在经含氧物转化的烯烃制备中的甲醇-水混合物制造技术

本发明专利技术提供了一种用于由含有含氧物的原料制备轻烯烃，并使用甲醇－水混合物来回收含氧物，再例如将其用于进一步处理以形成轻烯烃的处理方案和装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及含氣物至烯烃的转化，更具体地涉及使用甲醇-水的 混合物将含氧物转化为轻烯烃。技术背景世界范围的石化工业的一大部分涉及轻烯烃物质的生产，以及它们随 后在许多重要化学品的生产中的应用。轻烯烃物质的这种生产和应用可以 涉及各种公知的化学反应，包括例如聚合、低聚、烷基化反应。轻烯烃一 般包括乙烯、丙烯及其混合物。这些轻烯烃是现代石化和化工工业中所用 的必要基础材料。当今精炼中轻烯烃的主要来源是蒸汽裂化石油原料。由 于各种原因，包括地理、经济、政治和供应下降的考虑，本领域长期致力 于寻找非石油源，用于获得满足对这些轻烯烃物质的需求所需的大量原料。对用于生产轻烯烃的替代材料的寻找已导致使用含氧物，例如醇，更 具体是使用甲醇、乙醇和较高级醇或其衍生物或其它含氧物，例如二曱醚、 二乙醚等。已知分子筛，例如微孔晶体'沐石和非沸石催化剂，特别是硅铝磷酸盐(SAPO)促进了含氧物转化为烃混合物，特别是大部分由轻烯烃 组成的烃混合物。这种处理工艺普遍称为甲醇到烯烃(MTO)处理工艺，其中含有含氧 物的原料主要是甲醇或甲醇-水混合物(包括粗甲醇)，通常将甲醇转化为 轻烯烃(主要是乙烯和丙烯)。二甲醚(DME)是这种反应处理的典型副 产物或中间产物。因此，通常将这种处理工艺可生成的少量DME和其它 含氧物副产物与期望的轻烯烃产物一起从含氧物转化反应器排出，用于下 游的产物回收。如果回收，可以如期望地将DME和其它含氧物副产物循环至含氧物 转化反应器，用于转化为有价值的烯烃产物，优选轻烯烃。然而，这种回收和后续处理往往会受到各种限制和约束。例如，由于DME的沸点非常接近丙烯的沸点，因此对于常规技术， 例如常规分馆，从含丙烯的料流中分离和回收DME存在问题。而且，由 于DME对于聚丙烯单元中的催化剂材料是典型的催化剂毒物，因此期望 将DME从聚丙烯单元的丙烯原料中脱除。或者，可以用曱醇将DME从含氧物转化反应器排出蒸汽中洗脱。然 而，甲醇往往也吸收大量的烯烃，特别是丙烯，而这是不期望的。这种被 吸收烯烃的循环将令人不期望地且无谓地增加了上游设备的投资成本，并 且增加了合适搮作该系统所需的设施。此外，尽管MTO处理工艺将甲醇转化为主要产物乙烯和丙烯，但是 该工艺对商业价值普遍较低的重烯烃，即C4+烯烃也具有一定的选择性。 但是，通过将较重的烃产物，特别是较重的烯烃，例如C4和Q烯烃反应， 即裂化为轻烯烃，可以进一步增加MTO处理工艺所得的轻烯烃的量。例 如，共同转让给Marker的US 5,914,433 (通过引用将其全部内容结合到 本文中)公开了一种由含氧物原料制备轻烯烃的方法，其中该轻烯烃包括 每个分子具有2-4个碳原子的烯烃。该方法包括将含氧物原料输送至包含 金属铝磷酸盐催化剂的含氧物转化区，以生成轻烯烃流。将丙烯流和/或混 合丁烯从所述轻烯烃流中分馏出，并将其裂化以提高乙烯和丙烯产物的产 率。在提升管裂化区或单独的裂化区中将轻烯烃制备与丙烯和丁烯裂化相 结合，这给该方法带来了灵活性，克服了铝磷酸盐催化剂的平衡限制。此 外，本专利技术提供了在含氧物转化区中延长的催化剂寿命和更高的催化剂稳 定性的优点。由于烯烃裂化工艺中常用的催化剂对于热液损害敏感，因此一般期望 限制这种工艺^中的水的量和浓度。而且，由于已发现烯烃裂化工艺原 料中存在的含氧物物质可以转化为水，因此适当限制原料中这种物质的量 或浓度也重要。筌于此，当前的需要是改进含氧物转化为烯烃的处理工艺和系统， 更具体地，这种处理工艺和系统可以改进从合适的产物流回收含氣物，以便处理这样回收的含氧物物质的两者之一或两者，用于转化处理以增加烯烃生成，并处理较重的烯烃产物以增加轻烯烃生成。专利技术概述本专利技术的一般目的是提供或得到将含有含氧物的原料转化为轻烯烃的 改进处理工艺。本专利技术的更具体的目的是克服上述问题中的一个或多个。 可以通过由含甲醇的原料制备轻烯烃的方法来至少部分地实现本专利技术 的一般目的。