一种甲醇生产航空煤油的方法、装置和应用与流程

本发明属于石油化工产品加工，具体涉及一种甲醇生产航空煤油的方法、装置和应用。

背景技术：

1、随着我国航空业发展迅速，对航空煤油的需求量也在逐年增加，预计2025年增加到50mt/a，存在较大供需缺口。目前，航空煤油主要是由炼油企业的直馏馏分、加氢裂化馏分等不同馏分的链烷烃、环烷烃和芳烃等烃类化合物组成的，碳数分布在c9～c16之间。由于航煤特殊的使用环境，性能要求十分苛刻，要求其具有良好的低温流动性、较大的净热值和密度、较快的燃烧速度且燃烧完全、良好的安定性。

2、目前，航空煤油基本上来自于石油产品，一是由原油蒸馏的煤油馏分经精制制得，二是由重质馏分油经加氢裂化制得。除此之外，还有少部分经费托合成生产煤油馏分，但是该煤油馏分不能单独作为航空煤油，必须与石油基航空煤油调和才能使用，其调和比例不得超过50％。近几年，由动植物油组成的餐饮废油经加氢处理生产航空煤油的技术也得到应用，但是生产量更少。鉴于石油安全的需要，由大宗商品生产航空煤油来满足我国民用航空煤油及军用航空煤油的需求显得非常必要。

3、目前，我国煤制甲醇技术成熟、应用广泛，并且利用甲醇生产烃类化合物无论是技术先进性、还是生产规模都处于世界领先地位。但是甲醇生产烃类化合物的甲醇制烯烃(mto)、甲醇制丙烯(mtp)、甲醇制芳烃(mta)和甲醇制汽油(mtg)等工艺技术都不能生产满足煤油馏分要求的烃类化合物。利用甲醇这一大宗商品生产航空煤油无论是缓解国家石油安全、拓宽航空煤油生产途径，都具有重要意义。现有技术中，尚未发现有效的以甲醇制航空煤油的相关技术报道。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种甲醇生产航空煤油的方法，开拓了煤油生产过程的新途径。

2、本发明的目的之二在于提供一种甲醇生产航空煤油的装置，流程简单，可实施性强。

3、本发明的目的之三在于提供一种上述装置在甲醇生产航空煤油的具体应用。

4、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

5、一种甲醇生产航空煤油的方法，包括：甲醇原料在第一分子筛催化剂的催化作用下生成甲醇脱水反应产物，将所述甲醇脱水反应产物分离处理，随后与回炼燃料气、回炼液化气或回炼汽油中的一种或多种混合后在第二分子筛催化剂的催化作用下生成反应油气，所述反应油气经分馏后得到煤油馏分，所述煤油馏分经加氢精制处理后，即得航空煤油。

6、作为本发明技术方案的进一步优选，具体包括如下步骤：

7、将甲醇原料送入甲醇脱水反应器，在第一分子筛催化剂的催化作用下生成甲醇脱水反应产物，所述甲醇脱水反应产物经冷凝冷却后进行分离，得富烯烃气体、富烯烃油品和水；

8、将所述富烯烃气体经压缩后与所述富烯烃油品混合，随后再与回炼燃料气、回炼液化气或回炼汽油中的一种或多种混合后送入煤油馏分反应器，在第二分子筛催化剂的催化作用下得反应油气，将所得反应油气送入气液分离器中，得液体油品、燃料气、液化气；

9、将所述液体油品送入分馏塔中，得汽油馏分、煤油馏分、柴油馏分；

10、将所述煤油馏分送入加氢精制装置进行处理，得得航空煤油。

11、作为本发明技术方案的进一步优选，第一分子筛催化剂选自zsm-5分子筛、y型分子筛、sapo-34分子筛中的一种或多种。

12、作为本发明技术方案的更进一步的优选，第一分子筛催化剂为zsm-5分子筛时，硅铝比大于150。

13、作为本发明技术方案的更进一步的优选，第一分子筛催化剂为zsm-5分子筛时，硅铝比大于250。

14、作为本发明技术方案的进一步优选，甲醇脱水反应器为固定床反应器、移动床反应器、流化床反应器中的一种。

15、作为本发明技术方案的进一步优选，第一分子筛催化剂的催化作用条件为：反应温度450～550℃，反应压力为0.05～0.5mpa，甲醇进料空速为0.5～10h-1。

16、作为本发明技术方案的更进一步的优选，第一分子筛催化剂的催化作用条件为：反应温度470～520℃，反应压力为0.1～0.3mpa，甲醇进料空速为1～3h-1。

17、作为本发明技术方案的进一步优选，第二分子筛催化剂为zsm-5分子筛催化剂，硅铝比为25～120。

18、作为本发明技术方案的更进一步的优选，第二分子筛催化剂的硅铝比为38～90。

19、作为本发明技术方案的进一步优选，第二分子筛催化剂的催化作用条件为：反应温度150～350℃，反应压力为3～10mpa，进料空速为0.5～3h-1。

20、作为本发明技术方案的更进一步的优选，第二分子筛催化剂的催化作用条件为：反应温度200～300℃，反应压力为3.5～5.5mpa，进料空速为1～2h-1。

21、作为本发明技术方案的进一步优选，加氢精制的条件为：反应温度250～400℃，反应压力为3～8mpa，进料空速为0.5～3h-1，氢油体积比为400～1000。

22、作为本发明技术方案的更进一步的优选，加氢精制的条件为：反应温度300～350℃，反应压力为3.5～5.5mpa，进料空速为1～2h-1，氢油体积比为600～800。

23、作为本发明技术方案的进一步优选，回炼燃料气来自所述燃料气，所述回炼液化气来自所述液化气，所述回炼汽油来自所述汽油馏分。

24、作为本发明技术方案的进一步优选，回炼燃料气、回炼液化气和回炼汽油的回炼总比为0.3～1.5。

25、第二方面，本发明还提供实施上述方法的装置，包括甲醇脱水反应器、三相分离器、煤油馏分反应器、气液分离器、分馏塔、加氢精制反应器；所述甲醇脱水反应器通过管道与三相分离器连通，所述三相分离器顶部和中部均通过管道与所述煤油馏分反应器的顶部连通，所述煤油馏分反应器的底部通过管道与气液分离器连通，所述气液分离器的底部通过管道与所述分馏塔连通，所述分馏塔通过管道与所述加氢精制反应器连通。

26、作为本发明技术方案的进一步优选，所述气液分离器的顶部和侧壁还通过管道与所述煤油馏分反应器的顶部连通。

27、作为本发明技术方案的进一步优选，所述分馏塔的顶部还通过管道与所述煤油馏分反应器的顶部连通。

28、同时，本发明还要求保护上述装置在甲醇生产航空煤油中的应用。

29、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

30、(1)本发明提供的甲醇生产航空煤油的方法，能够实现甲醇生产航空煤油的目的，开拓了煤油生产过程的新途径。

31、(2)本发明提供的甲醇生产航空煤油的方法，工艺过程中甲醇脱水最大化生产烯烃工艺流程短，通过三相分离器简单分离后即可为烯烃齐聚、烷基化等提高原料。

32、(3)本发明提供的甲醇生产航空煤油的方法，通过气体和汽油的回炼，可以最大化生产煤油馏分，煤油馏分通过加氢精制即可得到航空煤油。

33、(4)本发明工艺过程流程紧凑，能够有效实现节能减排。

34、总之，本发明提供的以甲醇为原料生产航空煤油的工艺方法简单，所得航空煤油收率较高，油品品质好，具有较广的应用前景。