CN102925211A - 一种甲醇制汽油工艺重芳烃的轻质化方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种甲醇制汽油工艺重芳烃的轻质化方法；其特征在于：在MTG重芳烃中混入20～70%的轻芳烃物质，然后在非临氢条件和烷基转移催化剂的作用下，通过两台反应器串联的方式并采用不同反应条件，将C₁₀ ⁺重芳烃转化生成C₈～C₉的芳烃，反应具有高转化率和高选择性，转化产品与MTG轻汽油馏分调和后，即得到优质的成品汽油。

Description

一种甲醇制汽油工艺重芳烃的轻质化方法

技术领域

本发明属于重芳烃轻质化技术领域，为一种甲醇制汽油工艺重芳烃的轻质化方法；具体涉及的是一种甲醇制汽油工艺（MTG）的副产品——富含均四甲苯重芳烃的轻质化技术。

背景技术

近年来，在煤制油项目的带动下，国内甲醇装置投资热度不断上涨，以致甲醇产能逐年增加。然而，甲醛、醋酸、二甲醚、MTBE等甲醇下游化工都已达到市场饱和，导致甲醇闲置产能不断上升，截止2011年底，甲醇闲置产能已近2700万吨/年，所以拓展甲醇新兴下游化工迫在眉睫。

甲醇制汽油工艺，作为甲醇新兴下游化工之一，缘于其投资成本低和产品汽油具有较大的市场需求等原因，近年来得到快速发展。目前，国内运转和在建的MTG装置总产能约为180万吨/年。

不过，MTG工艺的产品粗汽油不适于作为成品汽油，用作汽油调和剂难度亦较大，这主要是由于粗汽油中均四甲苯含量过高。一方面，大量均四甲苯的存在使得粗汽油的馏程达到213°C，超出了国Ⅲ标准，并且燃烧时会产生大量苯等致癌物质；另方面，均四甲苯的熔点高达79°C，当其在汽油中的浓度过高时，将会在发动机低温启动时在汽化器内结晶而形成沉淀，而当其浓度低于2%时，对发动机不再有负面影响。Mobile公司先后提出了多种降低均四甲苯含量的方法，如US4347397披露的催化异构化的方法，具体是指在非临氢的条件下，将均四甲苯转化为连四甲苯和偏四甲苯；US4577049披露，在多环芳烃的存在下均四甲苯可经催化脱烷基反应转化为三甲苯；US4387261和US4973784披露，在临氢条件下均四甲苯可经脱烷基反应转化为甲苯、二甲苯、三甲苯等轻芳烃。

目前企业多采用分馏切割的方式将烃类产物分割成轻汽油馏分和富含均四甲苯的重芳烃馏分，然后再通过加氢处理将重芳烃馏分转化成汽油组分，或者将重芳烃馏分中的均四甲苯提纯，作为副产物销售。其中，重芳烃馏分约占粗汽油总量的10%，所以能否合理利用富含均四甲苯的重芳烃馏分将直接关系到MTG工艺的经济效益。

表1  MTG粗汽油产品和中国Ⅲ汽油的性能对比

发明内容

本发明涉及一种MTG重芳烃的轻质化技术，目的是在非临氢的条件下，实现重芳烃到低碳芳烃的转化，转化产品即可作为汽油调和组分使用。将该技术应用到MTG工艺中，可以大幅提升其经济效益。

本发明为一种甲醇制汽油工艺重芳烃的轻质化方法；其特征在于：

在MTG重芳烃中混入20~70%的轻芳烃物质，然后在非临氢条件和烷基转移催化剂的作用下，通过两台反应器串联的方式将C₁₀ ⁺重芳烃转化生成C₈~C₉的芳烃，反应具有高转化率和高选择性，转化产品与MTG轻汽油馏分调和后，即得到优质的成品汽油；

工艺步骤包括：

1) 在MTG重芳烃馏分中混入20~70%的苯、甲苯中的一种或两种物质，作为反应原料；

2) 在非临氢条件和烷基转移催化剂的作用下，通过两台反应器串联的方式对步骤1）所配制的原料进行处理，反应过程中，控制第一台反应器温度200~380°C，压力0.8~6MPa，质量空速0.5~5h^-1，第二台反应器温度220~400°C，压力0.8~6MPa，质量空速0.5~5h^-1；

3) 步骤2）的反应产物经分馏塔分离后，C₇ ^-组分循环返回反应器，C₈ ⁺组分进入分馏塔进行再次分离，C₈~C₉组分作为汽油调和组分使用，C₁₀ ⁺组分循环返回反应器；

4) 将步骤3）的产品C₈~C₉组分与MTG轻汽油馏分进行调和，即得到优质的成品汽油；

按照本发明所述的轻质化方法，其特征在于：

在MTG重芳烃馏分中混入30~60%的轻芳烃物质，然后在非临氢条件和烷基转移催化剂的作用下，通过两台反应器串联的方式将C₁₀ ⁺重芳烃转化生成C₈~C₉的芳烃，反应具有高转化率和高选择性，转化产品与MTG轻汽油馏分调和后，即得到优质的成品汽油；

