[发明专利]一种甲醇制烃类产物脱酸前的除水方法

说明书

本发明提供了一种甲醇制烃类(MTH)产物脱酸前的除水方法。本发明方法可以和MTH工艺、脱酸工艺相耦合以减小水对脱酸催化剂的不利影响。本发明将甲醇制烃类产物通入装有煤的除水装置，进行碳与水蒸气的反应，产生水煤气，以脱除产物的水，减少水对后续催化脱酸的影响，除水后的产物通入后续脱酸工段。煤除水工段的温度为380～400℃，脱酸工段温度为380‑400℃，反应压力均为常压，实现了甲醇制烃类产品气中有机酸组分在较低温度下的高效脱除，产品气中有机酸含量小于5ppm。本发明方法不会对后续脱酸催化剂和甲醇制烃类产物分离提纯造成额外的负担。

技术领域

本发明涉及一种甲醇制烃类产物的除水方法，使用无烟煤与水反应以除去水对后续催化脱酸的催化剂的影响。

背景技术

乙烯、丙烯、芳烃作为重要化工原料是衡量一个国家化学工业发达程度的重要依据，同时其下游产品涵盖了各个领域，在国民经济中发挥着举足轻重的作用。因此，发展高效生产低碳烯烃与芳烃的技术有助于提高石化企业的自身经济实力，并且有利于促进下游产品所涵盖的各个领域的发展。

甲醇制烯烃(MTO)、甲醇制丙烯(MTP)和甲醇制芳烃(MTA/MTX/MTPX)反应中，由于采用酸性分子筛催化剂，甲醇等含氧化合物往往会副产少量小分子有机酸(主要为乙酸和丙酸)与大量的水汽(～50wt％)，液相产物pH介于3～4之间，其在工业装置中对后续热量回收和产物分离单元中的设备的腐蚀作用不可忽视，并且导致冷凝水pH小于5.0。传统的处理方式为通过计量泵加入一定浓度的NaOH溶液进行中和，控制急冷水系统的pH大于7。但实际生产过程中注碱系统不易控制，且碱液注入过量反而会对塔壁造成伤害，缩短急冷塔使用寿命。此外，由于为了避免有机酸在露点发生腐蚀，传统MTO工艺反应气换热达190-230℃左右即送入急冷塔进行水洗分离，热量回收率降低。由此可见，甲醇制烃类中有机酸组分现有处理方式仍具有诸多弊端。

羧酸酮基化反应在脱羧反应，特别是生物油的加工升级中得到了广泛的关注。酮基化反应作为一种C-C偶联反应，可将2分子羧酸通过C-C键的耦合得到碳链增长的酮类化合物，并脱除1分子CO₂和1分子H₂O，反应温度常在300-500℃。这种方法不仅可以去除甲醇制烃类反应产物中的小分子有机酸，而且增长碳链并将有机酸选择性地转化为酮类。而目前关于酮基化应用于甲醇制烃类产物有机酸脱除的研究国内外尚未报道。

在对酮基化反应的众多研究中发现，水对酮基化反应存在明显的抑制作用，主要归结于水竞争吸附活性位点和水热环境导致催化剂酸-碱性质发生变化，而当酮基化反应温度升高时，水对于催化剂催化酮基化反应的不利影响逐渐减弱，因此现有MTP脱酸工段常将反应温度提高至较高水平(450℃以上)来同时匹配MTP反应温度与减弱水的不利影响，而不同甲醇制烃类工艺反应温度不同(350℃-500℃)，这就需要对应温度的脱酸工段予以匹配，因此有必要开发较低温度甲醇制烃类产物的脱酸工艺。

现有甲醇制烃类产物分离技术常采用急冷水冷却产物以达到烃水分离的目的，进而进行下一步的压缩与精制。若在脱酸工段前引入急冷分离水的工艺存在着对分离单元的严重腐蚀和能耗大的问题。

综上所述，为了在较低温度下解决水对酮基化催化剂的不利影响这一问题，本发明提供了一种适用于甲醇制烃类产物脱酸前的除水方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种甲醇制烃类产物脱酸前的除水方法。

本发明的方案如下：

本发明提供了一种甲醇制烃类产物脱酸前的除水方法：甲醇制烃类产物通入装有煤的除水装置，进行碳与水蒸气的反应，产生水煤气，以脱除产物的水，减少水对后续催化脱酸的影响，除水后的产物通入后续脱酸工段；

除水装置入口温度为甲醇制烃类装置的出口温度；除水装置内的温度为380-400℃，脱酸工段温度为380-400℃，除水装置和脱酸工段的反应压力均为常压，且两者反应温度相同。