甲醇制汽油的反應系統及甲醇制汽油的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及汽油制造技術領域，特別涉及一種甲醇制汽油的反應系統；同時，本發 明還涉及一種甲醇制汽油的方法。
【背景技術】
[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，通過催化劑進行脫水、低聚、異構等步驟轉化為C5~C10烴類油的過程。1976年 Mobil公司開發該工藝并于上世紀八十年代在新西蘭實現工業化后，甲醇制汽油工藝不斷 被應用和創新。受國際油價的持續走高的影響，最近幾年在我國得到了推廣和應用。
[0003] 甲醇醚化和進一步的烴化反應均是強放熱反應，一般采用加入反應氣體或惰性氣 體作為降溫或帶熱介質，以避免催化床過熱造成催化劑損壞。現有技術中，有通過將反應過 程中生成的主要含C1~C2的干氣作為循環氣，通過氣體壓縮機加壓，使循環氣返回系統以 帶走反應熱，從而維持反應器溫度的；或是利用循環氣進行段間冷激，來降低反應器內溫度 的；或是甲醇對烴化反應器進行段間冷激，循環氣和醚化產物混合進行降溫的；又或是在 甲醇轉化為烴類的技術，該技術中通過將輕烴作為循環帶熱介質，與醚化產物混合進入烴 化反應器進行降溫；再或是利用甲醇制汽油過程副產的含有丙烷和丁烷的液化氣作為循環 帶熱介質，以減小采用干氣循環時大功率壓縮機的能耗。在如上技術中，均是為了達到降溫 的作用，但汽油收率低，品質低等問題依然沒有得到很好的改善。
【發明內容】
[0004] 有鑒于此，本發明旨在提出一種甲醇制汽油的反應系統，以提高甲醇制汽油過程 中汽油的產率。
[0005] 為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的： 一種甲醇制汽油的反應系統，具有將汽化的甲醇進行醚化反應的醚化反應器，將醚化 反應器生成的醚化產物物料流輸送至具有催化劑的烴化反應器內的輸入通路，以及用于將 烴化反應器反應生成的烴化產物物料流進行液氣分離的分離器，該系統還包括： 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、將氣體回輸通路內的氣體和引入通路內的反應氣 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] 進一步的，所述的加熱裝置為熱交換器，所述烴化反應器反應生成的烴化產物物 料流通過熱交換裝置后而輸送至分離器內。
[0007] 進一步的，在所述輸送通路上設有醚化產物換熱器。
[0008] 進一步的，在氣體回輸通路上設有對分離器分離的氣體進行壓縮的壓縮機。
[0009] 采用如上技術方案，將含低碳烯烴的反應氣體(主要是液化石油氣或輕烴）引入到 醚化產物物料流，并共同參與烴化反應，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過程生成高附加值的汽油，提高了該過程中汽油 的產率，進而實現了在不增加分離和反應裝置的情況下實現了液化石油氣中烯烴的高附加 值轉化。
[0010] 將加熱裝置設置為熱交換器，可以同時實現對烴化產物物料流的降溫以及對第一 通路內的混合氣加熱，簡化了整個反應系統結構，且將含有低碳烯烴的氣體引入循環帶熱 介質氣體中，在發揮帶熱降溫作用的同時，參與制汽油的反應過程，將其中的烯烴轉化為高 附加值的汽油。
[0011] 本發明同時提供了一種甲醇制汽油的方法，包括以下步驟： a、 汽化的甲醇進行醚化反應，以形成醚化產物物料流； b、 向醚化產物物料流中輸送經加熱的、混合有含低碳烯烴的反應氣的混合氣； c、 醚化產物物料流和混合氣輸送至烴化反應器，經催化反應后生成烴化產物物料流； d、 將烴化產物物料流進行油氣分離，以獲得汽油及氣體。
[0012] 進一步的，所述步驟b中的混合氣由含低碳稀經的反應氣體和步驟d中油氣分離 獲得的氣體組成。
[0013] 進一步的，所述含低碳烯烴的反應氣體為含有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，降低了現有技術中利用壓縮的干氣循環氣所需的功耗， 節約了成本。
[0015] 進一步的，所述步驟b中的含低碳烯烴的反應氣體與進行醚化反應的甲醇的質量 比為 0.05:1~0. 5:1。
[0016] 進一步的，所述步驟b中的含低碳烯烴的反應氣體占所述混合氣的質量百分比為 0. 8%~8, 1% 進一步的，所述步驟C中烴化反應器的反應溫度為300°C~ 450°C，壓力為0.IMPa~ 2. 5MPa，空速為 300h1 ~ 800hi。
[0017] 本發明提出的上述方案具有以下優點：（1)將含烯烴的氣體(主要是液化石油氣 或輕烴）引入到循環帶熱介質氣體中，使其中的烯烴參與制反應過程生成高附加值的汽油， 提高了該過程的汽油產量；（2)在不增加分離和反應裝置的情況下實現了液化石油氣或輕 烴中烯烴的高附加值轉化；（3)液化石油氣或輕烴進入系統替代了部分干氣循環氣，與大 量干氣的壓縮相比，功耗要低得多，因此也節約了能源。
【附圖說明】
[0018] 構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中： 圖1為本發明實施例一所述的甲醇制汽油的反應系統的結構示意圖。
[0019] 附圖標記說明： 1-甲醇汽化塔；2-醚化反應器；3-烴化反應器；4-輸入管路；5-醚化產物換熱器； 6_分離器；601-液體出口；602-氣體回輸通路；7-壓縮機；8-引入通路；801-進料栗；9-第 一通路；10-熱交換器；11-第二通路。
【具體實施方式】
[0020] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。
[0021] 下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0022] 實施例1 本實施例涉及一種甲醇制汽油的反應系統，該反應系統具有將汽化的甲醇進行醚化反 應的醚化反應器，將醚化反應器生成的醚化產物物料流輸送至具有催化劑的烴化反應器內 的輸入通路，以及用于將烴化反應器反應生成的烴化產物物料流進行液氣分離的分離器， 該系統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、將氣體回輸通路內的氣體和引入通路內的 反應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] 基于如上整體結構描述，在本實施例中，如圖1所示，醚化反應器2的上游設有甲 醇汽化塔1，在醚化反應器2的下游設有烴化反應器3,醚化反應器2和烴化反應器3通過 連接二者的輸入管路4相連通。甲醇液體經甲醇汽化塔1汽化后形成汽化