根据一种优选的实施方式，该方法包括在有效地将含甲醇的原料转化为包含轻烯烃、Q+烃和含氧物的含氧物转化产物流的反应条件 下，使含曱醇的原料与含氧物转化催化剂在含氧物转化反应器中接触。将 含氧物转化产物流的至少液体部分与包含至少甲醇和水的溶剂混合物在吸 收器中接触。该溶剂混合物有效地从含氧物转化产物流的接触部分吸收含 氧物的大部分。将从含氣物转化产物流的接触部分吸收的至少部分含氧物 进料至含氧物转化反应器，用于在有效地将至少部分含氧物转化为含氧物 转化产物的反应条件下与含氧物转化催化剂接触。现有技术一般未能提供如期望地简单、有效、经济的含氧物(特别是甲醇)到烯烃，例如以提高轻烯烃的相对量的处理工艺。根据一种实施方式，含氣物转化产物流包含含氧物二曱醚。将至少部 分含氧物转化产物流与包含至少曱醇和水的溶剂混合物在吸收器中接触， 以有效地从含氣物转化产物流吸收和回收大部分的二甲醚。然后，将从转 化产物流吸收的至少部分二甲酸引入含氧物转化反应器，并使其再反应形 成含氧物转化产物。才艮据另一种实施方式，该方法包括在气体富集系统中处理含氧物转化产物流，以回收轻烯烃，并形成也包含含氣物的C4+烃流。该也包含含氧 物的C4+烃流可以如期望地包含在吸收器中与溶剂混合物接触的所述含氧物转化产物流的部分，并且其中所述接触导致形成含氧物含量减少的c4+烃流。在有效地将含氧物含量减少的C4+烃流的至少部分中所含的C4和Cs烯烃转化为包含轻烯烃的裂化烯烃排出流的反应条件下，使该Q+烃流的至少部分与烯烃裂化催化剂在烯烃裂化反应器中接触。本专利技术还提供了 一种将曱醇转化为轻烯烃的系统。例如根据一种优选 的实施方式，此系统包括反应器，用于使含甲醇的原料流与催化剂接触， 并将含甲醇的原料流转化为包含轻烯烃、C4+烃和含氧物的含氧物转化产 物流。此系统还包括吸收器，在其中至少部分含氧物转化产物流与包含至 少甲醇和水的溶剂混合物接触。该溶剂混合物有效地从含氧物转化产物流 的接触部分吸收大部分的含氧物。提供第一返回管线，其中将从含氧物转 化产物流的接触部分吸收的含氧物的至少部分引入含氧物转化反应器，用物转化催化剂接触。本文所称"轻烯烃"应理解为一般地指C2和C3烯烃，即乙烯和丙烯。 "含氧物"是包含一个或多个氧原子的烃。典型的含氧物例如包括醇和酸。"Cx烃"应理解为指碳原子数由下标"X"表示的烃分子。类似地， 术语"含Cx的料流"指包含Cx烃的料流。术语"Cx+烃"指碳原子数由下标"x"表示或更大的烃分子。例如，"<:4+烃"包括C4、 C5和碳原子数更高的烃。本文中对关于处理工艺流以脱除含氧物时所采用的"吸收"、"吸收 器"等应理解为还包括萃取处理等。从下面结合所附权利要求和图进行的详细描述中，其它目的和优点对 于本领域技术人员而言是显然的。 附图说明围l是制备烯烃的方法的，更具体地根据一种实施方式经含氧物转化 处理工艺制备烯烃，特别是轻烯烃的方法的简化示意图。图2是根据一种实施方式的处理和烃回收区段的简化示意图。图3是根据一种实施方式的预烯烃裂化C4+烃流处理区的简化示意图。图4;^根据另一实施方式的预烯烃裂化C4+烃流处理区的简化示意图。图5是才艮据另一实施方式的处理方案的简化示意图。专利技术详述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备轻烯烃的方法，所述方法包括：　　　　在有效地将含甲醇的原料转化为包含轻烯烃、Ｃ↓［４］＋烃和含氧化的烃的含氧物转化产物流的反应条件下，使所述含甲醇的原料与含氧物转化催化剂在含氧物转化反应器（１４）中接触；　　　　使所述含氧物转化产物流的至少液体部分与包含至少甲醇和水的溶剂混合物在吸收器（７４）中接触，所述溶剂混合物是从所述含氧物转化产物流的接触部分吸收所述含氧物的大部分的有效溶剂混合物；和　　　　将从所述含氧物转化产物流的接触部分吸收的所述含氧物的至少部分进料到所述含氧物转化反应器（１４），用于在有效地将所述含氧物的至少部分转化为含氧物转化产物的反应条件下与所述含氧物转化催化剂接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：LW米勒，ST米勒，AG博赞诺，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]