制备烃的方法和装置制造方法及图纸

在烃生产，特别是Ｃ２－Ｃ４烯烃的生产中，使用包括蒸汽裂化器和至少一个反应器用于转化包括蒸汽和至少一种含氧物的进料混合物的组合装置，蒸汽裂化器和反应器的相应中间产物料流至少部分结合。为提高有价值产物的收率，形状选择性沸石材料用作含氧物在反应器中转化的催化剂，且至少一部分在穿透组合装置后得到的产物料流再循环至蒸汽裂化器和／或反应器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备烃的方法和装置本专利技术涉及一种通过使用具有蒸汽裂化器和至少一个反应器的组合装置制备烃， 特别是C2-C4烯烃的方法，所述组合装置用于转化包括蒸汽和至少一种含氧物的离析物混 合物，其中蒸汽裂化器和反应器的相应中间产物料流至少部分结合。此外，本专利技术涉及适于 进行该方法的装置。世界范围内对于低分子C2-C4烯烃如乙烯和丙烯的需求增加。在蒸汽裂解中，主 要是饱和长链烃在蒸汽的存在下转化成短链烃。在此方法中，首先得到烯烃、甲烷和裂解汽 油。虽然乙烯可通过蒸汽裂化器，特别是通过乙烷裂化器而以低成本制备，丙烯的类似可回 收量极有限。除通过蒸汽裂化器回收低分子C2-C4烯烃外，将含氧物转化成烯烃的方法(0T0方 法)也是本领域技术人员已知的。甲醇转化成丙烯(MTP方法)同样属于此类。例如DE 10027159A1描述了 MTP方法，其中在将甲醇蒸气与蒸汽在具有形状选择性沸石的催化剂床 的至少两个串联连接的固定床反应器中混合并转化成含丙烯的产物混合物以前，通过第一 种催化剂由甲醇蒸气制备含二甲醚的蒸汽混合物。随后将产物混合物在包含多个蒸馏塔的 分离设备中加工，其中得到丙烯含量为至少95体积％的富含丙烯的级分，再循环至催化剂 床的含低分子烃的级分，和从过程中除去的富含汽油烃的级分。然而，此方法的缺点是基于 离析物混合物中的总碳含量，丙烯收率低。当含氧物的转化和蒸汽裂解方法通常在分开的装置中进行时，US2005/0038304A1 描述了将蒸汽裂化器与装置整合使用以将含氧物转化成烯烃(0T0反应器)，如将甲醇转化 成烯烃(ΜΤ0转化)。条件是离开蒸汽裂化器和OTO反应器的产物料流完全结合或在前述分 离的情况下至少部分结合。OTO反应器与蒸汽裂化器作为组合装置的这种整合提供了总投 资费用的降低，这是由于两部分的加工段几乎相同。在OTO反应器中以分子筛形式提供硅 铝磷酸盐(SAPO)催化剂，这是由于它们具有形成乙烯和丙烯的高选择性。装有SAPO床的 流化床反应器构成等温反应器，使得组合装置中整合的两个过程的反应热仅可有限程度地 使用。根据此背景，本专利技术的目的是提高有价值产物如丙烯的收率。另外应节约能源。本专利技术使用如下途径如权利要求1的特征所述实现此目的-对于含氧物的转化，形状选择性沸石材料用于反应器中，和-使至少一部分组合装置下游得到的产物料流再循环至蒸汽裂化器和/或反应作为澄清，应注意，根据本专利技术，术语“中间产物料流”指离开蒸汽裂化器或用于含 氧物转化的反应器的液体或气体料流。所谓中间产物料流可立即结合，即在骤冷以前结合， 或其后结合。另一方面，术语“产物料流”指离开组合装置且表示最终产物如乙烯或丙烯， 或用于再循环的产物料流如甲烷的那些液体或气体料流。在“形状选择性”沸石催化剂中， 所用沸石的孔通道体系通过限定的孔开口表征。本专利技术可行性的先决条件为使用形状选择性沸石催化剂，其可将重质烃转化 成乙烯和丙烯。在来自蒸汽裂化器方法的特别是长链C4产物再循环的情况下，用于US2005/0038304A1中的SAPO催化剂另一方面导致提高的不想要的碳质沉积物(所谓焦炭沉 积物)的形成。在本专利技术的情况下，使用不同于SAPO催化剂，形状选择性沸石催化剂和使用绝热固定床反应器代替等温流化床反应器另外展开强吸热蒸汽裂解与放热MTP反应之间的热 整合可能性。根据本专利技术，“废料流”的转化特别对于MTP反应器具有其他优点由于C4烯烃放 热转化至丙烯和链烷的附加热容量，MTP反应器中的温度曲线可上升且丙烯选择性因此可 提高。丙烯收率另外通过使用再循环的C4烯烃作为附加丙烯来源而提高。与两个分开的 装置相比，在组合装置中，这导致收率和产物价值的提高。通常，这导致组合装置产物谱的 有利改变，这基本上仅制备三种主要产物乙烯、丙烯和汽油。