一种等温法甲醇转化制稳定轻烃的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种等温法甲醇转化制稳定轻烃的系统，其特征在于，系统包括原料甲醇供应装置、甲醇气化过热器、反应器、蒸汽发生器、冷却器以及油气水分离器，原料甲醇供应装置的出口连接至甲醇气化过热器的原料输入口，甲醇气化过热器的原料输出口连接至反应器的反应物料进口，反应器的反应物料出口连接至蒸汽发生器的热物料进口，蒸汽发生器的热物料出口连接至甲醇气化过热器的热回收进口，甲醇气化过热器的热回收出口连接至冷却器，冷却器与油气水分离器连通。本实用新型专利技术无需设置循环气压缩机和循环气换热器，具有工艺流程简单、设备数量少、投资省、流程能耗低、产品收率高等特点。

System for preparing stable light hydrocarbon by methanol conversion by isothermal method

The utility model relates to a system and method of temperature conversion of methanol to light hydrocarbon system, which is characterized in that the system comprises a raw material supply device of methanol and methanol gasification superheater, reactor, steam generator, cooler and oil gas water separator, the raw material supply device is connected to the outlet of methanol to methanol gasification superheater material input, methanol the raw output superheater reaction material connected to the reactor inlet, material outlet reaction reactor connected to the steam generator heat material inlet, heat recovery steam generator inlet hot material outlet connected to the methanol gasification superheater, heat recovery methanol gasification superheater connected to the outlet cooler, cooler and oil gas water separator is communicated with the. The utility model has the advantages of simple process flow, few equipment, low investment, low energy consumption, high product yield and the like.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及甲醇转化制汽油
，具体而言，涉及一种等温法甲醇转化制稳定轻烃的系统。
技术介绍
我国属于石油资源严重短缺的国家，近年来随着我国国民经济的持续高速发展，能源需求不断增加，石油进口依存度逐年增大。而我国煤炭储量十分丰富，由此决定了我国必须大力发展以煤炭清洁转化利用为特征的煤炭能源化工技术。目前煤炭转化较为成熟的工艺之一是甲醇合成，也正因如此，我国甲醇生产规模不断扩大，已逐渐形成甲醇产能过剩而其他的煤化工路线又难以为继的局面，因此，大力发展甲醇下游技术，利用合成气生产甲醇、甲醇再催化转化生产大宗能源产品已成为我国发展能源化工的重要发展方向。甲醇转化制稳定轻烃技术是Mobil公司于上世纪70年代开发的甲醇利用工艺路线。该技术是利用ZSM-5型合成沸石催化剂将甲醇脱水转化为主要成分集中在C5～C10之间的烃类混合物，从而生产高辛烷值汽油的方法。甲醇转化制取稳定轻烃的反应属于强放热反应，在400℃下，每转化1kg甲醇释放的反应热为1.74MJ，在没有换热及稀释物的条件下绝热温升超过600℃。因此必须采用适当的工艺将反应释放的大量热量移出反应器，使反应器温度得以控制。美国专利US3931349公开了Mobil公司两步法甲醇合成汽油工艺。该工艺第一步为甲醇脱水生成二甲醚，第二步为二甲醚和未反应的甲醇在反应器内通过ZSM-5分子筛催化剂转化为烃类混合物。该工艺采用干气循环降低绝热温升的方法，以实现对反应过程的温度控制，为将绝热温升控制在120℃以内，循环干气与甲醇蒸汽的体积比至少在5以上。该方法过程复杂、涉及到的循环装置循环能耗高，对设备的要求高，生产成本高。中国专利ZL200610048298.9公布了一种甲醇一步法制取烃类产品的工艺，该专利采用将原料甲醇引入固定床绝热反应器，一步法合成汽油产品，省略了甲醇制取二甲醚步骤，流程简单。但甲醇在转化过程中放出的热量更多，需要大量的循环气体带走反应热量，该专利要求的循环物料与甲醇原料的质量比为10-20，循环能耗高、循环压缩机造价贵。再有，中国专利CN105419849A针对上述工艺中存在的循环气量大、循环设备投资高等缺点，提供了一种节能型甲醇转化制汽油的工艺。该专利在MTG合成反应器前面设置了两级预反应器，将气化过热后的甲醇在第一预反应器进行预反应，在第二预反应器中进行反应，第二预反应器的反应出气口与来自循环气压缩机的循环气混合后自顶部进入合成油反应器中进行反应。该专利虽然在一定程度上克服了前述两步法和一步法MTG工艺中存在的循环气量大、循环设备投资高的缺陷，降低了能耗和生产成本，但是该专利的生产工艺仍然无法避免使用循环气压缩机，并且循环气与第二预反应器的出气口的质量比为2-4，其并没有完全消除在循环气压缩机上的投入。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种等温法甲醇转化制稳定轻烃的系统，其无需设置循环气压缩机和循环气换热器，具有工艺流程简单、设备数量少、投资省、流程能耗低、产品收率高等优点。为实现上述目的，本技术特采用以下技术方案：一种等温法甲醇转化制稳定轻烃的系统，系统包括原料甲醇供应装置、甲醇气化过热器、反应器、蒸汽发生器、冷却器以及油气水分离器，原料甲醇供应装置的出口连接至甲醇气化过热器的原料输入口，甲醇气化过热器的原料输出口连接至反应器的反应物料进口，反应器的反应物料出口连接至蒸汽发生器的热物料进口，蒸汽发生器的热物料出口连接至甲醇气化过热器的热回收进口，甲醇气化过热器的热回收出口连接至冷却器，冷却器与油气水分离器连通。在本技术较佳的实施例中，上述甲醇气化过热器包括独立设置的甲醇气化器和甲醇过热器，通过甲醇气化器处理后的原料甲醇流入甲醇过热器，原料输出口和热回收进口分别设置于甲醇过热器上，原料输入口和热回收出口设置于甲醇气化器上。在本技术较佳的实施例中，上述反应器包括彼此连通且彼此独立设置的绝热预反应器和等温反应器，绝热预反应器的第一物料进口连接至甲醇气化过热器的原料输出口，等温反应器的第一物料出口连接至蒸汽发生器的热物料进口。在本技术较佳的实施例中，上述反应器包括彼此连通且彼此独立设置的等温预反应器和等温主反应器，等温预反应器的第二物料进口连接至甲醇气化过热器的原料输出口，等温主反应器的第二物料出口连接至蒸汽发生器的热物料进口。在本技术较佳的实施例中，上述反应器包括用于进行等温预反应段的等温预反应室以及用于进行等温主反应段的等温主反应室，等温预反应室与等温主反应室均设置在反应器的内部并且彼此连通，反应器的反应物料进口与等温预反应室连接，反应器的反应物料出口与等温主反应室连接。在本技术较佳的实施例中，上述反应器包括设置在反应器内部的绝热预反应室和等温反应室，并且绝热预反应室与等温反应室彼此连通，反应器的反应物料进口与绝热预反应室连接，反应器的反应物料出口与等温反应室连接。在本技术较佳的实施例中，上述反应器为等温反应器，等温反应器包括催化剂床层侧和冷却介质侧。在本技术较佳的实施例中，上述系统还包括冷却介质循环装置，冷却介质循环装置与等温反应器的冷却介质侧连接。本技术的有益技术效果：(1)本技术的等温法转化制稳定轻烃的系统结构简单、投入设备少、投资省。相比与现有的甲醇转化制稳定轻烃的装置大部分均采用油气水分离器分离的气相作为循环气控制烃化反应温度而言，本技术的系统采用等温反应器，将反应温度始终控制在一个恒定的温度范围内，直接省去了现有制备系统中的循环气压缩机和循环气换热器，设备投资节省30％～50％。(2)本技术的系统的流程能耗低，通过在反应器之前设置绝热预反应器，或者在反应器内设置绝热预反应室，使得原料甲醇在进行烃化反应之前先进行预反应预热，通过预反应自身反应获得的反应热量使物料自然达到接近烃化反应的反应温度，以降低预反应前期对甲醇过热所需的热量。同时，由于系统无需设置循环气，避免了因循环气加热和冷却对系统蒸汽和冷却水的消耗。本技术的系统不仅不需要消耗蒸汽，而且还可以副产高压蒸汽，同时也降低了循环冷却水消耗量(本技术的系统使用的循环冷却水消耗量为现有装置的10％～50％)，运行能耗低。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术实施例1的等温法甲醇转化制稳定轻烃的系统的结构图；图2为本技术实施例2的等温法甲醇转化制稳定轻烃的系统的结构图；图3为本技术实施例3的等温法甲醇转化制稳定轻烃的系统的结构图；图4为本技术实施例4的等温法甲醇转化制稳定轻烃的系统的结构图；图5为本技术实施例5的等温法甲醇转化制稳定轻烃的系统的结构图。附图标记列表：等温法甲醇转化制稳定轻烃的系统100、200、300、400、500；甲醇气化过热器110；反应器120；蒸汽发生器130；冷却器140；油气水分离器150；汽包160；原料甲醇供应装置170；冷却水补充泵180；原料输出口111；热回收进口112；热回收出口113；原料输入口114；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等温法甲醇转化制稳定轻烃的系统，其特征在于，所述系统包括原料甲醇供应装置、甲醇气化过热器、反应器、蒸汽发生器、冷却器以及油气水分离器，所述原料甲醇供应装置的出口连接至所述甲醇气化过热器的原料输入口，所述甲醇气化过热器的原料输出口连接至所述反应器的反应物料进口，所述反应器的反应物料出口连接至所述蒸汽发生器的热物料进口，所述蒸汽发生器的热物料出口连接至所述甲醇气化过热器的热回收进口，所述甲醇气化过热器的热回收出口连接至所述冷却器，所述冷却器与所述油气水分离器连通。

