPG法，該エ藝方法中甲醇的轉(zhuǎn)化率高，油品選擇性高，操作條件溫和，能耗低，經(jīng)濟(jì)效益好。本發(fā)明為了解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是ー種甲醇經(jīng)混合固定床生產(chǎn)油品及聯(lián)產(chǎn)丙烯的エ藝方法，以甲醇為原料，在ー個(gè)同時(shí)放有甲醇烴化反應(yīng)催化劑、芳構(gòu)化反應(yīng)催化劑、氫轉(zhuǎn)移脫烯反應(yīng)催化劑、烯烷加成反應(yīng)催化劑和烯烯疊合反應(yīng)催化劑的混合固定床內(nèi)，將甲醇經(jīng)甲醇烴化反應(yīng)、芳構(gòu)化反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移脫烯反應(yīng)、烯烷加成反應(yīng)和烯烯疊合反應(yīng)共同作用，采用一歩法生產(chǎn)油品，且能夠利用所述ー步法生產(chǎn)油品過(guò)程中的能量和物質(zhì)聯(lián)產(chǎn)丙烯。本發(fā)明所采用的進(jìn)ー步技術(shù)方案是所述ー步生產(chǎn)法為所述甲醇與水按摩爾比I 3 I混合后進(jìn)入同時(shí)放有甲醇烴化反應(yīng)催化劑、芳構(gòu)化反應(yīng) 催化劑、氫轉(zhuǎn)移脫烯反應(yīng)催化劑、烯烷加成反應(yīng)催化劑和烯烯疊合反應(yīng)催化劑的混合固定床，甲醇烴化反應(yīng)催化劑作用于甲醇后的產(chǎn)物在臨氫狀態(tài)下能夠經(jīng)芳構(gòu)化反應(yīng)催化劑、氫轉(zhuǎn)移脫烯反應(yīng)催化劑、烯烷加成反應(yīng)催化劑和烯烯疊合反應(yīng)催化劑共同作用進(jìn)ー步反應(yīng)生成烷烴、烯烴、芳烴和水的混合產(chǎn)物ー；所述混合產(chǎn)物ー經(jīng)氣液分離器制備得油品、混合氣體和水；所述混合氣體進(jìn)一步分離得干氣和液化氣。其中臨氫狀態(tài)是指甲醇在進(jìn)行烴化反應(yīng)后，所得的副產(chǎn)物中有一定量的氫氣，該氫氣使得混合固定床內(nèi)呈臨氫狀態(tài)。所述混合氣體中除干氣和液化氣外的其余氣體與甲醇按摩爾比I : 2 3混合后再次進(jìn)入混合固定床進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)。所述混合氣體中除干氣和液化氣外的其余氣體與甲醇按摩爾比I : 2 3混合后進(jìn)入烴化反應(yīng)器中進(jìn)行烴化反應(yīng)得混合產(chǎn)物二，所述混合產(chǎn)物二經(jīng)氣液分離進(jìn)一步制備得烯烴類(lèi)產(chǎn)品、油品和水，所述烯烴類(lèi)產(chǎn)品的主要成分為丙烯。所述混合產(chǎn)物二經(jīng)氣液分離所得氣體中的C4氣體與甲醇按摩爾比2 3 I混合后再次進(jìn)入混合固定床進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)。所述混合固定床的操作壓力為O. 01 O. 5MPa，反應(yīng)溫度為200 500°C。所述甲醇烴化反應(yīng)、芳構(gòu)化反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移脫烯反應(yīng)、烯烷加成反應(yīng)和烯烯疊合反應(yīng)均采用根據(jù)目的反應(yīng)要求，利用分子設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)的負(fù)載型分子篩催化劑。所述負(fù)載型分子篩催化劑采用ZSM分子篩體系。所述油品通過(guò)精餾能夠得到煤油、汽油和柴油。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是該工藝方法將甲醇?xì)饣螅?jīng)一個(gè)具有多功能催化劑的分子篩混合固定床便完成了甲醇轉(zhuǎn)化成低芳烴、低烯烴、多異構(gòu)烷烴的油品過(guò)程，甲醇的轉(zhuǎn)化率至少可達(dá)97%，可高效利用碳源，而油品的選擇性高達(dá)90%以上，且每噸油品的甲醇消耗低于2. 5噸，經(jīng)濟(jì)效益顯著。同時(shí)本工藝方法無(wú)三廢排放，具有投資少、工藝簡(jiǎn)單、操作條件溫和、規(guī)?？纱罂尚?、建廠條件不苛刻、能耗低和經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)勢(shì)。


