[发明专利]一种甲醇生产多种产品的方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于石油化工、煤化工技术领域，特别涉及一种甲醇生产多种产品的方法和装置。

背景技术

丙烯、苯乙烯是石油化工基本原料，汽油是国民经济建设需要的重要能源。目前苯乙烯由石油催化裂化装置生产的含乙烯气体生产，其技术是成熟的。丙烯及汽油也是石油催化裂化装置生产，其丙烯及汽油的分离技术也是成熟的。由于石油资源日益短缺，由石油生产丙烯、汽油的成本越来越高。国内外正积极开发从煤炭生产乙烯、丙烯及油品的方法和工艺。其中用甲醇生产乙烯和丙烯的研究已取得实质性进展，并有多件专利公开，如ZL00137259.9、ZL92109905.3、ZL96115333.4、ZL00815363.2、ZL03821995.6、CN101318868A等。

目前甲醇生产烯烃的方法是生产乙烯和丙烯，该方法流程长、投资大、产品分离要求高、生产条件苛刻，是非常复杂的工业过程。经济建设过程还需要大量的汽油和苯乙烯，利用甲醇生产的含低碳烃反应气经简单预处理后，直经合成苯乙烯和汽油，对经济建设具有重要的意义，并且该工艺流程短、产品分离要求不高、生产条件缓和、投资小，具有投资省见效快的特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种甲醇生产多种产品的方法和装置，利用甲醇为原料生产丙烯、汽油、苯乙烯，开辟一条利用煤炭资源生产多种石油化工原料和燃料的路线，并且是流程短、投资省、见效快的生产路线。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用分步法，第一步甲醇原料在专用催化剂1作用下生产低碳烃；第二步低碳烃反应气经换热、急冷、洗涤、压缩、吸收、脱吸、精馏过程生产丙烯；第三步乙烯气体在专用催化剂2作用下合成乙苯，其它低碳烃在专用催化剂3作用下合成汽油或芳烃。

一种实现上述发明方法的装置，包括甲醇生产低碳烃反应和再生、乙烯合成乙苯、其它低碳烃合成汽油反应过程及分离过程。

进一步，甲醇生产低碳烃采用流化床连续反应与再生。

进一步，乙烯气体合成乙苯采用固定床轮换反应与再生或流化床连续反应与再生，未反应组分循环到反应器进口再次反应或直接排出系统。

进一步，其它低碳烃气体合成汽油采用固定床轮换反应与再生或流化床连续反应与再生，未反应组分循环到反应器进口再次反应或直接排出系统。

进一步，吸收过程采用2～3级吸收。

本发明创新点和积极效果：

本发明创新点是：采用分步法生产工艺，生产经济建设急需的汽油、丙烯、苯乙烯产品。

本发明积极效果是：方案灵活、流程短、投资省、见效快。

附图说明

图1是一种甲醇生产多种产品的方法和装置示意图。

1-甲醇转化再生过程，2-甲醇转化反应过程，3-再生催化剂输送，4-待生催化剂输送，5-压缩、吸收、脱吸、精馏过程，6-乙烯合成乙苯过程，7-低碳烃合成汽油过程，8-急冷过程，9-水洗过程，10-低碳烃反应气，11-换热后低碳烃反应气，12-，13-急冷介质，14-急冷泥浆，15-换热过程，16-水洗介质，17-水洗液，18-洗涤后低碳烃反应气，19-换热后低碳烃反应气，20-丙烯，21-再生烟气，22-空气，23-甲醇原料气，24-乙烯气体，25-苯，26-乙苯，27-其它低碳烃，28-汽油或芳烃。

具体实施方式

见图1，甲醇转化反应过程2和甲醇转化再生过程1由再生催化剂输送3和待生催化剂输送4连接。甲醇转化反应过程2经换热过程15与急冷过程8连接。水洗过程9经换热过程15与压缩、吸收、脱吸、精馏过程5连接。压缩、吸收、脱吸、精馏过程5再与乙烯合成乙苯过程6及低碳烃合成汽油过程7连接。

参见图1，原料甲醇气23进入甲醇转化反应过程2，甲醇转化为含有乙烯、丙烯、水蒸汽及其它低碳烃的反应气10。低碳烃反应气10离开甲醇转化反应过程2进入换热过程15。换热后低碳烃反应气11进入急冷过程8，给入急冷介质13，排出急冷泥浆14，急冷后低碳烃反应气12进入水洗过程9。给入水洗介质16，排出水洗液17，洗涤后低碳烃反应气18进入换热过程15。换热后低碳烃反应气19进入压缩、吸收、脱吸、精馏过程5，将反应气分离成丙烯20、乙烯气体24及其它低碳烃气体27，丙烯20可作为产品用于生产聚丙烯。乙烯气体24进入乙烯合成乙苯过程6，给入苯25，生产乙苯26。其它低碳烃气体27进入低碳烃合成汽油过程7，生产汽油或芳烃28。

反应气10进入换热器7(壳程)，与低温粗低碳烃18换热，换热后反应气11进入急冷塔8下部，急冷介质13从急冷塔8顶部进入，在急冷塔8内反应气与急冷介质进行热量交换，并洗涤反应气携带的催化剂粉尘，急冷泥浆14从急冷塔8底部排出，急冷后反应气12从急冷塔8顶部引出，进入水洗塔9下部。水洗介质16从水洗塔9顶部进入，在水洗塔9内对反应气进行洗涤，并使反应气中的水蒸汽冷凝下来，水洗液17从水洗塔9塔底排出，水洗后粗低碳烃从水洗塔9顶流出分两路，一路粗低碳烃15去分离系统生产低碳烃(乙烯、丙烯)；另一路粗低碳烃18去换热器7(管程)与反应气换热，换热后粗低碳烃19去固定床反应器1-5、固定床反应器2-6(在固定床反应器1-5中反应、在固定床反应器2-6再生，轮换操作)，在固定床反应器中将低碳烃转化为芳烃和或汽油。