此外，得到的吹扫料流包含“轻 馏分”(比丙烷轻的挥发性烃)、LPG和非指定的重质烃(“重馏分”)。然而，副产物料流如 C4混合物和裂解汽油的总量降低。通常由此得到改善的经济效率。通过本专利技术方法，C2 = / C3 =比可在25-100%之间选择性地改变。通过事实上倾向于制备较少汽油的乙烷裂化器与MTP反应器组合，也可实现总产 物中的汽油级分增加。优选制备丙烯的含氧物由甲醇和/或二甲醚组成。除MTP转化外，根据本专利技术原 则上可使用不同于甲醇的其他含氧物。原则上进料也可由几种含氧物的混合物组成。应用本专利技术方法，原则上可使用适于将甲醇和/或二甲醚转化成(2_(；烯烃的所有 沸石催化剂，其中特别优选五硅环沸石类型(pentasil type)的铝硅酸盐沸石。优选五硅 环沸石类型ZSM-5的催化剂。在分离以后将组合装置的各个产物料流供入蒸汽裂化器和/或反应器(0T0反应 器或MTP反应器)中在本专利技术范围内。为此，提供各种产物料流的再循环。产物料流基本 上由甲烷组成和/或“轻馏分”优选再循环至反应器用于含氧物转化。另一方面，可将基本 上由乙烷和/或丙烷组成的产物料流供入蒸汽裂化器中。同样可再次将基本上由C4馏分 和/或C4=馏分组成的产物料流供入反应器中用于含氧物转化。根据本专利技术，对于基本上 由C5馏分和/或C6馏分组成的产物料流同样如此。明显特征是再循环在组合装置正常运 行期间进行，且可独立地控制所有不同的循环料流。另外，再循环可各自以连续和/或不连 续方式进行。本专利技术还涉及适于进行本专利技术方法且包括蒸汽裂化器和至少一个催化反应器的 装置，所述反应器用于将包括蒸汽和至少一种含氧物的离析物混合物转化成包含低分子烯 烃和汽油烃的反应混合物，其中相应中间产物料流至少部分结合。提供至少一个分离工具 用于在中间产物料流结合以后将得到的产物混合物分离。根据本专利技术，反应器包括形状选 择性沸石材料作为催化剂，且分离工具通过循环导管与蒸汽裂化器和/或反应器相连，使 得至少一部分在组合装置下游得到的产物料流可再循环。在此组合装置中，用于含氧物转化的反应器优选整合在蒸汽裂化器中。用于含氧物转化的反应器优选固定床反应器或管式反应器。不完全排除象流化床 反应器的结构，但由于上述原因它不是优选的。如果反应器为管式反应器，则优选提供多个 轴向排列的管，所述管长度例如为l-5m，内径为20-50mm。根据本专利技术的具体实施方案，也可使用两个或更多个串联连接的反应器，以实现离析物混合物的高转化率。对于此实施方案，发发现特别是超过两个串联连接的各自装有形状选择性沸石催化剂的固定床反应器特别有用。此时，一部分来自预反应器的离析物混 合物被送至第一个固定床反应器。上游固定床反应器的产物混合物与来自预反应器的离析物混合物部分料流一起被送至每个其他固定床反应器中。通过此实施方案，得到特别好的 转化度。当作为上述实施方案的替换方案，使离析物混合物仅通过一个其中具有至少两个串联连接的催化剂段的反应器时得到同样良好的转化度。此时，各个催化剂段优选一个排 列在另一个以下，且离析物混合物从顶部流向底部。这里，来自预反应器的离析物混合物也 分布在各个催化剂段中。本专利技术的开发、优点和可能应用也可由如下实施方案和附图的描述中取得。所有 所述和/或说明的特征本身或以任何组合，独立于它们在权利要求中的包含物或其反向参 考形成本专利技术的主题。附图描述附图说明图1具有蒸汽裂化器的MTP反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备烃的方法，特别是制备Ｃ↓［２］－Ｃ↓［４］烯烃的方法，该方法通过使用具有蒸汽裂化器（２）和至少一个反应器（３）的组合装置（１）转化包括蒸汽和至少一种含氧物的离析物混合物，其中蒸汽裂化器（２）和反应器（３）的相应中间产物料流（４、５）至少部分结合，所述方法的特征在于：－在反应器（３）中，形状选择性沸石材料用作催化剂，和－至少一部分在组合装置（１）下游得到的产物料流（６、７、８、９、１１）再循环至蒸汽裂化器（２）和／或反应器（３）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M罗特霍伊梅尔，H肯佩尔，H巴赫，W利布纳，
申请(专利权)人：卢尔吉有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]