一种甲醇制轻质芳烃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轻质芳烃的方法和系统。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，最终得到轻质芳烃产品。同时，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。本发明专利技术的方法和系统实现了甲醇制轻质芳烃，生产高价值的轻质芳烃，满足我国市场紧缺的轻质芳烃需求，提高了甲醇制轻质芳烃技术的经济性和商业价值。

A method and system for making light aromatic hydrocarbons from methanol

The invention provides a method and a system for realizing light aromatic hydrocarbon by methanol. The method includes the following steps: the methanol is treated by the steps of boosting, preheating, vaporizing, overheating, catalysis, cooling, separation and so on. Finally, the light aromatic hydrocarbon products are obtained. At the same time, the by-product circulated gas produced during the production process is reused, and the heat exchange circuit is designed in the system, which improves the utilization ratio of the system to material and energy. The method and system of the invention can make light aromatic hydrocarbons from methanol, produce high value light aromatics, meet the shortage of light aromatics in our market, and improve the economy and commercial value of light aromatic hydrocarbon technology.

【技术实现步骤摘要】
一种甲醇制轻质芳烃的方法和系统
本专利技术涉及一种甲醇制烃的工艺方法和系统，尤其涉及使用甲醇作为原料在催化剂的作用下实现制轻质芳烃（苯、甲苯、二甲苯混合物）的方法和系统，本专利技术适用于甲醇制芳烃提高甲醇制轻质芳烃的选择性。
技术介绍
目前，随着我国国民经济的发展，对轻质芳烃需求量越来越大。为了满足市场需要，提高甲醇企业的经济性，本专利技术提供一种甲醇在催化剂的作用下实现制取轻质芳烃，并循环使用其副产品干气的方法。
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，增加轻质芳烃含量，提高甲醇制轻质芳烃的选择性，提高甲醇制轻装置的经济性。本专利技术通过下述技术手段，解决上述技术问题：提供一种实现甲醇制轻质芳烃的方法，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；汽化后的甲醇和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质芳烃产品混合物以及循环气，所述液化石油气和轻质芳烃产品混合物再送到稳定塔分离处理，得到液化石油气产品和轻质芳烃产品；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中过热装置的出口温度为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390～410℃，压力为2.0～2.5MPa，质量空速为0.9～1.2h-1。优选的：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轻质芳烃的系统，其特征在于：包括甲醇升压泵、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制备系统；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质芳烃混合物以及外排水，其中的液化石油气与轻质芳烃混合物再经稳定塔分离处理得到液化石油气产品和轻质芳烃产品。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连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、循环气加热装置加热，然后再与所述汽化后的甲醇汇合后进入所述过热装置进行循环再利用。优选的：所述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390～410℃，压力为1.9～2.5MPa，质量空速为0.9～1.2h-1。优选的：在所述催化反应器的第二段输入端连接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。附图说明图1为本专利技术实现甲醇制轻质芳烃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轻质芳烃的系统包括：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顺序连接的主制备系统。还包括在所述气-油-水三相分离器7的气相输出端和过热装置4的输入端之间依次连接循环气压缩机9和循环气加热装置10以形成由所述气-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所组成的循环气再循环利用的旁路系统。还包括在所述催化反应器5输出端和冷却器6的输入端之间，依次连接过热装置4、循环气加热装置10、汽化装置3、预热装置2以形成热能再利用的热循环通道；所述催化反应器5输出的产物再流经过热装置4、循环气加热装置10、汽化装置3、预热装置2进行热量交换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。预热装置3、汽化装置4、过热装置和循环气加热装置12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390～410℃，压力为1.9～2.5MPa，质量空速为0.9～1.2h-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轻质芳烃的系统，本专利技术实现甲醇制轻质芳烃的工艺方法包括如下步骤：A.将原料甲醇分别送入甲醇升压泵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，过热装置4的出口温度为300℃±10℃；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，冷却温度为45℃±5℃，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质芳烃产物混合物以及循环气，所述液化石油气和轻质芳烃产物混合物再送到稳定塔8分离处理，得到轻质芳烃产品和液化石油气产品；所述气-油-水三相分离器7分离出的水相作外排处理。在所述步骤D由所述气-油-水三相分离器7输出的循环气经过循环气再循环利用的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，然后再与所述步骤B中的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。实施例一按照上述工艺流程的要求，控制甲醇流量100kg/h,甲醇组成：99.9%，循环气流量500kg/h，循环气组成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现甲醇制轻质芳烃的方法，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；汽化后的甲醇和再送入过热装置（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质芳烃产品混合物以及循环气，所述液化石油气和轻质芳烃产品混合物再送到稳定塔（8）分离处理，得到液化石油气产品和轻质芳烃产品；所述气‑油‑水三相分离器（8）分离出的水相作外排处理。

【技术特征摘要】
1.一种实现甲醇制轻质芳烃的方法，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；汽化后的甲醇和再送入过热装置（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质芳烃产品混合物以及循环气，所述液化石油气和轻质芳烃产品混合物再送到稳定塔（8）分离处理，得到液化石油气产品和轻质芳烃产品；所述气-油-水三相分离器（8）分离出的水相作外排处理。2.根据权利要求1所述的实现甲醇制轻质芳烃的方法，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所述的实现甲醇制轻质芳烃的方法，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所述的实现甲醇制轻质芳烃的方法，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所述的实现甲醇制轻质芳烃的方法，其特征在于：所述步骤B中过热装置（4）的出口温度为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所述的实现甲醇制轻质芳烃的方法，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390～410℃，压力为2.0～2.5MPa，质量空速为0.9～1.2h-1。7.根据权利要求6所述的实现甲醇制轻质芳烃的方法，其特征...

【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