一种由含氧化合物制取清洁汽油的方法技术

本发明专利技术公开了一种由含氧化合物制取清洁汽油的方法，该方法包括：连续地将预热后的含氧化合物在流化床反应器中与分子筛催化剂接触并进行制烃反应，产生富含汽油组分的油气和积碳的待生催化剂；将从反应器引出的待生催化剂输送至待生催化剂接收器后，再通过闭锁料斗输送至待生催化剂进料罐，然后从待生催化剂进料罐输送至流化床再生器，并在再生器中在含氧气氛下进行烧焦再生，得到再生催化剂；将再生催化剂从再生器连续地引出到再生催化剂接收器后，再通过闭锁料斗输送至再生催化剂进料罐，并从再生催化剂进料罐连续地返回到所述反应器中。本发明专利技术的方法不仅安全，而且可以增加反应器的压力，提高装置处理量。

A method for producing clean gasoline from oxygenated compounds

The invention discloses a method for producing clean gasoline by oxygen containing compounds, the method comprises: continuously oxygenated compounds preheated in a fluidized bed reactor in contact with a molecular sieve catalyst and preparation of hydrocarbons, containing gasoline components of oil and gas and carbon will be drawn from the spent catalyst; the reactor the catalyst conveying to the catalyst to be produced by the receiver, then the lock hopper is transported to the spent catalyst into the tank, and then from the spent catalyst feed tank is transported to the fluidized bed regenerator, and the regenerator in the atmosphere with oxygen to burn regeneration, regeneration of catalyst; regeneration from continuous catalyst regenerator the regenerated catalyst to the receiver, and then transported to the regeneration of the catalyst feed tank through the lock hopper, and the regenerated catalyst feed tank continuously returned to the reactor. . The method of the invention is not only safe, but also can increase the pressure of the reactor and improve the processing capacity of the reactor.

