多联产均四甲苯的甲醇制轻烃工艺方法及生产系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种多联产均四甲苯的甲醇制轻烃工艺方法，还涉及一种采用该方法 的多联产均四甲苯的甲醇制轻烃生产系统，属化工技术领域。
【背景技术】
[0002] 原油是一种重要的不可再生资源，是一种关系到国计民生的战略资源。中国是一 个原油消费大国，目前原油大量进口，中国的原油对外依存度继续增高不下。我国煤炭资源 相对丰富，近年来煤化工的快速兴起，特别是通过煤制备燃料汽油，为缓解石油短缺状况提 供了一条切实可行的途径。由煤出发，经过中间产品甲醇，再合成汽油，并副产液化石油气、 高热值燃料气和高附加值的化工产品。相比于煤直接液化制汽油和煤气化合成气经费托合 成制汽油，甲醇制轻烃所制汽油苯含量低、产品品质高，越来越得到广泛的重视。
[0003] 现有以甲醇制备轻烃的方法是以甲醇作为原料，采用固定床反应器，在催化剂的 催化下，甲醇脱水形成生成二甲醚，二甲醚进一步脱水生成烃类。这种甲醇制备轻烃方法的 缺陷一是固定床反应器不能连续操作，催化剂结焦快，需要频繁再生；二是反应热不能很好 移除，仅靠冷甲醇进料来控制反应温度，可控性差，不能保证稳定的工艺条件，难以控制反 应过程和产物组成，导致产品质量不稳定。
[0004] 另一方面，均四甲苯是目前多甲苯中工业用途较广的一种，主要用于生产均苯四 甲酸二酐或均酐，由于其甲基很活泼，具有较高的选择性和高反应速度，在工业上越来越受 重视。目前制备均四甲苯的原料主要来源于石脑油裂解或催化重整芳烃。但由于石油资源 短缺，国内原油多依赖进口，所以制备均四甲苯的原料受限。相比于石油资源的短缺，近年 来我国甲醇产能相比需求量却是呈现严重过剩的局面。因此，发展多联产均四甲苯甲醇制 轻烃具有十分重要的意义。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种多联产均四甲苯的甲醇制轻烃 工艺方法，还涉及一种采用该方法的多联产均四甲苯的甲醇制轻烃生产系统，以实现甲醇 制轻烃的连续生产，并且工艺条件稳定且易于控制，产品质量好。
[0006] 本发明的技术方案是： 一种多联产均四甲苯的甲醇制轻烃工艺方法，以装有催化剂的连续再生移动床反应器 为合成反应器，以相互串联的多级合成反应器组成合成反应系统，其特征在于以甲醇或含 水甲醇为原料并与循环气混合，通入合成反应系统进行催化反应，反应温度为250-450°C， 压力为1. 0-6. 0MPaG，生成包含C1-C11轻烃的反应产物，将反应产物进行气液液三相分 离，分离出不凝气体、水和油三相，将三相分离出来的大部分不凝气体加压后作为所述循环 气返回反应系统，油相经进一步分离制取汽油调和组分和高纯度均四甲苯，甲醇和循环气 在进入反应系统之前单独加热和/或混合后一同加热，使其达到第一合成反应器的反应温 度后进入反应器，在各合成反应器之间采用级间取热方式移除前级合成反应器的部分或全 部反应生成热，以循环气作为反应生成热的载热体，通过控制合成反应压力和温度以控制 合成反应产物的组分分布及目标产物的收率，使反应产物中均四甲苯占烃类的质量比不低 于 10%〇
[0007] 所述催化剂可以采用ZSM-5分子筛催化剂，所述ZSM-5分子筛催化剂的硅铝比 为40-60,分子筛孔径为0? 4-0. 5nm，粒径为1. 6-2. 0mm左右，分子筛上负载或不负载金属 组分，所述合成反应系统的重时空速为0. 5-8hr\所述合成反应系统中合成反应器数量为 2-4个，各反应器的反应温度相同或者不同。
