[发明专利]引射循环分级反应分步调整的甲醇制烃方法及装置

权利要求书

1.一种甲醇制烃的反应装置，其特征在于，由甲醇原料泵(1)，甲醇引射器(2)，主引射器(3)，预反应器(4)，预引射器(5)，主反应器(6)，轻烃引射器(7)，后引射器(8)，后反应器(9)，换热系统(10)，水处理系统(11)，油水气分离系统(12)，升压泵(13)，脱轻烃塔(14)，脱重烃塔(15)，重烃缓冲罐(16)，产品汽油罐(17)，干气系统(18)组成；

所述甲醇原料泵(1)出口一路通过甲醇引射器(2)与主引射器(3)连接，另一路经换热系统(10)连接预引射器(5)；预反应器(4)的入口端连接预引射器(5)，出口端一路返回预引射器(5)，另一路连接主引射器(3)的入口；主反应器(6)的出口分为两路，一路返回甲醇引射器(2)，另一路通过后引射器(8)与后反应器(9)连接；后反应器(9)的出口经过换热系统(10)与油水气分离系统(12)连接；油水气分离系统(12)出口分三路，水相连接水处理系统(11)，干气被轻烃引射器(7)引射回后引射器(8)，另一部分干气经过干气系统(18)发电供热或外送，液相油经升压泵(13)与脱轻烃塔(14)连接，脱轻烃塔(14)塔顶连接轻烃引射器(7)，脱轻烃塔(14)塔底连接脱重烃塔(15)，脱重烃塔(15)塔顶连接产品汽油储罐(17)，塔底连接重烃缓冲罐(16)。

2.一种使用权利要求1所述的装置进行甲醇制烃的工艺方法，包括下列步骤：

(1)预反应阶段：预反应系统包括预引射器、预反应器，来自换热系统的甲醇蒸汽作为预引射器的工作流体，引射预反应器出口的部分产物，循环回预反应器，在预反应器内发生醚化反应后的产物一部分被预引射器循环回预反应器入口，与甲醇蒸汽混合使甲醇蒸汽过热到反应温度进入醚化反应器，另一部分产物先作为主引射器的工作流体，后进入主反应系统；

(2)主反应阶段：主反应系统由主引射器、主反应器、甲醇引射器组成；甲醇引射器的工作流体是来自原料甲醇泵，甲醇引射器引射主反应器出口的部分产物，进入主引射器，后循环回主反应器，主反应阶段发生二甲醚和甲醇生成低碳烯烃和水的反应，部分低碳烯烃聚合和芳构化反应；

(3)后反应阶段：后反应系统包括后引射器、后反应器、轻烃引射器、换热系统、油水气分离系统、水处理系统、升压泵、脱轻烃塔、脱重烃塔、产品汽油罐、重烃缓冲罐、干气系统；采用后反应器进一步完成芳构化，芳烃歧化、烷基化，叠合过程。

3.根据权利要求2所述的甲醇制烃的工艺方法，其特征在于，预反应系统的反应温度为160-420℃，反应空速为1-70h^-1，反应压力为0.2-3.0MPa，循环比为0.1-3；

主反应系统的反应温度为160-420℃，反应空速为1-70h^-1，反应压力为0.2-3.0MPa，循环比为2-20；

后反应系统的反应温度为160-420℃，反应空速为0.5-10h^-1，反应压力为0.2-3.0MPa，循环比为1-20。

4.根据权利要求3所述的甲醇制烃的工艺方法，其特征在于：

预反应系统的反应温度为260-320℃，反应空速为1.25-3h^-1，反应压力为1.5-2.6MPa，循环比为0.5-1.5；

主反应系统的反应温度为260-350℃，反应空速为2-10h^-1，反应压力为1.2-2.4MPa，循环比为3-6；

后反应系统的反应温度为300-400℃，反应空速为1-2h^-1，反应压力为1.2-2.2MPa，循环比为3-5。

5.根据权利要求2所述的甲醇制烃的工艺方法，其特征在于，所述后反应器的出口产物经过换热系统降温，进入油水气分离系统，将含有的C3以上的组分液化分离，用升压泵使其增压后进入脱轻烃塔，塔顶组分C3-C4经过轻烃引射器循环回后反应系统，重组分进入脱重烃塔，塔顶为汽油组分，进入产品汽油罐，含有均四甲苯的重汽油组分中的C10及以上重芳烃组分通过轻烃引射器循环回后反应系统，与新生成的低碳烯烃、轻芳烃混合后发生歧化、裂解反应生成C9及以下轻芳烃，成为沸点、凝点合格且辛烷值高的汽油组分，重汽油组分中的低辛烷值C9以上烷烃组分发生裂解反应生成较高辛烷值的C9以下烃成为合格汽油组分，不断循环从而实现不副产重汽油组分。