專利名稱：含高芳烴的甲醇合成油分離提純裝置及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及精餾技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及含高芳烴的甲醇合成油分離提純裝置及工藝。

背景技術(shù)：
我國褐煤儲藏量很多，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的褐煤資源量為1291.32億噸，約占我國煤炭保有資源量的12.7％，由于褐煤的碳含量和放熱量較低、燃燒時煙霧大，其應(yīng)用僅限于火力發(fā)電廠和民用等。甲醇制汽油技術(shù)通常以煤或天然氣作原料生產(chǎn)合成氣，再用合成氣制甲醇，最后將粗甲醇轉(zhuǎn)化為高辛烷值汽油。褐煤由于氫含量相對高，比其他煤種更容易液化，從這一特點出發(fā)制合成氣、甲醇、最后制得汽油更具有吸引力，開發(fā)潛力巨大。
然而，由于褐煤的特殊性以及現(xiàn)有甲醇合成技術(shù)等的不適應(yīng)性，制得的甲醇通過反應(yīng)得到的“油”中通常芳烴含量過高，其中又以均四甲苯所占百分比較大，嚴(yán)重影響了汽油質(zhì)量，最終導(dǎo)致合成油的品質(zhì)達(dá)不到車用汽油國家標(biāo)準(zhǔn)。目前，尚未見關(guān)于高芳烴含量的甲醇合成油的處理工藝及裝置。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是為芳烴含量高的甲醇合成油提供一種分離提純工藝及裝置。此甲醇合成油中芳烴含量占60％～70％，均四甲苯占10％～15％，對間二甲苯占7％～8％、偏三甲苯占15％～20％。本發(fā)明采用五塔切割-結(jié)晶的分離工藝，提純后獲得符合國家汽油標(biāo)準(zhǔn)油品，同時得到具有高附加值的精細(xì)化工原料偏三甲苯、對間二甲苯和均四甲苯，獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明的技術(shù)如下 一種含高芳烴的甲醇合成油分離提純裝置，包括脫輕塔(1)、對間二甲苯預(yù)分塔(2)、偏三甲苯預(yù)分塔(3)、對間二甲苯精制塔(4)、偏三甲苯精制塔(5)、結(jié)晶器(47)和混合器(50)；其特征是脫輕塔(1)、對間二甲苯預(yù)分塔(2)、偏三甲苯預(yù)分塔(3)、對間二甲苯精制塔(4)和偏三甲苯精制塔(5)五塔的塔頂均設(shè)置冷凝器，塔底均設(shè)置再沸器；脫輕塔(1)中部設(shè)有進(jìn)料口，脫輕塔(1)、對間二甲苯預(yù)分塔(2)、偏三甲苯預(yù)分塔(3)和偏三甲苯精致塔(5)采用四塔串聯(lián)連接，前一精餾塔的塔底油品與下一精餾塔中部相連；偏三甲苯精制塔(5)塔底與結(jié)晶器(47)相連；對間二甲苯預(yù)分塔(2)塔頂與對間二甲苯精制塔(4)中部相連；脫輕塔(1)塔頂、對間二甲苯精制塔(4)塔頂、偏三甲苯預(yù)分塔(3)塔頂和結(jié)晶器(47)母液出口均與混合器(50)相連。