[0008] 合成反应系统设有移动床反应再生系统，所述移动床反应再生系统为可连续生产 的反应再生系统，从合成反应器出来的待再生催化剂连续进入再生系统再生，再生完成后 连续进入合成反应器，所述移动床反应再生系统对催化剂具有普适性，所述反应再生系统 中合成反应器数量为2-4个，再生反应器1-2个。
[0009] 甲醇原料除通入第一移动床反应器外，还可以通入也可以不通入其他移动床反应 器，当需要通入多个移动床反应器时，可以将相关甲醇输送管道分别若干路，分别接入相应 的移动床反应器。
[0010] 再生温度为350-600°C，压力0? 1-1.OMPaG，再生气为氧含量为0? 1-21%的惰性气 体，当催化剂负载金属组分时，再生器烧焦气中C0、C02含量〈3%。
[0011] 进入第一合成反应器的甲醇先经过甲醇醚化反应器反应后再进入第一合成反应 器或者不经过甲醇醚化反应器直接进入第一合成反应器，所述甲醇醚化反应器为固定床反 应器。
[0012] 通过合成反应器之间的级间取热来控制反应器的温度，所述级间取热方式包括加 热工艺物料、副产蒸汽等方式。
[0013] 采用下列方式进行三相分离后的油相分离，以制取汽油调和组分和高纯度均四甲 苯：三相分离出的油相送入脱乙烷塔进行C2-和C3+的分离，脱乙烷塔塔顶采出C2-气相， 塔底采出C3+液相，将脱乙烷塔塔底采出的C3+液相送入脱丁烷塔进行C4-和C5+的分离， 脱丁烷塔塔顶采出液化气，塔底采出C5+液相，将脱丁烷塔塔底采出的C5+液相送入稳定轻 烃塔脱除重芳烃，稳定轻烃塔塔顶采出脱除重芳烃后的C5+混合物，塔底采出C10+重芳烃， 将C10+重芳烃送入重芳烃塔进行C10重芳烃和C11重芳烃的分离，重芳烃塔塔底采出C11+ 重芳烃的混合物，塔顶采出含C10重芳烃，将C10重芳烃采出送入结晶系统进行C10重芳烃 的结晶分离，分离出均四甲苯产品和结晶母液，所述均四甲苯产品即为高纯度的均四甲苯。
[0014] 优选的，均四甲苯占总烃为10-30% (质量比)。
[0015] -种多联产均四甲苯的甲醇制轻烃生产系统，包括用于甲醇反应生成轻烃的合成 反应系统和用于制取汽油调和组分和高纯度均四甲苯的轻烃分离系统，所述合成反应系统 设有依次串联的合成反应器，还设有催化剂再生系统，所述催化剂再生系统主要包括再生 器和催化剂输送系统，所述合成反应器为装有催化剂的连续再生移动床反应器，所述合成 反应器之间设有级间冷却器，所述级间冷却器采用任意适宜的热交换装置，所述级间冷却 器的热测管道串接在相应合成反应器之间的物料输送管道(前级合成反应器出口和后级合 成反应器进口之间的连接管道）上，所述合成反应系统中最后一级合成反应器的输出管道 经反应合成气冷却器连接所述的三相分离罐，所述合成反应系统设有进料输送管道，所述 进料输送管道连接甲醇源，例如甲醇输出管道或甲醇储罐，所述进料输送管道上串接所述 反应合成气冷却器和所述级间冷却器中的部分或全部冷却器的冷侧管道，当所述进料输送 管道上连接多个级间冷却器的吸热介质管道时，所串接的多个级间冷却器的吸热介质通道 在所述进料输送管道上的串接顺序优选为逆序(与反应体系的物料流经顺序相反)，所述进 料输送管道连接第一合成反应器的进口，所述进料输送管道还设有或者不设有连接除第一 合成反应器之外的其他合成反应器的相应进料输送支管，所述三相分离罐的气相输出管道 分为两路，一路连接气体压缩机的进口，另一路连接用于吸收C3+的吸收塔的塔底进口，所 述气体压缩机的输出管道接入所述进料输送管道，接入位置至少位于一个冷却器之前（以 冷却器吸热介质的进口方向为前)，所述三相分离罐的油相输出管道连接用于C2-和C3+分 离的脱乙烷塔的进口，所述脱乙烷塔塔顶的气相输出管道连接所述吸收塔的塔底进口，所 述脱乙烷塔塔底的液相输出管道连接用于C4-和C5+分离的脱丁烷塔(液化气塔）的进口， 所述吸收塔塔底的液相输出管道连接