KR100936848B1 - Method of removing dimethyl ether from an olefin stream - Google Patents

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Abstract

본 발명은 올레핀 스트림으로부터 디메틸 에테르를 제거하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 올레핀 스트림을 증류하여 프로판을 포함한 올레핀 스트림으로부터 디메틸 에테르를 분리하는 것을 포함한다. 그 다음, 올레핀 스트림을 추가로 증류하여, 각각의 스트림이 약 10wppm 이하의 디메틸 에테르를 함유한 중합가능 등급 에틸렌 스트림 및 중합가능 등급 프로필렌 스트림을 제공할 수 있다.The present invention relates to a process for removing dimethyl ether from an olefin stream. The process includes distilling the olefin stream to separate dimethyl ether from the olefin stream including propane. The olefin stream can then be further distilled to provide a polymerizable grade ethylene stream and a polymerizable grade propylene stream, each stream containing up to about 10 wppm dimethyl ether.

Description

올레핀 스트림으로부터 디메틸 에테르를 제거하는 방법{METHOD OF REMOVING DIMETHYL ETHER FROM AN OLEFIN STREAM} METHOD OF REMOVING DIMETHYL ETHER FROM AN OLEFIN STREAM}             

본 발명은 올레핀 스트림으로부터 디메틸 에테르를 제거하는 것에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 증류에 의해 올레핀 스트림으로부터 디메틸 에테르를 제거하여 중합가능 등급 에틸렌 및 중합가능 등급 프로필렌 스트림을 제조하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to the removal of dimethyl ether from an olefin stream. In particular, the present invention relates to the removal of dimethyl ether from an olefin stream by distillation to produce polymerizable grade ethylene and polymerizable grade propylene streams.

본 출원은 2001년 10월 16일자로 출원된 독일 특허 출원 제 101 50 479.9 호, 2001년 12월 31일자로 출원된 미국 특허원 제 60/345,666 호, 및 2002년 7월 15일자로 출원된 미국 특허원 제 10/196,530 호(이들 각각의 개시내용은 완전히 본원에 참고로 인용되어 있음)를 우선권으로 청구한다.This application claims the application of German Patent Application No. 101 50 479.9, filed October 16, 2001, US Patent Application No. 60 / 345,666, filed December 31, 2001, and the United States, filed July 15, 2002. Patent Application No. 10 / 196,530, the disclosure of each of which is hereby fully incorporated by reference, claims priority.

올레핀, 특히 C2 및 C3 올레핀은 올리고머 등의 유도체 생성물, 예를 들어 고가 올레핀, 및 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 중합체를 제조하는데 있어서 공급원으로서 바람직하다. 올레핀 공급원은 전형적으로 석유 공급원료를 크래킹함으 로써 제조되었다.Olefins, in particular C 2 and C 3 olefins, are preferred as sources for producing derivative products such as oligomers, for example expensive olefins, and polymers such as polyethylene and polypropylene. Olefin sources were typically prepared by cracking petroleum feedstocks.

미국 특허 제 5,090,977 호에서는 증기 크래킹에 의한 올레핀의 제조 방법을 개시하고 있다. 상기 방법은 올레핀 생성물을 메탄, 수소, 에탄, 에틸렌, 프로필렌 및 C5+ 스트림으로 분리하는 것을 포함한다. 개시된 분리방법은 우선적으로 프로필렌을 생성하고, 프로판, 부탄, 부텐 또는 부타디엔 스트림은 전혀 생성하지 않는다.U.S. Patent 5,090,977 discloses a process for preparing olefins by steam cracking. The process involves separating the olefin product into methane, hydrogen, ethane, ethylene, propylene and C 5+ streams. The disclosed separation process preferentially produces propylene and produces no propane, butane, butene or butadiene streams at all.

