制备烯烃的方法技术

一种由烷基醇制备烯烃的方法，包括步骤：ａ）在第一催化剂的作用下将烷基醇转化成二烷基醚，从而产生包含烷基醇、二烷基醚和水的二烷基醚产物物流；ｂ）将二烷基醚产物物流分离成富含二烷基醚的气态物流和含水液态物流，其中以水和烷基醇的总重量为基准，所述含水物流包含至多５ｗｔ％的烷基醇；和ｃ）在第二催化剂的作用下，将富含二烷基醚的气态物流转化成烯烃，其中二烷基醚产物物流富含碱。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由烷基醇。具体地，涉及将烷基醇转化成二烷基醚和 随后将反应产物转化成烯烃如丙烯或乙烯的方法。
技术介绍
由例如EP-B 88494可知这种方法。在EP-B 88494中，描述了将甲醇转化成二甲 醚和水和随后将二甲醚转化成烯烃的方法。该文献指出二甲醚的制备和烯烃的生产均是放 热的。因此，其提出分几级实施烯烃的生产，在其中应用级间冷却。另外，建议使来自二甲 醚制备的产物与例如水或甲醇反应物间接换热。在EP-B 88494的方法中，在二甲醚制备过 程中形成的水仅进行部分分离，并且在二甲醚转化成烯烃后与二甲醚转化过程中产生的水 一起脱除。这意味着在二甲醚制备过程中形成的水会在由二甲醚和甲醇制备烯烃的过程中 存在。因此，通过烯烃制备的反应级的物流会不必要地较大。另外，存在过量水对所应用催 化剂的稳定性具有有害影响的危险。在TO-A 2006/020083中，描述了一种在第一催化剂的存在下将甲醇转化成二甲 醚的方法。随后二甲醚在第二催化剂的存在下转化成轻烯烃和水。在一个实施方案中，甲 醇与第一催化剂接触，从而将甲醇转化成二甲醚和水。然后未反应的甲醇、二甲醚和水与循 环物流组合形成一股组合物流。然后将这股组合物流分离成包含二甲醚和甲醇的第一顶部 物流和包含大部分重量水的第一底部物流。含有二甲醚和甲醇的第一顶部物流随后与第二 催化剂接触，以实现向轻烯烃和水的转化。最终，脱除由转化成烯烃产生的一部分水，并用 作循环物流，且与包含二甲醚、未反应的甲醇和水的物流组合。虽然该方法试图在转化成烯 烃的过程中避免不适当的过量的水，但是该方法在组合物流中提供了过量的水，其对二甲 醚的平衡具有负面影响，从而刺激了甲醇的形成。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是在二烷基醚转化成烯烃的过程中减少工艺物流中的水量。本 专利技术的另一个目的是提供一种方法，在该方法中实现了起始物质的简单分离和有效利用。 本专利技术的另一个目的是降低二烷基醚转化成烯烃的进料物流中的副产物的量。因此，本专利技术提供一种由烷基醇，该方法包括如下步骤a)在第一催化剂的作用下将烷基醇转化成二烷基醚，从而产生包含烷基醇、二烷 基醚和水的二烷基醚产物物流；b)将二烷基醚产物物流分离成富含二烷基醚的气态物流和含水液态物流，其中以 水和烷基醇的总重量为基准，所述含水物流包含至多5衬％的烷基醇；和c)在第二催化剂的作用下，将富含二烷基醚的气态物流转化成烯烃，其中二烷基醚产物物流富含碱。在本专利技术的方法中，在烷基醇转化时形成且在二烷基醚产物物流中存在的过量水 被从该物流中脱除，从而在烯烃生产的工艺物流中含有降低的水含量。另外，二烷基醚产物物流中获得的平衡不受干扰。再者，通过使含水液态物流中存在相对少量的烷基醇，步骤b)的分离可以简化，而大部分未转化的烷基醇被富含二烷基醚的气态物流夹带，并且可用于 在步骤C)中转化成烯烃。由于不需要高纯度的富含二烷基醚的气态物流，简单的分离过程 如便宜的蒸馏或闪蒸就足够了。另外，本专利技术方法提供的优秀解决方案通过用含水液态物流脱除而摆脱在由甲醇 制备二甲醚过程中形成的副产物。特别地，富含碱的二烷基醚的产物物流形成产物，具体为 中和产物，其可以用含水物流脱除。观察到的是EP-A 340576公开了通过复杂的精馏过程获得纯二甲醚的方法，在其 中公开了通过加入碱可以从纯二甲醚产物中脱除剩余的带气味的组分。在本方法中，二烷基醚产物的二甲醚产物分离纯度不是主要问题，也没有令人讨 厌的气味。但是已经发现，通过向全部或部分富二烷基醚产物物流中加入碱，甲醇转化成二 甲醚过程中形成的副产物可以有效地得到限定且利用富水相脱除，该副产物对下游转化成 烯烃来说是有害的，特别是腐蚀性组分如羧酸。在本专利技术的方法中，应用了烷基醇。通常，烷基醇含有1-4个碳原子。优选地，烷 基醇为甲醇。任选地，其可以含有少量C2-C4g基醇，例如乙醇或异丙醇。后两种化合物的 存在会造成形成一定量的乙基甲基醚和异丙基甲基醚。更优选地，以在第一催化剂作用下 转化的反应物的总重量为基准，烷基醇为纯度至少99wt%的甲醇，优选至少99. 5wt%，从 而二烷基醚基本上为纯的二甲醚。烷基醇转化成二烷基醚在本领域中是已知的。该转化是平衡反应。