420°C，反应压力5 MPa，空速3. 5 h、以甲醇质量记)。
[0053] 步骤（4)、步骤（5)、步骤（6)、步骤（7)同实施例2相同。
[0054] 步骤（8)均四甲苯与苯混合后进入均四甲苯转化反应器，反应所用的催化剂为均 四甲苯转化催化剂，均四甲苯的转化条件为：苯：均四甲苯摩尔比为9 :1，反应温度360°C， 均四甲苯的质量空速为0.5 1Γ1，反应压力2 MPa。
[0055] 反应得到汽油馏分，相应结果见表1。
[0056] 实施例6 :合成气两步法制备汽油的工艺 具体包括以下步骤： 步骤（1)合成气，主要是由煤炭气化或者天然气裂化制得，H2/C0体积比为2,加压到3 MPa，经预热器预热后从上进口进入固定床反应器的上催化剂床层。
[0057] 步骤（2)合成气制甲醇催化剂为西南化工设计院开发的C302催化剂，甲醇合 成的条件为：反应进口温度240°C，出口温度270°C，反应压力3 MPa，气体空速为15000 mL · g 1 · h 1 (以!12和 CO 记）。
[0058] 步骤（3)反应后的混合气体进入下催化剂床层（甲醇制汽油)，反应所用的催化剂 采用中科院山西煤化所生产的硅铝比为25 ~ 300的H-ZSM-5分子筛催化剂，汽油合成的条 件为：反应进口温度340°C，出口温度410°C，反应压力3 MPa，空速4 IT1 (以甲醇质量记)。
[0059] 步骤（4)、步骤（5)、步骤（6)、步骤（7)同实施例2相同。
[0060] 步骤（8)均四甲苯与苯混合后进入均四甲苯转化反应器，反应所用的催化剂为均 四甲苯转化催化剂，均四甲苯的转化条件为：苯：均四甲苯摩尔比为4 :1，反应温度500°C， 均四甲苯的质量空速为0.2 1Γ1，反应压力5 MPa。
[0061] 反应得到汽油馏分，相应结果见表1。
[0062] 实施例7 : 合成气两步法制备汽油的工艺 具体包括以下步骤： 步骤（1)合成气，主要是由煤炭气化或者天然气裂化制得，H2/C0体积比为2,加压到3 MPa，经预热器预热后从上进口进入固定床反应器的上催化剂床层。
[0063] 步骤（2)合成气制甲醇催化剂为南化集团研宄院开发的C306催化剂，甲醇合 成的条件为：反应进口温度230°C，出口温度260°C，反应压力3 MPa，气体空速为9000 mL · g 1 · h 1 (以!12和 CO 记）。
[0064] 步骤（3)反应后的混合气体进入下催化剂床层（甲醇制汽油)，反应所用的催化剂 采用中科院山西煤化所生产的硅铝比为25 ~ 300的H-ZSM-5分子筛催化剂，汽油合成的条 件为：反应进口温度340°C，出口温度425°C，反应压力3 MPa，空速3. 0 h、以甲醇质量记)。
[0065] 步骤（4)、步骤（5)、步骤（6)、步骤（7)同实施例2相同。
[0066] 步骤（8)均四甲苯与苯混合后进入均四甲苯转化反应器，反应所用的催化剂为均 四甲苯转化催化剂，均四甲苯的转化条件为：苯：均四甲苯摩尔比为7 :1，反应温度280°C， 均四甲苯的质量空速为4.0 1Γ1，反应压力(λ 5 MPa。
[0067] 反应得到汽油馏分，相应结果见表1。
[0068] 表1各实施例反应结果
【主权项】
1. 一种合成气两步法制备汽油的装置，其特征在于：包括一体化反应器，一体化反应 器上部连接预热器，反应器顶部设有合成气入口，反应器主体为固定床层，包括上催化剂床 层和下催化剂床层；上催化剂床层位于反应器上部，在反应器左侧设有第一冷却气入口，第 一冷却气入口端部设有第一冷却气体分布器，第一冷却气入口下方设有合成气制甲醇催化 剂，上催化剂床层下方为第一催化剂托盘，上催化剂床层外部设有第一加热炉，侧面设有第 一热电偶；下催化剂床层位于反应器下部，在反应器左侧设有第二冷却气入口，第二冷却气 入口端部设有第二冷却气体分布器，第二冷却气入口下方设有甲醇制汽油催化剂，下催化 剂床层下方为第二催化剂托盘，下催化剂床层外部设有第二加热炉，侧面设有第二热电偶； 反应器底部为排出口，一体化反应器底部连接换热器，换热器通往油水分离器，油水分离器 一端与脱丁烷塔连接，油水分离器上方设有排出口通往压缩机或大气中，油水分离器下方 设有排出口；脱丁烷塔中下部连接汽油分离塔，汽油分离塔与均四甲苯转化反应器连接。