그러나, 옥시게네이트(oxygenate) 공급원료는 올레핀, 특히 고가 올레핀 및 플라스틱 물질 제조용 에틸렌 및 프로필렌을 다량 제조하는데 있어서 석유 공급원료의 대안이 되고 있다. 일반적으로, 올레핀은 옥시게네이트 성분을 분자체 촉매와 접촉시켜 옥시게네이트를 올레핀으로 촉매적으로 전환시킴으로써 제조된다. 이러한 공정은, 예를 들어 하기 반응식 1에 따라 촉매적으로 작동한다:However, oxygenate feedstocks have become an alternative to petroleum feedstocks for the production of large quantities of olefins, in particular ethylene and propylene for the production of expensive olefins and plastic materials. Generally, olefins are prepared by catalytically converting oxygenate to olefins by contacting the oxygenate component with a molecular sieve catalyst. This process works catalytically, for example according to Scheme 1 below:

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예를 들어, 미국 특허 제 4,499,327 호에서는 다양한 실리코알루미노포스페이트(SAPO) 분자체 촉매 중 임의의 하나를 사용한 메탄올로부터 올레핀의 제조 방법을 개시하고 있다. 이 방법은 300 내지 500℃의 온도, 0.1 내지 100 기압의 압력, 및 0.1 내지 40hr-1의 중량 시간당 공간 속도(WHSV)에서 수행된다. 상기 방법은 에틸렌 및 프로필렌을 제조하는데 매우 선택적이다. For example, US Pat. No. 4,499,327 discloses a process for preparing olefins from methanol using any one of a variety of silicoaluminophosphate (SAPO) molecular sieve catalysts. This method is carried out at a temperature of 300 to 500 ° C., a pressure of 0.1 to 100 atmospheres, and a weight hourly space velocity (WHSV) of 0.1 to 40 hr −1 . The method is very selective for producing ethylene and propylene.

또한, 미국 특허 제 6,121,504 호에서는 분자체 촉매를 사용한 옥시게네이트 공급물로부터 올레핀 생성물을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 물 및 그밖의 원하지 않는 부산물을 켄칭 매체와 접촉시켜 올레핀 생성물로부터 제거한다. 켄칭 매체와 접촉시킨 후, 목적하는 올레핀을 포함하지만 디메틸 에테르, 메탄, CO, CO2, 에탄, 프로판 및 물 등의 그밖의 소성분, 및 미반응 옥시게네이트 공급원료도 포함하는 경질 생성물 분획이 수득된다. U. S. Patent No. 6,121, 504 also discloses a process for preparing olefin products from oxygenate feeds using molecular sieve catalysts. Water and other unwanted byproducts are contacted with the quenching medium to remove from the olefin product. After contact with the quenching medium, a light product fraction containing the desired olefin but including other minor constituents such as dimethyl ether, methane, CO, CO 2 , ethane, propane and water, as well as unreacted oxygenate feedstock Obtained.

더욱 특히 바람직하지 않은 부산물 중 하나는 디메틸 에테르이다. 올레핀 생성물 스트림으로부터 디메틸 에테르를 제거하는 문제는 현재까지 만족스럽게 해결되지 못했다. 생성물 스트림으로부터 디메틸 에테르를 제거하는 것으로 여겨지는 특별한 흡수재는 이미 고려되었다. 그러나, 이러한 목적에 적합한 흡수재 또는 흡착재를 발견하기가 어렵다.One more particularly undesirable byproduct is dimethyl ether. The problem of removing dimethyl ether from the olefin product stream has not been satisfactorily solved to date. Special absorbents that are believed to remove dimethyl ether from the product stream have already been considered. However, it is difficult to find an absorbent or absorbent suitable for this purpose.

