CN101641307A - Dme在含氧化合物向烯烃转化的反应系统中的再循环 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及由含氧化合物进料制备一种或者多种烯烃的方法。根据本发明所述,提供含氧化合物物流和将再循环物流加入该含氧化合物物流以形成流向含氧化合物向烯烃转化系统的进料物流。该再循环物流包含(即,含有)丙烷和二甲醚。
Description
技术领域
[0001]本发明涉及由含氧化合物制备烯烃、尤其是诸如乙烯以及丙烯之类的轻烯烃。具体而言,本发明涉及由已经向其中加入包含二甲醚以及丙烷的再循环物流的含氧化合物进料制备轻烯烃。
背景技术
[0002]烯烃,特别是乙烯以及丙烯,是制备衍生物产物比如低聚物,例如高级烯烃,以及诸如聚乙烯和聚丙烯之类的聚合物的理想进料源。烯烃进料源传统上通过将石油原料裂解而制备。
[0003]然而,含氧化合物原料正成为石油原料进料替代物用于制备烯烃,特别是大量的乙烯以及丙烯,用于制备更高级烯烃以及塑料材料。通常,该烯烃通过如下方式形成:将含氧化合物组分如甲醇与分子筛催化剂接触以将该含氧化合物催化转化为烯烃。这类方法通常称为含氧化合物向烯烃转化(OTO)以及甲醇-向-烯烃转化(MTO)方法。
[0004]各种副产品也在该OTO以及MTO方法中产生。上述副产品的实例是丙烷。丙烷非常难以从二甲醚(DME)分离,其还可以作为副产品或者未反应的进料组分存在。从DME除去或者分离丙烷的常规方法包括各种萃取或者蒸馏-类型工艺。
[0005]已经与该丙烷副产品分离以及从OTO或者MTO方法回收的DME可再循环至通向反应器的进料。例如,美国专利6,844,480(Lattner等)公开了通过将烯烃物流分离成第一物流和第二物流而从该烯烃料物流去除二甲醚,该第一物流包含二甲醚以及较低沸点化合物及该第二物流包含C4+烯烃和较高沸点烃。然后使用萃取蒸馏将该二甲醚从第一物流分离。当甲醇用作萃取剂时,该甲醇以及二甲醚可在含氧化合物向烯烃转化反应系统中与进料合并。
[0006]美国专利6,855,858(Cheng等)公开了从烯烃物流去除二甲醚的方法。该方法包括蒸馏该烯烃物流以使该二甲醚连同该丙烷从该烯烃物流分离出。然后将该烯烃进一步蒸馏以提供聚合物级乙烯物流以及聚合物级丙烯物流,及每个物流包含不大于约10wppm的二甲醚。该二甲醚可使用水洗与该丙烷分离。在该水洗之后,该二甲醚通过汽化回收以及连同该进料再循环至含氧化合物向烯烃转化的反应系统。
[0007]美国专利7,005,555(Ding等)公开了由含氧化合物制备烯烃的方法。该方法去除在该骤冷物流的底部物中包括二氧化碳在内的含氧化合物以及将该含氧化合物再循环回反应器。在将该骤冷塔底流出物中的含氧化合物返回该反应器之前从该骤冷底部物去除二氧化碳。
[0008]美国专利7,060,866(Van Egmond等)公开了从含乙烯和/或丙烯的物流去除二甲醚的方法。将二甲醚在高压力下,优选在蒸馏塔中去除。高压分离的益处是提供相对低的底部物温度分离,同时允许回收高度浓缩的乙烯和/或丙烯物流。
[0009]公开号为2004/0064009的美国专利说明书公开了用于处理包含烯烃的产物物流的方法,该产物物流包含作为副产品的二甲醚,及这样产物物流的实例来自烯烃从甲醇的合成。为了从该产品物流分离该二甲醚,建议至少将主要包含C3烃的部分物流通过分馏从该产物物流中分离,以及向精馏塔(C3分馏塔)传送以分离出丙烯以及丙烷。在该精馏过程中该二甲醚与该丙烷一起进入该精馏塔底部之内以及可被抽出。基本上纯的丙烯产物,其仅包含至多痕量的二甲醚,可从该精馏塔的顶端取出。
[0010]公开号为2005/0033103的美国专利说明书公开了用于从初始流出物物流中分离出聚合级乙烯以及丙烯的方法和系统,该初始流出物物流包含乙烷、乙烯、丙烯、二甲醚,以及如下物质中的一种或多种:丙烷、乙炔、甲基乙炔、丙二烯、甲烷、氢、一氧化碳、二氧化碳以及C4+组分。在一个实施方案中,由甲醇-向-烯烃转化反应系统提供该初始流出物物流。据说如果DME在包含甲醇以及水洗步骤的第一分离步骤中部分地去除,随后在另外的分离步骤中分离剩余组分,则实现这些组分的有效分离。
[0011]问题是DME回收方法通常非常复杂,以及在该丙烷副产品物流中可能存在大量的DME以致该DME一般非常有价值以至于不丢弃或者象处理丙烷那样用作燃料。因此,所希望的是寻找更有效的方式回收和/或再循环DME用于在该MTO方法中再循环作为进料。
发明内容
[0012]本发明提供回收大量DME以及使用该DME在该MTO工艺中再循环作为进料的相对简单方案。通过将丙烷与该DME再循环回该MTO方法而大部分地完成本发明。
[0013]根据本发明的一方面,提供用于由含氧化合物进料制备一种或多种烯烃的方法。该方法包括提供含氧化合物物流以及向含氧化合物物流添加包含丙烷以及二甲醚的再循环物流以形成进料物流。进料物流在反应器中与含氧化合物向烯烃转化催化剂接触以形成烯烃物流,该烯烃物流包含二甲醚、至少一种烯烃以及丙烷,及在烯烃物流中的丙烷多于在进料物流中的丙烷。
[0014]在本发明的一个实施方案中,至少大部分该丙烷以及二甲醚从该烯烃物流分离以形成包含丙烷/DME的物流。优选,从含丙烷/DME的物流除去一部分丙烷以形成该再循环物流。更优选,其中去除的丙烷数量至少等于该过量。
[0015]在一个实施方案中,该丙烷通过净化或者蒸馏去除。在另一个实施方案中,该丙烷通过蒸馏去除。
[0016]在另一优选的实施方案中,该丙烷在蒸馏装置中作为侧线抽出物(side draw)被去除。优选,该丙烷作为侧线抽出物从蒸馏塔较低部分去除。
[0017]在再一个实施方案中,该再循环物流包含0.5重量%-50重量%丙烷,基于该再循环物流的总重量。在再一个另外的实施方案中,该再循环物流包含50重量%-99重量%二甲醚,基于该再循环物流的总重量。
