应用流化床工艺甲醇生产汽油的方法 【技术领域】
本发明涉及一种甲醇深加工工艺，具体地说涉及一种应用流化床工艺甲醇生产汽油的方法。
背景技术
目前，全球金融风暴正逐渐影响实体经济，国际油价受此影响掉头向下。但是从长期来看，由于石油资源的不可再生性和缺乏良好替代品，在刚性需求的支撑之下，将来油价还会上涨。MTG工艺在中国能否立足，取决于煤制甲醇是否过剩。一旦煤甲醇过剩，MTG就有可能成为甲醇的后继产业链。统计表明，2008年底，全国甲醇总产能逾2,700万吨，甲醇产量在1110万吨，表观消费量也在一千二百万吨左右的水平。不久我国甲醇装置的能力将大大超过市场需求，迫切需要大规模转化甲醇的下游技术。甲醇加入汽油不如MTG，后者对环保、发动机都没有影响，方便得多。因此，从甲醇出发制汽油的研究在国外越来越多，试验规模也越来越大，其中尤以Mobil公司开发成功的ZSM-5型合成沸石的甲醇制汽油(MTG)的方法最引人注目。现有的MTG工艺路线分为三条，即经典的固定床工艺，流化床工艺，多管式反应器工艺。我国的煤制油项目中的MTG过程主要靠引进国外的固定床工艺，而此工艺存在能耗高，流程复杂，投资大等缺点。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种工艺过程简单，能耗低，投资小的应用流化床工艺甲醇生产汽油的方法。
为实现上述目的，本发明提供的流化床工艺甲醇制汽油技术是将粗甲醇蒸气从流化床反应器的下部进入，与催化剂接触进行反应；反应后的部分催化剂以一定的移出量从反应器的上部连续或间断地移出，进行再生，然后由再生器以相同的移出量从反应器的下部进行补充，周而复始，循环进行。反应产物从流化床反应器的顶部流出，经过气固分离，得到的催化剂粉末重新进入流化床反应器，气体先进入冷却后，再进行气液分离，用气柜收集分离出来的轻烃气体，然后经压缩送入流化床反应器进行轻烃循环，分离出来的液体进行液体分离得到汽油和水。
所述的粗甲醇为国内生产的粗甲醇，粗甲醇中醇含量为78～96％，主要的杂质为水，其它杂质为二甲醚、低级醇、酯、酮、烷烃等(王汝祖，粟伯萱.甲醇与甲醛[J].1994(2)：1-6)。
所述的催化剂的移出与加入为连续式或间断式。
所述的催化剂的移出量为：催化剂重量装填量∶每分钟催化剂重量移出量＝100∶(1-8)。
所述的催化剂为改性ZSM-5分子筛催化剂，包括中科院山西煤化所生产的含锆ZSM-5分子筛(硅铝比＝75～90)，南开大学生产的ZSM-5分子筛(硅铝比＝25/38/50/80)，中石化研制的含Fe的ZSM-5分子筛(中国专利00133567)等。
所述的反应温度为300～450℃，压力为0.1～0.4MPa，重量空速为0.5～4h-1。
所述的催化剂的再生条件为：温度500～700℃；压力0.1～0.3MPa；再生气体为空气、O2、或O2与N2的混合气体，重量空速：1～20h-1，再生时间为2～10小时。
所述的O2与N2的混合气体为O2/N2＝0.5～20vol％。
为移走反应器的热量控制温度，在反应器中设置外或者内取热盘管。
所述的移热介质为水。
本发明的优点在于：
1、原料为粗甲醇，解决了目前甲醇过剩的问题。而且，对原料的纯度要求不高无需将粗甲醇中其它含氧化合物除去就可以用作MTG工艺的原料；
2、该技术具有催化剂可连续再生，无需备用反应器，催化剂性质恒定，汽油品质高(辛烷值RON 93+)，换热强度高，用水作为移热介质可产生蒸汽，无需循环气体冷却，减少循环量和换热系统，投资低等优点；
3、该工艺产物中烃类异构体增多，均四甲苯较低(质量分数不大于5％)，提高了汽油产品的辛烷值和品质；副产物价值高，因为该工艺产生的少量副产物是液化石油气和高热值燃料气。
4、与目前日益提高的成品汽油价格相比较可知，本技术具有较好地经济效益。
【附图说明】
图1为本发明的流化床甲醇制汽油工艺示意图。
【具体实施方式】
实施例1
粗甲醇经甲醇计量泵从甲醇储槽中打入预热器，在预热器中预热汽化后进入装有中科院山西煤化所生产的硅铝比＝80的含锆ZSM-5分子筛催化剂A的流化床反应器，反应器温度由程序控温仪控制为360℃，在压力为0.1MPa，空速为1.0h-1下和反应器内催化剂进行反应。催化剂以一定的速度从反应器中连续或间断地移出，然后由再生器以相同的速度进行补充，周而复始，循环进行。催化剂的再生条件为：温度500℃；压力0.1MPa；再生气体为空气与N2的混合气体，重量空速：3h-1，再生时间为2小时。反应产物从流化床反应器的顶部流出，经过气固分离，得到的催化剂粉末重新进入流化床反应器，气体先进入冷却后，再进行气液分离，用气柜收集分离出来的轻烃气体，然后经压缩送入流化床反应器进行轻烃循环，分离出来的液体进行液体分离得到汽油和水。
实施例2
粗甲醇经甲醇计量泵从甲醇储槽中打入预热器，在预热器中预热汽化后进入装有南开大学生产的硅铝比＝38的催化剂B的流化床反应器，反应器温度由程序控温仪控制为380℃，在压力为0.22MPa，空速为1.6h-1下和反应器内催化剂进行反应，其它同实施例1。催化剂的再生条件为：温度550℃；压力0.2MPa；再生气体为O2与N2的混合气体，重量空速：5h-1，再生时间为4小时。
实施例3
粗甲醇经甲醇计量泵按试验要求的量计量从甲醇储槽中打入预热器，在预热器中预热汽化后进入事先装好一定量南开大学生产的硅铝比＝50的催化剂C的流化床反应器，反应器温度由程序控温仪控制为400℃，在压力为0.28MPa，空速为2.0h-1下和反应器内催化剂进行反应，其它同实施例1。催化剂的再生条件为：温度600℃；压力0.2MPa；再生气体为O2与N2的混合气体，重量空速：10h-1，再生时间为4小时。
实施例4
粗甲醇经甲醇计量泵从甲醇储槽中打入预热器，在预热器中预热汽化后进入装有南开大学生产的硅铝比＝80催化剂D的流化床反应器，反应器温度由程序控温仪控制为400℃，在压力为0.28MPa，空速为2.0h-1下和反应器内催化剂进行反应，其它同实施例1。催化剂的再生条件为：温度600℃；压力0.2MPa；再生气体为O2与N2的混合气体，重量空速：15h-1，再生时间为4小时。
实施例5
粗甲醇经甲醇计量泵从甲醇储槽中打入预热器，在预热器中预热汽化后进入装有硅铝比＝80含Fe的ZSM-5分子筛催化剂E的流化床反应器，反应器温度由程序控温仪控制为420℃，在压力为0.35MPa，空速为2.5h-1下和反应器内催化剂进行反应，其它同实施例1。催化剂的再生条件为：温度550℃；压力0.25MPa；再生气体为空气与N2的混合气体，重量空速：10h-1，再生时间为8小时。