甲醇至烯烃的方法技术

公开了一种用于将乙烯急冷至所需储存温度的方法，所述方法包括：将来自乙烯生产工艺和乙烯回收工艺中的至少一个的乙烯产物用在低于约-100℃的温度的冷却剂经由间接热交换冷却，以降低所述乙烯产物的温度；将经冷却的乙烯产物的一部分与甲烷混合以形成所述冷却剂；在所述冷却之前，使所述冷却剂、所述甲烷和经冷却的乙烯的所述部分中的至少一种膨胀以将所述冷却剂的温度降低至低于-100℃；和将所述经热交换的冷却剂进料至所述乙烯生产工艺、所述乙烯回收工艺以及开环制冷系统中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】公开背景公开领域本文所公开的实施方案一般地涉及用于将乙烯急冷至所需储存温度的开环制冷系统(open-loop refrigeration system)。更具体地,本文所公开的实施方案涉及用于将甲醇转化至烯烃(MTO)的综合方法，其中使用开环制冷系统将来自MTO工艺的乙烯产物急冷至储存温度。背景有限可获量和高成本的石油资源已经引起从这样石油资源制备基本通用化学品及其衍生物的成本提高。作为结果，已经开发并在商业上实施了各种备选的竞争技术，以便以有竞争力的成本从非石油资源制备这些化学品。一种这样的技术包括将甲醇催化转化为烯烃(MTO)。甲醇是可容易获得的原料，其可以从石油以及非石油资源这两者制备，例如通过生物质的发酵或者从合成气制备。如在通过全文引用结合在此的美国专利4，499，327中所公开的，一种典型的MTO工艺包括在用于制备烯烃如乙烯的温度和压力条件下，使甲醇与沸石催化剂如铝硅酸盐(aluminosilicate)接触。乙烯是对于制备在许多商业以及消费产品和应用中使用的多种化学衍生物和聚合物极有价值的通用化学品。在可以销售和使用通过MTO工艺制备的乙烯之前，有必要通过将乙烯与其它组分和杂质分离而将乙烯组分回收在适宜的富乙烯流中。例如，取决于原料组成、反应条件和副反应的程度，MTO流出物可以含有其它轻质烯烃，二烯烃和链烷烃，如甲烷，乙烷和丙烷。一种用于从MTO工艺流出物中分离和回收乙烯的方法包括:在深冷温度使用闪蒸级(flash stages)和蒸馏，如美国专利7，166，757和4，499，327中所述。例如，可以从甲烷在可能低于_90°C的温度使用深冷沸点分离回收乙烯。如美国专利号4，167，402中描绘的，这种深冷方法典型地使用闭环制冷系统，从而将制冷剂，如乙烯或甲烷，在回路中循环以间接急冷工艺气体，如MTO流出物。由于专用的容器冶金和制冷设备的资本成本、以及包括用于能源密集型急冷系统(chill train)的压缩和冷却在内的操作成本，深冷分离可能是非常昂贵的。此外，闭环制冷系统可能需要大量的专门制冷剂流体。归因于这些和其他考虑，一些MTO工艺使用用于乙烯从MTO流出物的分离和回收的非低温备选方法。用于将乙烯从MTO流出物分离和回收的一种这样的备选方法包括物理吸收。例如，如通过引用被结合在此的美国专利申请系列号12 / 260，751中描述的，可以用使用物理吸收剂，如C2-C4烃的萃取蒸馏方法同时地从乙烯和甲烷的混合物吸收乙烯，并且在高于大约-40°C的非深冷温度从乙烯和吸收剂分离甲烷。使用用于分离MTO流出物的非深冷方法以回收富乙烯馏分的一种妥协是所得到的富乙烯馏分必须或者作为气体在高压储存，或者冷却至允许常压储存的低温液体。高压气体储存选择可能需要高的资本成本，包括高压重壁球形储存容器，以及高的压缩成本。备选地，使用闭环制冷系统以过冷富乙烯馏分用于常压储存可能是昂贵的，包括另外的制冷压缩机的成本。此外，经由闭环制冷获得的深冷温度可能不足够低以防止常压贮槽中的乙烯闪蒸并需要槽再压缩机的使用。公开概述一方面，本文所公开的实施方案涉及一种用于将乙烯急冷至所需储存温度的方法，所述方法包括:将来自乙烯生产工艺和乙烯回收工艺中的至少一个的乙烯产物用在低于约-100°c的温度的冷却剂经由间接热交换冷却，以降低所述乙烯产物的温度；将经冷却的乙烯产物的一部分与甲烷混合以形成所述冷却剂；在所述冷却之前，使所述冷却剂、所述甲烷和经冷却的乙烯的所述部分中的至少一种膨胀以将所述冷却剂的温度降低至低于-100°c ;和将所述经热交换的冷却剂进料至所述乙烯生产工艺、所述乙烯回收工艺以及开环制冷系统中的至少一个。另一方面，本文所公开的实施方案涉及一种用于甲醇至烯烃的转化的方法，所述方法包括:使甲醇与催化剂在甲醇至烯烃反应器系统中接触；从所述甲醇至烯烃反应器系统回收流出物，所述流出物包含甲烷，乙烷，乙烯和C3+烃；在高于大约-90°c的温度，分离所述流出物，以回收包含所述甲烷的轻馏分和包含所述乙烷、所述乙烯和所述C3+烃的重馏分；将所述重馏分分离以形成富乙烷馏分，富乙烯馏分，以及包含所述C3+烃的一个或多个馏分；将所述富乙烯馏分用在低于约-1oo°c的温度的冷却剂经由间接热交换冷却；将所述经冷却的富乙烯馏分的一部分与甲烷混合以形成所述冷却剂；在所述冷却之前，使所述冷却剂，所述甲烷和经冷却的乙烯的所述部分中的至少一种膨胀以将所述冷却剂的温度降低至低于-100°C ;和将所述经热交换的冷却剂进料至下列各项中的至少一个:所述甲醇至烯烃反应器系统，所述分离所述流出物，以及所述甲醇至烯烃反应器系统和所述分离所述流出物的至少一个中使用的开环制冷系统。