【技术实现步骤摘要】
一种由含氧化合物制取清洁汽油的方法
本专利技术涉及一种由含氧化合物制取清洁汽油的方法。
技术介绍
石油和天然气被广泛地用作燃料和化工原材料。然而，它们的储量有限且消耗量逐年增加。世界煤储藏量远比石油和天然气多得多，且页岩气的开采方兴未艾，因此，由煤和页岩气以及天然气出发制合成气，继而制甲醇，最后制取清洁汽油是一条可行的出路。甲醇是一种广泛应用的基本有机原料。1976年Mobil石油公司进行了甲醇在ZSM-5分子筛催化剂上转化为碳氢化合物的反应，使石油以外的矿物质燃料如天然气和煤等变为汽油使用。Mobil石油公司先后开发了固定床、流化床、多管式等不同反应器类型的甲醇制汽油工艺。其中固定床工艺已在新西兰工业化。由于甲醇脱水制汽油的整个反应过程都是放热反应，反应生成热必须移出，否则绝热升温将达580℃以上，超过甲醇受热分解成CO和H2的温度。美国专利USP3928483和USP3931349是Mobil石油公司早期公布的甲醇转化制取烃类化合物的专利，该两篇专利采用固定床两段法转化工艺，其中第一段是将甲醇脱水转化为二甲醚，然后在第二段中将二甲醚和水及未反应完的甲醇混合物在ZSM-5分子筛催化剂的作用下生成汽油。固定床反应器工艺的优点是转化率比较高、工艺成熟，缺点是工艺过程和设备复杂、能耗高、投资高。美国专利USP4579999公布了一种甲醇经过两段反应器后转化为汽油组分的技术，甲醇首先在装有ZSM-5分子筛催化剂的流化床反应器内转化成C2-C4烯烃和C5+烃类组分。经过冷却分离后，C2-C4烯烃组分进入装有烯烃聚合ZSM-5催化剂的第二段反应器内进行反应，进一步转化成汽油组分。美国专利USP4689205公布了一种甲醇多段转化制取烃类的技术，该专利公布的技术与USP4579999公布的技术基本相似，所不同的是，该专利技术中第一段采用流化床反应器。美国专利USP4788369公开了固定床甲醇制汽油工艺，并提出将分离出的C3-C4烃类先与原料气换热，再经泵加压打入汽油合成反应器中，起到循环气降温作用。中国专利CN1923770A公布了一种甲醇一步法制取烃类产品的工艺，该方法采用固定床反应器，甲醇在酸性硅铝沸石分子筛催化剂上经分子间或分子内脱水，生成亚甲基或二甲醚等中间产物，这些中间产物在酸性分子筛作用下，进一步发生碳链增长、聚合、环化、氢转移等反应，最终生成C1-C12烃类产品。中国专利CN101775310A公布了一种应用流化床工艺甲醇生产汽油的方法，该方法采用流化床反应器，甲醇在含锆或含铁的ZSM-5分子筛催化剂作用下，得到烃类混合组分，产物经过气液分离后，轻烃气体经过压缩后送入流化床反应器进行轻烃循环，轻烃循环对提高反应速度和汽油收率有利。应用流化床甲醇制汽油工艺，反应热的移出方便，汽油品质提高，但是与固定床相比，汽油收率偏低。在现有的甲醇制汽油的技术中，甲醇制汽油的催化剂主要采用各种改性、未改性的ZSM-5分子筛。美国专利USP3911041、USP4049573、USP4100219等专利公开了使用磷、镁、硅或碱金属元素改性的ZSM-5分子筛催化剂由甲醇制取低碳烯烃的反应。美国专利USP4402867和USP4480145中提到的甲醇制汽油的催化剂采用的分子筛均为沉积无定形硅的ZSM-5，这样的改性可以提高催化剂的稳定性。美国专利US4402867公布的甲醇制汽油催化剂为无定形硅改性的ZSM-5分子筛催化剂，ZSM-5分子筛的硅铝物质的量比为12，无定形硅的负载量至少为0.3％。甲醇在硅改性的ZSM-5上转化后得到的汽油产品的组成如下：50-75％的烯烃、15-30％的芳烃、20％左右的烷烃。ZSM-5分子筛经无定形硅改性后，催化剂的积炭失活速率显著降低，从而延长了催化剂的使用周期。此催化剂虽然具有较好的稳定性，但汽油产品中的烯烃含量较高。美孚公司的专利EP0127959A2公开的甲醇制汽油催化剂包括两种催化剂，首先在以ZSM-48为活性组元的催化剂上甲醇转化为富含烯烃的中间产品，然后中间产品在以ZSM-5为活性组元的催化剂上叠合为汽油。中国专利CN102049293A公开了一种改性ZSM-5/AlPO4-5双结构分子筛和含有该改性ZSM-5/AlPO4-5双结构分子筛的催化剂以及使用该催化剂的甲醇制汽油的方法。该改性ZSM-5/AlPO4-5双结构分子筛含有ZSM-5/AlPO4-5双结构分子筛和负载在该ZSM-5/AlPO4-5双结构分子筛上的磷和至少一种过渡金属，改性分子筛制成的催化剂用于甲醇制汽油时，能够高收率、高选择性地获得汽油。但该专利主要涉及对甲醇制汽油工艺中催化剂的改进，对甲醇制汽油的具体操作和条件没有特别限定。中国专利CN102049292A公开了一种甲醇制汽油催化剂及使用该催化剂的甲醇制汽油的方法，该催化剂含有具有MFI结构的分子筛、粘结剂和粘土，且以催化剂的重量为基准，具有MFI结构的分子筛的含量为5-50重量％，以氧化物计粘结剂的含量为5-50重量％，粘土的含量为5-90重量％，并且激光粒度法测得该具有MFI结构的分子筛的平均粒子直径D50不大于5微米，该催化剂用于甲醇制汽油时，能够高收率、高选择性地获得汽油。但该专利主要涉及对甲醇制汽油工艺中催化剂的改进，对甲醇制汽油的具体操作和条件没有特别限定。总结已有专利和非专利文献可以得出，固定床工艺为多个固定床反应器循环操作，较频繁地在反应和再生过程转换；该过程的每个反应器为间歇操作，因此，为达到连续进料操作，多反应器同时被使用；该过程的主要缺点是反应器工况在氧化和还原环境中频繁变化，且反应器的温度变化很复杂。由于甲醇制汽油属于强放热反应，而流化床反应器具有传热﹑传质效果好，升降温时温度分布稳定，汽油品质高，催化剂性质恒定，换热效果好以及投资低等优点，所以，甲醇制汽油反应过程中采用流化床反应器更具有优势。为降低投资、提高工艺的连续性以及催化剂活性的稳定性，一种可能的解决办法是采用类似于流化催化裂化(FCC)的工艺来进行含氧化合物制取清洁汽油的反应，即采用一个反应器和一个再生器并实现连续反应-再生操作。但是如果采用该方法，会存在二个重大问题需要解决：第一，由于反应器中是烃类气氛，而再生器中是含氧气氛，反应器和再生器的气流必须很好地隔离以确保工艺安全性；第二，采用一个反应器时，若要达到与固定床工艺相同的处理量，就需要增加反应器的大小，这同样会增加投资和成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种由含氧化合物制取清洁汽油的方法，该方法能够克服现有技术存在的问题，一方面能够确保工艺的安全性，更进一步的方面是能够在相同反应器大小的情况下提高装置的处理量。为了实现上述目的，本专利技术提供一种由含氧化合物制取清洁汽油的方法，该方法包括：连续地将预热后的含氧化合物在流化床反应器中与分子筛催化剂接触并进行制烃反应，产生富含汽油组分的油气和积碳的待生催化剂；使富含汽油组分的油气和待生催化剂分离，将分离后的油气送入产品分离回收系统，将待生催化剂从反应器连续地引出；将从反应器引出的待生催化剂输送至待生催化剂接收器后，再通过闭锁料斗输送至待生催化剂进料罐，然后从待生催化剂进料罐输送至流化床再生器，并在再生器中在含氧气氛下进行烧焦再生，得到再生催化剂；将再生催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由含氧化合物制取清洁汽油的方法，该方法包括：连续地将预热后的含氧化合物在流化床反应器中与分子筛催化剂接触并进行制烃反应，产生富含汽油组分的油气和积碳的待生催化剂；使富含汽油组分的油气和待生催化剂分离，将分离后的油气送入产品分离回收系统，将待生催化剂从反应器连续地引出；将从反应器引出的待生催化剂输送至待生催化剂接收器后，再通过闭锁料斗输送至待生催化剂进料罐，然后从待生催化剂进料罐输送至流化床再生器，并在再生器中在含氧气氛下进行烧焦再生，得到再生催化剂；将再生催化剂从再生器连续地引出到再生催化剂接收器后，再通过闭锁料斗输送至再生催化剂进料罐，并从再生催化剂进料罐连续地返回到所述反应器中。