工艺步骤包括：

1) 在MTG重芳烃馏分中混入30~60%的苯、甲苯中的一种或两种物质，以此作为反应原料；

2) 在非临氢条件和烷基转移催化剂的作用下，通过两台反应器串联的方式对步骤1）所配制的原料进行处理，反应过程中，控制第一台反应器温度250~350°C，压力1.2~5MPa，质量空速1~3h^-1，第二台反应器温度270~370°C，压力1.2~5MPa，质量空速1~3h^-1；

3) 步骤2）的反应产物经分馏塔分离后，C₇ ^-组分循环返回反应器，C₈ ⁺组分进入分馏塔进行再次分离，C₈~C₉组分作为汽油调和组分使用，C₁₀ ⁺组分循环返回反应器；

4) 将步骤3）的产品C₈~C₉组分与MTG轻汽油馏分进行调和，即得到优质的成品汽油。

与现有的MTG重芳烃再利用方法相比，本发明具有以下优势：（1）在非临氢条件和烷基转移催化剂的作用下，可实现工业MTG重芳烃馏分的轻质化，且反应过程具有较高、较稳定的转化率，和较高的选择性；（2）非临氢条件下处理MTG重芳烃的技术具有可实施性强，投资成本低等特点，将之应用到MTG工艺中可以有效提升经济效益。

附图说明

图1 ：为本发明一种甲醇制汽油工艺重芳烃的轻质化方法的工艺流程示意图；

图中：1、原料管线；2、烷基转移反应器；3、轻质化产物管线；4、分馏塔；5、C₈ ⁺组分管线；6、C₇ ^-组分管线；7、分馏塔；8、C₁₀ ⁺组分管线；9、C₈~C₉组分管线；10、轻汽油馏分管线；11、汽油调和罐；12、优质成品汽油。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施方法作说明。

实施例1：

掺入一定量轻质芳烃的MTG重芳烃经管线1进入两台串联反应器2，反应产物经管线3进入分馏塔4，分馏所得轻组分C₇ ^-经管线6循环返回反应器2，重组分C₈ ⁺经管线5进入分馏塔7进行进一步分离，所得重组分C₁₀ ⁺经管线8循环返回反应器2，轻组分C₈~C₉经管线9进入汽油调和罐11，经管线10掺入一定量轻汽油馏分后得到优质成品汽油12。其中，三台反应器分配方式为两台串联，一台备用，反应条件为第一台反应器温度300°C，压力2.5MPa，质量空速2.0h^-1，第二台反应器温度320°C，压力2.5MPa，质量空速2.0h^-1。待MTG重芳烃转化率达不到要求时，可将第一台反应器隔离，并进行烧焦再生，然后将第二台反应器转为第一台反应器，并串联接入备用反应器。

Claims (2)

1.一种甲醇制汽油工艺重芳烃的轻质化方法；其特征在于：

在MTG重芳烃中混入20~70%的轻芳烃物质，然后在非临氢条件和烷基转移催化剂的作用下，通过两台反应器串联的方式将C₁₀ ⁺重芳烃转化生成C₈~C₉的芳烃，反应具有高转化率和高选择性，转化产品与MTG轻汽油馏分调和后，即得到优质的成品汽油；

工艺步骤包括：

1) 在MTG重芳烃馏分中混入20~70%的苯、甲苯中的一种或两种物质，作为反应原料；

2) 在非临氢条件和烷基转移催化剂的作用下，通过两台反应器串联的方式对步骤1）所配制的原料进行处理，反应过程中，控制第一台反应器温度200~380°C，压力0.8~6MPa，质量空速0.5~5h^-1，第二台反应器温度220~400°C，压力0.8~6MPa，质量空速0.5~5h^-1；

3) 步骤2）的反应产物经分馏塔分离后，C₇ ^-组分循环返回反应器，C₈ ⁺组分进入分馏塔进行再次分离，C₈~C₉组分作为汽油调和组分使用，C₁₀ ⁺组分循环返回反应器；

4) 将步骤3）的产品C₈~C₉组分与MTG轻汽油馏分进行调和，即得到优质的成品汽油。

2.按照权利要求1所述的轻质化方法，其特征在于：

在MTG重芳烃馏分中混入30~60%的轻芳烃物质，然后在非临氢条件和烷基转移催化剂的作用下，通过两台反应器串联的方式将C₁₀ ⁺重芳烃转化生成C₈~C₉的芳烃，反应具有高转化率和高选择性，转化产品与MTG轻汽油馏分调和后，即得到优质的成品汽油；

工艺步骤包括：

1) 在MTG重芳烃馏分中混入30~60%的苯、甲苯中的一种或两种物质，以此作为反应原料；

2) 在非临氢条件和烷基转移催化剂的作用下，通过两台反应器串联的方式对步骤1）所配制的原料进行处理，反应过程中，控制第一台反应器温度250~350°C， 压力1.2~5MPa，质量空速1~3h^-1，第二台反应器温度270~370°C，压力1.2~5MPa，质量空速1~3h^-1；

3) 步骤2）的反应产物经分馏塔分离后，C₇ ^-组分循环返回反应器，C₈ ⁺组分进入分馏塔进行再次分离，C₈~C₉组分作为汽油调和组分使用，C₁₀ ⁺组分循环返回反应器；

4) 将步骤3）的产品C₈~C₉组分与MTG轻汽油馏分进行调和，即得到优质的成品汽油。 

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