專利名稱：：應(yīng)用流化床工藝甲醇生產(chǎn)汽油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種甲醇深加工工藝，具體地說(shuō)涉及一種應(yīng)用流化床工藝甲醇生產(chǎn)汽油的方法。
背景技術(shù)：
：目前，全球金融風(fēng)暴正逐漸影響實(shí)體經(jīng)濟(jì)，國(guó)際油價(jià)受此影響掉頭向下。但是從長(zhǎng)期來(lái)看，由于石油資源的不可再生性和缺乏良好替代品，在剛性需求的支撐之下，將來(lái)油價(jià)還會(huì)上漲。MTG工藝在中國(guó)能否立足，取決于煤制甲醇是否過(guò)剩。一旦煤甲醇過(guò)剩，MTG就有可能成為甲醇的后繼產(chǎn)業(yè)鏈。統(tǒng)計(jì)表明，2008年底，全國(guó)甲醇總產(chǎn)能逾2，700萬(wàn)噸，甲醇產(chǎn)量在1110萬(wàn)噸，表觀消費(fèi)量也在一千二百萬(wàn)噸左右的水平。不久我國(guó)甲醇裝置的能力將大大超過(guò)市場(chǎng)需求，迫切需要大規(guī)模轉(zhuǎn)化甲醇的下游技術(shù)。甲醇加入汽油不如MTG，后者對(duì)環(huán)保、發(fā)動(dòng)機(jī)都沒(méi)有影響，方便得多。因此，從甲醇出發(fā)制汽油的研究在國(guó)外越來(lái)越多，試驗(yàn)規(guī)模也越來(lái)越大，其中尤以Mobil公司開(kāi)發(fā)成功的ZSM-5型合成沸石的甲醇制汽油(MTG)的方法最引人注目。現(xiàn)有的MTG工藝路線分為三條，即經(jīng)典的固定床工藝，流化床工藝，多管式反應(yīng)器工藝。我國(guó)的煤制油項(xiàng)目中的MTG過(guò)程主要靠引進(jìn)國(guó)外的固定床工藝，而此工藝存在能耗高，流程復(fù)雜，投資大等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，能耗低，投資小的應(yīng)用流化床工藝甲醇生產(chǎn)汽油的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的流化床工藝甲醇制汽油技術(shù)是將粗甲醇蒸氣從流化床反應(yīng)器的下部進(jìn)入，與催化劑接觸進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)后的部分催化劑以一定的移出量從反應(yīng)器的上部連續(xù)或間斷地移出，進(jìn)行再生，然后由再生器以相同的移出量從反應(yīng)器的下部進(jìn)行補(bǔ)充，周而復(fù)始，循環(huán)進(jìn)行。反應(yīng)產(chǎn)物從流化床反應(yīng)器的頂部流出，經(jīng)過(guò)氣固分離，得到的催化劑粉末重新進(jìn)入流化床反應(yīng)器，氣體先進(jìn)入冷卻后，再進(jìn)行氣液分離，用氣柜收集分離出來(lái)的輕烴氣體，然后經(jīng)壓縮送入流化床反應(yīng)器進(jìn)行輕烴循環(huán)，分離出來(lái)的液體進(jìn)行液體分離得到汽油和水。所述的粗甲醇為國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的粗甲醇，粗甲醇中醇含量為7896%，主要的雜質(zhì)為水，其它雜質(zhì)為二甲醚、低級(jí)醇、酯、酮、烷烴等(王汝祖，粟伯萱.甲醇與甲醛[J].1994(2):1-6)。所述的催化劑的移出與加入為連續(xù)式或間斷式。所述的催化劑的移出量為催化劑重量裝填量每分鐘催化劑重量移出量=ioo:(l-8)。所述的催化劑為改性ZSM-5分子篩催化劑，包括中科院山西煤化所生產(chǎn)的含鋯ZSM-5分子篩(硅鋁比=7590)，南開(kāi)大學(xué)生產(chǎn)的ZSM-5分子篩(硅鋁比=25/38/50/80)，中石化研制的含F(xiàn)e的ZSM-5分子篩(中國(guó)專利00133567)等。所述的反應(yīng)溫度為300450。C，壓力為0.10.4MPa，重量空速為0.54h—、所述的催化劑的再生條件為溫度500700°C;壓力0.10.3MPa;再生氣體為空氣、02、或02與N2的混合氣體，重量空速120h—、再生時(shí)間為210小時(shí)。所述的02與N2的混合氣體為02/N2=0.520vol%。為移走反應(yīng)器的熱量控制溫度，在反應(yīng)器中設(shè)置外或者內(nèi)取熱盤(pán)管。所述的移熱介質(zhì)為水。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、原料為粗甲醇，解決了目前甲醇過(guò)剩的問(wèn)題。