[0018]根据本发明的另一方面所述,该进料物流在反应器中接触含氧化合物向烯烃转化催化剂以形成烯烃物流,该烯烃物流包含水、二甲醚、至少一种烯烃、以及丙烷,及在该烯烃物流中的丙烷多于在进料物流中的丙烷。优选,使水从该烯烃物流冷凝以形成液体物流以及蒸气物流。该蒸气物流至少包含来自该烯烃物流的二甲醚的大部分、来自该烯烃物流的至少一种烯烃的大部分以及来自该烯烃物流的丙烷的大部分。存在于该烯烃物流的丙烷以及二甲醚的至少大部分被分离以形成含丙烷/DME的物流;以及从含丙烷/DME的物流除去一部分丙烷以形成该再循环物流。优选,从该含丙烷/DME的物流去除丙烷,去除数量至少等于该过量以形成再循环物流。
[0019]根据本发明的另一方面所述,该烯烃物流可接触聚合催化剂以形成聚合物产物。
附图简述
[0020]通过附图中实例全面地展示本发明的各种实施方案,其中:
[0021]图1是本发明的一个实施方案的流程图,其中将包含二甲醚以及丙烷的物流分离以及再循环至含氧化合物向烯烃转化的反应系统;以及
[0022]图2是本发明的一个实施方案的曲线图,其展示用于将二甲醚和丙烷与丙烯分离的蒸馏塔的丙烷富集区域。
发明详述
I. 再循环二甲醚用于额外的进料
[0023]本发明能使大量的二甲醚(DME)被再循环以及在含氧化合物向烯烃转化方法中用作进料组分。本发明本质上相对简单在于将DME与丙烷一部分结合而再循环,该丙烷在含氧化合物向烯烃转化方法中产生。尽管该丙烷在含氧化合物向烯烃转化反应中呈惰性,但是它仍然能向后通过该反应器,只要丙烷从该再循环回路去除,去除数量至少和在该反应过程期间产生的数量一样多。在该反应器中产生的丙烷数量通常称为过量丙烷。也就是,该过量是该数量是超出在向该反应器进料物流中那些的数量。
[0024]根据本发明所述,提供含氧化合物物流以及向该含氧化合物物流加入再循环物流以形成到含氧化合物向烯烃转化系统的进料物流。该再循环物流包含(即含有)丙烷以及二甲醚。该二甲醚可有效地与含氧化合物转化催化剂反应以形成烯烃产物,特别是诸如乙烯以及丙烯之类的轻烯烃产物。丙烷在该转化过程中基本上不反应,但是只要有效地控制在该再循环以及进料中丙烷的数量,向轻烯烃的转化可以保持在相对高的选择性,而不会不利地影响该方法。丙烷连同二甲醚一起的此再循环可完成而不必显著地改变反应器设计或者生产能力。
II. 含氧化合物向烯烃转化反应过程
[0025]在本发明中,含氧化合物物流与再循环物流合并以形成进料物流,以及该进料物流接触该烯烃-形成催化剂以形成该烯烃产物。该含氧化合物包括一种或多种含有至少一个氧原子的有机化合物。优选,该含氧化合物包括一种或多种醇,优选脂肪醇,其中醇的脂肪族的组成部分具有1-4个碳原子、优选1-3个碳原子、以及最优选1-2个碳原子。
[0026]用于本发明的含氧化合物的具体种类的非限制性实例包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、甲基乙基醚、二甲醚、二乙醚、二异丙醚、甲醛、碳酸二甲酯、二甲基酮、乙酸、及其混合物。在优选的实施方案中,除来自再循环的二甲醚之外该进料还包括至少一种选自甲醇以及乙醇;更优选甲醇的含氧化合物。
[0027]在本发明的一个实施方案中,通过将含氧化合物与分子筛催化剂接触获得烯烃物流。该含氧化合物包含至少一种有机化合物,其包含至少一个氧原子,比如脂族醇、醚、羰基化合物(醛、酮、羧酸类、碳酸酯、酯等)。当该含氧化合物是醇时,该醇包括具有1-10个碳原子、更优选1-4个碳原子的脂肪族组成部分。典型的醇包括但是不必局限于较低级的直链和支链脂族醇以及它们的不饱和对应物。适合含氧化合物的实例包括,但是不局限于:甲醇;乙醇;正丙醇;异丙醇;C4-C20醇;甲基乙基醚;二甲醚;二乙醚;二异丙醚;甲醛;碳酸二甲酯;二甲基酮;乙酸;及其混合物。优选的含氧化合物是甲醇、二甲醚或其混合物。
[0028]能够将含氧化合物转化为烯烃化合物的分子筛包括沸石和非沸石,以及属于大、中或者小孔的类型。然而在本发明的一个实施方案中优选小孔分子筛。如本文定义,小孔分子筛具有小于约5.0埃的孔尺寸。通常,适合的催化剂具有约3.5至-5.0埃、优选约4.0-约5.0埃以及最优选约4.3-约5.0埃的孔尺寸。
[0029]已经证明天然的和合成的沸石材料两者对于各种类型的烃转化过程都具有催化特性。另外,沸石材料已经用作吸附剂、用于各种类型烃转化过程的催化剂载体、及其它应用。沸石是复杂的结晶型铝硅酸盐,其形成通过共用氧原子连接的AlO2 -和二氧化硅四面体的网络。四面体的电负性通过包含阳离子比如碱或者碱土金属离子而平衡。在一些沸石的制备中,诸如四甲基铵(TMA)或者四丙基铵(TPA)之类的非金属阳离子在合成期间存在。由该结晶网络形成的孔隙空间或者通道使沸石能够用作分离过程中的分子筛、用作化学反应催化剂,以及用作在很多种烃类转化过程中的催化剂载体。
[0030]沸石包括含有二氧化硅以及任选氧化铝的材料,以及其中该二氧化硅以及氧化铝部分已经用其它的氧化物完全或者部分替换的材料。例如,氧化锗、氧化锡及其混合物可替换二氧化硅部分。氧化硼、氧化铁、氧化镓、氧化铟及其混合物可替换氧化铝部分。除非另作说明,本文所用的术语″沸石″和″沸石材料″不仅仅指在其结晶晶格结构中包含硅原子以及任选铝原子的材料,而且指包含用于这些硅和铝原子的合适置换原子的材料。
[0031]一种能够产生大量乙烯以及丙烯的烯烃形成催化剂是硅铝磷酸盐(SAPO)分子筛。硅铝磷酸盐分子筛通常分为具有8-元、10-元、或者12-元环结构的微孔性材料。这些环状结构可具有约3.5-约15埃的平均孔尺寸。优选是平均孔尺寸小于约5埃、优选平均孔尺寸为约3.5-约5埃、更优选约3.5-约4.2埃的小孔SAPO分子筛。这些孔尺寸是具有8-元环的分子筛的典型孔尺寸。
[0032]根据一个实施方案,取代的SAPO也可以用于含氧化合物向烯烃转化反应过程。这些化合物通常已知为McAPSO或者含金属的硅铝磷酸盐。该金属可以是碱金属离子(第IA族)、碱土金属离子(第IIA族)、稀土离子(第IIIB族,包括镧系元素:镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥;以及钪或钇)和另外的第IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB及IB族过渡阳离子。