在转化中，醇 在高温下与催化剂接触。在EP-A 340 576中，描述了可能催化剂的列表。这些催化剂包括 铁、铜、锡、锰和铝的氯化物，和铜、铬和铝的硫酸盐。钛、铝或钡的氧化物也可以应用。优选 的催化剂包括氧化铝和硅酸铝。氧化铝作为催化剂是特别优选的，特别是Y-氧化铝。虽然 烷基醇可以处于液相，但优选实施本方法使得烷基醇处于气相。在本文中，反应适当地在如 下条件下实施温度为140-500°C，优选为200-400°C，和压力为l_50bar，优选为8_12bar。 从烷基醇转化成二烷基醚的放热本性来看，步骤a)的转化合适地在包含第一催化剂的反 应混合物被冷却的同时实施。类似于EP-B 88494中描述的甲醇转化成烯烃的冷却，有可能 采用级间冷却。优选地，步骤a)的转化以等温的模式进行实施，从而通过冷却使反应区的 温度保持在一定范围内。冷却优选通过间接换热来实施。间接换热可以在反应器本身中发 生，例如通过反应器壁上的冷却管或通过应用其中管子被间接冷却的多管式反应器进行。 也可以应用外部换热器。在这种情况下，工艺物流至少部分通过外部换热器和反应区循环。冷却剂可以选自任何适宜的冷却剂。合适的冷却剂包括水和/或蒸汽。但应用将 会被转化成二烷基醚的烷基醇作冷却剂是特别有用的。这样做的优点在于反应温度保持在 理想的范围内，和同时该反应的原料被加热至理想的初始温度。冷却剂可以以逆流、错流或 并流方式与工艺物流间接接触。已经发现该间接接触优选以并流方式实施。通过这种方 式，烷基醇的初始温度可以保持足够地高，从而平稳地发生反应，但温升将保持足够低以在 平衡反应中获得满意的二烷基醚收率。在热的二烷基醚的产物物流中，特别是在二烷基醚产物物流的含水液态馏分中， PH有利地保持为至少7。为此目的该物流富含碱。为了使二烷基醚产物物流富含碱，使碱 适当地与二烷基醚产物物流(或其一部分)接触或加入到其中，从而使二烷基醚产物物流的含水液态馏分达到7-12的pH。这种碱可以为氢氧化钠或氢氧化钾或者任何其它碱金属 或碱土金属的碱或它们的混合物。可以将碱加入到热的二烷基醚产物物流中或任何上游物 流中。在本专利技术的方法中，二烷基醚产物物流的温度适宜地为200-400°C。为了有利于步 骤b)的分离，可以冷却二烷基产物物流。这可以通过闪蒸来实施。但该产物物流的热可以 合适地通过换热用于提高二烷基醚的温度，而后者将在随后的烯烃生产中应用。二烷基醚产物物流中二烷基醚与烷基醇的比可以在宽范围内变化。合适的范围包 括二烷基醚与烷基醇的重量比为0.5 1至100 1，优选为2 1至20 1。合适地，反 应进行至平衡。这包括二烷基醚与烷基醇的重量比可以在2 1至6 1间变化。显然， 熟练技术人员可以决定通过采用不同的反应条件和/或通过加入或抽出任何反应物来影 响平衡。在步骤b)中，二烷基醚产物物流可以在简单的分离装置，例如蒸馏塔中分离。由 于烷基醇是有价值的产物，并且由于其可能在烯烃制备步骤中反应，气-液混合物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
由烷基醇制备烯烃的方法，所述方法包括如下步骤：ａ）在第一催化剂的作用下将烷基醇转化成二烷基醚，从而产生包含烷基醇、二烷基醚和水的二烷基醚产物物流；ｂ）将二烷基醚产物物流分离成富含二烷基醚的气态物流和含水液态物流，其中以水和烷基醇的总重量为基准，所述含水物流包含至多５ｗｔ％的烷基醇；和ｃ）在第二催化剂的作用下，将富含二烷基醚的气态物流转化成烯烃，其中二烷基醚产物物流富含碱。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2007-11-19 07120962.1;EP 2007-11-19 07120963.9由烷基醇制备烯烃的方法，所述方法包括如下步骤a)在第一催化剂的作用下将烷基醇转化成二烷基醚，从而产生包含烷基醇、二烷基醚和水的二烷基醚产物物流；b)将二烷基醚产物物流分离成富含二烷基醚的气态物流和含水液态物流，其中以水和烷基醇的总重量为基准，所述含水物流包含至多5wt％的烷基醇；和c)在第二催化剂的作用下，将富含二烷基醚的气态物流转化成烯烃，其中二烷基醚产物物流富含碱。2.权利要求1的方法，其中所述烷基醇为甲醇。3.权利要求1或2的方法，其中以水和烷基醇的总量为基准，所述含水液态物流含有高 至Iwt %的烷基醇。4.权利要求1-3任一项的方法，其中二烷基醚的转化发生在多个反应区中，其中向每 个反应区中进料一部分富含二烷基醚的气态物流。5.权利要求4的方法，其中所述多个反应区串联排列。6.权...

【专利技术属性】
技术研发人员：J梵韦斯特尼恩，LA丘特，F文特，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]