甲醇制汽油的反應(yīng)系統(tǒng)及甲醇制汽油的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽油制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種甲醇制汽油的反應(yīng)系統(tǒng)；同時(shí)，本發(fā) 明還涉及一種甲醇制汽油的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 甲醇制汽油過程是指以甲醇為原料，在一定溫度、壓力和空速下，采用固定床兩 步法工藝，通過催化劑進(jìn)行脫水、低聚、異構(gòu)等步驟轉(zhuǎn)化為C5~C10烴類油的過程。1976年 Mobil公司開發(fā)該工藝并于上世紀(jì)八十年代在新西蘭實(shí)現(xiàn)工業(yè)化后，甲醇制汽油工藝不斷 被應(yīng)用和創(chuàng)新。受國際油價(jià)的持續(xù)走高的影響，最近幾年在我國得到了推廣和應(yīng)用。
[0003] 甲醇醚化和進(jìn)一步的烴化反應(yīng)均是強(qiáng)放熱反應(yīng)，一般采用加入反應(yīng)氣體或惰性氣 體作為降溫或帶熱介質(zhì)，以避免催化床過熱造成催化劑損壞。現(xiàn)有技術(shù)中，有通過將反應(yīng)過 程中生成的主要含C1~C2的干氣作為循環(huán)氣，通過氣體壓縮機(jī)加壓，使循環(huán)氣返回系統(tǒng)以 帶走反應(yīng)熱，從而維持反應(yīng)器溫度的；或是利用循環(huán)氣進(jìn)行段間冷激，來降低反應(yīng)器內(nèi)溫度 的；或是甲醇對(duì)烴化反應(yīng)器進(jìn)行段間冷激，循環(huán)氣和醚化產(chǎn)物混合進(jìn)行降溫的；又或是在 甲醇轉(zhuǎn)化為烴類的技術(shù)，該技術(shù)中通過將輕烴作為循環(huán)帶熱介質(zhì)，與醚化產(chǎn)物混合進(jìn)入烴 化反應(yīng)器進(jìn)行降溫；再或是利用甲醇制汽油過程副產(chǎn)的含有丙烷和丁烷的液化氣作為循環(huán) 帶熱介質(zhì)，以減小采用干氣循環(huán)時(shí)大功率壓縮機(jī)的能耗。在如上技術(shù)中，均是為了達(dá)到降溫 的作用，但汽油收率低，品質(zhì)低等問題依然沒有得到很好的改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種甲醇制汽油的反應(yīng)系統(tǒng)，以提高甲醇制汽油過程 中汽油的產(chǎn)率。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的： 一種甲醇制汽油的反應(yīng)系統(tǒng)，具有將汽化的甲醇進(jìn)行醚化反應(yīng)的醚化反應(yīng)器，將醚化 反應(yīng)器生成的醚化產(chǎn)物物料流輸送至具有催化劑的烴化反應(yīng)器內(nèi)的輸入通路，以及用于將 烴化反應(yīng)器反應(yīng)生成的烴化產(chǎn)物物料流進(jìn)行液氣分離的分離器，該系統(tǒng)還包括： 將分離器分離的氣體引出的氣體回輸通路； 將含低碳烯烴的反應(yīng)氣體引入的引入通路； 與氣體回輸通路和引入通路連通的、將氣體回輸通路內(nèi)的氣體和引入通路內(nèi)的反應(yīng)氣 體混合形成的混合氣輸送至加熱裝置的第一通路；以及連通于加熱裝置和輸入通路之間 的、將加熱裝置加熱后的混合氣輸送至輸入通路的第二通路。
[0006] 進(jìn)一步的，所述的加熱裝置為熱交換器，所述烴化反應(yīng)器反應(yīng)生成的烴化產(chǎn)物物 料流通過熱交換裝置后而輸送至分離器內(nèi)。
[0007] 進(jìn)一步的，在所述輸送通路上設(shè)有醚化產(chǎn)物換熱器。
[0008] 進(jìn)一步的，在氣體回輸通路上設(shè)有對(duì)分離器分離的氣體進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)。
[0009] 采用如上技術(shù)方案，將含低碳烯烴的反應(yīng)氣體(主要是液化石油氣或輕烴）引入到 醚化產(chǎn)物物料流，并共同參與烴化反應(yīng)，即使液化石油氣中含有的15%~30%的烯烴或輕烴 中含有的15°P25%的烯烴參與制汽油反應(yīng)過程生成高附加值的汽油，提高了該過程中汽油 的產(chǎn)率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了在不增加分離和反應(yīng)裝置的情況下實(shí)現(xiàn)了液化石油氣中烯烴的高附加 值轉(zhuǎn)化。
