甲醇制汽油工艺过程
固定床绝热反应器一步法甲醇转化制汽油技术及JX6021催化剂
固定床绝热反应器一步法甲醇转化制汽油主要应用于煤化工领
域和石油化工领域。

属于以煤炭为原料生产清洁汽油的煤炭转化技术。

要实现甲醇转化制汽油过程，需要解决两个方面的问题。

一方面需要解决催化剂问题，通过对催化剂表面酸性、孔道结构等的调整，使生成的烃集中在C5～C10范围内；另一方面，需要采取适当的工艺
措施，将反应释放的大量热量移出反应器，使反应器温度得以控制。

一步法甲醇转化制汽油过程的化学原理
该反应的主要原理是，甲醇在酸性催化剂作用下脱水，生成完全不含氧元素的烃类物质：
在适当的催化剂和适当的工艺条件下，由于分子筛催化剂的孔道制约和择型作用，上述反应生成的烃类物质的碳原子数主要集中在C5～C10之间，符合汽油馏分的基本要求，可以直接作为产品汽油使用，也可以作为石油路线炼制汽油的优良组分油使用，以提高石油路线汽油的品质。

上述反应同时生成部分C3～C4烃，经分离后，这部分产物可以作为液化石油气（LPG）使用；同时生成少量甲烷、乙烷，可以作为生产过程的燃料使用。

上述反应是一个放热过程，每转化1kg 甲醇，放出热量为1.74MJ。

甲醇转化制汽油的ZSM-5分子筛催化剂由山西煤化所独立开发，工艺过程由山西煤化所和化学工业第二设计院合作开发。

技术的主要特色是甲醇在分子筛催化剂的作用下，一步转化为以汽油为主的烃类产物。

固定床绝热反应器一步法甲醇转化制汽油技术与国外MTG技术的区别是，一步法技术省略了甲醇转化制二甲醚的步骤，甲醇在ZSM-5分子筛催化剂的作用下一步转化为汽油和少量LPG产品，其显著优点是工艺流程短，汽油选择性高，催化剂稳定性和单程寿命等指标均优于已有技术。

甲醇转化部分的工艺流程示意图见图1。

图1一步法甲醇转化制汽油工艺流程示意图
原料甲醇经预热气化，与循环气体混合，达到反应温度后，进入装有JX6021催化剂的MTG反应器，在催化剂的作用下转化为以C5～C10为主的烃类混合产品和水。

反应器出口物料经冷却分离后，得到粗汽油，LPG和干气。

干气主要是甲烷，乙烷，以及少量的氢气、CO等，部分干气作为驰放气离开系统，部分经压缩后循环，与甲醇混合后重新进入反应器。

分离部分的工艺流程示意图见图2。

粗汽油加工工艺流程图见图3。

粗汽油经蒸馏切割，分为轻汽油和重汽油两部分。

重汽油采用加氢处理，将其中的均四甲苯脱烷基后，重新与轻汽油混合，成为产品汽油。

图3 粗汽油加工工艺流程示意图
催化剂及主要参数和指标
固定床绝热反应器一步法甲醇转化制汽油的催化剂（JX6021）和重油加氢催化剂(BK6028)均由中国科学院山西煤炭化学研究所602组独立开发，具有100%知识产权，已经形成工业生产能力。

表1 JX6021催化剂工艺技术参数和技术指标
反应压力 1.6MPa
反应温度315～430℃
甲醇重量空速WHVS=1.0～1.6h-1
甲醇转化率 100%
汽油收率33～36wt%
LPG收率 5～8wt%
催化剂单程寿命（以处理甲醇能力计）≥500吨/吨
预期总寿命（以处理甲醇能力计）≥10000吨/吨
吨汽油消耗催化剂 0.3kg
表2BK6028催化剂主要工艺参数和技术指标
反应压力 3.5MPa
反应温度550～580℃
重汽油空速 0.5h-1
氢油比800～1000
原料均四甲苯含量 30～50%
加氢油均四甲苯含量7～8%
催化剂单程寿命60天
总寿命≥1年
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