甲醇制汽油裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了甲醇制汽油裝置，反應(yīng)系統(tǒng)包括原料供給端、汽化器、加熱爐和固定床反應(yīng)器；所述固定床反應(yīng)器頂部設(shè)原料輸入端、底部設(shè)產(chǎn)物輸出端；所述固定床反應(yīng)器內(nèi)豎直方向上設(shè)置至少兩個床層，層間設(shè)置氣體分布器；所述原料供給端分別連通汽化器、加熱爐；所述加熱爐的出口與所述固定床反應(yīng)器的原料輸入端連通。所述汽化器的出口與所述氣體分布器連通。現(xiàn)有甲醇制汽油裝置所用系統(tǒng)壓力高，能耗大，流程長。本實用新型的工藝簡單，流程短，操作能耗低，投資低，副產(chǎn)物少，汽油中均四甲苯的含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))低于2％。
【專利說明】
甲醇制汽油裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型的設(shè)及甲醇制汽油技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及甲醇制汽油裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國煤炭儲量豐富，煤制甲醇、甲醇制汽油越來越受到國內(nèi)的重視，采用甲醇制成 的汽油辛燒值高、抗爆性好，幾乎不含硫氮等雜質(zhì)，符合清潔燃料的要求，具有較好的應(yīng)用 前景。
[0003] 甲醇制汽油代表技術(shù)為美國MOBIL公司開發(fā)的兩段法轉(zhuǎn)化技術(shù)，采用ZSM-5分子篩 催化劑，一段將甲醇轉(zhuǎn)化為二甲酸，油水分離后進入二段反應(yīng)生成汽油等產(chǎn)品，MOBIL專利 有US3931349，US4579999，US4035430均為固定床兩段法甲醇制汽油技術(shù)。兩段法缺點為工 藝流程復(fù)雜，反應(yīng)器投資高。
[0004] CN101775310A、CN102049292A公開了一種流化床甲醇制汽油的工藝方法，其中 CN102049292A專利中甲醇在流化床反應(yīng)器內(nèi)與催化劑接觸反應(yīng)后直接分離得到汽油和液 化氣等產(chǎn)品；CN101775310A則將分離出的輕控氣體再送入流化床反應(yīng)器進行輕控循環(huán)，輕 控循環(huán)對提高反應(yīng)速度和汽油收率有利。應(yīng)用流化床甲醇制汽油工藝，反應(yīng)熱的移出方便， 重質(zhì)油品中均四甲苯含量較低，汽油品質(zhì)提高，但是與固定床相比，目的產(chǎn)品汽油收率偏 低。
[0005] CN104099121A公開了一種甲醇制汽油的流化床和固定床組合工藝方法，既具有流 化床工藝反應(yīng)熱移出方便及時，汽油中均四甲苯含量低的優(yōu)點，又有固定床工藝汽油收率 高的優(yōu)點，但投資高，操作復(fù)雜，催化劑容易磨損。
[0006] CN104099121A提出了一種分離塔，采用多個側(cè)線抽出的方式進行產(chǎn)品分離，流程 簡單，但產(chǎn)品容易帶水，且沒有對反應(yīng)產(chǎn)物中的柴油進行分離。CN103865562A提出了一種分 離方法，采用高分罐氣、液、水分離，液相(粗汽油)依次進入串聯(lián)的兩個分離塔，逐級進行液 化氣、汽油、柴油(C9+)的分離，該方法分離效果提高，但高分罐氣相沒有有效分離，逐級分 離能耗較高。 【實用新型內(nèi)容】
[0007] 甲醇制汽油裝置，包括反應(yīng)系統(tǒng)，所述反應(yīng)系統(tǒng)包括原料供給端、汽化器、加熱爐 和固定床反應(yīng)器;所述固定床反應(yīng)器頂部設(shè)原料輸入端、底部設(shè)產(chǎn)物輸出端;所述固定床反 應(yīng)器內(nèi)豎直方向上設(shè)置至少兩個床層，層間設(shè)置氣體分布器;所述原料供給端分別連通汽 化器、加熱爐;所述加熱爐的出口與所述固定床反應(yīng)器的原料輸入端連通。所述汽化器的 出口與所述氣體分布器連通。
[000引作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述固定床反應(yīng)器內(nèi)豎直方向上設(shè)置=個床層，兩處層間 分別設(shè)置氣體分布器A和氣體分布器B;