而且，對(duì)原料的純度要求不高無(wú)需將粗甲醇中其它含氧化合物除去就可以用作MTG工藝的原料；2、該技術(shù)具有催化劑可連續(xù)再生，無(wú)需備用反應(yīng)器，催化劑性質(zhì)恒定，汽油品質(zhì)高(辛烷值RON93+)，換熱強(qiáng)度高，用水作為移熱介質(zhì)可產(chǎn)生蒸汽，無(wú)需循環(huán)氣體冷卻，減少循環(huán)量和換熱系統(tǒng)，投資低等優(yōu)點(diǎn)；3、該工藝產(chǎn)物中烴類異構(gòu)體增多，均四甲苯較低(質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于5%)，提高了汽油產(chǎn)品的辛烷值和品質(zhì)；副產(chǎn)物價(jià)值高，因?yàn)樵摴に嚠a(chǎn)生的少量副產(chǎn)物是液化石油氣和高熱值燃料氣。4、與目前日益提高的成品汽油價(jià)格相比較可知，本技術(shù)具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。圖1為本發(fā)明的流化床甲醇制汽油工藝示意圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1粗甲醇經(jīng)甲醇計(jì)量泵從甲醇儲(chǔ)槽中打入預(yù)熱器，在預(yù)熱器中預(yù)熱汽化后進(jìn)入裝有中科院山西煤化所生產(chǎn)的硅鋁比=80的含鋯ZSM-5分子篩催化劑A的流化床反應(yīng)器，反應(yīng)器溫度由程序控溫儀控制為36(TC，在壓力為0.lMPa，空速為1.Oh—1下和反應(yīng)器內(nèi)催化劑進(jìn)行反應(yīng)。催化劑以一定的速度從反應(yīng)器中連續(xù)或間斷地移出，然后由再生器以相同的速度進(jìn)行補(bǔ)充，周而復(fù)始，循環(huán)進(jìn)行。催化劑的再生條件為溫度500°C;壓力0.IMPa;再生氣體為空氣與N2的混合氣體，重量空速3h—、再生時(shí)間為2小時(shí)。反應(yīng)產(chǎn)物從流化床反應(yīng)器的頂部流出，經(jīng)過(guò)氣固分離，得到的催化劑粉末重新進(jìn)入流化床反應(yīng)器，氣體先進(jìn)入冷卻后，再進(jìn)行氣液分離，用氣柜收集分離出來(lái)的輕烴氣體，然后經(jīng)壓縮送入流化床反應(yīng)器進(jìn)行輕烴循環(huán)，分離出來(lái)的液體進(jìn)行液體分離得到汽油和水。實(shí)施例2粗甲醇經(jīng)甲醇計(jì)量泵從甲醇儲(chǔ)槽中打入預(yù)熱器，在預(yù)熱器中預(yù)熱汽化后進(jìn)入裝有南開(kāi)大學(xué)生產(chǎn)的硅鋁比=38的催化劑B的流化床反應(yīng)器，反應(yīng)器溫度由程序控溫儀控制為380°C，在壓力為0.22MPa，空速為1.6h—1下和反應(yīng)器內(nèi)催化劑進(jìn)行反應(yīng)，其它同實(shí)施例1。催化劑的再生條件為溫度550°C;壓力0.2MPa;再生氣體為02與N2的混合氣體，重量空速5h—、再生時(shí)間為4小時(shí)。實(shí)施例3粗甲醇經(jīng)甲醇計(jì)量泵按試驗(yàn)要求的量計(jì)量從甲醇儲(chǔ)槽中打入預(yù)熱器，在預(yù)熱器中預(yù)熱汽化后進(jìn)入事先裝好一定量南開(kāi)大學(xué)生產(chǎn)的硅鋁比=50的催化劑C的流化床反應(yīng)器，反應(yīng)器溫度由程序控溫儀控制為40(TC，在壓力為0.28MPa，空速為2.Oh—1下和反應(yīng)器內(nèi)催化劑進(jìn)行反應(yīng)，其它同實(shí)施例1。催化劑的再生條件為溫度60(TC;壓力0.2MPa;再生氣體為02與N2的混合氣體，重量空速10h—、再生時(shí)間為4小時(shí)。實(shí)施例4粗甲醇經(jīng)甲醇計(jì)量泵從甲醇儲(chǔ)槽中打入預(yù)熱器，在預(yù)熱器中預(yù)熱汽化后進(jìn)入裝有南開(kāi)大學(xué)生產(chǎn)的硅鋁比=80催化劑D的流化床反應(yīng)器，反應(yīng)器溫度由程序控溫儀控制為400°C，在壓力為0.28MPa，空速為2.Oh—1下和反應(yīng)器內(nèi)催化劑進(jìn)行反應(yīng)，其它同實(shí)施例1。催化劑的再生條件為溫度600°C;壓力0.2MPa;再生氣體為02與N2的混合氣體，重量空速15h—、再生時(shí)間為4小時(shí)。實(shí)施例5粗甲醇經(jīng)甲醇計(jì)量泵從甲醇儲(chǔ)槽中打入預(yù)熱器，在預(yù)熱器中預(yù)熱汽化后進(jìn)入裝有硅鋁比=80含F(xiàn)e的ZSM-5分子篩催化劑E的流化床反應(yīng)器，反應(yīng)器溫度由程序控溫儀控制為42(TC，在壓力為0.35MPa，空速為2.5h—1下和反應(yīng)器內(nèi)催化劑進(jìn)行反應(yīng)，其它同實(shí)施例1。催化劑的再生條件為溫度550°C;壓力0.25MPa;再生氣體為空氣與N2的混合氣體，重量空速10h—、再生時(shí)間為8小時(shí)。