专利名称：一种甲醇合成油精制方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及精馏技术领域，特别是涉及一种甲醇合成油精制方法及及设备。
背景技术：
目前国际原油价格持续升高，由此引发了国际范围内可替代能源技术的研究热 潮。甲醇是石油化工的基石，通过适当的反应，可以转化为多种石油化工产品。由于世界煤 储藏量远比石油和天然气多得多，因此从煤出发制合成气、甲醇、最后制汽油的研究在国内 外研究中均给予极高的关注。甲醇转化制汽油(MTG)技术是由Mobil公司发明的一种甲醇 转化成油品的技术。自1974年起，该公司申请了多项相关的专利，并于80年代在新西兰建 设了工业规模的甲醇转化制汽油的装置。这种方法制得的汽油抗爆震性能好，不存在常用 汽油中的硫、氯等组分，而化学组成与常用汽油很相似。 我国煤炭储量丰富。其中，褐煤含水率较高(14%_30%)，热值低(通常小于3500 大卡/公斤)，直接利用受到一定的限制。若能够利用褐煤进行转化，实施煤制甲醇后转化 成油品的技术，符合提高资源的综合利用、节约能源、改善环境的要求，符合国家产业政策。 但目前由褐煤经过转化制得的甲醇合成油中芳烃含量较高，且其中含有大量干气和液化气 等轻组分，品质不能达到汽油的国家标准，因而有必要对甲醇合成油进行精制，获得满足国 标要求的汽油产品。
发明内容
本发明针对芳烃含量较高的甲醇合成油，采用精馏-结晶联合工艺，以获得符合 国家汽油标准产品为目的，副产干气、液化气和具有高附加值的高纯均四甲苯产品，提出一 种甲醇合成油精制方法和设备。 本发明的甲醇合成油精制设备，包括有粗汽油分馏塔、均四甲苯回收塔、干气回收 塔、脱乙烷塔、汽油精制塔、压縮机组、气液分离器、冷凝器、再沸器、回流罐、换热器和若干 机泵组成。其中粗汽油分馏塔、均四甲苯回收塔和汽油精制塔塔顶均设置冷凝器和塔底 均设置再沸器，干气回收塔设置有中间泵循取热装置，脱乙烷塔塔底设置有再沸器。粗汽油 分馏塔塔顶冷凝器气相出口连接到压縮机组的进口，冷凝器液相出口连接到干气回收塔进 料口 ，塔底液相出料口连接到均四甲苯回收塔进料口 ；均四甲苯回收塔塔顶出均四富集液 进入结晶系统的进口，塔底液相出料为重组分；干气回收塔塔顶出干气，塔底液相出口连接 到压縮机组出口和压縮机组后冷器进口之间管线上；脱乙烷塔塔顶气相出口连接到压縮机 组出口和压縮机后冷器进口之间的管线上，塔底液相出料口连接到汽油精制塔进料口 ；压 縮机组后冷器出口连接到气液分离器入口 ，分离器气相出口连接到干气回收塔塔底气相入 口，分离器液相出口连接到脱乙烷塔；汽油精制塔塔底液相出口一部分作为精制汽油，另一 部分循环回至干气回收塔补充进料口； 所述的干气回收塔设置有一套或者几套中间泵循取热装置。
所述的结晶系统出口结晶母液出口可以返回粗汽油分馏塔。
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本发明的甲醇合成油精制设备的操作方法是 a)通过粗汽油分馏塔得到的气相经压縮机组后进入气液分离器，产出气相经过干 气回收塔，得到干气产品； b)粗汽油分馏塔得到的液相进入均四甲苯回收塔后，塔顶得到均四甲苯富集液， 经结晶系统后可以得到高纯的均四甲苯产品； c)脱乙烷塔底得到的脱乙烷汽油经汽油精制塔分离后塔顶得到液化气，塔底得到 精制汽油。 具体操作方法如下原料粗汽油1进入粗汽油分馏塔2，塔顶气相3进冷凝器4后 气液混合物料5入气液分离回流罐6，回流罐6出来的气相9进入压縮机组10，分离出废水 7，液体一部分作为汽油分馏塔的回流8，另一部分11作为干气回收塔20的进料；粗汽油分 馏塔底经再沸器12采出液体13进入均四甲苯回收塔14，塔顶气相经冷凝回流17后一部分 作为回流18，另一部分为均四甲苯富集液19，塔底经再沸器15后采出重组分16 ;均四甲苯 富集液19进入结晶系统40，得到高纯的均四甲苯产品41，余下结晶母液42，可以直接采出 或全部/部分返回粗汽油分馏塔2重新处理；经压縮机组10压縮得到的气相23经压縮机 后冷器24得到气液混合物25，进入气液分离器26，分离得到水28，压縮机凝縮油29进入脱 乙烷塔30塔，气相27回到干气回收塔20塔底；干气回收塔20塔顶产出干气21，塔底得到 的富吸收油22回到压縮机组10和压縮机后冷器24之间的管线；脱乙烷塔30塔底得到的 脱乙烷汽油33进入汽油精制塔34，塔底再沸器38后采出精制汽油39，塔顶气相经冷凝回 流35后一部分作为回流36，另一部分作为液化气产品37。 