CN101868296A - 制备烯烃的方法 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

制备烯烃的方法
技术领域
本发明涉及由烷基醇制备烯烃的方法。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。
背景技术
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WO-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。
发明内容
本发明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。本发明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。本发明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，本发明提供一种由烷基醇制备烯烃的方法，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。
在本发明的方法中，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，本发明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。
在本发明的方法中，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-C4烷基醇，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γ-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℃，优选为200-400℃，和压力为1-50bar，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。
在本发明的方法中，二烷基醚产物物流的温度适宜地为200-400℃。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-液混合物的分离将产生含水液态物流和富含二烷基醚的气态物流，其中大部分烷基醇包含在富含二烷基醚的气态物流中。因此，以水和烷基醇的总量为基准，含水液态物流含有至多5wt％、优选至多3wt％、更优选至多1wt％的烷基醇。本领域熟练技术人员有能力确定蒸馏塔中的正确条件以实现所述分离。他可以基于蒸馏温度、压力、塔板、回流比和再沸比来选择正确的条件。最优选地选择条件使得液态水物流含有少量的烷基醇。由于在烯烃生产步骤中通常产生水，因此没有必要从富含二烷基醚的物流中完全脱除水。以水、烷基醇和二烷基醚的总重量为基准，富含二烷基醚的物流合适地含有至多5wt％、优选至多1wt％的水。二烷基醚产物物流优选分离成温度为75-140℃的富含二烷基醚的气态物流和温度为80-175℃的含水液态物流。液态水物流可以排放。
至少一部分富含二烷基醚的气态物流用于在步骤c)中转化成烯烃。
由二烷基醚生产烯烃在本领域中是已知的。例如，在上述WO-A2006/020083中，已经描述了由二甲醚生产烯烃。在其中所描述的催化剂也适用于本发明的方法。这种催化剂优选包括分子筛催化剂组合物。优良的分子筛为铝硅磷酸盐(SAPO)，如SAPO-17、-18、-34、-35、-44，还包括SAPO-5、-8、-11、-20、-31、-36、-37、-40、-41、-42、-47和-56。作为替代，烯烃的生产可以通过应用铝硅酸盐催化剂实现。合适的催化剂包括那些含有MFI型沸石如ZSM-5、MTT型沸石如ZSM-23、TON族的沸石如ZSM-22、STF型沸石如SSZ-35、SFF型沸石如SSZ-44和EU-2型沸石如ZSM-48的催化剂。优选地，富含二烷基醚的原料在包含具有一维10-环通道的沸石的催化剂的作用下转化。这种沸石更优选地选自MTT和TON型及其混合物的铝硅酸盐。本发明对如下方法是特别有利的：在包含具有一维10-环通道的沸石、特别是MTT和/或TON型沸石的催化剂的作用下实施烯烃转化，这是因为已经发现当富含二烷基醚的原料物流不含或仅含有少量即＜5wt％的水时，催化剂的水热失活得到降低。优选地，催化剂包含一种或多种沸石，其中至少50wt％具有一维10-环通道，例如MTT和/或TON型沸石。在一个特别优选的实施方案中，除了一种或多种具有一维10-环通道的沸石如MTT和/或TON型沸石外，催化剂还包含具有多维通道的沸石，特别是MFI型沸石，更具体为ZSM-5，这是因为这种附加的沸石在工艺过程中和在水热条件下对催化剂的稳定性具有有利影响。
