[发明专利]多元催化法甲醇制高辛烷值高清洁汽油的工艺

权利要求书

1.一种多元催化法甲醇制高辛烷值高清洁汽油的工艺，其特征在于该工艺是以甲醇与水为原料，在催化剂作用下于反应器中产生汽油和轻质烃；轻质烃在另一反应器中继续进行催化反应选择性叠合生产汽油并将异丁烯和异戊烯浓缩；浓缩后的异丁烯和异戊烯在第三反应器中与甲醇进行催化反应生成MTBE、TAME；剩余烃类组分在第四反应器中进一步催化反应生成汽油。

2.一种多元催化法甲醇制高辛烷值高清洁汽油的工艺，其特征在于包括以下的步骤：

1）至少包括第一反应器，第二反应器，第三反应器和第四反应器，每个反应器装入对应进行催化反应的催化剂，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一个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； 

2）第一反应器、第二反应器和第四反应器分别连接换热器，三个反应器之间热集成；四个反应器有三个都是强放热反应，第三个反应器中进行醚化反应是微放热反应，从第一反应器到第三反应器有反应温度梯度，利用反应热以提高原料温度和第四个反应器中烃类的反应温度；

3）为了迅速将第一反应器和第四反应器内的反应热带出反应器，第四反应器的反应产物中的部分气体用压缩机打入第一反应器做为循环气；

其反应过程如下：

按计量比例将甲醇与水混合，在催化剂作用下在第一反应器内产生汽油和轻质烃；第二反应器将轻质烃选择性叠合生产汽油并浓缩异丁烯和异戊烯；第三反应器将异丁烯和异戊烯与甲醇反应生成MTBE、TAME；第四反应器将剩余烃类组分进一步催化反应生成汽油。

3. 根据权利要求2所述的工艺，其特征在于第一反应器的反应温度为300-500℃；第二反应器的反应温度为260-420℃；第三反应器的反应温度为60-200℃；第四反应器的反应温度为300-400℃，第三反应器反应后剩余的烃类换热到300-400℃进入第四反应器反应。

4. 根据权利要求2所述的工艺，其特征在于所述的第一反应器装入的催化剂是以ZSM-5分子筛催化剂和纳米氧化铝，纳米氧化铝约占催化剂总质量的5～40%。

5. 根据权利要求2所述的工艺，其特征在于所述的第二反应器装入的催化剂是申请号为CN201110200416.4的由天津市福生染料厂生产的用于C4烯烃制备清洁汽油的催化剂。

6. 根据权利要求2所述的工艺，其特征在于所述的第三反应器装入的催化剂是申请号为CN201310079578.6的由天津市南天新材料研究中心有限公司生产的合成甲基叔丁基醚和甲基异戊基醚的催化剂。

7. 根据权利要求2所述的工艺，其特征在于所述的第四反应器装入的催化剂是ZSM-5分子筛催化剂和BETA分子筛催化剂的混合催化剂，ZSM-5分子筛催化剂和BETA分子筛催化剂的质量比为：10：1-15。

8. 根据权利要求2所述的工艺，其特征在于所述的换热器分成高温换热区和低温换热区，甲醇经过第二反应器低温换热区换热后汽化升温到60-100℃，再经过第四反应器后换热升高温度，再经过第一反应器后的低温区换热升高温度，然后经过温度调节装置达到反应温度进入第一反应器进行反应，第三反应器后的烃类经过第二反应器后高温换热区换热升高温度再进入第一反应器后的高温区换热达到反应温度再进入第四反应器。

9. 根据权利要求2所述的工艺，其特征在于所述的第一反应器的催化剂床层控制300-500℃，甲醇与水的摩尔比为0.3-2：1，空速0.5-2h^-1。

10. 根据权利要求2所述的工艺，其特征在于所述的第二反应器的催化剂质量为第一反应器催化剂质量的0.5-2倍，反应温度260-420℃，常压。

11. 根据权利要求10所述的工艺，其特征在于所述的第二反应器中甲醇产生的油为甲醇碳氢数的50%以上，另一部分为碳五以下的烃类。

12. 根据权利要求10所述的工艺，其特征在于所述的碳五以下的烃类作为醚化原料，其中异丁烯浓度在15-30%，异戊烯浓度大于15%。