所述的重组分产品16，结晶母液42可根据油品牌号要求部分或者全部与精制汽 油39混合，获得满足要求的汽油产品。 甲醇合成油精制方法中，粗汽油分馏塔塔顶压力为100 300kPa，温度70 180°C ;芳烃回收塔塔顶压力2 300kPa，温度30 250°C ;干气回收塔塔顶压力为500 2000kPa，温度30 80°C ;干气回收塔中间泵循返回温度为20 70°C ;脱乙烷塔塔顶压力 为500 2000kPa，温度30 IO(TC ;汽油精制塔塔顶压力为500 2000kPa，温度20 IO(TC ;压縮机组出口压力为500 2000kPa ;结晶系统操作温度为_20 95°C。
本发明提出了一种甲醇合成油精制方法和设备，该方法和设备适用于芳烃含量超 过40% (其中均四甲苯含量约占总合成油量3 40%)的甲醇合成油，能够将芳烃含量较 高的甲醇合成油精制获得合格的汽油产品，联产高纯度的均四甲苯(> 95wt% )，副产干 气、液化气等产品，大大提升了甲醇合成油制备油品的品质，提高市场竞争力，创造可观的 经济效益。
附图一种甲醇合成油精制方法示意图。
具体实施例方式
下面结合附图的实施例将对本发明所提供的方法和设备予以进一步的说明，附图 是为说明本发明而绘制的，不对本发明的具体应用形式构成限制。 本发明包括粗汽油分馏塔、均四甲苯回收塔、干气回收塔、脱乙烷塔、汽油精制塔、压縮机组、气液分离器、冷凝器、再沸器、回流罐、换热器和若干机泵组成。通过如下技术方 案实现的 如图1所示，原料粗汽油1进入粗汽油分馏塔2，塔顶气相3进冷凝器4后气液混 合物料5入气液分离回流罐6，回流罐出来6的气相9进入压縮机组10，分离出废水7，液体 一部分作为汽油分馏塔的回流8，另一部分11作为干气回收塔20的进料；粗汽油分馏塔底 经再沸器12采出液体13进入均四甲苯回收塔14，塔顶气相经冷凝回流17后一部分作为 回流18，另一部分为均四甲苯富集液19，塔底经再沸器15后采出重组分16 ;均四甲苯富集 液19进入结晶系统40，得到高纯的均四甲苯产品41，余下结晶母液42，可以直接采出或全 部/部分返回粗汽油分馏塔2重新处理；经压縮机组10压縮得到的气相23经压縮机后冷 器24得到气液混合物25，进入气液分离器26，分离得到水28，压縮机凝縮油29进入脱乙烷 塔30塔，气相27回到干气回收塔20塔底；干气回收塔20塔顶产出干气21，塔底得到的富 吸收油22回到压縮机组10和压縮机后冷器24之间的管线；脱乙烷塔30塔底得到的脱乙 烷汽油33进入汽油精制塔34，塔底再沸器38后采出精制汽油39，塔顶气相经冷凝回流35 后一部分作为回流36，另一部分作为液化气产品37。 所述的重组分产品16，结晶母液42可根据不同汽油终馏点和辛烷值的要求部分 或者全部与精制汽油39混合，获得满足要求的汽油产品。 甲醇合成油精制方法中，粗汽油分馏塔塔顶压力为100 300kPa，温度70 180°C ;芳烃回收塔塔顶压力2 300kPa，温度30 250°C ;干气回收塔塔顶压力为500 2000kPa，温度30 80°C ;干气回收塔中间泵循返回温度为20 70°C ;脱乙烷塔塔顶压力 为500 2000kPa，温度30 IO(TC ;汽油精制塔塔顶压力为500 2000kPa，温度20 IO(TC ;压縮机组出口压力为500 2000kPa ;结晶系统操作温度为_20 95°C。