特别地，当在含一维10-环通道的铝硅酸盐如MTT或TON型铝硅酸盐的催化剂的作用下实施烯烃的生产时，可能有利的是当富含二烷基醚的物流加入到反应区中时，与一部分富含二烷基醚的物流(“原料”)一起向反应区中加入含烯烃的辅助原料。已经发现当二烷基醚与催化剂之间接触时存在烯烃时，则二烷基醚向烯烃的催化转化将得到强化。因此，当采用一个反应区时，合适地与富含二烷基醚的原料一起向反应区中加入烯烃类辅助原料。当应用多个反应区时，将烯烃类辅助原料有利地加入到流入第一反应区的部分富含二烷基醚的物流中。
烯烃类辅助原料可以含有一种烯烃或烯烃的混合物。除了烯烃外，烯烃类辅助原料可以含有其它烃类化合物，例如链烷烃、烷基芳族烃、芳族化合物或它们的混合物。烯烃类辅助原料优选包含大于50wt％、更优选大于60wt％、仍更优选大于70wt％的烯烃馏分，其中所述烯烃馏分由烯烃组成。烯烃类辅助原料可以主要由烯烃组成。
在烯烃类辅助原料内的任何非烯烃化合物优选为链烷烃化合物。如果烯烃类辅助原料含有任何非烯烃类烃，它们优选为链烷烃化合物。这种链烷烃化合物优选以0-50wt％、更优选0-40wt％、仍更优选0-30wt％的量存在。
烯烃被理解为在其中含有至少两个通过双键连接的碳原子的有机化合物。可以应用宽范围的烯烃。烯烃可以是具有一个双键的单烯烃，或具有两个或更多个双键的多烯烃。优选地，在烯烃类辅助原料中存在的烯烃为单烯烃。
烯烃可以为直链、支链或环状烯烃。优选地，在烯烃类辅助原料中存在的烯烃为直链或支链烯烃。
优选的烯烃具有2-12个碳原子，优选为3-10，和更优选为4-8个碳原子。
可以在烯烃类辅助原料中包含的合适的烯烃的例子包括乙烯、丙烯、丁烯(1-丁烯、2-丁烯和/或异-丁烯(2-甲基-1-丙烯)中的一种或多种)、戊烯(1-戊烯、2-戊烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯、3-甲基-1-丁烯和/或环戊烯中的一种或多种)、己烯(1-己烯、2-己烯、3-己烯、2-甲基-1-戊烯、2-甲基-2-戊烯、3-甲基-1-戊烯、3-甲基-2-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-2-戊烯、2，3-二甲基-1-丁烯、2，3-二甲基-2-丁烯、3，3-二甲基-1-丁烯、甲基环戊烯和/或环己烯中的一种或多种)、庚烯、辛烯、壬烯和癸烯。烯烃类辅助原料中具体烯烃的优选可能取决于工艺的目的。
在一个优选的实施方案中，烯烃类辅助原料优选含有具有4个或更多个碳原子的烯烃(即C4+烯烃)，例如丁烯、戊烯、己烯和庚烯。更优选地，烯烃类辅助原料中的烯烃馏分包含至少50wt％的丁烯和/或戊烯，甚至更优选为至少50wt％的丁烯，最优选为至少90wt％的丁烯。丁烯可以为1-、2-或异丁烯。最适宜地为它们的混合物。更优选地，向反应区中加入的烯烃为本发明方法的步骤c)的烯烃转化的副产物，所述副产物含有4-7个碳原子、优选正好4个碳原子，和该副产物循环回反应区。这些相对高级的烯烃倾向于有利于二烷基醚向烯烃如丙烯和乙烯的转化。因此，烯烃类辅助原料合适地为步骤c)的烯烃转化的副产物，该副产物进行循环。
烯烃生产的反应条件包括在WO-A 2006/020083中提到的那些。因此200-1000℃、优选250-750℃的温度和0.1kPa(1mbar)-5MPa(50bar)、优选100kPa(1bar)-1.5MPa(15bar)的压力是合适的反应条件。