[0033]优选,Me代表诸如Zn、Mg、Mn、Co、Ni、Ga、Fe、Ti、Zr、Ge、Sn和Cr之类的原子。这些原子可经由[MeO2]四面体单元插入该四面体结构中。该[MeO2]四面体单元携带的净电荷取决于该金属取代基价态。
[0034]如果该金属组分具有的价态是+2,+3,+4,+5,或+6,该净电荷一般是在-2和+2之间。结合该金属组分一般通过在合成该分子筛期间加入该金属组分而完成。然而,也可以使用后-合成离子交换。在后-合成交换中,该金属组分将阳离子引入位于该分子筛开放表面的离子交换位置,未进入该骨架结构本身之内。
[0035]合适的硅铝磷酸盐分子筛包括,但是不局限于SAPO-5、SAPO-8、SAPO-11、SAPO-16、SAPO-17、SAPO-18、SAPO-20、SAPO-31、SAPO-34、SAPO-35、SAPO-36、SAPO-37、SAPO-40、SAPO-41、SAPO-42、SAPO-44、SAPO-47、SAPO-56,其包含该金属的形式、及它们的混合物。优选的SAPO包括,但是不局限于SAPO-18、SAPO-34、SAPO-35、SAPO-44以及SAPO-47,特别是SAPO-18以及SAPO-34,包括其包含该金属的形式、及它们的混合物。如本文所用的,术语混合物与组合同义以及认为是具有不同比例的两种或更多种组分的物质组合物,而不管它们的物理状态。
[0036]铝磷酸盐(ALPO)分子筛也可以被包括在该催化剂组合物内或者替代性地被包括在该催化剂组合物内。铝磷酸盐分子筛是结晶性的微孔性氧化物,其可能具有AlPO4骨架结构。它们可具有处于该骨架结构之内的其它元素,一般具有约3埃至约10埃的均匀孔尺寸,以及能够进行分子种类的尺寸-选择性分离。已经报告了多于二十四种结构类型,包括沸石拓扑类似物在内。优选的ALPO结构包括,但是不局限于ALPO-5、ALPO-11、ALPO-18、ALPO-31、ALPO-34、ALPO-36、ALPO-37以及ALPO-46。
[0037]该ALPO还可以包括在它们骨架结构中的金属取代基。优选,该金属可以选自镁、锰、锌、钴及其混合物。这些材料优选显示出类似于铝硅酸盐、铝磷酸盐和硅铝磷酸盐分子筛组合物的吸附、离子交换和/或催化剂性能。
[0038]包含金属的ALPO具有MO2、AlO2和PO2四面体单元的三维微孔性晶体框架结构。这些如-制备的(as-manufactured)结构(在焙烧之前,其包含模板)可在无水基础上,通过实验化学组成表示,如:
mR:(MxAlyPz)O2
其中″R″代表存在于该晶体内孔隙系统中的至少一种有机模板试剂;″m″代表存在于每摩尔(MxAlyPz)O2中的″R″的摩尔数以及数值为0-0.3、在各个情况下的最大值取决于该模板试剂的分子尺寸以及所包括的特定金属铝磷酸盐的孔隙系统的可获得空隙容积;″x″、″y″、以及″z″代表该分别作为四面体氧化物存在的金属″M″(例如镁、锰、锌、以及钴)、铝、以及磷的摩尔分数。
[0039]包含金属的ALPO有时由字首组合词称为MeAPO。此外在其中该组合物中的该金属″Me″是镁的那些情况下,该字首组合词MAPO被用于该组合物。相似地ZAPO、MnAPO以及CoAPO分别被用于包含锌、锰以及钴的组合物。为确定组成每一亚属种类MAPO,ZAPO,CoAPO,以及MnAPO的各种结构成分,为每一成分指定一号码和例如,识别为ZAPO-5,MAPO-11,CoAPO-34等等。
[0040]该硅铝磷酸盐分子筛一般与其它材料混合(例如掺混)。如果掺混,则所产生的组合物一般称为SAPO催化剂,及该催化剂包含SAPO分子筛。
[0041]可与该分子筛掺混的材料可以是各种惰性的或者催化活性的材料,或者各种的粘结剂材料。这些材料包括组合物比如高岭土及其它粘土、各种形式的稀土金属、金属氧化物、其它的非沸石催化剂组分、沸石催化剂组分、氧化铝或者氧化铝溶胶、二氧化钛、氧化锆、氧化镁、氧化钍、氧化铍、石英、二氧化硅、或者二氧化硅溶胶、及其混合物。此外这些组分尤其有效地减少总体催化剂成本、在再生期间作为热穴以有助于屏蔽催化剂的热量、将该催化剂致密化以及提高催化剂强度。特别所希望的是在该催化剂中使用的惰性物质用作热穴、该热穴具有约0.05-约1cal/g-℃、更优选约0.1-约0.8cal/g-℃、最优选0.1-约0.5cal/g-℃的热容。
[0042]另外的分子筛材料可被包含作为该SAPO催化剂组合物的一部分或者它们可以被用作单独分子筛催化剂与该SAPO催化剂混合,如果需要的话。适合用于本发明的小孔分子筛的构造类型包括AEI,AFT,APC,ATN,ATT,ATV,AWW,BIK,CAS,CHA,CHI,DAC,DDR,EDI,ERI,GOO,KFI,LEV,LOV,LTA,MON,PAU,PHI,RHO,ROG,THO,及其取代形式。适合用于本发明的中孔分子筛的构造类型包括MFI,MEL,MTW,EUO,MTT,HEU,FER,AFO,AEL,TON,及其取代形式。可与硅铝磷酸盐催化剂组合的分子筛的具体实例包括ZSM-5、ZSM-34、毛沸石、以及菱沸石。
[0043]另一类能制备大量乙烯以及丙烯的烯烃形成催化剂是铝硅酸盐分子筛。能制备大量乙烯以及丙烯的再一类烯烃形成催化剂是非-SAPO沸石分子筛。这些其它种类的分子筛不仅可用于与SAPO分子筛组合,而确实可以用作本申请公开SAPO分子筛的全部或者部分替代物。
[0044]根据实施方案所述,该催化剂组合物优选包含约1%-约99%、更优选约5%-约90%、以及最优选约10%-约80%、按重量计算的分子筛。优选该催化剂组合物的粒度为约20微米-约3,000微米、更优选约30微米-约200微米、最优选约50微米-约150微米。
[0045]该催化剂可以进行各种处理以实现所要求的物理和化学特性。上述的处理包括、但是不必局限于水热处理、焙烧、酸处理、碱处理、研磨、球研磨、磨碎、喷雾干燥及其组合。