[0009]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述汽化器的出口經(jīng)并聯(lián)的兩個管路，分別連通氣體分布 器A和氣體分布器B。
[0010] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述甲醇制汽油裝置還包括分離系統(tǒng)，所述分離系統(tǒng)包括 冷卻器、高壓氣液分離罐、氣體壓縮機、分液罐、吸收解吸塔、穩(wěn)定塔、分饋塔;所述高壓氣液 分離罐具有出水端、出氣端、出液端;所述分液罐具有出氣端、出液端;所述吸收解吸塔具有 進料端、進吸收劑端、出氣端、出液端;所述穩(wěn)定塔具有出氣端、出液端;所述固定床反應(yīng)器 的產(chǎn)物輸出端依次連通冷卻器、高壓氣液分離罐;所述高壓氣液分離罐的出氣端依次連通 氣體壓縮機、分液罐;所述高壓氣液分離罐的出液端連通穩(wěn)定塔;所述分液罐的出氣端、出 液端分別與吸收解吸塔的進料端連通;所述吸收解吸塔的出液端連通穩(wěn)定塔的進口；所述 穩(wěn)定塔的出液端分別連通所述吸收解吸塔的進吸收劑端和分饋塔的入口。
[0011] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，吸收解吸塔設(shè)有塔底重沸器，塔底重沸器采用導(dǎo)熱油或蒸 汽加熱。
[0012] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，穩(wěn)定塔頂采用冷回流，塔底采用蓋式重沸器。
[0013] 采用本裝置的工藝流程包括W下步驟：(1)原料甲醇分兩股物料，一股物料經(jīng)汽化 器汽化，從氣體分布器進入固定床反應(yīng)器的床層，另一股物料經(jīng)加熱爐汽化，從原料輸入端 進入固定床反應(yīng)器的床層，在催化劑條件下，進行催化反應(yīng);所述加熱爐內(nèi)溫度200-260°C ; 所述汽化器內(nèi)溫度65-70°C;
[0014] 甲醇進入固定床反應(yīng)器，在催化劑作用下一步生成汽油等產(chǎn)品；汽化器的作用是 使甲醇?xì)饣?加熱爐的作用是將甲醇加熱至200-260°C，W滿足甲醇在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的 入口溫度。優(yōu)選經(jīng)汽化器的氣化的甲醇分兩股進入固定床反應(yīng)器，借助固定床反應(yīng)器中所 發(fā)生的甲醇制汽油反應(yīng)放出的熱加熱由汽化器進入的甲醇，W減少能耗并有效控制反應(yīng)器 各床層的溫度。
[001引間步驟(1)所得產(chǎn)物(干氣、液化氣、汽油、少量柴油、水)進入冷卻器進行冷卻，冷卻 器的出口溫度為40-50°C;
[0016] 間經(jīng)步驟間冷卻的物料進入高壓氣液分離罐進行氣液分離，氣相經(jīng)壓縮機進入分 液罐;液相進入穩(wěn)定塔;高壓氣液分離罐進行氣（即富氣，含液化氣、干氣、含少量汽油）、油 (即汽油，還含少量柴油、液化氣）、水的=相分離；
[0017] (4)進入分液罐的物料經(jīng)氣液分離，氣液兩相分別進入吸收解吸塔;氣相為壓縮富 氣(液化氣、干氣、含少量汽油）；液相為富氣凝液(汽油、液化氣、含少量干氣）；
[0018] 分液罐的作用是將壓縮機出口的氣、液兩相進行有效分離。氣液兩相分別進入吸 收解吸塔，可W減少管道阻力，使塔的氣液相分布更加合理。
[0019] 間經(jīng)吸收解吸塔處理得到的液相，即富吸收油（吸收液化氣后的汽油，含液化氣、 少量柴油)進入穩(wěn)定塔;塔內(nèi)物料經(jīng)穩(wěn)定汽油（吸收劑)吸收解吸，塔頂排出干氣(氣相），塔 底排出富汽油(液相）；
[0020] 做高壓氣液分離罐排出的油和吸收解吸塔排出的富吸收油進入穩(wěn)定系統(tǒng)，經(jīng)穩(wěn)定 塔分離分離出氣相(液化氣)和液相(穩(wěn)定汽油）；穩(wěn)定汽油部分返回吸收解吸塔作為吸收劑 (吸收油），剩余穩(wěn)定汽油進入輕重分離系統(tǒng)；
[0021] 例經(jīng)分饋塔(10)分離，分離出干點合格的汽油(氣相)和少量柴油。