富含二烷基醚的原料的反应可以在单个反应区中实施，如WO-A2006/020083中所述。但优选的是所述转化在多个反应区中实施，其中向每个反应区内进料富含二烷基醚的气态原料。因此，部分富含二烷基醚的气态原料流入包括第一反应区和一个或多个随后反应区的多个反应区中，在其中富含二烷基醚的气态原料被转化成烯烃。很明显，多个反应区可以并联操作。但优选的是多个反应区串联排布。通过这种方式，前面反应区的至少部分或者基本上全部产物均继续进入随后的反应区。同样前面反应区的催化剂也与其产物一起继续进入随后的反应区，即前面反应区的全部流出物均可以继续进入下游。因此，反应区的数量可以合适地在1-6间变化，优选为2-4。
有利的是确保只流入一个反应区的富含二烷基醚的气态原料的温度或流入多个反应区的第一区的部分富含二烷基醚的气态原料的温度为300-700℃的温度。这可以使得在与催化剂和任选的烯烃类辅助原料混合后，反应器入口的温度达到使转化迅速开始的温度。为了获得该理想的温度，将来自步骤b)的富含二烷基醚的原料进一步加热可能是很便利的。由于二烷基醚转化成烯烃是放热的，反应温度倾向于增加。通过应用外部加热器或通过使原料与热催化剂颗粒如那些从再生过程获得的催化剂颗粒混合可以实现进一步的加热。由于在这些条件下烷基醇也可以转化成烯烃，则有益的是确保来自本方法步骤a)的大多数(如果不是全部的话)未反应的烷基醇包含在富含二烷基醚的原料中。
如上文所指出的，优选的是反应在串联的多个反应区中实施，其中向每个反应区中进料作为初始物料的二烷基醚。对于随后的反应区，富含二烷基醚的原料不需要具有与进料至第一反应区的那部分物料相同的高温。在这些情况下，它的温度合适地为50-350℃。所需的附加热量可以通过在先反应区的催化剂和/或产物来提供，其中所述催化剂和/或产物已经被该在先反应区内的放热反应所加热。所需的温度也可以通过从催化剂再生区进料至所述随后反应区的任意附加催化剂来提供。另外，不需要使附加的烯烃进入随后的反应区。由于较低的温度就可以满足富含二烷基醚的气态原料，则直接来自步骤b)的原料可以在不经过进一步加热步骤且不需要加入任选烯烃的条件下用于任意的随后反应区中。作为替代，在进料至随后的反应区之前，可以冷却富含二烷基醚的原料。
反应区可以包含在多种反应器内。合适的反应器包括固定床反应器、流化床反应器、循环流化床反应器、提升管反应器等。合适的反应器类型已经在US-A 4,076,796中进行了描述。优选的反应器为提升管反应器。因此，二烷基醚转化成烯烃优选在多个反应区中实施，其中所述多个反应区作为多个提升管反应器设置。
参考附图，通过实施例描述本发明的方法，其中：
图1示意性给出了本发明的热整合反应器系统；
图2和3示意性给出了用于本发明的分离区的进一步实施方案。
在图1中，气态烷基醇通过管线1流过二烷基醚反应器2中的冷却剂管。由于由烷基醇形成二烷基醚是放热的，气态烷基醇被加热，且如此加热的烷基醇作为热流出物通过管线3离开反应器。该热流出物随后循环回反应器2，但此时在冷却剂管的反应侧进入。来自管线1的物流和来自管线3的物流并流流过反应器2。在反应器2中，烷基醇在与合适的催化剂如γ-氧化铝接触下转化成二烷基醚和水。包含二烷基醚、水和烷基醇的二烷基醚产物物流通过管线4离开反应器。在送到分离区5之前，热的二烷基醚产物物流可以进行冷却。该物流可以一个或多个级中冷却，例如通过间接换热和/或在闪蒸容器中闪蒸，其中在闪蒸容器中降压和冷却产物物流(图中未示出)。在分离区5(这里作为精馏塔描述)中，二烷基醚产物物流被分离成包含水和优选少于1wt％烷基醇(按水和烷基醇的总量计)的液态物流6，和包含二烷基醚、大部分烷基醇和通常一些水的富含二烷基醚的气态物流7，其中所述水含量例如大于0.5wt％，具体为大于1wt％和少于10wt％或优选少于5wt％，以富含二烷基醚的物流的总量计。用于转化成烯烃的原料物流中的水量通常不认为是一个问题，因为在二烷基醚和烷基醇转化成烯烃的过程中也形成水。同样因为这个原因，简单分离以脱除大部分水通常就认为足够了。分离区的其它实施方案将会在下文中讨论。管线7中的物流被分成几个部分。在如图所示的情况中，其中存在两个部分，但是很明显的是当基于反应器数量需要多个部分时，所述部分的个数可以调整。管线8中的部分进料至系列提升管反应器系统的第一提升管反应器10，而管线9中的部分进料至系列提升管反应器系统的第二提升管反应器20。管线8中的物流可以例如通过附加的换热或其它加热设施进一步加热(图中未示出)。该物流与通过管线27提供的物流即包含具有4和/或5个碳原子的烯烃的烯烃类辅助原料的物流组合。
