甲醇制汽油的反应系统及甲醇制汽油的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽油制造技术领域，特别涉及一种甲醇制汽油的反应系统；同时，本发 明还涉及一种甲醇制汽油的方法。
【背景技术】
[0002] 甲醇制汽油过程是指以甲醇为原料，在一定温度、压力和空速下，采用固定床两 步法工艺，通过催化剂进行脱水、低聚、异构等步骤转化为C5~C10烃类油的过程。1976年 Mobil公司开发该工艺并于上世纪八十年代在新西兰实现工业化后，甲醇制汽油工艺不断 被应用和创新。受国际油价的持续走高的影响，最近几年在我国得到了推广和应用。
[0003] 甲醇醚化和进一步的烃化反应均是强放热反应，一般采用加入反应气体或惰性气 体作为降温或带热介质，以避免催化床过热造成催化剂损坏。现有技术中，有通过将反应过 程中生成的主要含C1~C2的干气作为循环气，通过气体压缩机加压，使循环气返回系统以 带走反应热，从而维持反应器温度的；或是利用循环气进行段间冷激，来降低反应器内温度 的；或是甲醇对烃化反应器进行段间冷激，循环气和醚化产物混合进行降温的；又或是在 甲醇转化为烃类的技术，该技术中通过将轻烃作为循环带热介质，与醚化产物混合进入烃 化反应器进行降温；再或是利用甲醇制汽油过程副产的含有丙烷和丁烷的液化气作为循环 带热介质，以减小采用干气循环时大功率压缩机的能耗。在如上技术中，均是为了达到降温 的作用，但汽油收率低，品质低等问题依然没有得到很好的改善。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明旨在提出一种甲醇制汽油的反应系统，以提高甲醇制汽油过程 中汽油的产率。
[0005] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： 一种甲醇制汽油的反应系统，具有将汽化的甲醇进行醚化反应的醚化反应器，将醚化 反应器生成的醚化产物物料流输送至具有催化剂的烃化反应器内的输入通路，以及用于将 烃化反应器反应生成的烃化产物物料流进行液气分离的分离器，该系统还包括： 将分离器分离的气体引出的气体回输通路； 将含低碳烯烃的反应气体引入的引入通路； 与气体回输通路和引入通路连通的、将气体回输通路内的气体和引入通路内的反应气 体混合形成的混合气输送至加热装置的第一通路；以及连通于加热装置和输入通路之间 的、将加热装置加热后的混合气输送至输入通路的第二通路。
[0006] 进一步的，所述的加热装置为热交换器，所述烃化反应器反应生成的烃化产物物 料流通过热交换装置后而输送至分离器内。
[0007] 进一步的，在所述输送通路上设有醚化产物换热器。
[0008] 进一步的，在气体回输通路上设有对分离器分离的气体进行压缩的压缩机。
[0009] 采用如上技术方案，将含低碳烯烃的反应气体(主要是液化石油气或轻烃）引入到 醚化产物物料流，并共同参与烃化反应，即使液化石油气中含有的15%~30%的烯烃或轻烃 中含有的15°P25%的烯烃参与制汽油反应过程生成高附加值的汽油，提高了该过程中汽油 的产率，进而实现了在不增加分离和反应装置的情况下实现了液化石油气中烯烃的高附加 值转化。
[0010] 将加热装置设置为热交换器，可以同时实现对烃化产物物料流的降温以及对第一 通路内的混合气加热，简化了整个反应系统结构，且将含有低碳烯烃的气体引入循环带热 介质气体中，在发挥带热降温作用的同时，参与制汽油的反应过程，将其中的烯烃转化为高 附加值的汽油。
[0011] 本发明同时提供了一种甲醇制汽油的方法，包括以下步骤： a、 汽化的甲醇进行醚化反应，以形成醚化产物物料流； b、 向醚化产物物料流中输送经加热的、混合有含低碳烯烃的反应气的混合气； c、 醚化产物物料流和混合气输送至烃化反应器，经催化反应后生成烃化产物物料流； d、 将烃化产物物料流进行油气分离，以获得汽油及气体。
[0012] 进一步的，所述步骤b中的混合气由含低碳稀经的反应气体和步骤d中油气分离 获得的气体组成。
[0013] 进一步的，所述含低碳烯烃的反应气体为含有3~4碳烯烃的液化石油气，或含有 5~6碳烯烃的轻烃。
[0014] 采用液化石油气或轻烃，降低了现有技术中利用压缩的干气循环气所需的功耗， 节约了成本。
[0015] 进一步的，所述步骤b中的含低碳烯烃的反应气体与进行醚化反应的甲醇的质量 比为 0.05:1~0. 5:1。
[0016] 进一步的，所述步骤b中的含低碳烯烃的反应气体占所述混合气的质量百分比为 0. 8%~8, 1% 进一步的，所述步骤C中烃化反应器的反应温度为300°C~ 450°C，压力为0.IMPa~ 2. 5MPa，空速为 300h1 ~ 800hi。
[0017] 本发明提出的上述方案具有以下优点：（1)将含烯烃的气体(主要是液化石油气 或轻烃）引入到循环带热介质气体中，使其中的烯烃参与制反应过程生成高附加值的汽油， 提高了该过程的汽油产量；（2)在不增加分离和反应装置的情况下实现了液化石油气或轻 烃中烯烃的高附加值转化；（3)液化石油气或轻烃进入系统替代了部分干气循环气，与大 量干气的压缩相比，功耗要低得多，因此也节约了能源。
【附图说明】
[0018] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 图1为本发明实施例一所述的甲醇制汽油的反应系统的结构示意图。
[0019] 附图标记说明： 1-甲醇汽化塔；2-醚化反应器；3-烃化反应器；4-输入管路；5-醚化产物换热器； 6_分离器；601-液体出口；602-气体回输通路；7-压缩机；8-引入通路；801-进料栗；9-第 一通路；10-热交换器；11-第二通路。
【具体实施方式】
[0020] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。
[0021] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0022] 实施例1 本实施例涉及一种甲醇制汽油的反应系统，该反应系统具有将汽化的甲醇进行醚化反 应的醚化反应器，将醚化反应器生成的醚化产物物料流输送至具有催化剂的烃化反应器内 的输入通路，以及用于将烃化反应器反应生成的烃化产物物料流进行液气分离的分离器， 该系统还包括将分离器分离的气体引出的气体回输通路；将含低碳烯烃的反应气体引入的 引入通路；与气体回输通路和引入通路连通的、将气体回输通路内的气体和引入通路内的 反应气体混合形成的混合气输送至加热装置的第一通路；以及连通于加热装置和输入通路 之间的、将加热装置加热后的混合气输送至输入通路的第二通路。
[0023] 基于如上整体结构描述，在本实施例中，如图1所示，醚化反应器2的上游设有甲 醇汽化塔1，在醚化反应器2的下游设有烃化反应器3,醚化反应器2和烃化反应器3通过 连接二者的输入管路4相连通。甲醇液体经甲醇汽化塔1汽化后形成汽化