采用本發(fā)明的裝置制備含高芳烴的甲醇合成油分離提純工藝，采用五塔切割結(jié)晶工藝技術(shù)，其特征是甲醇合成油原料進(jìn)入脫輕塔(1)中進(jìn)行脫除部分輕組分，脫輕后的油品(22)進(jìn)入對間二甲苯預(yù)分塔(2)進(jìn)行粗分離，塔頂?shù)玫綕舛容^高的對間二甲苯，對間二甲苯濃溶液再進(jìn)入對間二甲苯精制塔(4)進(jìn)行對間二甲苯的提純，對間二甲苯精制塔(4)的塔底得到高純度的對間二甲苯；對間二甲苯預(yù)分塔塔底油品(8)進(jìn)入偏三甲苯預(yù)分塔(3)進(jìn)行輕芳烴的脫除，塔底油品進(jìn)入偏三甲苯精制塔(5)進(jìn)行偏三甲苯的提純，塔頂?shù)玫礁呒兌鹊钠妆?，塔底得到含量約為50％的均四甲苯富集液(41)；均四甲苯富集液(41)進(jìn)入結(jié)晶器(47)，通過冷卻結(jié)晶得到高純度的均四甲苯(48，脫輕塔(1)塔頂油品、對間二甲苯塔精制塔(3)塔頂油品、偏三甲苯預(yù)分塔(3)塔頂油品以及結(jié)晶器(41)母液出口油品四股混合獲得合格的汽油產(chǎn)品。
含高芳烴的甲醇合成油分離提純工藝中，脫輕塔塔頂壓力控制在80KPa～150Kpa，塔頂溫度控制在10℃～30℃，理論板數(shù)為70～100，回流比為2～3；對間二甲苯預(yù)分塔塔頂壓力控制在30KPa～50KPa，塔頂溫度控制在90℃～100℃，理論板數(shù)為90～100，回流比為10～15；偏三甲苯預(yù)分塔壓力控制在30KPa～50KPa，塔頂溫度控制在100℃～150℃，理論板數(shù)為100～150，回流比為10～20；對間二甲苯精制塔塔頂壓力控制在30KPa～80KPa，塔頂溫度控制在80℃～130℃，理論板數(shù)為110～150，回流比為20～60；偏三甲苯精制塔壓力控制在30KPa～50KPa，塔頂溫度控制在100℃～150℃，理論板數(shù)為120～140，回流比為10～15；結(jié)晶器結(jié)晶溫度為50℃～-5℃。
本發(fā)明提出了一種芳烴含量在60％～70％之間的甲醇合成油分離提純制得合格汽油并副產(chǎn)精細(xì)化工原料的工藝和裝置，得到的高純度對間二甲苯、偏三甲苯純度在95％以上，均四甲苯純度在99.5％以上。
本發(fā)明工藝中除了對間二甲苯精制塔塔底得到對間二甲苯、偏三甲苯精制塔塔頂?shù)玫狡妆胶徒Y(jié)晶器得到均四甲苯外，其他油品包括脫輕塔的塔頂油品、對間二甲苯精制塔的塔頂油品、偏三甲苯預(yù)分塔的塔頂油品以及結(jié)晶器回流母液混合得到符合國家標(biāo)準(zhǔn)的汽油。
本發(fā)明的優(yōu)點是在分離提純高芳烴含量的甲醇合成油時，既獲得了合格汽油產(chǎn)品，又得到了附加值高的高純度對間二甲苯、偏三甲苯和均四甲苯。
本發(fā)明提供了一種針對高芳烴含量的甲醇合成油合理分離提純工藝及設(shè)備，在富產(chǎn)汽油的的同時得到高純度對間二甲苯、偏三甲苯和均四甲苯，大大提升了甲醇合成油下游油品品質(zhì)，拓寬我國豐富的褐煤資源開發(fā)利用市場，顯著提高經(jīng)濟(jì)效益。



圖1是甲醇合成油分離提純工藝流程示意圖。

具體實施例方式 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所提供的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
