甲醇制汽油工艺方案.docVIP

word文档整理分享 参考资料 甲醇制汽油工业技术方案 1、甲醇制汽油工艺比选 a）经典的固定床工艺-Mobil法工艺 甲醇汽油是由10%~25%的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料，但可达到 90#~97#国标汽油的性能和指标。MTG 固定床工艺流程示于图 1。 图 l经典的固定床法 MTG 工艺流程图 原料甲醇经预热器、蒸发器及过热器后，进入脱水反应器，在 Cu/A12O3催化剂上甲醇脱水生成二甲醚。从脱水反应器出来未反应 的甲醇、二甲醚、水，与来自汽油分离塔的压缩循环气混合后，进入转化反应器，通过ZSM-5催化剂转化为烃。出转化反应器的气体，一部分预热原料甲醇，一部分与循环气换热，然后去汽油分离塔，分离出液态烃、气态烃和水。循环气与出脱水反应器的气体之比是9:1，控制温度可以增加汽油的收率。 当反应产物中能测定出甲醇时，表明催化剂已经结炭，活性达不到要求。这时，反应器内的催化剂需要再生，采取的办法是用空气与氮的混合气燃烧除去催化剂表面的焦炭。工业化的流程中并联设置四台转化反应器，三台运转，一台再生催化剂。 操作条件和产品收率列于表1。生成物中C1和C2极少，同时副产少量的C3和C4，80%左右的是C5+。烃类产物中85%为汽油，其辛烷值(研究法)高达 93；其他是液化石油气和少量的燃料气。固定床法的优点是转化率比较高。 表1 MTG法固定床、流化床的工艺条件和产品收率 项目 固定床 流化床 工艺条件 甲醇/水进料（质量比） 83/17 83/17 脱水反应器入口温度/°C 316 脱水反应器出口温度/°C 404 转化反应器入口温度/°C 360 413 转化反应器出口温度/°C 415 413 压力/kpa 2170 275 进料循环比 9.0 空速/h-1 2.0 1.0 收率（甲醇进料）% 甲醇+乙醚 0.0 0.2 烃类 43.4 43.5 水 56.0 56.0 CO+CO2 0.4 0.1 焦及其他 0.2 0.2 小计 100.0 100.0 烃类产品（质量分率）% 轻质气 1.4 5.6 丙烷 5.5 5.9 丙烯 0.2 5.0 异丁烷 8.6 14.5 正丁烷 3.3 1.7 丁烯 1.1 7.3 C5+汽油 79.9 60.0 小计 100.0 100.0 产品（质量分率）% 汽油（雷德累得蒸汽压62kpa） 85.0 88.0 液态石油气 13.6 6.4 燃料气 1.4 5.6 小计 100.0 100.0 汽油辛烷值（研究） 93 97 b）流化床 URBK-Mobil 工艺 （1）工艺过程 西德的 URBK(联合褐煤)公司、伍德公司和美国 Mobil 公司，在原 Mobil法固定床反应工艺的基础上，开发流化床工艺。使用的也是Mobil 的ZSM-5催化剂。 该技术获得了西德政府的资助。1980年至1981年做冷模试验，1982年在Wesseling 的UK公司联合石油化工厂建成20 t/d 的中试示范厂，其工艺流程见图 2。 图 2流化床法MTC工艺流程示意图 主要装置有流化床反应器、再生塔和外冷却器。流化床反应器包括一个浓相段，其下部为稀相提升管。原料甲醇和水按一定比例混合并汽化，过热到177 ℃后进入流化床反应器。流化床反应器顶部出来的反应产物除去夹带的催化剂后进行冷却，分离为水、稳定的汽油和轻组分。流化床中的反应是急剧的放热反应，采用外部冷却器移走热量。为了控制催化剂表面积炭，将一部分催化剂循环至再生塔。 1983年，他们又改造了反应器，将原先在外部冷却催化剂改为在反应器内部加一个冷却器。 流化床工艺操作条件和产品收率列于表1。MTG 流化床法每生产1kg汽油约需2.5 kg甲醇。MTG 流化床工艺具有下述特点: ①汽油收率比固定床法略高: ②操作中易移去反应热，可将反应热用来生产高压蒸汽; ③循环量比固定床大大降低。 中试装置流化床的尺寸为φ600x20000mm。甲醇经加热汽化后由反应器底部进入，每小时加料700~950kg，反应器压力0.27~035MPa，反应温度为400~ 415°C ，原料甲醇含水量可达到20% 。每吨精甲醇可以生产438kg碳氢化合物，其中燃料气含量为5.6%，LPG为6.4%; 汽油为88% 。汽油中烷烃占56%，烯烃7% ，芳烃33% ，石脑油4% ，辛烷值为96.8（RON）。 由于不断加入新鲜催化剂步使反应器内的催化剂性能基本保持稳定，从而可保证生产操作和产品质量的稳定，这是非常有利的。 这项试验在1984年结束。1982年12月到1983年 9月，有效操作时间4148h，甲醇投料量3110t ，生产液体燃料1100 t ，其中汽油为840t ，最长的一次运转时间为60