[发明专利]一种醇/醚转化制备对二甲苯的系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于芳烃生产装置工艺过程领域，特别涉及一种醇/醚转化制备对二甲苯的系统及方法。

背景技术

甲醇/二甲醚芳构化技术是新兴的芳烃的生产工艺，它是一种以甲醇或二甲醚为原料，在金属与分子筛双功能催化剂上反应生成苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等芳烃的过程。目前的技术生成的多为混合芳烃，但其中只有对二甲苯的产量需求大，价格高，而其他产品的价格相对低，需要量也有限。因此，根据甲醇/二甲醚芳构化产品本身的特点和产物的市场情况，最大限度的生产对二甲苯，同时大幅度降低分离与转化过程的能耗是实现甲醇制芳烃技术优化的发展方向。

专利CN101244969A公开了一种甲醇/二甲醚芳构化过程的催化剂的连续反应再生方法，采用流化床反应器将甲醇和二甲醚转化为混合芳烃，未涉及后续产品的转化和利用，无法得到大量的对二甲苯。

专利CN1880288A公开了一种甲醇/二甲醚芳构化的技术，采用改性的ZSM-5催化剂，经冷却将产品分离为气相和油相产品，油相产品经萃取分离得到芳烃和非芳烃。并将芳烃和非芳烃产品做为油品，附加值较低。同时，没有涉及产品的分离与进一步转化为高附制加产品的工艺。

专利CN101823929A公开了一种甲醇/二甲醚芳构化的技术，采用甲醇和二甲醚作为原料，反应后的产品经分离后将非芳油相、苯、甲苯作为循环物料返回甲醇/二甲醚芳构化反应系统，以混合C₈芳烃和C₉以上芳烃作为系统的油相产品。该方法只考虑了甲苯的利用，但是反应过程中生成大量的C₉以上烃类无法进一步利用，只能作为廉价的芳烃油，使得过程的经济受到影响。

发明内容

本发明针对上述技术的不足，根据甲醇/二甲醚芳构化一次反应物中油相产品的特点，提出了一种醇/醚转化制备对二甲苯的系统及方法，利用非芳烃的芳构化反应、苯的烷基化反应和甲苯、C₉以上芳烃的歧化反应，提高对二甲苯的收率。同时充分考虑了油相产品的性质及甲醇/二甲醚芳构化反应体系的特点，采用C₇以下产品的非清晰分离技术，省去了芳烃抽提系统，大幅度的降低了投资和能耗，并充分利用了甲醇/二甲醚芳构化一次反应物中气相C₂以上烃类作为甲醇/二甲醚芳构化系统的原料；氢气用于甲苯和C₉甲基芳烃、C₁₀甲基芳烃的歧化和C₈芳烃的异构化反应，具有原料自给，投资少，能耗低，流程短，对二甲苯产率高的优点。

一种醇/醚转化制备对二甲苯的系统，该系统中醇/醚芳构化反应装置、气-液-液三相分离装置、苯分馏装置、二甲苯分馏装置、脱烯烃装置、对二甲苯分离装置和对二甲苯成品塔通过管路顺次相连；

其中所述气-液-液三相分离装与气相分离装置通过管路相连；所述气相分离装置分别与醇/醚芳构化反应装置、乙烯回收装置、歧化反应装置和二甲苯异构化装置（通过管路相连；所述乙烯回收装置与苯分馏装置通过管路相连；

所述二甲苯分馏装置、歧化反应装置、歧化产品分离装置和二甲苯分馏装置顺次通过管路相连，构成循环回路；所述歧化产品分离装置和歧化反应装置之间通过管路相连，构成循环回路；所述歧化产品分离装置与醇/醚芳构化反应装置通过管路相连；

所述对二甲苯分离装置、二甲苯异构化装置、异构化产品分离装置和对二甲苯分离装置顺次通过管路相连，构成循环回路；所述异构化产品分离装置分别与醇/醚芳构化反应装置和气-液-液三相分离装置通过管路相连。

所述二甲苯分馏装置包括甲苯塔、二甲苯塔和重芳烃塔。

所述歧化产品分离装置包括脱烯烃装置、苯塔和甲苯塔。

所述异构化产品分离装置包括气-液分离罐、脱烯烃装置及脱庚烷塔。

所述乙烯回收装置为芳构化反应装置。

使用一种醇/醚转化制备对二甲苯的系统制备对二甲苯的方法，其具体步骤如下：

a.醇/醚、苯、非芳烃类油相混合物及从各部件装置进入醇/醚芳构化反应装置的反应原料进入醇/醚芳构化反应装置后，在催化剂的作用下进行芳构化及烷基化反应，反应后的产品进入气-液-液三相分离装置进一步分离为水相、油相和气相，其中水相产物收集排出；

b.经气-液-液三相分离装置中分离出的油相，进入苯分馏装置分馏为C₇以下油相烃类和C₇以上芳烃的混合物；其中，C₇以下油相烃类进入醇/醚芳构化反应装置进一步反应；