一种用于降低甲醇制烃中重烃含量的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种实现甲醇制烃中降低重烃含量（均四甲苯）的方法和系统。所述方法包括如下步骤：将原料甲醇经过升压、预热、汽化、过热、催化、冷却、分离等步骤进行处理。本发明专利技术的方法和系统实现了甲醇制烃过程中重烃（均四甲苯）含量大幅降低，将原有工艺中8～10%左右的重烃含量降低至2%以下，取消了原工艺的重烃处理单元，因而实现降低了甲醇制烃装置的投资和运行费用，同时增加了轻烃的回收率6～8%，提高了甲醇制烃技术的经济性。同时，对在生产过程中产生的副产物循环气进行循环再用，并在系统中设计了热交换回路，提高了系统对物料和能量的利用率。

A method and system for reducing heavy hydrocarbon content in methanol production

The invention provides a method and a system for reducing heavy hydrocarbon content (four toluene) in methanol production. The method comprises the following steps: the raw methanol is treated by step up, preheating, vaporization, overheating, catalysis, cooling and separation. The method and system of the invention realized that the content of heavy hydrocarbons (four toluene) in the process of methanol production was greatly reduced, the heavy hydrocarbon content in the original process was reduced to less than 2%, and the heavy hydrocarbon treatment unit of the original process was cancelled. Therefore, the investment and operation cost of the methanol hydrocarbon generating unit was reduced, and the light hydrocarbon was increased. The recovery rate is 6 ~ 8%, which improves the economy of methanol production technology. At the same time, recycle the by-product circulating gas in the production process, and design the heat exchange circuit in the system, and improve the utilization ratio of the system to material and energy.

【技术实现步骤摘要】
一种用于降低甲醇制烃中重烃含量的方法和系统
本专利技术涉及一种甲醇制烃的工艺方法和系统，尤其涉及使用甲醇和循环气催化剂的作用下实现降低重烃含量的方法和系统，本专利技术适用于甲醇制轻烃、制芳烃降低产品中重烃含量（均四甲苯），提高甲醇制烃（芳烃）的选择性。
技术介绍
目前，我国大气治理和国民经济的发展，对轻烃和芳烃需求量越来越大，大批甲醇制烃装置的建设，将会产生大量的重烃，重烃资源利用价值低，降低了甲醇制烃装置的经济性。为了提高甲醇制烃装置的经济性，本专利技术提供一种甲醇和循环气在催化剂的作用下实现降低重烃（均四甲苯）含量的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：甲醇和循环气为原料，在催化剂的作用下，催化重整降低重烃含量，增加经济价值较高的轻烃产量。本专利技术提供一种实现甲醇制烃中降低重烃含量的方法，其特征在于包括如下步骤：A.将原料甲醇送入甲醇升压泵进行升压；B.将升压后的甲醇送入预热装置预热，然后再送入汽化装置中汽化；汽化后的甲醇再送入过热装置进行过热处理；C.过热后的甲醇进入催化反应器进行催化反应，所述催化反应器必须控制反应温度、压力和质量空速；D.