올레핀, 특히 에틸렌, 프로필렌 및 부틸렌을 추가로 가공하기 위해 올레핀 조성물에 존재하는 바람직하지 않은 탄화수소 부산물의 양을 줄이거나 제거하는 것이 종종 필요하다. 이는 유도체 제조 공정이 특정 탄화수소의 존재에 매우 민감한 촉매를 사용할 수도 있기 때문이다. 예를 들어, 바람직하지 않은 부산물인 디메틸 에테르는 에틸렌, 프로필렌 또는 부틸렌을 다른 생성물로 전환시키는데 사용되는 특정 촉매에 포이즌(poison)으로서 작용하는 것으로 밝혀졌다. In order to further process olefins, especially ethylene, propylene and butylenes, it is often necessary to reduce or eliminate the amount of undesirable hydrocarbon byproducts present in the olefin composition. This is because the derivative manufacturing process may use catalysts that are very sensitive to the presence of certain hydrocarbons. For example, an undesirable byproduct, dimethyl ether, has been found to act as a poison to certain catalysts used to convert ethylene, propylene or butylene to other products.

미국 특허 제 4,474,647 호에서는, 예를 들어 디메틸 에테르가 특정 올레핀의 올리고머화에 불리한 영향을 미칠 수 있음을 개시하고 있다. 상기 특허에서는 증류를 사용하여 C4 및/또는 C5 올레핀 스트림으로부터 디메틸 에테르를 제거하는 방법을 기재하고 있다. 스트림을 증류하고 탑위 및 탑저 스트림으로 분리한다. 탑위 스트림은 디메틸 에테르, 물 및 다양한 탄화수소를 함유하고, 탑저 스트림은 정제된 올레핀을 함유한다.US Pat. No. 4,474,647 discloses, for example, that dimethyl ether may adversely affect oligomerization of certain olefins. The patent describes a process for removing dimethyl ether from a C 4 and / or C 5 olefins stream using distillation. The stream is distilled off and separated into top and bottom streams. The overhead stream contains dimethyl ether, water and various hydrocarbons, and the bottom stream contains purified olefins.

미국 특허 제 5,609,734 호에서는 혼합된 탄화수소 스트림으로부터 메탄올 및 디메틸 에테르를 제거하는 방법을 개시하고 있다. 메탄올 및 디메틸 에테르를 함유한 탄화수소 스트림을 증류하여 디메틸 에테르 및 메탄올을 탑위 스트림에서 제거한다. 추가의 메탄올을 측부 스트림에서 회수하고, 이때 추가 분리를 위해 메탄올 투과성 막을 사용한다. 정제된 탄화수소를 탑저 스트림으로부터 제거한다.U.S. Patent 5,609,734 discloses a process for removing methanol and dimethyl ether from mixed hydrocarbon streams. The hydrocarbon stream containing methanol and dimethyl ether is distilled off to remove dimethyl ether and methanol from the tower stream. Additional methanol is recovered in the side stream, using a methanol permeable membrane for further separation. Purified hydrocarbons are removed from the bottoms stream.

올레핀 스트림으로부터 디메틸 에테르를 제거하는 것은 특히 어려운데, 매우 적은 양의 디메틸 에테르가 촉매 포이즌으로서 작용할 수 있기 때문이다. 이는, 올레핀 스트림의 추가의 촉매적 가공처리가 요구된다면 C2-C4 올레핀 등의 올레핀 스트림이 디메틸 에테르를 함유한다 해도 거의 함유하지 않아야 함을 의미한다. 따라서, 올레핀 스트림으로부터 디메틸 에테르를 제거하는 추가의 방법을 발견하는 것이 매우 요구된다.Removing dimethyl ether from the olefin stream is particularly difficult because very small amounts of dimethyl ether can act as catalyst poisons. This is because C 2 -C 4 if further catalytic processing of the olefin stream is required. It is meant that olefin streams such as olefins should contain little if any dimethyl ether. Thus, it is highly desirable to find additional methods of removing dimethyl ether from olefin streams.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명은 올레핀 스트림으로부터 디메틸 에테르를 제거하는 방법을 제공한다. 올레핀 스트림, 특히 에틸렌, 프로필렌, 및 부틸렌 스트림을 분리하는 상기 방법의 결과, 디메틸 에테르의 함량을 실질적으로 감소시킬 수 있었다. The present invention provides a process for removing dimethyl ether from an olefin stream. As a result of this process of separating olefin streams, especially ethylene, propylene, and butylene streams, it was possible to substantially reduce the content of dimethyl ether.