[0046]特别对制备乙烯以及丙烯有用的分子筛催化剂是包含SAPO-34,和SAPO-18或者ALPO-18分子筛的组合的催化剂。在具体的实施方案中,该分子筛是SAPO-34,和SAPO-18或者ALPO-18的结晶性共生物(intergrowth)。
[0047]为将含氧化合物向烯烃转换,可以使用任何各种的反应器系统,包括固定床、流化床、或者移动床系统。一个实施方案优选的反应器是并流提升管反应器以及短接触时间、逆流自由下落反应器。该反应器优选是这样的反应器,其中含氧化合物原料进料可与分子筛催化剂在如下重时空速(WHSV)下接触:至少约1hr-1、优选约1hr-1-1000hr-1、更优选约20hr-1-约1000hr-1、以及最优选约30hr-1-约500hr-1。WHSV在本申请定义为在该反应器中每小时每重量的该分子筛,该含氧化合物和任选在进料之中反应性烃的重量。因为该催化剂或者该原料可以包含其它作为惰性物或者稀释剂的材料,该WHSV基于该含氧化合物进料和任何与该含氧化合物进料一起存在的反应性烃、以及包含在该反应器中的分子筛的重量基础来计算。
[0048]优选,当该含氧化合物处于气相时,该含氧化合物进料接触该催化剂。可替换的是,该方法可在液相或者气/液混合相中进行。如果该方法在液相相或者气/液相混合相中进行,则所产生的进料-至-产品的不同转化率以及选择性取决于该催化剂以及反应条件。
[0049]该方法通常可在宽范围温度下实施。有效操作温度范围可以是约200℃-约700℃、优选约300℃-约600℃、更优选约350℃-约550℃。在温度范围的下限,所要求烯烃产物的形成变得显著缓慢且比较高含量的氧化烯烃副产品出现在该烯烃产物中。然而,在降低的温度下对于乙烯以及丙烯的选择性可以提高。在温度范围的上限,该方法不能形成最佳数量的乙烯以及丙烯产物,但是该含氧化合物进料的转化率通常将是高的。
[0050]操作压力也可以在宽范围内变化,包括自生压力。有效压力包括,但是不必局限于至少1psia(7kPaa),优选至少约5psia(34kPaa)的总压。在较高总压下该方法特别有效,包括至少约20psia(138kPaa)的总压。优选,总压为至少约25psia(172kPaa),更优选至少约30psia(207kPaa)。为了实际的设计目的,合乎需要的是使用甲醇作为主要的含氧化合物进料组分以及合乎要求的是在不大于约500psia(3445kPaa),优选不大于约400psia(2756kPaa),最优选不大于约300psia(2067kPaa)的压力下运行该反应器。
[0051]不希望的副产品可通过在合适的气体表观速度下运行而避免。当该气体表观速度上升,该转化率降低,避免不希望的副产品。如本文所用的该术语″气体表观速度″定义为汽化的原料进料的复合体积流量,其包括,稀释剂当稀释剂存在于该原料进料时,以及转化产物,除以反应区的横截面积。因为该含氧化合物转化为具有大量乙烯和丙烯同时流过该反应区的产物,该气体表观速度可以在该反应区之内不同的位置变化。该变化程度取决于所存在气体的摩尔总数、在该反应区中特定位置的横截面、温度、压力,以及相关的反应参数。
[0052]在一个实施方案中,该气体表观速度在该反应区中至少一点处维持在大于1米每秒(m/s)的速率。在另一个实施方案中,合乎需要的是于该反应区中至少一点处该气体表观速度大于约2m/s。更理想的是,合乎需要的是于该反应区中至少一点处该气体表观速度大于约2.5m/s。更加理想的是,于该反应区中至少一点处该气体表观速度大于约4m/s。最理想的是,该反应区中至少一点处该气体表观速度大于约8m/s。
[0053]根据本发明的另一个实施方案,在该反应区中该气体表观速度保持相对恒定以致在该反应区中各个点该气体表观速度维持在大于1m/s的速率。同样所希望的是在该反应区中各个点该气体表观速度大于约2m/s。更理想的是,在该反应区中各个点该气体表观速度大于约2.5m/s。更加理想的是,在该反应区中各个点该气体表观速度大于约4m/s。最理想的是,在该反应区中各个点该气体表观速度大于约8m/s。
[0054]在该含氧化合物向烯烃转化的方法中产生的乙烯和丙烯的数量可通过降低在该含氧化合物向烯烃转化反应中的转化率而增加。然而,在该含氧化合物转化反应中减少进料含氧化合物的转化率趋向于提高氧化的烃的数量、特别包括二甲醚在内、其存在于该烯烃产物之中。由此,控制在该含氧化合物反应过程中进料的转化率可能是重要的。
[0055]根据一个实施方案,首要的含氧化合物,例如甲醇的转化率是90重量%-98重量%。根据另一个实施方案,甲醇的转化率是92重量%-98重量%、优选是94重量%-98重量%。
[0056]根据另一个实施方案,甲醇的转化率是高于98重量%至小于100重量%。根据另一个实施方案,甲醇的转化率是从98.1重量%至小于100重量%;优选是98.2重量%-99.8重量%。根据另一个实施方案,甲醇的转化率是从98.2重量%至小于99.5重量%;优选是98.2重量%-99重量%。
[0057]在本发明中,重量%转化率在无水基础上计算,除非另作说明。重量%转化率在无水基础上计算为:100×(在无水基础上含氧化合物进料重量-在无水基础上在该产物中氧化的烃重量)÷(在无水基础上含氧化合物进料重量)。无水基础上的含氧化合物通过减去在该进料和产物中该含氧化合物的水部分以及把在该产物中生成的水排除在外而计算出。例如,在无含氧化合物基础上的甲醇的重量流率通过使甲醇的重量流率乘以14/32而计算出以除去该甲醇中的水组分。作为另一个实例,在无含氧化合物基础上的二甲醚的重量流率(rateflowrate)通过使二甲醚重量流率乘以40/46而计算出以除去该二甲醚中的水组分。如果在该进料或者产物中存在含氧化合物混合物,则痕量含氧化合物不包括在内。当甲醇和/或二甲醚用作该进料时,则仅用甲醇以及二甲醚在无水基础上来计算转化率。
[0058]在本发明中,在无水基础上计算选择性,除非另作说明。选择性计算为:100×wt%组分/(100-wt%水-wt%甲醇-wt%二甲醚),当甲醇和/或二甲醚用作该进料时。