[0022] 所述壓縮機的出口壓力為1.1-1.4MPa。催化反應(yīng)的催化劑為甲醇轉(zhuǎn)化催化劑。優(yōu) 選催化劑為ZSM-5、ZSM-11、MCM-68、ZSM-12或ZSM-48。固定床反應(yīng)器的反應(yīng)壓力0.8~ 1. SMpa，反應(yīng)溫度260~450°C ;反應(yīng)空速1~地-1。高壓氣液分離罐的操作壓力0.4~0.5Mpa， 操作溫度40~55°C。吸收解吸塔的操作壓力1.1-1.4MPa，塔頂操作溫度40-50°C，塔底操作 溫度170-180°C。穩(wěn)定塔塔頂采用冷回流，塔底采用蓋式重沸器，操作壓力1.1~1.3Mpa;塔 頂操作溫度50~60°C ;塔底操作溫度200-210°C。分饋塔的操作壓力0.1~0.15Mpa;塔頂操 作溫度131-142°C，塔底操作溫度200-210°C。
[0023] 現(xiàn)有甲醇制汽油裝置所用系統(tǒng)壓力高，能耗大，流程長。本實用新型的工藝簡單， 流程短，操作能耗低，投資低，副產(chǎn)物少，汽油中均四甲苯的含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))低于2%。
【附圖說明】
[0024] 本實用新型附圖1幅，
[0025] 圖1為一種甲醇制汽油示意圖；
[0026] 圖中，1原料汽化器;2反應(yīng)加熱爐；3固定床反應(yīng)器;4冷卻器；5高壓氣液分離罐;6 氣體壓縮機;7分液罐;8吸收解吸塔;9穩(wěn)定塔；10分饋塔(汽油脫重塔）；11氣體分布器A; 12 氣體分布器B; I原料（甲醇）；n反應(yīng)產(chǎn)物(干氣、液化氣、汽油、少量柴油、水）；虹水;IV富氣 (液化氣、干氣、含少量汽油）；V汽油含少量柴油、液化氣;VI壓縮富氣(液化氣、干氣、含少 量汽油）；vn富氣凝液(汽油、液化氣、含少量干氣）；珊干氣;K富吸收油(吸收液化氣后的汽 油，含液化氣、少量柴油）；X液化氣;XI汽油、含少量柴油;M汽油;XHI柴油。
【具體實施方式】
[0027] 下述非限制性實施例可W使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本實用新型，但 不W任何方式限制本實用新型。
[0028] 實施例1甲醇制汽油裝置
[0029] 甲醇制汽油裝置，包括反應(yīng)系統(tǒng)，所述反應(yīng)系統(tǒng)包括原料供給端、汽化器1、加熱爐 2和固定床反應(yīng)器3;所述固定床反應(yīng)器頂部設(shè)原料輸入端、底部設(shè)產(chǎn)物輸出端;所述固定床 反應(yīng)器內(nèi)豎直方向上設(shè)置3個床層，3個床層層間分別設(shè)置氣體分布器All和氣體分布器 B12;所述原料供給端分別連通汽化器1、加熱爐2;所述加熱爐2的出口與所述固定床反應(yīng)器 3的原料輸入端連通。所述汽化器1的出口與所述氣體分布器連通。所述汽化器1的出口經(jīng)并 聯(lián)的兩個管路，分別連通氣體分布器All和氣體分布器B12。所述分離系統(tǒng)包括冷卻器4、高 壓氣液分離罐5、氣體壓縮機6、分液罐7、吸收解吸塔8、穩(wěn)定塔9、分饋塔10;所述高壓氣液分 離罐5具有出水端、出氣端、出液端;所述分液罐7具有出氣端、出液端;所述吸收解吸塔8具 有進料端、進吸收劑端、出氣端、出液端;所述穩(wěn)定塔9具有出氣端、出液端;所述固定床反應(yīng) 器3的產(chǎn)物輸出端依次連通冷卻器4、高壓氣液分離罐5;所述高壓氣液分離罐5的出氣端依 次連通氣體壓縮機6、分液罐7;所述高壓氣液分離罐5的出液端連通穩(wěn)定塔9;所述分液罐7 的出氣端、出液端分別與吸收解吸塔8的進料端連通;所述吸收解吸塔8的出液端連通穩(wěn)定 塔9的進口；所述穩(wěn)定塔9的出液端分別連通所述吸收解吸塔8的進吸收劑端和分饋塔10的 入口。
[0030] W甲醇為原料經(jīng)催化反應(yīng)制備汽油
[0031] (1)原料甲醇分兩股物料，一股物料經(jīng)汽化器1汽化，從原料輸入端進入固定床反應(yīng) 器3的床層，另一股物料經(jīng)加熱爐2汽化，從氣體分布器進入固定床反應(yīng)器3的床層，在催化 劑條件下，進行催化反應(yīng);所述加熱爐內(nèi)溫度200-260°C ;所述汽化器內(nèi)溫度65-70°C ;
[0032] 間步驟(1)所得產(chǎn)物進入冷卻器4進行冷卻，冷卻器的出口溫度為40-50°C;
[0033] 間經(jīng)步驟間冷卻的物料進入高壓氣液分離罐5進行氣液分離，氣相經(jīng)壓縮機6進入 分液罐7;液相進入穩(wěn)定塔9;
[0034] (4)進入分液罐7的物料經(jīng)氣液分離，氣液兩相分別進入吸收解吸塔8;
[0035] 間經(jīng)吸收解吸塔8處理得到的液相進入穩(wěn)定塔9;
