以石脑油与甲醇为原料制备高辛烷值高清洁汽油的工艺的制作方法_2

文档序号:9195609阅读:来源:国知局
、第三反应器12、循环压缩机9、混合器2、气体 贮罐8、压力贮罐16、第一换热器3、第二换热器11、第一加热炉1、第二加热炉4、第三加热 炉10、第一冷凝器15、第二冷凝器13和第一气液分离器7、第二气液分离器14。
[0029] 2)同第二反应器6反应产物经过第一换热器3换热并再经过第二加热炉4加热 到300°C -400°C的石脑油进入第一反应器5进行反应,反应产物与第一加热炉1加热后的 甲醇在混合器2中混合达到300°C -400°C进入第二反应器6。
[0030] 3)第二反应器6的反应产物经第一冷凝器15冷却并在第一气液分离7分离,得到 汽油A和气体,气体排到气体贮罐8,经循环压缩机9压缩后由压力贮罐16进入第二换热器 11,与第三反应器反应产物换热后用加热器10加热到350°C _450°C,进入第三反应器12。
[0031] 4)第三反应器12的反应产物经第二冷凝器13冷却进入第二气液分离器14,得到 汽油B和气体,其中将第三反应器12产生的气体进行循环,适当的时候由压力贮罐16放气 保持系统压力。
[0032] 5)汽油A和汽油B混合即为最终产品。
[0033] 第一反应器内装催化剂是Si02/A1203为25-50的NKF-5 (南开大学催化剂厂),经 过550°C水蒸气处理,α值在100-1000的催化剂。空速0.1-1 h'
[0034] 第二反应器内装的催化剂的主要成份是晶粒在200nm-2 μm、Si02/Al203彡400的 高硅ZSM-5分子筛和SAPO-Il分子筛的混合物,其中SAPO-Il的含量在0. 1%-50%。反应温 度300°C-400°C,最佳350°C-380°C,甲醇空速0.1-2 h-1,甲醇与石脑油之比为I :0.8-1 : 0. 1(体积比)。
[0035] 第三反应器是混床装的烷基化催化剂NDC-9 (天津市福生染料厂)和芳构化催化 剂NDC-4(天津市福生染料厂),装填比例1 :1,比例和装添方式是保证汽油质量的关键。反 应温度控制在300 °C -400 °C反应压力0· IMPa -IMPa。
[0036] 芳构化催化剂为ZSM-5条状分子筛,含2%_3%Zn0、0. l%-0. 5%Ni0, α值为100-500, 强度 80N/cm ;烷基化催化剂为 Si02/Al203=80 的 ZSM-5 分子筛,含 2%-5%Mg20、0. 1-0. 5%Ρ205。
[0037] 第一反应器内的反应可以使石脑油的辛烷值由70左右提至接近85。
[0038] 第二反应器内的吸热反应以及放热反应同时进行,反应器内热量基本定衡定,较 少的温度控制手段就能控制好温度,因此,大大减少甲醇制烯烃和轻烃水蒸气的加入量,甚 至减少到零。
[0039] 第二反应器内石脑油的加入使甲醇的产品内扩散加快,触剂时间减少,同时温度 降低减少结炭,使催化剂单程寿命增加。
[0040] 每个反应器装入对应催化反应的催化剂,所述催化剂装在反应器中部恒温区内构 成催化剂床层,该催化剂床层温度有指示仪表指示床层温度,反应器中的其它部分充填填 料;每个反应器包括三个PID控制仪控制反应器中的温度; 每个反应器均为电加热,外层有保温层,并且连接PID,反应器的催化剂床层安装温度 指示仪;所述反应器中包括填料层和催化剂床层,催化剂床层位于反应器的中部,催化剂床 层的上下为填料层,所述的填料为通用的填料。
[0041] 所述的甲醇和石脑油混合制汽油的工艺可以去掉第一反应器,使用辛烷值85的 石脑油与甲醇反应。
[0042] 装置去掉第一反应器,石脑油与第二反应器产品换热后,进入第一加热炉使石脑 油与加热后的甲醇混合温度到300°C _400°C,直接进入第二反应器进行反应。
[0043] 第一反应器、第二反应器、第三反应器所使用的催化剂可以再生,在300°C下通入 2%氧气浓度的氮气空气混合气体,空速多4001Γ 1,逐渐提高温度以及氧气浓度,直至再生尾 气中检测不出CO2。