2. 根据权利要求1所述的合成气两步法制备汽油的装置，其特征在于：所述第一冷却 气体分布器和第二冷却气体分布器为环形多孔冷激气体分布器。
3. 根据权利要求1所述的合成气两步法制备汽油的装置，其特征在于：所述的第一催 化剂托盘和第二催化剂托盘为不锈钢、陶瓷或石英材质。
4. 根据权利要求1所述的合成气两步法制备汽油的装置，其特征在于：所述第一加热 炉和第二加热炉为程序控温的加热炉。
5. -种合成气两步法制备汽油的工艺，采用了权利要求1~4任一项所述的装置，其特 征在于：包括以下步骤： (1) 加压合成气经预热后进入到固定床反应器，合成气从固定床反应器的上部的上进 口进入，首先通过反应器的上催化剂床层，在合成气制甲醇催化剂的作用下生成甲醇，生成 的甲醇向下经过下催化剂床层，在甲醇制汽油催化剂的作用下生成汽油，未反应的气体与 生成物质组成混合气体从固定床反应器底部的下出口排出； (2) 从固定床反应器的底部出来的混合气体经换热后进入油水分离器进行分离，得到 粗汽油、干气、水及杂质； (3) 步骤（2)得到的干气一部分经换热后通过循环压缩机返回固定床反应器来进行循 环反应并提供热量，一部分作为弛放气排出反应体系以维持系统压力； (4) 步骤（2)得到的粗汽油进入脱丁烷塔进行分离得到C5+汽油组分和LPG产品； (5) C5+汽油进入汽油分离塔，分离得到轻汽油、重汽油和均四甲苯； (6) 均四甲苯与苯混合后进入均四甲苯转化反应器，在催化剂作用下反应得到汽油馏 分。
6. 根据权利要求5所述的合成气两步法制备汽油的工艺，其特征在于：所述合成气制 甲醇过程中，合成气比和⑶的体积比为2 ~ 4:1，反应温度为230 ~ 280°C，反应压力为 1. 0 ~ 5. 0 MPa，以 112和 CO 记气体空速为 5000 ~ 15000 mL ? g-1 ? h-1。
7. 根据权利要求5所述的合成气两步法制备汽油的工艺，其特征在于：所述的合成气 制甲醇催化剂为C302催化剂或C306催化剂。
8. 根据权利要求5所述的合成气两步法制备汽油的工艺，其特征在于：所述甲醇制汽 油过程中，反应温度为310 ~ 460°C，反应压力为0.5 ~ 5 MPa，甲醇的质量空速为0.5 ~ 10 h'
9. 根据权利要求5所述的合成气两步法制备汽油的工艺，其特征在于：所述甲醇制汽 油催化剂为硅铝比为75 ~ 90的含锆ZSM-5分子筛或者硅铝比为25 ~ 300的H-ZSM-5分 子筛催化剂。
10. 根据权利要求5所述的合成气两步法制备汽油的工艺，其特征在于：所述均四甲苯 转化的反应条件为：苯与均四甲苯的摩尔比为2 ~ 9:1，反应温度为280 ~ 500°C，均四甲 苯的质量空速为0.2 ~ 4.0 1T1，反应压力为0.5 ~ 5.0 MPa。
【专利摘要】本发明公开了一种合成气两步法制备汽油的装置及工艺，将加压合成气经预热后进入到固定床反应器；固定床反应器内分别装有合成气制甲醇催化剂和甲醇制汽油催化剂；合成气从含有两段催化剂床层的固定床反应器的上部进入依次进行甲醇合成、汽油合成，然后从固定床反应器的底部出来的混合气体经换热后进入油水分离器进行分离得到粗汽油、干气和水及杂质；粗汽油进入脱丁烷塔进行分离得到C5+汽油组分和LPG产品；C5+汽油进入汽油分离塔后分离得到轻汽油、重汽油和均四甲苯；而均四甲苯与一定量的苯混合后进入均四甲苯转化反应器，反应得到汽油馏分。本发明具有投资少，工艺流程简单，并且将副产物均四甲苯完全转化为汽油馏分的优点。
【IPC分类】B01J8-04, C07C29-152, C07C31-04, C10G3-00
【公开号】CN104525057
【申请号】CN201410824289
【发明人】吕永康, 陈虎, 任瑞鹏, 王莹, 范宝芸
【申请人】太原理工大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月26日