[0059]在含氧化合物向烯烃转化反应的烯烃产物中二甲醚的数量越大,该转化率越低。由于所希望的是在低转化率下实施该反应以提高对于乙烯和丙烯的选择性,在产生的烯烃中有一些量的二甲醚是所需的。然而,存在的二甲醚的数量不应该如此之高以至使全过程效率低或者除去二甲醚更困难。
[0060]在未到完全的反应方法中,一般产生二甲醚。通常,存在于在含氧化合物向烯烃转化反应过程中产生的烯烃中的该二甲醚含量为至少约100wppm,在无水基础上。优选,该二甲醚的存在数量为至少约500wppm、以及更优选至少约1000wppm。优选,在来自该含氧化合物向烯烃转化反应过程的该烯烃物流中二甲醚的数量在无水基础上,不大于约20重量%、更优选不大于约15重量%、以及最优选不大于约10重量%,基于该含氧化合物向烯烃转化反应系统的反应器产生的该烯烃物流总重量。
[0061]该含氧化合物向烯烃转化方法形成了作为副产品的大量水。在通过冷却来自该反应器的烯烃物流到在该烯烃物流中水蒸汽冷凝温度之下的温度而在分离该包含丙烷与二甲醚的物流之前除去这些副产品水的大部分。优选,将该烯烃产物物流的温度冷却至该含氧化合物进料的冷凝温度之下的温度。在特定实施方案中,合乎需要的是冷却该产物物流至低于甲醇的冷凝温度。
[0062]合乎需要的是冷却来自该含氧化合物向烯烃转化反应过程的烯烃物流,然后将所冷却烯烃物流分离成为冷凝的含水物流和烯烃蒸气物流。该冷凝的含水物流包含来自该烯烃物流的大多数水,和来自该烯烃物流氧化的烃的显著部分。该烯烃蒸气物流包含该烯烃,例如,乙烯和丙烯的大部分。
[0063]在本发明的一个方面中,将来自该含氧化合物向烯烃转化反应过程的烯烃物流冷却以使富含烯烃的、蒸气物流,可从该冷凝的含水物流中分离。合乎需要的是该蒸气物流包含不大于约20重量%的水、优选不大于约15重量%的水、更优选不大于约12重量%的水。
[0064]骤冷塔是一种类型的设备,其有效冷却来自该烯烃-含氧化合物转化反应过程的烯烃物流。在骤冷塔中,骤冷流体直接接触该烯烃物流以冷却该物流至要求的冷凝温度。冷凝产生含冷凝水的物流,其同样被称为重的塔底物流。该烯烃产物物流的烯烃部分保持为蒸气以及作为塔顶蒸气物流排出该骤冷塔。该塔顶蒸气物流富含烯烃产物以及还可以包含一些氧化的烃副产物以及水。
[0065]在一个实施方案中,该骤冷流体是该骤冷塔的含冷凝水的、重的塔底物流的再循环物流。希望此含水物流通过例如换热器冷却以及向回喷射进入该骤冷塔。优选在此实施方案中不将来自外部来源的冷却介质注入该骤冷塔之内,尽管该骤冷塔下游的其它的分离设备可能希望这样做。
III. 分离含丙烷/DME的物流
[0066]根据本发明所述,包含丙烷以及二甲醚的物流(称为含丙烷/DME的物流)可从在该含氧化合物向烯烃转化反应中形成的烯烃产物物流分离。在含丙烷/DME的物流中丙烷和/或DME的一部分可除去形成再循环物流,以及该再循环物流与向该含氧化合物向烯烃转化反应器进料的含氧化合物合并。在该再循环物流中的该DME可转化为烯烃产物,同时在该再循环物流中剩余的丙烷穿过该反应系统,基本上未受影响。然而,另外的丙烷可作为副产物在该反应系统中产生。
[0067]在本发明的一个实施方案中,包含二甲醚和丙烷的该烯烃产物物流可在含该丙烷/DME物流分离出之前干燥。在此实施方案中,固体或者液体干燥系统可用于在蒸馏以前从含二甲醚的该烯烃物流中除去水(即,干燥该烯烃物流)以更有效地除去该二甲醚。
[0068]在固体干燥系统中,该烯烃物流可接触固体吸附剂以进一步去除水至极低浓度。可以使用任何多种的方法。一般,该吸附过程可在包含合适固体吸附剂的一个或多个固定床中进行。
[0069]吸附可用于除去低浓度的水、以及用于除去某些氧化的烃(例如除DME以外的氧化的烃),其通常不能通过使用其它的处理系统去除。优选,用作本发明部件的吸附剂系统具有多个吸附剂床。多个床可允许连续分离而不必停止该过程以使该固体吸附剂再生。例如,在三床系统中,一般一个床在线,一个床脱线再生,以及第三床备用。
[0070]用于该吸附剂床的特定吸附剂固体或者固体(多种)可取决于所除去污染物的种类。为除去水以及各种极性有机化合物,如氧化的烃(例如除DME以外的氧化的烃)以及吸收性液体的固体吸附剂的实例包括,但是不局限于氧化铝、二氧化硅、分子筛、以及铝硅酸盐。包含这些筛的混合物的床或者具有不同吸附剂固体的多个床可有效地用于将水除去至极低水平。
[0071]该吸附剂床可在环境温度下或者按要求在高温下运行以及具有向上或向下的流动。可通过包括用诸如氮气之类的干燥惰性气体物流在高温下处理在内的常规方法而进行吸附剂材料的再生。
[0072]在该液体干燥系统中,吸水剂可用于从含二甲醚的该烯烃物流中除去水。该吸水剂可以是有效去除来自烯烃物流的水的任何液体。所用吸水剂的数量一般为在该蒸馏过程期间基本上有效减少包合物以及游离-水形成的数量。
[0073]优选按吸水剂相对进入该吸收容器的总进料的摩尔比率约1∶1至约1∶5,000、更优选从约1∶10至约1∶1,000、以及最优选从约1∶25至约1∶500将吸水剂加入吸水容器。
[0074]可用于此本发明的吸水剂在1大气压下是液体。这些吸收剂同样希望有至少100华氏度(38摄氏度)、优选至少120华氏度(49摄氏度)、以及更优选至少150华氏度(66摄氏度)的平均沸点。如本申请定义的平均沸点,在重均基础上考虑了在该吸收剂中各个化合物的沸点。例如,包含90重量%沸点为100华氏度(38摄氏度)的化合物以及10重量%沸点为200华氏度(93摄氏度)的化合物的吸收剂的平均沸点为110华氏度(43摄氏度)。
[0075]该吸水剂同样希望是极性烃组合物。上述的组合物优选包含化合物比如一元醇、多元醇、胺、或其混合物。优选的一元醇包括甲醇、乙醇、以及丙醇。优选的多元醇包括二醇。优选的二醇包括乙二醇以及三甘醇。所希望的是该吸收剂组合物包含至少约75重量%液态吸水剂。只要该稀释剂不负面影响吸水率,该组合物的余量可以是稀释剂。优选,该吸水剂组合物包含至少约85重量%的吸水化合物;更优选至少约90重量%、以及最优选至少约95重量%。诸如甲醇之类的醇是最优选的吸水剂。