实施例1 : 原料甲醇合成油处理量为30吨/小时，其中均四甲苯质量含量为8%。粗汽油分 馏塔(2)塔顶压力为100kPa，温度70°C ;芳烃回收塔(14)塔顶压力2kPa，温度30°C ;干 气回收塔(20)塔顶压力为500kPa，温度3(TC，干气回收塔设置一个中间取热，返回温度为 36°C ;脱乙烷塔(30)塔顶压力为500kPa，温度30°C ;汽油精制塔(34)塔顶压力为500kPa， 温度20°C ;压縮机组出口压力为500kPa ;结晶系统(40)操作温度为_201:，余下结晶母液 (42)直接采出不返回粗汽油分馏塔，结晶母液(42)、重组分(16)与精制汽油(39)全部混 合后终馏点为204. 2t:，达到93#汽油的辛烷值要求，可作为合格汽油产品。
通过该方法处理得到均四甲苯为2. 4吨/小时，纯度为99. 9% ，均四甲苯产品收率 99. 9% ;干气1. 18吨/小时；液化气2. 6吨/小时，合格的汽油产品23. 82吨/小时。
实施例2 :本发明也可通过如下技术方案实现的 原料甲醇合成油处理量为30吨/小时，其中均四甲苯质量含量为8%。粗汽油分 馏塔(2)塔顶压力为300kPa，温度180°C ;芳烃回收塔(14)塔顶压力300kPa，温度180°C ; 干气回收塔(20)塔顶压力为2000kPa，温度24(TC，为合理取热并平衡塔径干气回收塔设 置两个中间取热，返回温度分别为36t:和70°C ;脱乙烷塔(30)塔顶压力为2000kPa，温度 IO(TC ;汽油精制塔(34)塔顶压力为2000kPa，温度IO(TC ;压縮机组出口压力为2000kPa ; 结晶系统(40)操作温度为95t:，余下结晶母液(42)返回粗汽油分馏塔，重组分(16)与精 制汽油(39)全部混合后，终馏点为205t:，辛烷值符合93ft汽油产品要求。
通过该方法处理得到均四甲苯为2. 3吨/小时，纯度为95%，均四甲苯产品收率 91.0% ;干气1. 18吨/小时；液化气2.8吨/小时，合格的汽油产品23. 72吨/小时。
实施例3 :本发明也可通过如下技术方案实现的 原料甲醇合成油处理量为30吨/小时，其中均四甲苯质量含量为8% 。粗汽油分馏 塔(2)塔顶压力为200kPa，温度IO(TC ;芳烃回收塔(14)塔顶压力100kPa，温度200°C ;干 气回收塔(20)塔顶压力为1300kPa，温度42.4t:，为合理取热并平衡塔径干气回收塔设置 三个中间取热，返回温度分别为36t:、2(TC和4(TC;脱乙烷塔(30)塔顶压力为1350kPa，温 度44t:;汽油精制塔(34)塔顶压力为1200kPa，温度65t:;压縮机组出口压力为1500kPa ; 结晶系统(40)操作温度为4(TC，余下结晶母液(42)部分返回粗汽油分馏塔。
通过该方法处理得到均四甲苯为2. 3吨/小时，纯度为99%，均四甲苯产品收率 94. 9% ;干气1. 18吨/小时；液化气2. 6吨/小时；重组分0. 65吨/小时；合格的汽油产 品23. 27吨/小时。 本发明提出的一种甲醇合成油精制方法及设备，已通过较佳实施例子进行了描 述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的结构和技术方 法进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换 和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内 容中。
权利要求
一种甲醇合成油精制设备，包括有粗汽油分馏塔、均四甲苯回收塔、干气回收塔、脱乙烷塔、汽油精制塔、压缩机组、气液分离器、冷凝器、再沸器、回流罐、换热器和机泵组成；其特征是粗汽油分馏塔、均四甲苯回收塔和汽油精制塔塔顶均设置冷凝器和塔底均设置再沸器，干气回收塔设置有中间泵循取热装置，脱乙烷塔塔底设置有再沸器；粗汽油分馏塔塔顶冷凝器气相出口连接到压缩机组的进口，冷凝器液相出口连接到干气回收塔进料口，塔底液相出料口连接到均四甲苯回收塔进料口；均四甲苯回收塔塔顶出均四富集液进入结晶系统的进口，塔底液相出料为重组分；干气回收塔塔顶出干气，塔底液相出口连接到压缩机组出口和压缩机组后冷器进口之间管线上；脱乙烷塔塔顶气相出口连接到压缩机组出口和压缩机后冷器进口之间的管线上，塔底液相出料口连接到汽油精制塔进料口；压缩机组后冷器出口连接到气液分离器入口，分离器气相出口连接到干气回收塔塔底气相入口，分离器液相出口连接到脱乙烷塔；汽油精制塔塔底液相出口一部分作为精制汽油，另一部分循环回至干气回收塔补充进料口。