从以下说明书和后附权利要求中其它方面和优点将是明显的。附图简述`图1是根据本文中所公开实施方案的用于将乙烯冷却至储存温度的方法的简图。专利技术详述一方面，本文所公开的实施方案一般涉及用于将乙烯冷却至所需储存温度的开环制冷系统。可能需要乙烯至储存温度的急冷用于任意数目的用于制备乙烯的方法，如烃的热或催化裂化，甲醇至烯烃(MTO)工艺等。在其他方面，本文所公开的实施方案涉及用于将甲醇转化至烯烃(MTO)的综合方法，其中使用开环制冷系统将来自MTO工艺的乙烯产物急冷至储存温度。现在参考图1，示例了用于根据本文所公开的实施方案的用于将乙烯急冷至储存温度的简化方法流程图。将烃进料经由流线10进料至乙烯生产工艺12用于将进料的至少一部分转化为乙烯。例如，乙烯生产工艺12可以是催化裂化工艺，热或水蒸汽裂化工艺，或甲醇至烯烃工艺等。来自乙烯生产工艺12的流出物可以经由流线14回收，并且流出物可以包含任意数目的组分，包括水，氢，一氧化碳，二氧化碳，甲烷，甲醇，乙烷，乙烯，丙烷，丙烯，以及各种其他C3+或C4+烃中的一种或多种。可以之后将流出物经由流线14进料至乙烯产物回收区16，其中可以将多个组分分离以分别形成一个或多个产物流18，20，22，例如，富甲烷馏分，富乙烷馏分，以及一个或多个C3+烃馏分，以及流24中的富乙烯产物。如本文所使用的，“富”馏分含有至少50重量％的所给出的组分。在一些实施方案中，富乙烯馏分可以含有至少90%的乙烯；在其他实施方案中至少95%的乙烯；在其他实施方案中至少98%的乙烯；在其他实施方案中至少99%的乙烯；在其他实施方案中至少99.5%的乙烯；并且在再其他实施方案中至少99.8%的乙烯。流中所指出的组分的目标浓度可以依赖于下游需要；例如，可能需要其中要在聚合方法中使用的乙烯，“聚合物级”乙烯，含有大于99重量％的乙烯。经由流24回收的富乙烯馏分可以在，例如，约0°C至约_60°C，如约_10°C至约-50°C的范围内的温度，其中该温度可以依赖于特定的乙烯产物回收工艺16(即，将乙烯从流出物流14回收的方式)。在乙烯产物的出售或使用之前，可以将乙烯产物临时保持在储槽，如常压贮槽中。为了乙烯在常压贮槽中的储存，流24中的富乙烯产物典型过冷至低于-100°C的温度，以使得可以作为液体储存乙烯。可以将流24中的富乙烯馏分经由间接热交换用经由流动流28进料的冷却剂冷却或过冷至热循环系统26中的所需储存温度，其在足够低的温度，如低于约-90°C，-95°C, -1OO0C, 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.24 US 13/070,7221.一种用于将乙烯急冷至所需储存温度的方法，所述方法包括: 将来自乙烯生产工艺和乙烯回收工艺中的至少一个的乙烯产物用在低于约-100°c的温度的冷却剂经由间接热交换冷却，以降低所述乙烯产物的温度； 将经冷却的乙烯产物的一部分与甲烷混合以形成所述冷却剂； 在所述冷却之前，使所述冷却剂、所述甲烷和经冷却的乙烯的所述部分中的至少一种膨胀以将所述冷却剂的温度降低至低于-100°C ;和 将所述经热交换的冷却剂进料至所述乙烯生产工艺、所述乙烯回收工艺以及开环制冷系统中的至少一个。2.权利要求1所述的方法，其中所述乙烯产物在约-10°c至约-50°c的范围内的温度并且所述经冷却的乙烯产物在低于_90°C的温度。3.权利要求2所述的方法，其中所述经冷却的乙烯产物在低于-100°C的温度。4.权利要求3所述的方法，所述方法还包括将所述经冷却的乙烯产物进料至常压贮槽。5.权利要求1所述的方法，其中所述乙烯生产工艺是甲醇至烯烃工艺或其中所述乙烯回收工艺包括用于回收在甲醇至烯烃工艺中产生的乙烯的乙烯回收系统。6.一种用于甲醇至烯烃的转化的方法，所述方法包括: 使甲醇与催化剂在甲醇至烯烃反应器系统中接触； 从所述甲醇至烯烃反应器系统回收流出物，所述流出物包含甲烷，乙烷，乙烯和C3+烃；在高于大约_90°C的温度，分离所述流出物，以回收包含所述甲烷的轻馏分和包含所述乙烷、所述乙烯和所述C3+烃的重馏分； 分离所述重馏分，以形成富乙烷馏分，富乙烯馏分，以及包含所述C3+烃的一个或多个懼分； 将所述富乙烯馏分用在低于...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·德哈恩，
申请(专利权)人：鲁姆斯科技公司，
类型：
国别省市：