【技术特征摘要】
1.一种等温法甲醇转化制稳定轻烃的系统，其特征在于，所述系统包括原料甲醇供应装置、甲醇气化过热器、反应器、蒸汽发生器、冷却器以及油气水分离器，所述原料甲醇供应装置的出口连接至所述甲醇气化过热器的原料输入口，所述甲醇气化过热器的原料输出口连接至所述反应器的反应物料进口，所述反应器的反应物料出口连接至所述蒸汽发生器的热物料进口，所述蒸汽发生器的热物料出口连接至所述甲醇气化过热器的热回收进口，所述甲醇气化过热器的热回收出口连接至所述冷却器，所述冷却器与所述油气水分离器连通。2.根据权利要求1所述的等温法甲醇转化制稳定轻烃的系统，其特征在于，所述甲醇气化过热器包括独立设置的甲醇气化器和甲醇过热器，通过所述甲醇气化器处理后的原料甲醇流入所述甲醇过热器，所述原料输出口和所述热回收进口分别设置于所述甲醇过热器上，所述原料输入口和所述热回收出口设置于所述甲醇气化器上。3.根据权利要求1所述的等温法甲醇转化制稳定轻烃的系统，其特征在于，所述反应器包括彼此连通且彼此独立设置的绝热预反应器和等温反应器，所述绝热预反应器的第一物料进口连接至所述甲醇气化过热器的所述原料输出口，所述等温反应器的第一物料出口连接至所述蒸汽发生器的所述热物料进口。4.根据权利要求1所述的等温法甲醇转化制稳定轻烃的系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张惊涛，陈小林，
申请(专利权)人：成都赛普瑞兴科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51