一种以石油醚和甲醇为原料制备汽油的方法技术

本发明专利技术涉及油品加工技术领域，具体涉及一种以石脑油和甲醇为原料制备汽油的方法。其以重量比为4‑5:1的石油醚与甲醇为原料，在反应温度200‑500℃，反应压力为0.1～5.0MPa，原料重量空速为0.1～10h‑1条件下，与分子筛催化剂反应。本发明专利技术制备方法，反应系统中无需采用循环气进行温度控制，反应设备简单；石油醚的成分为饱和烷烃，以直链烷烃为主，在本发明专利技术所述反应条件下，可以与甲醇发生烷基化反应，使碳链延长，从而实现石油醚重质化而成为合格的汽油组分。

【技术实现步骤摘要】
一种以石脑油和甲醇为原料制备汽油的方法
本专利技术涉及油品加工
，具体涉及一种以石脑油和甲醇为原料制备汽油的方法。
技术介绍
甲醇制汽油是一种强放热反应，反应器温度较高且不易控制，放出的热量如不能很好地移出反应器会产生飞温，造成催化剂积碳较快，使用周期短，总寿命不长，且重油产率高。因此在反应系统中需要用大于进料甲醇几倍以上的循环气作为降温或带热介质进行温度控制。严重的影响了反应产物的稳定性和催化剂的使用寿命，使得催化剂的再生周期缩短，且工艺过程和设备复杂、能耗高、投资高。专利申请CN104987898A公开了使用石油醚作为制备甲醇汽油的原料，将甲醇、环已烷、甲醚、防腐剂和石油醚按比例混合，搅拌至产品透明，即得。其中，石油醚未发生化学反应，其作用为，甲醚、石油醚可增加本专利技术所述甲醇汽油的点火力和爆发力。以石油醚为主要原料，提高石油醚辛烷值制备汽油的方法未见报道。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是，采用石油醚作为甲醇制汽油的原料，采用特制的催化剂催化反应，反应系统中无需采用循环气进行温度控制；提供一种生成的气体产物减少，液收显著提高，甲醇的利用率提高，催化剂寿命延长的汽油的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案：一种以石脑油和甲醇为原料制备汽油的方法，其特征在于：以重量比为4-5:1的石油醚与甲醇为原料，在反应温度200-500℃，反应压力为0.1～5.0MPa，原料重量空速为0.1～10h-1条件下，与分子筛催化剂反应。进一步地，所述石油醚与甲醇的重量比为5:1。进一步地，所述反应温度为270-450℃，所述反应压力为0.5～3.0MPa。进一步地，所述分子筛经过以下处理步骤，（1）取一定质量的微孔分子筛，用与分子筛相同体积的浓度为0.1～3摩尔/升的碱金属盐为交换液对分子筛进行交换，之后洗涤、抽滤、干燥；将处理得到的分子筛在400～800℃焙烧4-6h；（2）在pH9-10.5条件下，在步骤（1）处理得到的分子筛中按照固液比1：10-20加入0.01～0.05mol/L的铝酸钠溶液，搅拌30～60min使分子筛全部溶解；（3）将步骤（2）所得产物在冰水浴中冷却后，抽滤并洗涤至滤液中性，将滤饼干燥、于500～550℃焙烧4-6h；（4）将步骤（3）所得产物用醋酸钙溶液浸渍，干燥、焙烧后用于反应中。进一步地，所述步骤（1）中用于交换的碱金属盐为K的硝酸盐、醋酸盐、碳酸盐或氯化物盐。进一步地，步骤（4）中，所述醋酸钙的用量按负载CaO的量为1～12wt％计算，其中以步骤（3）所得产物和CaO总重量为100％计，采用等体积浸渍法浸渍。进一步地，所述分子筛催化剂采用喷雾干燥法制备，分子筛硅铝比为20～200，其中，分子筛：载体：粘结剂的重量比为2-4：2-4：1，优选三者的重量比为3:3:1。进一步地，所述分子筛为ZSM-5或HZSM-5；载体为高岭土或拟薄水铝石；粘结剂为铝溶胶或硅溶胶。进一步地，所用反应装置包括，甲醇储罐1、石脑油储罐2、汽化器3、换热器4、第一反应器5、第二反应器6、第三反应器7、冷却器8、油水分离器9和蒸馏塔10，反应过程为石油醚和甲醇以重量比4-5：1进料进入汽化器，汽化器温度200-300℃，经过换热器4进入第一反应器5、第二反应器6和第三反应器7，在催化剂床层进行反应，反应产物经换热器4进入冷却器8，冷却后进入油水分离器9，分离出水分，油品进入蒸馏塔10分离得到汽油产物。三个反应器同时反应，处理量提高。本专利技术的优点和有益效果：本专利技术制备方法，反应系统中无需采用循环气进行温度控制，反应设备简单；石油醚的成分为饱和烷烃，以直链烷烃为主，在本专利技术所述反应条件下，可以与甲醇发生烷基化反应，使碳链延长，从而实现石油醚重质化而成为合格的汽油组分。同时，石油醚对甲醇起到稀释作用，抑制了MTO、MTP反应，从而生成的气体产物减少，液收显著提高，甲醇的利用率提高，积碳速率降低，催化剂寿命延长。石油醚除了与甲醇发生烷基化反应之外，石油醚本身还会部分发生芳构化反应，芳构化反应为吸热反应，可有效控制甲醇制汽油反应放出的热量，从而反应系统中不需要使用循环气进行温度控制。附图说明图1本专利技术反应所用装置结构示意图。图中，1甲醇储罐，2石油醚储罐，3汽化器，4换热器，5第一反应器，6第二反应器，7第三反应器，8冷却器，9油水分离器，10蒸馏塔。