本發(fā)明的系統(tǒng)如下 甲醇合成油原料(16)進(jìn)入脫輕塔(1)進(jìn)行脫輕，脫輕塔塔底油品(20)一部分經(jīng)脫輕塔塔底再沸器(6)加熱形成再沸蒸汽返回脫輕塔(1)，一部分油品(22)進(jìn)入對間二甲苯預(yù)分塔(2)進(jìn)行對間二甲苯的預(yù)分，脫輕塔塔頂油品(17)經(jīng)脫輕塔塔頂冷凝器(10)冷凝后一部分油品(18)回流到脫輕塔(1)，另一部分(19)進(jìn)入結(jié)晶器(50)；對間二甲苯預(yù)分塔塔頂油品(23)經(jīng)對間二甲苯預(yù)分塔塔頂冷凝器(11)后一部分進(jìn)入對間二甲苯精制塔(4)進(jìn)行對間二甲苯的提純，對間二甲苯精制塔塔頂油品(44)經(jīng)對間二甲苯精制塔塔頂冷凝器(15)后一部分油品返回對間二甲苯精制塔(4)，另一部分油品(46)進(jìn)入混合器(50)，對間二甲苯精制塔塔底油品(43)一部分經(jīng)對間二甲苯精制塔塔底再沸器(14)加熱形成再沸蒸汽后返回對間二甲苯精制塔(4)，另一部分油品(32)為得到的高純度對間二甲苯；對間二甲苯預(yù)分塔塔底油品(26)一部分經(jīng)對間二甲苯預(yù)分塔塔底再沸器(7)返回對間二甲苯預(yù)分塔(2)，另一部分油品(28)進(jìn)入偏三甲苯預(yù)分塔(3)進(jìn)行輕芳烴的脫除，偏三甲苯預(yù)分塔塔頂油品(29)一部分經(jīng)偏三甲苯預(yù)分塔塔頂再沸器(12)加熱形成再沸蒸汽后返回偏三甲苯預(yù)分塔(3)，另一部分油品(31)進(jìn)入混合器(50)，偏三甲苯預(yù)分塔塔底油品(35)一部分經(jīng)偏三甲苯預(yù)分塔塔底再沸器(8)加熱形成再沸蒸汽后返回偏三甲苯預(yù)分塔(3)，另一部分油品(34)進(jìn)入偏三甲苯精制塔(5)進(jìn)行偏三甲苯的提純，偏三甲苯精制塔塔頂油品(36)經(jīng)偏三甲苯精制塔塔頂冷凝器(13)冷凝后一部分返回偏三甲苯精制塔(5)，另一部分油品(38)得到較高純度的偏三甲苯油品，偏三甲苯精制塔塔底油品(40)一部分經(jīng)偏三甲苯精制塔塔底再沸器(9)返回偏三甲苯精制塔(5)，另一部分得到均四甲苯富集液(41)；均四甲苯富集液(41)從結(jié)晶器(47)的上部進(jìn)入，結(jié)晶器底部得到高純度均四甲苯，結(jié)晶后母液(49)進(jìn)入混合器(50)；脫輕塔塔頂油品(19)、對間二甲苯塔頂油品(46)、偏三甲苯預(yù)分塔塔頂油品(31)以及結(jié)晶器母液(49)在混合器(47)中混合，即得到合格汽油產(chǎn)品(51)。
脫輕塔塔頂壓力控制在80KPa～150KPa，塔頂溫度控制在10℃～30℃，理論板數(shù)為70～100，回流比為2～3；對間二甲苯預(yù)分塔塔頂壓力控制在30KPa～50KPa，塔頂溫度控制在90℃～100℃，理論板數(shù)為90～100，回流比為10～15；偏三甲苯預(yù)分塔壓力控制在30KPa～50KPa，塔頂溫度控制在100℃～150℃，理論板數(shù)為100～150，回流比為10～20；對間二甲苯精制塔塔頂壓力控制在30KPa～80KPa，塔頂溫度控制在80℃～130℃，理論板數(shù)為110～150，回流比為20～60，塔頂?shù)玫降膶﹂g二甲苯純度在95％以上；偏三甲苯精制塔壓力控制在30KPa～50KPa，塔頂溫度控制在100℃～150℃，理論板數(shù)為120～140，回流比為10～15，塔頂?shù)玫降钠妆郊兌仍?0.0％以上；結(jié)晶器結(jié)晶溫度為50℃～-5℃，結(jié)晶產(chǎn)品濃度在99.0％以上。
典型實例效果如下 實施例1 脫輕塔(1)壓力控制在150KPa，塔頂溫度控制在10.3℃，理論板數(shù)為87，回流比為3；對間二甲苯預(yù)分塔(2)壓力控制在30KPa，塔頂溫度控制在97.8℃，理論板數(shù)為92，回流比為12；偏三甲苯預(yù)分塔(3)壓力控制在30KPa，塔頂溫度控制在111.6℃，理論板數(shù)為122，回流比為15；對間二甲苯精制塔(4)壓力控制在30KPa，塔頂溫度控制在97.63℃，理論板數(shù)為137，回流比為36；偏三甲苯精制塔(5)壓力控制在30KPa，塔頂溫度控制在126.9℃，理論板數(shù)為122，回流比為10，結(jié)晶器(47)的結(jié)晶溫度為20℃。