将所述催化反应器的产出物输入冷却器进行冷却，然后送入气-油-水三相分离器进行分离得到液化石油气和轻烃产物以及循环气，所述液化石油气和轻烃产物再送到稳定塔分离处理；所述气-油-水三相分离器分离出的水相作外排处理。优选的：在所述步骤D由所述气-油-水三相分离器输出的循环气被送至循环气压缩机升压、循环气加热装置加热，然后再与步骤B所述经汽化的甲醇汇合后送入过热装置一同进行过热处理，最后送入催化反应器中进行催化反应；所述循环气压缩机升压的循环气的超压部分做外排处理。优选的：步骤C所述催化反应器的产物在进入冷却器之前，依次流经所述过热装置、循环气加热装置、汽化装置、预热装置进行热量交换。优选的：所述步骤A中的甲醇的纯度为：90～99.9%，其升压后的压力为2.0～2.5MPa；所述循环气的升压后的压力为2.0～2.5MPa。优选的：所述步骤B中过热装置的温度为300℃±10℃；所述步骤D中的冷却器的冷却温度为45℃±5℃。优选的：所述步骤C中催化反应器分为两段：在第一、二段装有ZSM-5催化剂，在第一段催化反应过程中控制反应温度为400～420℃，压力为2.0～2.5MPa，质量空速为20～50h-1；在第二段催化反应过程中控制反应温度为380～410℃，压力为1.9～2.5MPa，质量空速为1～1.5h-1。优选的：所述循环气压缩机产生的升压后的循环气输送至所述催化反应器的第二段的输入端，以降低体系温度。还提供了一种实现甲醇制烃中降低重烃含量的系统，其特征在于：甲醇升压泵、预热装置、汽化装置、过热装置、催化反应器、冷却器、气-油-水三相分离器、稳定塔顺序连接的主系统。原料甲醇经甲醇升压泵升压后送入预热装置预热、汽化装置加热汽化、过热装置进行过热、催化反应器催化反应，然后再送至所述冷却器冷却，最后由气-油-水三相分离器输出循环气和液化石油气与轻烃混合物以及外排水，其中的液化石油气与轻烃混合物再经稳定塔分离处理得到轻烃产品。优选的：在所述催化反应器输出端和冷却器的输入端之间，依次连接过热装置、循环气加热装置、汽化装置、预热装置以形成热能再利用的热循环通道；所述催化反应器输出的产物再流经过热装置、循环气加热装置、汽化装置、预热装置进行热量交换；还在所述气-油-水三相分离器的气相输出端和过热装置的输入端之间的并接循环气压缩机和循环气加热装置以形成由所述气-油-水三相分离器、循环气压缩机、循环气加热装置和过热装置所组成的循环气再循环利用的旁路系统；所述循环气再送至循环气压缩机升压、循环加热装置加热，然后再重新进入所述过热装置进行循环再利用。优选的：所述中催化反应器分为两段：在第一、二段装有ZSM-5催化剂，在第一段催化反应过程中控制反应温度为400～420℃，压力为2.0～2.5MPa，质量空速为20～50h-1；在第二段催化反应过程中控制反应温度为380～410℃，压力为1.9～2.5MPa，质量空速为1～1.5h-1。优选的：在所述催化反应器的第二段输入端连接所述循环气压缩机的输出端，所述循环气压缩机产生的升压后的循环气被送至所述催化反应器第二段的输入端，以降低体系温度。与现有技术相比较，本专利技术方法具有如下有益技术效果：实现了甲醇制烃装置中重烃含量的大幅降低，增加了高附加值轻烃产品的产量，提高了甲醇制烃的经济性，完全取消了重烃排放，有较高的经济价值和社会效益。附图说明图1为本专利技术实现降低重烃含量的方法和系统的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术进一步的说明。如图1所示，本专利技术实现甲醇制烃中降低重烃含量的系统包括：甲醇升压泵1，预热装置2，汽化装置3，过热装置4，催化反应器5，冷却器6，气-油-水三相分离器7，稳定塔8形成的主系统；还包括接在所述气-油-水三相分离器7输出端和过热装置4输入端之间的循环气压缩机9和循环气加热装置10，形成由所述气-油-水三相分离器7、循环气压缩机9、循环气加热装置10和过热装置4所组成的用于循环气再循环利用的旁路系统；还包括所述催化反应器5输出端和冷却器6的输入端之间，连接过热装置4、循环气加热装置10、汽化装置3、预热装置2，形成由所述催化反应器5、过热装置4、循环气加热装置10、汽化装置3、预热装置2和冷却器6所组成的用于热能再利用的热循环系统；所述过热装置4、循环气加热装置10、汽化装置3、预热装置2具有换热功能，所述催化反应器5所产出的高温产物通过该系统依次流经过热装置4、循环气加热装置10、汽化装置3、预热装置2，并将热量交换给上述装置，并对所述高温产物进行冷却，提高系统的热能利用率。所述过热装置4、循环气加热装置10、汽化装置3、预热装置2包括电加热器和热交换器。