[0076]常规的吸收系统可用于本发明以使吸收剂与烯烃接触。在一个实施方案中,尽管也可以使用板式吸收塔,但该吸收系统使用填料塔。在另一个实施方案中,该吸收塔具有位于该吸收塔顶部的液体入口。该吸收剂液体均匀分布遍及该塔上部。理想的是,吸收剂液体的均匀分布通过使用分配板或者喷雾嘴来实现。在该吸收塔的底部是进气口,其中包含水以及二甲醚的该烯烃进入该吸收塔。该蒸气组分沿该塔向上移动与沿该塔向下移动的该液体吸收剂逆向流动。此方法被称为逆流吸收。
[0077]在该塔中的填料或者板可提供用于在该塔之内该蒸气以及液体组分之间密切接触的表面。在逆流吸收塔中,在液相和气相中可溶气体的浓度都一般是在塔底部最大,以及一般在该塔顶部最低。用于该液体吸收剂的出口可在该吸收塔的底部,一般在该进气口之下。用于贫含在该液体吸收剂中最可溶气体的气相的出口可位于该吸收塔的顶部、一般地在该液体入口之上。
[0078]一个或多个吸收塔可以串联或者并联使用以降低水浓度至所要求水平以及处理更大体积的来自该含氧化合物向烯烃转化过程的烯烃组合物。紧接着吸收之后,可蒸馏该烯烃物流以除去丙烷以及二甲醚物流。
[0079]可以通过常规的方法再生吸收剂液体。在一个实施方案中,包含吸收的气体的吸收剂液体可以注入蒸馏塔,以及水可以作为塔顶产物被除去。再生的吸收剂液体可以作为塔底产物除去。
[0080]在本发明的另一个实施方案中,该骤冷和/或干燥了的烯烃物流可以通过压缩、优选多级压缩而进一步加工。可以使用两、三、四或更多级、优选用两级或三级。
[0081]理想的是,将该骤冷和/或干燥了的烯烃物流压缩至大于该含氧化合物向烯烃转化反应过程进行时的压力。优选,将该烯烃物流压缩到至少约30psia(207kPaa),更优选至少约50psia(345kPaa),最优选至少约100psia(689kPaa)的压力。高的压力范围是特别优选的,及上限是基于设计成本和操作简易的实际上限。实际的高压极限通常认为高达约5,000psia(34.5MPaa),以及下限约1,000psia(6.9MPaa),约750psia(5.2MPaa),以及约500psia(3.45MPaa)是渐增优选的。
[0082]在本发明的优选实施方案中,从该烯烃产品物流分离包含丙烷/DME的物流发生在蒸馏类型的塔中。在本发明的一个实施方案中,在允许该烯烃进料物流在丙烯以及丙烷的沸点之间分馏的温度范围内实施蒸馏可能是合乎需要的。用这样的方式分离出该丙烷将产生包含丙烯的一种物流以及另一种包含在烯烃产物物流中包含的丙烷加二甲醚的物流。在一个实施方案中,该丙烯物流可以基本上是聚合物级原料品质、包含不大于约10wppm的二甲醚、例如不大于约5wppm的二甲醚、或者不大于约1wppm的二甲醚。
[0083]在本发明的另一个实施方案中,在允许该烯烃进料物流在丙烷和二甲醚的沸点之间分馏的温度范围内实施蒸馏可能是合乎需要的。用这样的方式分离出该丙烷将产生将产生包含丙烷以及丙烯的一种物流以及另一种包含在烯烃产物物流中包含的二甲醚的物流。在此实施方案中,该丙烯物流可以基本上是化学品级、一般不是聚合物级、进料质量,还包含不大于约10wppm二甲醚、例如不大于约5wppm二甲醚、或者不大于约1wppm二甲醚。进一步地在此实施方案中,在含丙烯以及丙烷的物流中丙烷的含量可以与在系统中该过量丙烷的含量一样高。
[0084]在本发明的优选实施方案中,包含该丙烷以及二甲醚的该烯烃产物物流进行蒸馏以将包含丙烷/DME的物流与该烯烃物流的其它组分分离出。优选,包含该丙烷以及二甲醚的该烯烃物流进行蒸馏以从该烯烃物流分离出包含丙烷/DME的物流,其包含约0.1重量%至约50重量%丙烷、例如约0.1重量%至约15重量%丙烷、约0.1重量%至约10重量%丙烷、从约20重量%至约50重量%丙烷、或者约25重量%至约45重量%丙烷,基于该包含丙烷/DME的物流总重量。该包含丙烷/DME的物流还可以包含二甲醚,该二甲醚含量为约50重量%至约99.9重量%、例如约50重量%至约90重量%、约70重量%至约90重量%、或者约50重量%至约70重量%,基于该包含丙烷/DME的物流总重量。
[0085]在本发明另一个实施方案中,丙烯物流可以在蒸馏之后回收。该丙烯物流有利的是基本上不含二甲醚,基本上不含意味着二甲醚浓度如此低以致对丙烯后续加工基本上无不利影响。优选,所分离的丙烯物流包含不大于约25wppm、优选不大于约10wppm、例如不大于约1wppm、或者不大于约0.5wppm的二甲醚。
[0086]在另一个实施方案中,在包含该二甲醚的该烯烃产物物流中至少约75重量%的该二甲醚可以在蒸馏过程中分离出以形成包含丙烷/DME的物流。可替换的是,至少约85重量%、例如至少约90重量%或者至少约95重量%在该烯烃物流中的二甲醚可以在蒸馏中分离出。
IV. 再循环物流
[0087]在包含丙烷/DME的物流中该丙烷和/或DME的一部分可以从所述物流中除去以形成该再循环物流。所除去的丙烷/DME的数量应该至少相当于在该含氧化合物向烯烃转化过程反应器中形成的丙烷/DME的数量。此丙烷/DME可以采用任何各种方式除去。一个实例是通过净化或者除去一部分该含丙烷/DME的物流以形成该再循环物流。净化的该包含丙烷/DME的物流数量应该包括在该含氧化合物向烯烃转化过程中形成的丙烷的数量(即,过量)。如果该过量没有除去,则存在很高的可能性是在该反应系统中丙烷浓度继续增加,由此引起过度量的丙烷存在于该反应器中。除去该过量的丙烷的其它实例包括从该包含丙烷/DME的物流中简单蒸馏一部分该丙烷,并且从该包含丙烷/DME的物流中吸收或者吸附一部分该丙烷和/或DME。
[0088]由该包含丙烷/DME的物流该形成或者回收的再循环物流优选包含大量的二甲醚使该再循环物流当被加入该含氧化合物物流时,可以用作进料。优选,该再循环物流的至少大多数(即,超过50wt%)是二甲醚,基于该再循环物流的总重量。更优选,该再循环物流的至少60重量%、例如至少70重量%或者至少80重量%可以是二甲醚,基于该再循环物流的总重量。