[0044] 应用实施例 实施例1 制备第一反应器催化剂,催化剂用SiO2Al2O3为38的NKF-5分子筛成型焙烧,用水蒸气 处理α值=200。将制备好的催化剂放到第一反应器中,反应温度321°C,原料比重0.648, R〇N(辛烷值)70,空速0. 25,产物油比重0. 68g/ml,R0N84. 5,产气体--干气(碳1和碳 2) 2%、C3-C4气体含 19. 25%。
[0045] 实施例2 将制备好的催化剂放到第二反应器中,催化剂主要成分是Si02/A1203=480,晶粒 ~ 400nm高硅ZSM-5与SAP0-11分子筛,混合比例为85 :15,反应温度370°C ±3,空速 0. 51Γ1,纯甲醇反应了 192小时,甲醇转化率大于99. 6%,甲醇的碳氢数转化汽油为50. 81%, 汽油的辛烷值为94,其余为气体,占49. 19%,其中甲烷0. 56%,乙烯乙烷4. 57%,其余为液化 气,44. 06%的C3以上液化石油气,其中烯烃占21%,占液化气中47. 74%,甲醇产生的汽油的 辛烷值为94。
[0046] 实施例3 同实例二将制备好的催化剂放到第二反应器中,高硅ZSM-5分子筛含量68%,SAP0-11 分子筛12%,拟薄水铝20%做为粘和剂,催化剂量的具体物化性质如下:
反应物中甲醇与石脑油配比10 :5,空速0. 74,反应温度370°C -380°C,反应后反应产 物由冷却器冷却,经气液分离器分离出反应产物油和气体。计算时为简单计算:甲醇的碳 氢数转汽油51. 6%,转气体48. 4%,气体中的烯烃一部分进行烷基化反应,余下气体中甲烷 0. 705%,乙烷加乙烯3. 72%,43. 98%为C3以上液化石油气,其中烯烃占25. 92%,占液化气的 58. 94%。产出的油测得辛烷值为93。
[0047] 实施例4 按实例3,第二反应器反应后的气体进入第三反应器,反应器内按比例1 :1装烷基化 催化剂NDC-9 (天津市福生染料厂)和芳构化催化剂NDC-4 (天津市福生染料厂),所说催 化剂性质如下:芳构化催化剂为条状,含2%_3%Zn0、0. l%-0. 5%Ni0,α值为100-500,强度 80N/cm ;烷基化催化剂为 Si02/Al203=80 的 ZSM-5 分子筛,含 2%-5%Mg20、0. 1-0. 5%Ρ205。气 体不循环,空速0. 3-1,气体单程转油的转化率85%,产生的油辛烷值96,反应后气体成份 甲烷3. 27%,乙烷和乙烯5. 58%,丙烷16. 00%,丙烯8. 44%,异丁烷30. 49%,丁烷9. 49%,丁烯 1. 26%,异丁烯 6. 50%。2- 丁烯(顺)2. 79%,2- 丁烯(反)3. 17%,新戊烷 13. 85%。
[0048] 实施例5 去掉第一反应器,第二反应器按实例3,第三反应器装芳构化催化剂50%和烷基化催化 剂50%,按照工艺流程中气体循环运转,石脑油按100%没有消耗计算,甲醇转化油和气体, 甲醇的碳氢数90. 8%转化为油,油品质量辛烷值95. 5,循环气体的成分从第三反应器出口 气液分离后进压缩机处取样分析:甲烷8. 58%,乙烷5. 78%,丙烷52. 4%,丙烯7. 46%,异丁烷 12. 40%,丁烷6. 13%,异丁烯2. 32%,2- 丁烯(顺反)1. 48%,新戊烷3. 43%。运转时,气体放出 量为甲醇碳氢数的9. 2%,放出气体为C3 6. 72%,C40. 92%,其中干气1. 56%。
[0049] 混合后汽油抽样检测: I 5:5 丨 》.C 7S6 Ml: TJO- I ++fHil. 丨 *M..4ROW.. I I I I I i i I : ?π· : 39,e.C. I §0%. I mjx: Il % IJmS. I ^:-H---Γ-^- i : 10-M. I W.rc- I ??. ; 149JCI ?0Γ5?· | 10.4%· I 1- ? I · ? I i 2CJ%- I S8.6C- i Bm- ! MrUC- :: iMYCil-1 40,(W%- i S ?i:* t丨丨丨丨丨丨丨丨丨...........................................""""""'-------丨f丨丨----丨---
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