在提升管反应器10中，来自管线8和27的物流与通过管线16提供的合适的催化剂接触，和所形成的氧化物(即二烷基醚和烷基醇)、烯烃、水和催化剂的组合物向上流动，和该组合物作为反应产物通过管线11离开提升管反应器10。
在进入提升管反应器10之前，管线8和27在图中表示为混合，但应理解的是每一个均可以单独流入提升管反应器10。作为替代，管线16被表示为单独管线，但是将会理解的是在进入提升管反应器10之前它可以与其它两条管线8和27的任一个混合。
通过管线11，反应产物被送至分离设备如旋风分离器12，催化剂颗粒通过管线13由分离设备排出并被送至催化剂缓冲容器15，而由分离设备流出的包含二烷基醚、烯烃和水的气态反应产物通过管线14抽出。管线14中的该气态产物与管线9中的部分富含二烷基醚的原料混合，并被送至第二提升管反应器20，在其中发生与提升管反应器10中类似的反应。提升管反应器20的催化剂通过管线17提供。提升管反应器20的反应产物通过管线21排出并被送至分离设备19如旋风分离器。在分离设备中，催化剂颗粒与气态产物分离，并通过管线18从分离设备19抽出且送至催化剂缓冲容器15。
将会认识到的是在二烷基醚的转化反应中，有可能形成一些焦炭，该焦炭可能会在催化剂颗粒上沉积。因此，有利的是定期再生催化剂颗粒，这可以适宜地通过如下方法来实施：连续或定期地从催化剂缓冲容器15抽出部分催化剂藏量，并送至再生容器(图中未示出)，在其中通常在约600℃或更高的温度下部分或基本完全地燃烧焦炭。送至再生容器的那部分催化剂的多少取决于平均的失活度或结焦度以及再生条件例如部分或完全燃烧焦炭。再生后的催化剂颗粒循环回催化剂缓冲容器或者直接进入提升管反应器。在图中没有表示再生。
作为分离设备19的产物，在管线22中得到含烯烃的产物物流。该产物被送至精馏区，在图中用塔23表示，在其中含烯烃的产物物流被分离成包含轻杂质如一氧化碳、二氧化碳和甲烷的轻馏分24、乙烯馏分25、丙烯馏分26和C4烯烃馏分27。任选地，从塔23可以单独抽出一个或多个更重的馏分，例如含有5、6或7+烃的烃馏分(图中未示出)。分离区还包括用于抽出水的管线28。管线24中的轻馏分被排出，例如作为燃料燃烧。乙烯和丙烯作为产物回收。馏分28中的水被抽出，和C4馏分通过管线27循环至管线8中的富含二烷基醚的物流中。
图1给出了两个提升管反应器。对本领域的熟练技术人员来说，很明显的是可以仅应用一个反应器，或应用多于两个如3或4个提升管反应器。这样应用也可以获得本发明的好处。
在另一个实施方案中，应用了包含例如三个串联排布的提升管反应器的系列提升管反应器系统。每个提升管反应器在其下部具有一个或多个入口，而在其上部具有一个或多个出口。第一提升管反应器的出口与第二提升管反应器的入口相连。同样地，第二提升管反应器的出口与第三提升管反应器的入口相连。
在系列反应器系统的正常操作期间，向第一提升管反应器进料富含二烷基醚的气态原料、烯烃类辅助原料和催化剂。在第一提升管反应器中在所述催化剂作用下的转化将形成包含气态产物和催化剂的第一反应器烯烃类流出物，其中所述气态产物包含烯烃。与部分富含二烷基醚的气态原料和附加的催化剂一起，基本上全部反应器流出物进料至第二提升管反应器的入口。虽然也有可能向第二提升管反应器进料烯烃类辅助原料，但是这不是必须的，也不是必然有利的，这是因为第一提升管反应器的流出物中已经含有烯烃。
因为向第二和第三提升管反应器加入了附加的催化剂，第二提升管反应器中氧化物转化催化剂的质量流量(单位时间的质量)将高于在先提升管反应器。通常理想的是重量小时空速保持基本恒定，即与在先提升管反应器相比，其偏离不超过50％。因此有利的是设置第二提升管反应器的横截面，使其大于第一提升管反应器的横截面。对于圆筒形提升管反应器而言，横截面的增加也可以用直径的增加来表示。
当重量小时空速基本恒定时，对于相同高度的提升管反应器，流过提升管反应器的时间相同。