[0089]在一个实施方案中,该再循环物流包含0.5重量%-50重量%的丙烷、一般0.8重量%-20重量%、例如1重量%-10重量%的丙烷,基于该再循环物流的总重量。
[0090]在另一个实施方案中,该再循环物流包含50重量%-99重量%的二甲醚、例如70重量%-99重量%或者80重量%-99重量%的二甲醚,基于该再循环物流的总重量。
V. 丙烯物流
[0091]根据本发明所述的也被分离的丙烯物流可以聚合形成塑料组合物,例如,聚烯烃、特别是聚丙烯以及烯烃丙烯共聚物。可以使用任何用于形成聚丙烯的各种方法。优选是催化方法。特别优选的是茂金属、齐格勒/纳塔、氧化铝,和酸催化系统。通常,这些方法包括使该丙烯产物,任选与诸如另一烯烃之类的共聚单体一起在有效形成该聚烯烃产物的压力和温度下与聚烯烃-形成催化剂接触。
[0092]在本发明的一个实施方案中,该丙烯产物、任选地与诸如另一烯烃之类的共聚单体一起接触茂金属催化剂以形成聚烯烃。优选,该聚烯烃形成工艺是在约50℃-约320℃的温度范围实施。实施该反应可以在低、中,或者高压下、在约1barg(100kPag)-约3200barg(320MPag)范围内的任何压力下。对于在溶液中实施的方法而言,可以使用惰性稀释剂。在这类型的操作中,优选压力范围约10barg(1MPag)-约150barg(15MPag)、以及更优选温度范围约120℃-约250℃。对于气相方法而言,优选温度范围通常为约60℃-120℃以及操作压力为约5barg(500kPag)-约50barg(5MPag)。
[0093]除聚烯烃之外,数目众多的其它的烯烃衍生物可以由根据本发明所述分离的至少一种烯烃(例如乙烯、丙烯、以及C4+烯烃、特别是丁烯)形成。根据本发明所述分离的该烯烃也可以用于制备化合物如醛、酸比如C2-C13一元羧酸、醇比如C2-C12一元醇、二醇比如乙二醇以及丙二醇、由C2-C12一元羧酸和C1-C12一元醇形成的酯、直链α-烯烃、醋酸乙烯酯、二氯乙烯以及氯乙烯、乙苯、环氧乙烷、枯烯、丙烯醛、烯丙基氯、环氧丙烷、丙烯酸、乙丙橡胶、丙烯腈,以及乙烯与丙烯的三聚物和二聚物。C4+烯烃、尤其是丁烯特别适合于制备醛、酸、醇,以及从C5-C13一元羧酸形成的酯。
VI.优选实施方案的实例
[0094]图1表示本发明整体方面的一个实例。根据图1的实施方案,含氧化合物比如甲醇(MeOH)经由管线10输送以及与来自管线26的再循环物流混合形成进料物流11,该进料物流11进料至甲醇-向-烯烃转化的反应单元12。在管线26中的再循环物流包含二甲醚以及丙烷。
[0095]在该反应单元12之内,该进料物流接触含氧化合物向烯烃转化催化剂。此接触将含氧化合物组分(例如甲醇以及二甲醚)转化至诸如乙烯以及丙烯之类的烯烃产物及其它副产物。此全部的物流通常称为烯烃物流。在该烯烃物流中的副产物包括各种非烯烃化合物,比如水以及诸如丙烷之类的各种烷烃。在该反应过程中形成的丙烷数量是相对于进料物流中丙烷的过量数量,以及该进料中的即使不是所有的、也是基本上所有的丙烷来自该再循环物流。
[0096]在一个优选实施方案中,该烯烃物流经由管线14输送至骤冷单元16,在那里除去大量水。在骤冷之后,该烯烃物流被输送至分离器20。该分离器20可以是能有效分离具有丙烷(C3°)以及二甲醚(DME)的副产物物流的任何单元或者单元组合。
[0097]如图1所示,将丙烷以及二甲醚的副产物物流从分离单元20分离以及通过管线22输送至任选的第二分离单元24。该分离单元24可以与吹洗物流一样简单,其用于除去一部分物流22以及降低通过管线26再循环的丙烷总量,或者该分离单元24可以是更复杂的,包括诸如蒸馏单元的组件。在替换的实施方案中,分离单元24通过在分离单元20中使用蒸馏塔而被取代,其中丙烷作为侧线抽出物除去。优选除去一部分丙烷、优选数量至少等于在该反应单元12中产生的过量。一旦除去该丙烷,此物流经由管线26输送以及称为再循环物流。
[0098]图2显示在含氧化合物向烯烃转化过程中C3分流器(即蒸馏塔)的液相组成分布实例,其中丙烯由该塔顶排出以及丙烷以及二甲醚的组合由塔底排出。此分布不包括作为侧线物流的任何抽出物。
[0099]在图2所显示种类的蒸馏塔中,主要包含丙烷、丙烯以及二甲醚的组合的物流作为进料引入。图2显示在塔上端处丙烯浓度很高,以及在该上端处丙烷和DME浓度很低。当液体沿着该塔向下回流时,丙烯浓度降低以及丙烷和DME的浓度增大。起初丙烷浓度的增长率高于DME的增长率。然后丙烷浓度达到最大值并且开始降低而DME浓度继续增加。在本发明的优选实施方案中,靠近最高丙烷浓度的位置取得抽出物。
[00100]用于除去丙烷的侧线抽出物的最佳位置随进料物流的构成、塔结构的配置(例如塔板数、进料塔板位置)、以及该塔产物的规格(例如塔顶物流的纯度以及丙烯的塔顶回收率)。在优选的实施方案中,用于除去丙烷的侧线抽出物位于该蒸馏塔中点以下区域之内。此区域通常称为该塔的提馏段。在更优选的实施方案中,该蒸馏塔包括塔板以及该侧线抽出物在塔的底部分、但是在重沸器之上进行。该侧线抽出物或者侧线物流可以作为蒸气或者液体取出。
[00101]本发明的操作原理及模式已经参考各种各样的例示以及优选实施方案如上公开。如本领域普通技术人员能理解的,如该权利要求所限定的整体本发明包含本申请未具体地枚举的其它优选实施方案。
[00102]附加的或者可替换的是,本发明包括各种如下所述实施方案。
[00103]实施方案1.用于由含氧化合物进料制备一种或多种烯烃的方法,包括:
提供含氧化合物物流;
向该含氧化合物物流加入再循环物流以形成进料物流,该再循环物流包含丙烷以及二甲醚;以及
在反应器中使该进料物流与含氧化合物向烯烃转化催化剂接触以形成烯烃物流,该烯烃物流包含二甲醚、至少一种烯烃、以及丙烷,其中在该烯烃物流中的丙烷多于在进料物流中的丙烷。
[00104]实施方案2.用于由含氧化合物进料制备烯烃的方法,包括:
提供含氧化合物物流;
向该含氧化合物物流加入再循环物流以形成进料物流,该再循环物流包含丙烷以及二甲醚;
在反应器中使该进料物流与含氧化合物向烯烃转化催化剂接触以形成烯烃物流,该烯烃物流包含水、二甲醚、至少一种烯烃、以及丙烷,其中在该烯烃物流中的丙烷多于在进料物流中的丙烷;