具体实施方式为了更好的理解本专利技术，通过实施例对本专利技术进行进一步描述。实施例1分子筛催化剂采用喷雾干燥法制备，ZSM-5分子筛硅铝比为100，ZSM-5分子筛：高岭土：硅溶胶的重量比为3：3：1。以重量比为4:1的石油醚与甲醇为原料，原料进入汽化器3，汽化器温度270℃，经过换热器4进入反应器5、6、7，在催化剂床层进行反应，反应温度350℃，反应压力为1.5MPa，原料重量空速为8h-1。反应产物经换热器4进入冷却器8，冷却后进入油水分离器9，分离出水分，油品进入蒸馏塔10分离得到汽油、液化气和干气。反应结果见表1。实施例2分子筛催化剂采用喷雾干燥法制备，ZSM-5分子筛硅铝比为100，ZSM-5分子筛：高岭土：硅溶胶的重量比为3：3：1。以重量比为5:1的石油醚与甲醇为原料，原料进入汽化器3，汽化器温度270℃，经过换热器4进入反应器5、6、7，在催化剂床层进行反应，反应温度350℃，反应压力为1.5MPa，原料重量空速为8h-1。反应产物经换热器4进入冷却器8，冷却后进入油水分离器9，分离出水分，油品进入蒸馏塔10分离得到汽油、液化气和干气。反应结果见表1。实施例3分子筛催化剂采用喷雾干燥法制备，ZSM-5分子筛硅铝比为20，ZSM-5分子筛：高岭土：硅溶胶的重量比为2：4：1。以重量比为5:1的石油醚与甲醇为原料，原料进入汽化器3，汽化器温度180℃，经过换热器4进入反应器5、6、7，在催化剂床层进行反应，反应温度200℃，反应压力为5.0MPa，原料重量空速为0.1h-1。反应产物经换热器4进入冷却器8，冷却后进入油水分离器9，分离出水分，油品进入蒸馏塔10分离得到汽油、液化气和干气。反应结果见表1。实施例4分子筛催化剂采用喷雾干燥法制备，ZSM-5分子筛硅铝比为200，ZSM-5分子筛：高岭土：硅溶胶的重量比为4：2：1。以重量比为5:1的石油醚与甲醇为原料，原料进入汽化器3，汽化器温度450℃，经过换热器4进入反应器5、6、7，在催化剂床层进行反应，反应温度500℃，反应压力为0.1MPa，原料重量空速为10h-1。反应产物经换热器4进入冷却器8，冷却后进入油水分离器9，分离出水分，油品进入蒸馏塔10分离得到汽油、液化气和干气。反应结果见表1。实施例5分子筛催化剂采用喷雾干燥法制备，ZSM-5分子筛硅铝比为100，ZSM-5分子筛：高岭土：硅溶胶的重量比为3：3：1。以重量比为5:1的石油醚与甲醇为原料，原料进入汽化器3，汽化器温度300℃，经过换热器4进入反应器5、6、7，在催化剂床层进行反应，反应温度400℃，反应压力为2.0MPa，原料重量空速为5h-1。反应产物经换热器4进入冷却器8，冷却后进入油水分离器9，分离出水分，油品进入蒸馏塔10分离得到汽油、液化气和干气。反应结果见表1。表1甲醇和石油醚在分子筛催化剂作用下反应条件和反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以石脑油和甲醇为原料制备汽油的方法，其特征在于：以重量比为4‑5:1的石油醚和甲醇为原料，在反应温度 200‑500℃，反应压力为0.1～5.0MPa，原料重量空速为0.1～10h

【技术特征摘要】
1.一种以石脑油和甲醇为原料制备汽油的方法，其特征在于：以重量比为4-5:1的石油醚和甲醇为原料，在反应温度200-500℃，反应压力为0.1～5.0MPa，原料重量空速为0.1～10h-1条件下，与分子筛催化剂反应。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述石油醚与甲醇的重量比为5:1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应温度为270-450℃。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应压力为0.5～3.0MPa。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述分子筛经过以下处理步骤：（1）取一定质量的微孔分子筛，用与分子筛相同体积的浓度为0.1～3摩尔/升的碱金属盐为交换液对分子筛进行交换，之后洗涤、抽滤、干燥；将处理得到的分子筛在400～800℃焙烧4-6h；（2）在pH9-10.5条件下，在步骤（1）处理得到的分子筛中按照固液比1：10-20加入0.01～0.05mol/L的铝酸钠溶液，搅拌30～60min使分子筛全部溶解；（3）将步骤（2）所得产物在冰水浴中冷却后，抽滤并洗涤至滤液中性，将滤饼干燥、于500～550℃焙烧4-6h；（4）将步骤（3）所得产物用醋酸钙溶液浸渍，干燥、焙烧后用于反...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝金付，
申请(专利权)人：河北玺尧新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13