[发明专利]一种轻汽油醚化系统及其轻汽油醚化工艺方法

说明书

本专利申请提供了一种轻汽油醚化系统及其轻汽油醚化工艺方法。轻汽油醚化系统的组成包括甲醇原料罐、轻汽油原料罐、静态混合器、固定床反应器和催化精馏塔，催化精馏塔内上、中、下分别为精馏段、反应段和提馏段，由反应段中部引出连通至催化精馏塔进料口设有第一气相物料抽出管，由提馏段中部引出连通至催化精馏塔的反应段中部设有第二气相物料抽出管。基于所述该系统的轻汽油醚化工艺方法中，反应段和提馏段的气相物料抽出率均为30%～60%。本技术方案大大提高了可醚化碳五和可醚化碳六的转化率，还具有工艺方法简单、易实现、分离工序简化、醚化生产效率高的技术优点，大大降低了生产运行成本。

技术领域

本专利申请涉及清洁汽油化工生产系统，尤其涉及的是轻汽油醚化系统装置。

背景技术

清洁汽油的发展趋势是低硫、低芳烃、低烯烃和较高的辛烷值。各国对汽油中的硫含量和烯烃含量也提出了更为严格的限制要求。目前的轻汽油醚化工艺方法主要有固定床醚化工艺和催化蒸馏醚化工艺，其中的催化蒸馏醚化工艺是预反应与催化精馏串联的生产工艺流程，但普遍存在醚化反应转化率低的技术问题。

专利CN107022375A公开一种轻汽油醚化系统和轻汽油醚化工艺，其系统组成主要有轻汽油原料罐、第一醚化反应器、精馏塔及其重沸器、催化塔、第二醚化反应器、萃取塔及甲醇回收塔，其叔戊烯转化率为93%以上。现有技术中，可醚化碳六的转化率只有40%左右。

发明内容

本专利申请的发明目的在于提高异构烯烃转化率，同时简化轻汽油醚化工艺流程和其系统装置，提供一种轻汽油醚化系统及其醚化工艺方法。

本专利申请提供的轻汽油醚化系统技术方案，其主要技术内容是：一种轻汽油醚化系统，系统组成包括甲醇原料罐、轻汽油原料罐、静态混合器、固定床反应器和催化精馏塔，甲醇原料罐和轻汽油原料罐分别经各自原料管道及管道上连接的计量泵连接至静态混合器，静态混合器、固定床反应器和催化精馏塔之间依次由管道串联连接，其中，催化精馏塔内上、中、下分别为精馏段、反应段和提馏段，塔顶和塔底分别连接产物输送管道，由反应段中部引出设有第一气相物料抽出管，该第一气相物料抽出管经第一冷凝器连通至催化精馏塔进料口，由提馏段中部引出设有第二气相物料抽出管，该第二气相物料抽出管经第二冷凝器连通至催化精馏塔的反应段中部。

本专利申请还提供了一种基于所述的轻汽油醚化系统的轻汽油醚化工艺方法，其方法是：甲醇和轻汽油混合后于固定床反应器内在固体催化剂催化作用下，温度为50～90℃、空速为0.5～1.0h-1、运行压力为0.3～0.5MPa，醚化反应，其液相产物输送至催化精馏塔，催化精馏塔塔顶的温度为60～70℃、运行压力为0.3～0.4MPa、塔的回流比为0.5～1.0，反应段的气相物料抽出率为30%～60%，提馏段的气相物料抽出率气相抽出率为30%～60%。

在上述的轻汽油醚化工艺方法技术方案中，固定床反应器和催化精馏塔中填装的固体催化剂为强酸型聚苯乙烯树脂催化剂、杂多酸催化剂或分子筛催化剂中任意之一。

其优选项，所述的固体催化剂为磺酸系列大孔阳离子交换树脂催化剂。

本专利申请公开的轻汽油醚化系统及其醚化工艺方法技术方案，其工艺通过醚化预反应和催化精馏深度醚化两大步骤完成，本技术方案中，催化精馏中还采用由催化精馏塔的反应段中部抽出部分气相物料，经冷凝后回送催化精馏塔进料位，是对引出的含有大量未反应的可醚化碳五的物料送入反应段，再次醚化反应，以提高可醚化碳五的转化率为目的；同理，本方案还于催化精馏塔的提馏段中部抽出部分气相物料，经冷凝后回送至催化精馏塔的反应段中部，目的在于将气相物料中含有大量未反应的可醚化碳六送回塔内、提浓再一次反应，从而提高可醚化碳六的转化率，实践证明，本技术方案大大提高了可醚化碳五和可醚化碳六的转化率，可醚化碳五的转化率可达到96%以上，可醚化碳六的转化率达到45%以上；本技术方案还具有工艺方法简单、易实现、分离工序简化、醚化生产效率高的技术优点，大大降低了生产运行成本。

附图说明