甲醇合成油的處理量為25萬噸/年，每年工作按照8000小時計算 實施實例2 脫輕塔(1)壓力控制在80KPa，塔頂溫度控制在13.2℃，理論板數(shù)為70，回流比為2；對間二甲苯預(yù)分塔(2)壓力控制在50KPa，塔頂溫度控制在90.3℃，理論板數(shù)為90，回流比為10；偏三甲苯預(yù)分塔(3)壓力控制在40KPa，塔頂溫度控制在118℃，理論板數(shù)為130，回流比為13；對間二甲苯精制塔(4)壓力控制在50KPa，塔頂溫度控制在110℃，理論板數(shù)為140，回流比為34；偏三甲苯精制塔(5)壓力控制在50KPa，塔頂溫度控制在130℃，理論板數(shù)為132，回流比為12；結(jié)晶器(47)的結(jié)晶溫度為10℃。
甲醇合成油的處理量為10萬噸/年，每年工作按照8000小時計算 實施實例3 脫輕塔(1)壓力控制在100KPa，塔頂溫度控制在10.4℃，理論板數(shù)為100，回流比為3；對間二甲苯預(yù)分塔(2)壓力控制在50KPa，塔頂溫度控制在113.5℃，理論板數(shù)為100，回流比為12；偏三甲苯預(yù)分塔(3)壓力控制在50KPa，塔頂溫度控制在127.8℃，理論板數(shù)為140，回流比為13；對間二甲苯精制塔(4)壓力控制在80KPa，塔頂溫度控制在128.5℃，理論板數(shù)為150，回流比為40；偏三甲苯精制塔(5)壓力控制在40KPa，塔頂溫度控制在136℃，理論板數(shù)為140，回流比為15；結(jié)晶器(47)的結(jié)晶溫度為-5℃。
甲醇合成油的處理量為5萬噸/年，每年工作按照8000小時計算 本發(fā)明提出的含高芳烴的甲醇合成油分離提純裝置及工藝，已通過實施例進(jìn)行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本發(fā)明的內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的系統(tǒng)和方法進(jìn)行改動或適當(dāng)變更與組合，來實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明的精神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1.一種含高芳烴的甲醇合成油分離提純裝置，包括脫輕塔(1)、對間二甲苯預(yù)分塔(2)、偏三甲苯預(yù)分塔(3)、對間二甲苯精制塔(4)、偏三甲苯精制塔(5)、結(jié)晶器(47)和混合器(50)；其特征是脫輕塔(1)、對間二甲苯預(yù)分塔(2)、偏三甲苯預(yù)分塔(3)、對間二甲苯精制塔(4)和偏三甲苯精制塔(5)五塔的塔頂均設(shè)置冷凝器，塔底均設(shè)置再沸器；脫輕塔(1)中部設(shè)有進(jìn)料口，脫輕塔(1)、對間二甲苯預(yù)分塔(2)、偏三甲苯預(yù)分塔(3)和偏三甲苯精致塔(5)采用四塔串聯(lián)連接，前一精餾塔的塔底油品與下一精餾塔中部相連；偏三甲苯精制塔(5)塔底與結(jié)晶器(47)相連；對間二甲苯預(yù)分塔(2)塔頂與對間二甲苯精制塔(4)中部相連；脫輕塔(1)塔頂、對間二甲苯精制塔(4)塔頂、偏三甲苯預(yù)分塔(3)塔頂和結(jié)晶器(47)母液出口均與混合器(50)相連。