【技术特征摘要】
1.一种由含氧化合物制取清洁汽油的方法，该方法包括：连续地将预热后的含氧化合物在流化床反应器中与分子筛催化剂接触并进行制烃反应，产生富含汽油组分的油气和积碳的待生催化剂；使富含汽油组分的油气和待生催化剂分离，将分离后的油气送入产品分离回收系统，将待生催化剂从反应器连续地引出；将从反应器引出的待生催化剂输送至待生催化剂接收器后，再通过闭锁料斗输送至待生催化剂进料罐，然后从待生催化剂进料罐输送至流化床再生器，并在再生器中在含氧气氛下进行烧焦再生，得到再生催化剂；将再生催化剂从再生器连续地引出到再生催化剂接收器后，再通过闭锁料斗输送至再生催化剂进料罐，并从再生催化剂进料罐连续地返回到所述反应器中。2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：将经所述产品分离回收系统分离得到的C1-C4轻烃连续地返回到所述流化床反应器中进行所述制烃反应。3.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：从所述流化床反应器或所述待生催化剂接收器中引出一部分待生催化剂；将引出的该部分待生催化剂直接或经外取热器降低温度后返回到所述流化床反应器中，或者输送到所述再生催化剂进料罐中与再生催化剂混合后返回到所述流化床反应器中。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含氧化合物为选自醇类、醚类和脂类中的至少一种。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述含氧化合物为甲醇和/或二甲醚。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述流化床反应器为鼓泡流化床反应器或者湍流流化床反应器。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述流化床反应器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新，于敬川，崔守业，许友好，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11