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種應(yīng)用流化床工藝甲醇生產(chǎn)汽油的方法，其特征在于包括如下步驟將粗甲醇蒸氣從流化床反應(yīng)器的下部進(jìn)入，與催化劑接觸進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)后的部分催化劑以一定的移出量從反應(yīng)器的上部連續(xù)或間斷地移出，進(jìn)行再生，然后由再生器以相同的移出量從反應(yīng)器的下部進(jìn)行補(bǔ)充，周而復(fù)始，循環(huán)進(jìn)行。反應(yīng)產(chǎn)物從流化床反應(yīng)器的頂部流出，經(jīng)過(guò)氣固分離，得到的催化劑粉末重新進(jìn)入流化床反應(yīng)器，氣體先進(jìn)入冷卻后，再進(jìn)行氣液分離，用氣柜收集分離出來(lái)的輕烴氣體，然后經(jīng)壓縮送入流化床反應(yīng)器進(jìn)行輕烴循環(huán)，分離出來(lái)的液體進(jìn)行液體分離得到汽油和水。2.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用流化床工藝甲醇生產(chǎn)汽油的方法，其特征在于所述催化劑的移出與加入方式為連續(xù)式或間斷式。3.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用流化床工藝甲醇生產(chǎn)汽油的方法，其特征在于所述催化劑的移出量為催化劑重量裝填量每分鐘催化劑重量移出量=ioo:1-8。4.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用流化床工藝甲醇生產(chǎn)汽油的方法，其特征在于所述的催化劑為改性ZSM-5分子篩催化劑。5.如權(quán)利要求4所述的一種應(yīng)用流化床工藝甲醇生產(chǎn)汽油的方法，其特征在于所述ZSM-5分子篩催化劑是中科院山西煤化所生產(chǎn)的硅鋁比=7590的含鋯ZSM-5分子篩，硅鋁比=25/38/50/80的南開(kāi)大學(xué)生產(chǎn)的ZSM-5分子篩或中石化研制的含F(xiàn)e的ZSM-5分子篩。6.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用流化床工藝甲醇生產(chǎn)汽油的方法，其特征在于所述反應(yīng)的條件為反應(yīng)溫度為300450。C，壓力為0.10.4MPa，重量空速為0.54h—、7.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用流化床工藝甲醇生產(chǎn)汽油的方法，其特征在于所述的催化劑的再生條件為溫度50070(TC;壓力0.10.3MPa;再生氣體為空氣、02、或02與N2的混合氣體，重量空速120h—、再生時(shí)間為210小時(shí)。8.如權(quán)利要求7所述的一種應(yīng)用流化床工藝甲醇生產(chǎn)汽油的方法，其特征在于所述的02與N2的混合氣體為02/N2=0.520vol%。全文摘要一種應(yīng)用流化床工藝甲醇生產(chǎn)汽油的方法是將粗甲醇蒸氣從流化床反應(yīng)器的下部進(jìn)入，與催化劑接觸進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)后的部分催化劑以一定的移出量從反應(yīng)器的上部連續(xù)或間斷地移出，進(jìn)行再生，然后由再生器以相同的移出量從反應(yīng)器的下部進(jìn)行補(bǔ)充，周而復(fù)始，循環(huán)進(jìn)行。反應(yīng)產(chǎn)物從流化床反應(yīng)器的頂部流出，經(jīng)過(guò)氣固分離，得到的催化劑粉末重新進(jìn)入流化床反應(yīng)器，氣體先進(jìn)入冷卻后，再進(jìn)行氣液分離，用氣柜收集分離出來(lái)的輕烴氣體，然后經(jīng)壓縮送入流化床反應(yīng)器進(jìn)行輕烴循環(huán)，分離出來(lái)的液體進(jìn)行液體分離得到汽油和水。本發(fā)明所采用的技術(shù)具有催化劑可連續(xù)再生，無(wú)需備用反應(yīng)器，催化劑性質(zhì)恒定，汽油品質(zhì)高(辛烷值RON93+)，甲醇轉(zhuǎn)化率100％，換熱強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)C10G3/00GK101775310SQ20101010979公開(kāi)日2010年7月14日申請(qǐng)日期2010年2月4日優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日發(fā)明者劉于英,原豐貞,原靖鑫,夏立森,宋新朝,王偉,王洋,王芙蓉,程中虎,胡震申請(qǐng)人:山西天和煤氣化科技有限公司