同样第三提升管反应器的横截面要大于第二提升管反应器的横截面。可以优选地设计每个提升管反应器和各自的催化剂流通量，从而在提升管反应器中达到氧化物的几乎完全转化，对于最后的提升管反应器来说，这是最理想的，从而基本上没有氧化物构成离开最终提升管反应器的流出物的一部分。
最后一个提升管反应器的出口与收集器和分离设备相连。分离设备也可以与最后一个提升管反应器整合。其可以为组合有多个旋风分离器的较大收集容器，而所述旋风分离器可以位于收集容器内部。分离设备具有气体出口和催化剂出口。气体含有烯烃，并且可以以图中管线22所示的气态产物相同的方式进行处理。催化剂返回提升管反应器，同样部分可以按图中所讨论的进行再生。
图2和图3示意性给出了分离区5的另一个实施方案，其可以例如包含在上述任意一个实施方案中。在图2的实施方案中，包含二烷基醚、烷基醇和水的二烷基醚产物物流4优选仍处于气相时被送入闪蒸容器48。在闪蒸容器48中，降低压力，且产物物流被进一步冷却至低于水的露点。闪蒸容器48的气态流出物包含大部分的二烷基醚和一些烷基醇，并通过管线49离开闪蒸容器。包含水和烷基醇的液态流出物通过管线50离开闪蒸容器48。管线49和50的流出物均进料至精馏塔51，而管线50进入精馏塔51的接口比管线49进入塔51的接口位置高。在精馏塔51中，由两个物流得到的气液混合物被分离成包含水和少于5wt％烷基醇(以水和烷基醇的总量计)的液态物流6和包含二烷基醚、大部分烷基醇和通常一些水的富含二烷基醚的气态物流7，如参考图1所讨论的。
在图3中，精馏塔51被两个精馏塔61和65所替代。主要包含二烷基醚的物流66作为塔61的顶部产物回收。主要包含烷基醇和水的物流68作为底部产物回收并被进料至第二塔65，在第二塔中，其被分离成主要含烷基醇的物流67和包含水和少于5wt％烷基醇(以水和烷基醇的总量计)的液态物流6。物流67的一部分或全部可以任选地加入到物流66中，以形成富含二烷基醚的物流7。本实施方案允许从物流7中脱除较大量的水，但是由于在转化成烯烃的过程中存在一些水并不构成问题，因此该实施方案不是必然优选的。
实施例
在图3的分离区的实施方案中，物流7包含57.8wt％的二甲醚、15.7wt％的甲醇和23.3wt％的水。物流68包含57.9wt％的水、38.9wt％的甲醇，和由气相色谱检测到的羧酸杂质的量为10ppm CH3COOH、5ppmC2H5COOH、10ppm C3H7COOH和5ppm C4H9COOH。向物流68中，以每吨物流4为0.01g NaOH的量加入NaOH(碱)。在物流66、67和6中的任意一个中均不再能检测到羧酸。
在富含二烷基醚的物流分离成富含二烷基醚的物流和含水液态物流之前或过程中，可以在任何有效的位置向其中加入碱。在上面讨论的分离区5的实施方案中，其可以加入管线4、49、50、68的一个或多个中，或者加入塔/容器48、51、61、65中的任意一个。

Claims (13)

1.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1wt％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.权利要求1-5任一项的方法，其中所述第二催化剂包括分子筛催化剂组合物。
7.权利要求6的方法，其中所述富含二烷基醚的物流在包含沸石的催化剂的作用下转化，其中所述沸石选自具有一维10-环通道的铝硅酸盐，优选选自MTT和TON型和它们的混合物。
8.权利要求1-7任一项的方法，其中在步骤c)中向富含二烷基醚的气态物流中加入烯烃类辅助原料。
9.权利要求8的方法，其中烯烃类辅助原料包含至少50wt％的丁烯，以烯烃类辅助原料的总重量为基准，。
10.权利要求8或9的方法，其中烯烃类辅助原料为步骤c)的烯烃转化的副产物，和该副产物进行循环。
11.权利要求1-10任一项的方法，其中在二烷基醚产物物流中，特别是在二烷基醚产物物流的含水液态馏分中，pH保持为至少7。
12.权利要求1-11任一项的方法，其中所述碱选自氢氧化钠或氢氧化钾、或任意其它碱金属或碱土金属的碱、或它们的混合物。
13.权利要求1-12任一项的方法，其中通过加入碱或使碱与至少部分二烷基醚产物物流接触而使二烷基醚产物物流富含碱。
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