使水从该烯烃物流冷凝以形成液体物流以及蒸气物流,其中该蒸气物流至少包含来自该烯烃物流的二甲醚的大部分、来自该烯烃物流的至少一种烯烃的大部分以及来自该烯烃物流的丙烷的大部分;
分离存在于该烯烃物流的丙烷以及二甲醚的至少大部分以形成含丙烷/DME的物流;以及
从该含丙烷/DME的物流除去一部分丙烷以形成该再循环物流。
[00105]实施方案3.用于由含氧化合物进料制备烯烃的方法,包括:
向含氧化合物物流加入再循环物流以形成进料物流,该再循环物流包含丙烷以及二甲醚;
在反应器中使该进料物流与含氧化合物向烯烃转化催化剂接触以形成烯烃物流,该烯烃物流包含水、二甲醚、至少一种烯烃、以及丙烷,其中在该烯烃物流中的丙烷多于在进料物流中的丙烷;
使来自该烯烃物流的水冷凝以形成液体物流以及蒸气物流,其中该蒸气物流至少包含来自该烯烃物流的二甲醚的大部分、来自该烯烃物流的至少一种烯烃的大部分以及来自该烯烃物流的丙烷的大部分;
分离存在于该烯烃物流中的丙烷以及二甲醚的至少大部分以形成含丙烷/DME的物流;以及
从该含丙烷/DME的物流去除丙烷和/或DME,去除数量至少等于该过量以致形成再循环物流。
[00106]实施方案4.实施方案1的方法,其中该丙烷以及二甲醚的至少大部分从该烯烃物流分离以形成含丙烷/DME的物流。
[00107]实施方案5.实施方案4的方法,其中从该含丙烷/DME的物流除去一部分丙烷和/或DME以形成该再循环物流。
[00108]实施方案6.实施方案1、2和5中任一项的方法,其中去除的丙烷和/或DME数量至少等于该过量。
[00109]实施方案7.实施方案2-6中任一项的方法,其中该丙烷和/或DME通过净化、蒸馏、或者萃取去除。
[00110]实施方案8.实施方案2-7中任一项的方法,其中该丙烷和/或DME通过蒸馏去除。
[00111]实施方案9.实施方案2-8中任一项的方法,其中该丙烷和/或DME作为在蒸馏装置中侧线抽出物去除。
[00112]实施方案10.实施方案2-9中任一项的方法,其中该丙烷和/或DME从蒸馏塔较低部分作为侧线抽出物去除。
[00113]实施方案11.前述任一项实施方案的方法,其中该再循环物流包含0.5重量%-50重量%丙烷,以该再循环物流的总重量为基准。
[00114]实施方案12.前述任一项实施方案的方法,其中该再循环物流包含50重量%-99重量%二甲醚,以该再循环物流的总重量为基准。
[00115]实施方案13.用于制备聚烯烃产物的方法,包括:
按照上述的任一项实施方案的方法由含氧化合物进料提供烯烃进料;以及
在足以形成聚合物产物的条件下使该烯烃进料、任选与一种或多种共聚单体一起、与聚合催化剂接触。
Claims (13)
1.用于由含氧化合物进料制备一种或多种烯烃的方法,包括:
提供含氧化合物物流;
向该含氧化合物物流加入再循环物流以形成进料物流,该再循环物流包含丙烷以及二甲醚;以及
在反应器中使该进料物流与含氧化合物向烯烃转化催化剂接触以形成烯烃物流,该烯烃物流包含二甲醚、至少一种烯烃、以及丙烷,其中在该烯烃物流中的丙烷多于在进料物流中的丙烷。
2.用于由含氧化合物进料制备烯烃的方法,包括:
提供含氧化合物物流;
向该含氧化合物物流加入再循环物流以形成进料物流,该再循环物流包含丙烷以及二甲醚;
在反应器中使该进料物流与含氧化合物向烯烃转化催化剂接触以形成烯烃物流,该烯烃物流包含水、二甲醚、至少一种烯烃、以及丙烷,其中在该烯烃物流中的丙烷多于在进料物流中的丙烷;
使水从该烯烃物流冷凝以形成液体物流以及蒸气物流,其中该蒸气物流至少包含来自该烯烃物流的二甲醚的大部分、来自该烯烃物流的至少一种烯烃的大部分以及来自该烯烃物流的丙烷的大部分;
分离存在于该烯烃物流的丙烷以及二甲醚的至少大部分以形成含丙烷/DME的物流;以及
从该含丙烷/DME的物流除去一部分丙烷以形成该再循环物流。
3.用于由含氧化合物进料制备烯烃的方法,包括:
向含氧化合物物流加入再循环物流以形成进料物流,该再循环物流包含丙烷以及二甲醚;
在反应器中使该进料物流与含氧化合物向烯烃转化催化剂接触以形成烯烃物流,该烯烃物流包含水、二甲醚、至少一种烯烃、以及丙烷,其中在该烯烃物流中的丙烷多于在进料物流中的丙烷;
使来自该烯烃物流的水冷凝以形成液体物流以及蒸气物流,其中该蒸气物流至少包含来自该烯烃物流的二甲醚的大部分、来自该烯烃物流的至少一种烯烃的大部分以及来自该烯烃物流的丙烷的大部分;
分离存在于该烯烃物流中的丙烷以及二甲醚的至少大部分以形成含丙烷/DME的物流;以及
从该含丙烷/DME的物流去除丙烷和/或DME,去除数量至少等于该过量以致形成再循环物流。
4.权利要求1的方法,其中该丙烷以及二甲醚的至少大部分从该烯烃物流分离以形成含丙烷/DME的物流。
5.权利要求4的方法,其中从该含丙烷/DME的物流除去一部分丙烷和/或DME以形成该再循环物流。
6.权利要求1、2和5中任一项的方法,其中去除的丙烷和/或DME数量至少等于该过量。
7.权利要求2-6中任一项的方法,其中该丙烷和/或DME通过净化、蒸馏、或者萃取去除。
8.权利要求2-7中任一项的方法,其中该丙烷和/或DME通过蒸馏去除。
9.权利要求2-8中任一项的方法,其中该丙烷和/或DME作为在蒸馏装置中侧线抽出物去除。
10.权利要求2-9中任一项的方法,其中该丙烷和/或DME从蒸馏塔较低部分作为侧线抽出物去除。
11.前述任一项权利要求的方法,其中该再循环物流包含0.5重量%-50重量%丙烷,以该再循环物流的总重量为基准。
12.前述任一项权利要求的方法,其中该再循环物流包含50重量%-99重量%二甲醚,以该再循环物流的总重量为基准。
13.用于制备聚烯烃产物的方法,包括:
按照上述的任一项实施方案的方法由含氧化合物进料提供烯烃进料;以及
在足以形成聚合物产物的条件下使该烯烃进料、任选与一种或多种共聚单体一起、与聚合催化剂接触。
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