2.一種含高芳烴的甲醇合成油分離提純工藝，采用五塔切割結(jié)晶工藝技術(shù)，其特征是甲醇合成油原料進(jìn)入脫輕塔(1)中進(jìn)行脫除部分輕組分，脫輕后的油品(22)進(jìn)入對間二甲苯預(yù)分塔(2)進(jìn)行粗分離，塔頂?shù)玫綕舛容^高的對間二甲苯，對間二甲苯濃溶液再進(jìn)入對間二甲苯精制塔(4)進(jìn)行對間二甲苯的提純，對間二甲苯精制塔(4)的塔底得到高純度的對間二甲苯；對間二甲苯預(yù)分塔塔底油品(8)進(jìn)入偏三甲苯預(yù)分塔(3)進(jìn)行輕芳烴的脫除，塔底油品進(jìn)入偏三甲苯精制塔(5)進(jìn)行偏三甲苯的提純，塔頂?shù)玫礁呒兌鹊钠妆剑椎玫胶考s為50％的均四甲苯富集液(41)；均四甲苯富集液(41)進(jìn)入結(jié)晶器(47)，通過冷卻結(jié)晶得到高純度的均四甲苯(48，脫輕塔(1)塔頂油品、對間二甲苯塔精制塔(3)塔頂油品、偏三甲苯預(yù)分塔(3)塔頂油品以及結(jié)晶器(41)母液出口油品四股混合獲得合格的汽油產(chǎn)品。
3.如權(quán)利要求2所述的含高芳烴的甲醇合成油分離提純工藝，其特征是脫輕塔塔頂壓力控制在80KPa～150Kpa，塔頂溫度控制在10℃～30℃，理論板數(shù)為70～100，回流比為2～3；對間二甲苯預(yù)分塔塔頂壓力控制在30KPa～50KPa，塔頂溫度控制在90℃～100℃，理論板數(shù)為90～100，回流比為10～15；偏三甲苯預(yù)分塔壓力控制在30KPa～50KPa，塔頂溫度控制在100℃～150℃，理論板數(shù)為100～150，回流比為10～20；對間二甲苯精制塔塔頂壓力控制在30KPa～80KPa，塔頂溫度控制在80℃～130℃，理論板數(shù)為110～150，回流比為20～60；偏三甲苯精制塔壓力控制在30KPa～50KPa，塔頂溫度控制在100℃～150℃，理論板數(shù)為120～140，回流比為10～15；結(jié)晶器結(jié)晶溫度為50℃～-5℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及含高芳烴的甲醇合成油分離提純裝置及工藝。甲醇合成油經(jīng)過脫輕塔脫除輕組分，脫輕塔塔底的重組分進(jìn)入對間二甲苯預(yù)分塔分離出濃度較高的對間二甲苯，再進(jìn)入對間二甲苯精制塔進(jìn)行對間二甲苯的提純；對間二甲苯預(yù)分塔底重組分進(jìn)入偏三甲苯預(yù)分塔，從塔底分離出較高濃度的偏三甲苯，再進(jìn)入偏三甲苯精制塔得到高純度的偏三甲苯，塔底得到的均四甲苯富集液進(jìn)入結(jié)晶器進(jìn)行結(jié)晶提純，得到高純度均四甲苯；塔體其他的流股油品與結(jié)晶器返回母液混合制得合格汽油。本發(fā)明的優(yōu)點是對高芳烴含量的甲醇合成油提供一種分離提純工藝及裝置，在富產(chǎn)汽油產(chǎn)品的基礎(chǔ)上得到高附加值的對間二甲苯、偏三甲苯和均四甲苯。
文檔編號C10G53/00GK101768467SQ20101010114
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者張敏革, 王磊, 丁輝, 劉志云, 李鑫鋼, 隋紅, 段紅, 張艷華, 李洪, 羅銘芳, 王哲, 陳娟娟 申請人:天津大學(xué), 云南解化清潔能源開發(fā)有限公司