2. 如权利要求1所述的甲醇合成油精制设备，其特征是所述的干气回收塔设置有一套 或者几套中间泵循取热装置。
3. 如权利要求1所述的甲醇合成油精制设备，其特征是所述的结晶系统出口结晶母液 返回粗汽油分馏塔。
4. 由权利要求1、2或3所述的甲醇合成油精制设备的操作方法，其特征是a) 通过粗汽油分馏塔得到的气相经压縮机组后进入气液分离器，产出气相经过干气回 收塔，得到干气产品；b) 粗汽油分馏塔得到的液相进入均四甲苯回收塔后，塔顶得到均四甲苯富集液，经结 晶系统后可以得到高纯的均四甲苯产品；c) 脱乙烷塔底得到的脱乙烷汽油经汽油精制塔分离后塔顶得到液化气，塔底得到精制 汽油。
5. 如权利要求4所述的操作方法，其特征是具体操作方法如下原料粗汽油(1)进入 粗汽油分馏塔(2)，塔顶气相(3)进去冷凝器(4)后气液混合物料(5)入气液分离回流罐 (6)，回流罐(6)出来的气相(9)进入压縮机组(IO)，分离出废水(7)，液体一部分作为汽油 分馏塔的回流(8)，另一部分(11)作为干气回收塔(20)的进料；粗汽油分馏塔底经再沸器 (12)采出液体(13)进入均四甲苯回收塔(14)，塔顶气相经冷凝回流(17)后一部分作为回 流(18)，另一部分为均四甲苯富集液(19)，塔底经再沸器(15)后采出重组分(16);均四甲 苯富集液(19)进入结晶系统(40)，得到高纯的均四甲苯产品(41)，余下结晶母液(42)直 接采出或全部或部分返回粗汽油分馏塔(2)重新处理；经压縮机组(10)压縮得到的气相(23) 经压縮机后冷器(24)得到气液混合物(25)，进入气液分离器(26)，分离得到水(28)， 压縮机凝縮油(29)进入脱乙烷塔(30)塔，气相(27)回到干气回收塔(20)塔底；干气回收 塔(20)塔顶产出干气(21)，塔底得到的富吸收油(22)回到压縮机组(10)和压縮机后冷器(24) 之间的管线；脱乙烷塔(30)塔底得到的脱乙烷汽油(33)进入汽油精制塔(34)，塔底 再沸器(38)后采出精制汽油(39)，塔顶气相经冷凝回流(35)后一部分作为回流(36)，另 一部分作为液化气产品(37)。
6. 如权利要求5所述的甲醇合成油精制的操作方法，其特征是甲醇合成油精制方法 中，粗汽油分馏塔塔顶压力为100 300kPa，温度70 180°C ;芳烃回收塔塔顶压力2 300kPa，温度30 250°C ;干气回收塔塔顶压力为500 2000kPa，温度30 80°C ;干气 回收塔中间泵循返回温度为20 70°C ;脱乙烷塔塔顶压力为500 2000kPa，温度30 IO(TC ;汽油精制塔塔顶压力为500 2000kPa，温度20 IO(TC ;压縮机组出口压力为 500 2000kPa ;结晶系统操作温度为_20 95°C。
全文摘要
本发明是一种甲醇合成油精制方法及及设备，包括粗汽油分馏塔、均四甲苯回收塔、干气回收塔、脱乙烷塔、汽油精制塔、压缩机组、气液分离器、冷凝器、再沸器、回流罐、换热器和若干机泵。粗汽油分馏塔、均四甲苯回收塔和汽油精制塔塔顶均设置冷凝器、塔底均设置再沸器；干气回收塔设置有中间泵循取热装置，脱乙烷塔底设置有再沸器。粗汽油分馏塔得到气相经压缩机组后进入脱乙烷塔，产出气相经过干气回收塔得到产品；粗汽油分馏塔得到液相进入均四甲苯回收塔后，塔顶得到均四甲苯富集液，经结晶系统后可得到高纯的均四甲苯产品；脱乙烷塔底得到的脱乙烷汽油经汽油精制塔分离后塔顶得到液化气，塔底得到精制汽油。提升了甲醇合成油制备油品的品质。
文档编号C07C7/04GK101787306SQ201010101148
公开日2010年7月28日 申请日期2010年1月26日 优先权日2010年1月26日
发明者丁武松, 丁辉, 孙玉贞, 张敏革, 张艳华, 曾文, 李洪, 李鑫钢, 王保彦, 王磊, 罗铭芳, 隋红 申请人:天津大学;云南解化清洁能源开发有限公司