圖I為本發(fā)明JMPG法制備油品工藝過(guò)程示意圖；圖2為本發(fā)明JMPG法制備油品并聯(lián)產(chǎn)丙烯工藝過(guò)程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例中所述液體空速是指單位時(shí)間單位體積的催化劑所處理的液體體積的數(shù)量。實(shí)施例I : JMPG法制備油品實(shí)施例將甲醇烴化反應(yīng)、芳構(gòu)化反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移脫烯反應(yīng)、烯烷加成反應(yīng)和烯烯疊合反應(yīng)用分子篩催化劑共250g同時(shí)放入混合固定床中，控制混合固定床壓力為O. 01 O. 5MPa,溫度為200 500°C (最優(yōu)為400 500°C )，將甲醇與水配成摩爾比為I 3 I (最優(yōu)為I I)的混合物并以0.5 21Γ1的液體空速進(jìn)入混合固定床中進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)后甲醇一步單程可達(dá)85 %的油品收率，經(jīng)循環(huán)后甲醇的油品收率可達(dá)90 %以上，液化氣收率達(dá)6 8%，干氣收率達(dá)I 2%。其中液化氣的主要成分為丙烷、丙烯、丁烷和丁烯；干氣的主要成分為氫氣、甲烷和乙烷；油品可通過(guò)相應(yīng)的分子篩催化劑進(jìn)一步醚化成成品汽油，也可對(duì)產(chǎn)品油進(jìn)一步精餾制備成航空煤油、汽油和柴油等無(wú)硫、無(wú)氮、低烯烴、低芳烴清潔油品。實(shí)施例2 JMPG法制備油品并聯(lián)產(chǎn)丙烯實(shí)施例 將IOOg甲醇烴化反應(yīng)用分子篩催化劑放入烴化反應(yīng)器中，控制烴化反應(yīng)器壓力為O O. 5MPa，溫度為400 500°C。將甲醇與水配成摩爾比為I 3 I的混合物，并以I I. 2h-J的液體空速進(jìn)入烴化反應(yīng)器進(jìn)行烴化反應(yīng)，反應(yīng)后所得氣體組成如表I所示表I
權(quán)利要求
1.一種甲醇經(jīng)混合固定床生產(chǎn)油品及聯(lián)產(chǎn)丙烯的工藝方法，其特征在于以甲醇為原料，在一個(gè)同時(shí)放有甲醇烴化反應(yīng)催化劑、芳構(gòu)化反應(yīng)催化劑、氫轉(zhuǎn)移脫烯反應(yīng)催化劑、烯烷加成反應(yīng)催化劑和烯烯疊合反應(yīng)催化劑的混合固定床內(nèi)，將甲醇經(jīng)甲醇烴化反應(yīng)、芳構(gòu)化反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移脫烯反應(yīng)、烯烷加成反應(yīng)和烯烯疊合反應(yīng)共同作用，采用一步法生產(chǎn)油品，且能夠利用所述一步法生產(chǎn)油品過(guò)程中的能量和物質(zhì)聯(lián)產(chǎn)丙烯。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的甲醇經(jīng)混合固定床生產(chǎn)油品及聯(lián)產(chǎn)丙烯的工藝方法，其特征在于所述一步生產(chǎn)法為所述甲醇與水按摩爾比I 3 I混合后進(jìn)入同時(shí)放有甲醇烴化反應(yīng)催化劑、芳構(gòu)化反應(yīng)催化劑、氫轉(zhuǎn)移脫烯反應(yīng)催化劑、烯烷加成反應(yīng)催化劑和烯烯疊合 反應(yīng)催化劑的混合固定床，甲醇烴化反應(yīng)催化劑作用于甲醇后的產(chǎn)物在臨氫狀態(tài)下能夠經(jīng)芳構(gòu)化反應(yīng)催化劑、氫轉(zhuǎn)移脫烯反應(yīng)催化劑、烯烷加成反應(yīng)催化劑和烯烯疊合反應(yīng)催化劑共同作用進(jìn)一步反應(yīng)生成烷烴、烯烴、芳烴和水的混合產(chǎn)物一；所述混合產(chǎn)物一經(jīng)氣液分離器制備得油品、混合氣體和水；所述混合氣體進(jìn)一步分離得干氣和液化氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的甲醇經(jīng)混合固定床生產(chǎn)油品及聯(lián)產(chǎn)丙烯的工藝方法，其特征在于所述混合氣體中除干氣和液化氣外的其余氣體與甲醇按摩爾比I : 2 3混合后再次進(jìn)入混合固定床進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的甲醇經(jīng)混合固定床生產(chǎn)油品及聯(lián)產(chǎn)丙烯的工藝方法，其特征在于所述混合氣體中除干氣和液化氣外的其余氣體與甲醇按摩爾比I : 2 3混合后進(jìn)入烴化反應(yīng)器中進(jìn)行烴化反應(yīng)得混合產(chǎn)物二，所述混合產(chǎn)物二經(jīng)氣液分離進(jìn)一步制備得烯烴類(lèi)產(chǎn)品、油品和水，所述烯烴類(lèi)產(chǎn)品的主要成分為丙烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的甲醇經(jīng)混合固定床生產(chǎn)油品及聯(lián)產(chǎn)丙烯的工藝方法，其特征在于所述混合產(chǎn)物二經(jīng)氣液分離所得氣體中的C4氣體與甲醇按摩爾比2 3 I混合后再次進(jìn)入混合固定床進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的甲醇經(jīng)混合固定床生產(chǎn)油品及聯(lián)產(chǎn)丙烯的工藝方法，其特征在于所述混合固定床的操作壓力為O. Ol O. 5MPa，反應(yīng)溫度為200 500°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的甲醇經(jīng)混合固定床生產(chǎn)油品及聯(lián)產(chǎn)丙烯的工藝方法，其特征在于所述甲醇烴化反應(yīng)、芳構(gòu)化反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移脫烯反應(yīng)、烯烷加成反應(yīng)和烯烯疊合反應(yīng)均采用根據(jù)目的反應(yīng)要求，利用分子設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)的負(fù)載型分子篩催化劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的甲醇經(jīng)混合固定床生產(chǎn)油品及聯(lián)產(chǎn)丙烯的工藝方法，其特征在于所述負(fù)載型分子篩催化劑采用ZSM分子篩體系。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的甲醇經(jīng)混合固定床生產(chǎn)油品及聯(lián)產(chǎn)丙烯的工藝方法生產(chǎn)的油品，其特征在于所述油品通過(guò)精餾能夠得到煤油、汽油和柴油。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種甲醇經(jīng)混合固定床生產(chǎn)油品及聯(lián)產(chǎn)丙烯的工藝方法，該工藝方法以甲醇為原料，在一個(gè)混合固定床反應(yīng)器內(nèi)，采用負(fù)載型的具有甲醇烴化、芳構(gòu)化、氫轉(zhuǎn)移脫烯化、烯烷加成化和烯烯疊合化的分子篩催化劑，使甲醇烴化后在臨氫狀態(tài)下進(jìn)行甲醇烴化、芳構(gòu)化、氫轉(zhuǎn)移脫烯化、烯烷加成化和烯烯疊合化反應(yīng)一步法制成油品，且能夠利用一步法生產(chǎn)油品過(guò)程中的能量和物質(zhì)聯(lián)產(chǎn)丙烯。該工藝方法甲醇的轉(zhuǎn)化率可達(dá)97％，油品選擇性可達(dá)90％以上，且每噸油品的甲醇消耗低于2.5噸，經(jīng)濟(jì)效益顯著，同時(shí)本工藝方法無(wú)三廢排放，具有投資少、工藝簡(jiǎn)單、操作條件溫和、規(guī)模可大可小、建廠條件不苛刻、能耗低和經(jīng)濟(jì)效益好的優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)C10L3/00GK102618316SQ201210064039
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者張淮海, 王煥, 胡敬, 郭新宇, 馬新, 馬春輝 申請(qǐng)人:江蘇煤化工程研究設(shè)計(jì)院有限公司