[0010] 將加熱裝置設(shè)置為熱交換器，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)烴化產(chǎn)物物料流的降溫以及對(duì)第一 通路內(nèi)的混合氣加熱，簡化了整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，且將含有低碳烯烴的氣體引入循環(huán)帶熱 介質(zhì)氣體中，在發(fā)揮帶熱降溫作用的同時(shí)，參與制汽油的反應(yīng)過程，將其中的烯烴轉(zhuǎn)化為高 附加值的汽油。
[0011] 本發(fā)明同時(shí)提供了一種甲醇制汽油的方法，包括以下步驟： a、 汽化的甲醇進(jìn)行醚化反應(yīng)，以形成醚化產(chǎn)物物料流； b、 向醚化產(chǎn)物物料流中輸送經(jīng)加熱的、混合有含低碳烯烴的反應(yīng)氣的混合氣； c、 醚化產(chǎn)物物料流和混合氣輸送至烴化反應(yīng)器，經(jīng)催化反應(yīng)后生成烴化產(chǎn)物物料流； d、 將烴化產(chǎn)物物料流進(jìn)行油氣分離，以獲得汽油及氣體。
[0012] 進(jìn)一步的，所述步驟b中的混合氣由含低碳稀經(jīng)的反應(yīng)氣體和步驟d中油氣分離 獲得的氣體組成。
[0013] 進(jìn)一步的，所述含低碳烯烴的反應(yīng)氣體為含有3~4碳烯烴的液化石油氣，或含有 5~6碳烯烴的輕烴。
[0014] 采用液化石油氣或輕烴，降低了現(xiàn)有技術(shù)中利用壓縮的干氣循環(huán)氣所需的功耗， 節(jié)約了成本。
[0015] 進(jìn)一步的，所述步驟b中的含低碳烯烴的反應(yīng)氣體與進(jìn)行醚化反應(yīng)的甲醇的質(zhì)量 比為 0.05:1~0. 5:1。
[0016] 進(jìn)一步的，所述步驟b中的含低碳烯烴的反應(yīng)氣體占所述混合氣的質(zhì)量百分比為 0. 8%~8, 1% 進(jìn)一步的，所述步驟C中烴化反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為300°C~ 450°C，壓力為0.IMPa~ 2. 5MPa，空速為 300h1 ~ 800hi。
[0017] 本發(fā)明提出的上述方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1)將含烯烴的氣體(主要是液化石油氣 或輕烴）引入到循環(huán)帶熱介質(zhì)氣體中，使其中的烯烴參與制反應(yīng)過程生成高附加值的汽油， 提高了該過程的汽油產(chǎn)量；（2)在不增加分離和反應(yīng)裝置的情況下實(shí)現(xiàn)了液化石油氣或輕 烴中烯烴的高附加值轉(zhuǎn)化；（3)液化石油氣或輕烴進(jìn)入系統(tǒng)替代了部分干氣循環(huán)氣，與大 量干氣的壓縮相比，功耗要低得多，因此也節(jié)約了能源。
【附圖說明】
[0018] 構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中： 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一所述的甲醇制汽油的反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 附圖標(biāo)記說明： 1-甲醇汽化塔；2-醚化反應(yīng)器；3-烴化反應(yīng)器；4-輸入管路；5-醚化產(chǎn)物換熱器； 6_分離器；601-液體出口；602-氣體回輸通路；7-壓縮機(jī)；8-引入通路；801-進(jìn)料栗；9-第 一通路；10-熱交換器；11-第二通路。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。
[0021] 下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0022] 實(shí)施例1 本實(shí)施例涉及一種甲醇制汽油的反應(yīng)系統(tǒng)，該反應(yīng)系統(tǒng)具有將汽化的甲醇進(jìn)行醚化反 應(yīng)的醚化反應(yīng)器，將醚化反應(yīng)器生成的醚化產(chǎn)物物料流輸送至具有催化劑的烴化反應(yīng)器內(nèi) 的輸入通路，以及用于將烴化反應(yīng)器反應(yīng)生成的烴化產(chǎn)物物料流進(jìn)行液氣分離的分離器， 該系統(tǒng)還包括將分離器分離的氣體引出的氣體回輸通路；將含低碳烯烴的反應(yīng)氣體引入的 引入通路；與氣體回輸通路和引入通路連通的、將氣體回輸通路內(nèi)的氣體和引入通路內(nèi)的 反應(yīng)氣體混合形成的混合氣輸送至加熱裝置的第一通路；以及連通于加熱裝置和輸入通路 之間的、將加熱裝置加熱后的混合氣輸送至輸入通路的第二通路。
[0023] 基于如上整體結(jié)構(gòu)描述，在本實(shí)施例中，如圖1所示，醚化反應(yīng)器2的上游設(shè)有甲 醇汽化塔1，在醚化反應(yīng)器2的下游設(shè)有烴化反應(yīng)器3,醚化反應(yīng)器2和烴化反應(yīng)器3通過 連接二者的輸入管路4相連通。甲醇液體經(jīng)甲醇汽化塔1汽化后形成汽化