[0036] 做經(jīng)穩(wěn)定塔9分離得到的液相分兩股物料，一股物料作為吸收劑返回吸收解吸塔 8,另一股物料進入分饋塔10;
[0037] 例經(jīng)分饋塔10分離，得氣相。
[0038] 經(jīng)汽化器氣化的甲醇分兩股進入固定床反應(yīng)器;分別經(jīng)氣體分布器All和氣體分 布器Bl 2進入床層。
[0039] 壓縮機6 的出口 壓力為 1.1 -1.4M化。催化劑為ZSM-5、ZSM-11、MCM-68、ZSM-12或 ZSM-48。固定床反應(yīng)器3的反應(yīng)壓力0.8~l.SMpa，反應(yīng)溫度260~450°C;反應(yīng)空速1~地-1。 高壓氣液分離罐5的操作壓力0.4~0.5Mpa，操作溫度40~55°C。吸收解吸塔8的操作壓力 1.1-1.4MPa，塔頂操作溫度40-50°C，塔底操作溫度170-180°C。穩(wěn)定塔9塔頂采用冷回流，塔 底采用蓋式重沸器，操作壓力1.1~1.3Mpa;塔頂操作溫度50~60°C ;塔底操作溫度200-210 °C。分饋塔10的操作壓力0.1~0.15Mpa;塔頂操作溫度131-142°C，塔底操作溫度200-210 r。
[0040] 某甲醇制汽油工藝段，反應(yīng)進料22化A，產(chǎn)品指標(biāo)如下：
[0041 ] 干氣組成
LUU47」 日巴不屯 / OKgf/J、^口/ O
【主權(quán)項】
1. 甲醇制汽油裝置，包括反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于： 所述反應(yīng)系統(tǒng)包括原料供給端、汽化器(1 )、加熱爐(2)和固定床反應(yīng)器(3); 所述固定床反應(yīng)器頂部設(shè)原料輸入端、底部設(shè)產(chǎn)物輸出端； 所述固定床反應(yīng)器內(nèi)豎直方向上設(shè)置至少兩個床層，床層間設(shè)置氣體分布器； 所述原料供給端分別連通汽化器(1 )、加熱爐(2); 所述加熱爐(2)的出口與所述固定床反應(yīng)器(3)的原料輸入端連通； 所述汽化器（1)的出口與所述氣體分布器連通。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇制汽油裝置，其特征在于： 所述固定床反應(yīng)器(3)內(nèi)豎直方向上設(shè)置三個床層，三個床層間分別設(shè)置氣體分布器A (11)和氣體分布器B( 12); 所述汽化器（1)的出口經(jīng)并聯(lián)的兩個管路，分別連通氣體分布器A(11)和氣體分布器B (⑵。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的甲醇制汽油裝置，其特征在于:還包括分離系統(tǒng)， 所述分離系統(tǒng)包括冷卻器(4)、高壓氣液分離罐(5)、氣體壓縮機(6)、分液罐(7)、吸收 解吸塔(8)、穩(wěn)定塔(9)、分餾塔(10); 所述高壓氣液分離罐(5)具有出水端、出氣端、出液端； 所述分液罐(7)具有出氣端、出液端； 所述吸收解吸塔(8)具有進料端、進吸收劑端、出氣端、出液端； 所述穩(wěn)定塔(9)具有出氣端、出液端； 所述固定床反應(yīng)器(3)的產(chǎn)物輸出端依次連通冷卻器(4)、高壓氣液分離罐(5); 所述高壓氣液分離罐(5)的出氣端依次連通氣體壓縮機(6 )、分液罐(7); 所述高壓氣液分離罐(5)的出液端連通穩(wěn)定塔(9); 所述分液罐(7)的出氣端、出液端分別與吸收解吸塔(8)的進料端連通； 所述吸收解吸塔(8)的出液端連通穩(wěn)定塔(9)的進口； 所述穩(wěn)定塔(9)的出液端分別連通所述吸收解吸塔(8)的進吸收劑端和分餾塔（10)的 入口。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的甲醇制汽油裝置，其特征在于:所述吸收解吸塔(8)設(shè)有塔底 重沸器。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的甲醇制汽油裝置，其特征在于:所述穩(wěn)定塔(9)塔頂采用冷回 流，塔底采用釜式重沸器。
【文檔編號】C10G3/00GK205473598SQ201521139717
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】蕭錦誠, 王刃, 區(qū)紹偉, 馮寶林
【申請人】易高環(huán)保能源研究院有限公司, 大連龍?zhí)┛萍及l(fā)展有限公司