所述催化反应器5分为两段：在第一、二段装有ZSM-5催化剂，在第一段催化反应过程中控制反应温度为400～420℃，压力为2.0～2.5MPa，质量空速为20～50h-1；在第二段催化反应过程中控制反应温度为380～410℃，压力为1.9～2.5MPa，质量空速为1～1.5h-1；在所述催化反应器5的第二段前端，可以通入所述循环气压缩机9所产生的升压后的循环气，以降低体系温度。基于上述实现甲醇制烃中降低重烃含量的系统，本专利技术实现甲醇制烃中降低重烃含量的工艺方法包括如下步骤：A.将原料甲醇送入甲醇升压泵1进行升压；B.将升压后的甲醇送入预热装置2预热，然后再送入汽化装置3中汽化；汽化后的甲醇再送入过热装置4进行过热处理；C.过热后的甲醇进入催化反应器5进行催化反应，所述催化反应器必须控制反应温度、压力和质量空速；D.将所述催化反应器5的产出物输入冷却器6进行冷却，然后送入气-油-水三相分离器7进行分离得到液化石油气和轻烃产物以及循环气，所述液化石油气和轻烃产物再送到稳定塔8分离处理；输出的循环气通过所述旁路系统被送至循环气压缩机9升压、循环气加热装置10加热，然后与步骤B所述汽化后的甲醇汇合后送入过热装置4一同进行过热，然后送入催化反应器5中进行催化反应；所述气-油-水三相分离器7分离出的水相作外排处理。实施例一按照图1所示的工艺流程的要求，控制甲醇流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现甲醇制烃中降低重烃含量的方法，其特征在于包括如下步骤：A. 将原料甲醇送入甲醇升压泵（1）进行升压；B. 将升压后的甲醇送入预热装置（2）预热，然后再送入汽化装置（3）中汽化；汽化后的甲醇再送入过热装置（4）进行过热处理；C. 过热后的甲醇进入催化反应器（5）进行催化反应，所述催化反应器（5）必须控制反应温度、压力和质量空速；D.将所述催化反应器（5）的产出物输入冷却器（6）进行冷却，然后送入气‑油‑水三相分离器（7）进行分离得到液化石油气和轻烃产物以及循环气，所述液化石油气和轻烃产物再送到稳定塔（8）分离处理；所述气‑油‑水三相分离器（7）分离出的水相作外排处理。

【技术特征摘要】
1.一种实现甲醇制烃中降低重烃含量的方法，其特征在于包括如下步骤：A.将原料甲醇送入甲醇升压泵（1）进行升压；B.将升压后的甲醇送入预热装置（2）预热，然后再送入汽化装置（3）中汽化；汽化后的甲醇再送入过热装置（4）进行过热处理；C.过热后的甲醇进入催化反应器（5）进行催化反应，所述催化反应器（5）必须控制反应温度、压力和质量空速；D.将所述催化反应器（5）的产出物输入冷却器（6）进行冷却，然后送入气-油-水三相分离器（7）进行分离得到液化石油气和轻烃产物以及循环气，所述液化石油气和轻烃产物再送到稳定塔（8）分离处理；所述气-油-水三相分离器（7）分离出的水相作外排处理。2.根据权利要求1所述的实现甲醇制烃中降低重烃含量的方法，其特征在于：在所述步骤D由所述气-油-水三相分离器（7）输出的循环气被送至循环气压缩机（9）升压、循环气加热装置（10）加热，然后再与步骤B所述经汽化的甲醇汇合后送入过热装置（4）一同进行过热处理，最后送入催化反应器（5）中进行催化反应；所述循环气压缩机（9）升压的循环气的超压部分做外排处理。3.根据权利要求1所述的实现甲醇制烃中降低重烃含量的方法，其特征在于：步骤C所述催化反应器（5）的产物在进入冷却器（6）之前，依次流经所述过热装置（4）、循环气加热装置（10）、汽化装置（3）、预热装置（2）进行热量交换。4.根据权利要求1或2所述的实现甲醇制烃中降低重烃含量的方法，其特征在于：所述步骤A中的甲醇的纯度为：90～99.9%，其升压后的压力为2.0～2.5MPa；所述循环气的升压后的压力为2.0～2.5MPa。5.根据权利要求1所述的实现甲醇制烃中降低重烃含量的方法，其特征在于：所述步骤B中过热装置（4）的温度为300℃±10℃；所述步骤D中的冷却器（6）的冷却温度为45℃±5℃。6.根据权利要求1所述的实现甲醇制烃中降低重烃含量的方法，其特征在于：所述步骤C中催化反应器（5）分为两段：在第一、二段装有ZSM-5催化剂，在第一段催化反应过程中控制反应温度为400～420℃，压力为2.0～2.5MPa，质量空速为20～50h-1；在第二段催化反应过程中控制反应温度为380～410℃，压力为1.9～2.5MPa，质量空速为1～1.5h-1。7.根据权利要求6所述的实现甲醇制烃中降低重烃含量的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖水龙，李天真，邹卫国，
申请(专利权)人：深圳市新路田科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44