본 발명에서는 신규하지만 경제적인 방법으로 올레핀 생성물 스트림으로부터 디메틸 에테르를 분리한다. 한 실시태양에서, 본 발명은 올레핀-함유 스트림을 분별하는 것을 포함한 올레핀-함유 스트림으로부터 디메틸 에테르를 제거하는 방법을 제공한다. 올레핀-함유 스트림은 C3 탄화수소 스트림 및 디메틸 에테르를 포함하고, 올레핀-함유 스트림은 분별되어 올레핀-함유 스트림으로부터 디메틸 에테르와 함께 C3 탄화수소 스트림을 분리한다. 상기의 디메틸 에테르를 함유한 C3 탄화수소 스트림을 정류 컬럼으로 보낸다. 정류 컬럼의 상부로부터 프로필렌을 제거하고, 정류 컬럼의 저부로부터 프로판을 제거한다. 또한, 정류 컬럼의 저부로부터 프로판과 함께 디메틸 에테르를 제거한다. The present invention separates dimethyl ether from the olefin product stream in a novel but economical way. In one embodiment, the present invention provides a process for removing dimethyl ether from an olefin-containing stream comprising fractionating an olefin-containing stream. The olefin-containing stream comprises a C 3 hydrocarbon stream and dimethyl ether, and the olefin-containing stream is fractionated to separate the C 3 hydrocarbon stream together with the dimethyl ether from the olefin-containing stream. The C 3 hydrocarbon stream containing the dimethyl ether is sent to a rectification column. Propylene is removed from the top of the rectification column and propane is removed from the bottom of the rectification column. In addition, dimethyl ether is removed with propane from the bottom of the rectification column.

또다른 실시태양에서, 본 발명은 옥시게네이트에서 올레핀으로의 반응(oxygenate to olefin reaction; 옥시게네이트로부터 올레핀으로의 반응) 공정으로부터 제조된 올레핀 스트림으로부터 디메틸 에테르를 분리하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 옥시게네이트를 분자체 촉매와 접촉시켜 올레핀 스트림을 제조하는 것을 포함한다. 올레핀 스트림은, 특히 물, 프로필렌, 프로판, 및 디메틸 에테르를 포함한다. 올레핀 스트림을 건조시키고 증류하여 프로필렌으로부터 디메틸 에테르 및 프로판을 분리한다. In another embodiment, the present invention provides a process for separating dimethyl ether from an olefin stream prepared from an oxygenate to olefin reaction process. The method involves contacting an oxygenate with a molecular sieve catalyst to produce an olefin stream. The olefin stream includes especially water, propylene, propane, and dimethyl ether. The olefin stream is dried and distilled to separate dimethyl ether and propane from propylene.

본 발명에서는 건조된 올레핀 스트림이 약 1,000wppm 이하의 물을 함유한 것이 바람직하다. 바람직하게는 건조된 올레핀 스트림이 약 500wppm 이하의 물을 함유하고, 더욱 바람직하게는 건조된 올레핀 스트림이 약 10wppm 이하의 물을 함유한다.In the present invention, it is preferred that the dried olefin stream contains up to about 1,000 wppm water. Preferably, the dried olefins stream contains up to about 500 wppm water, and more preferably the dried olefins stream contains up to about 10 wppm water.

한 실시태양에서, 건조된 올레핀 스트림으로부터 증류된 프로필렌은 실질상 디메틸 에테르가 없다. 바람직하게, 건조된 올레핀 스트림으로부터 증류된 프로필렌은 약 25wppm 이하의 디메틸 에테르를 함유한다.In one embodiment, the propylene distilled from the dried olefin stream is substantially free of dimethyl ether. Preferably, the propylene distilled from the dried olefin stream contains up to about 25 wppm dimethyl ether.

또다른 실시태양에서, 올레핀 스트림은 약 0.05중량% 이상의 디메틸 에테르를 함유한다. 또다른 실시태양에서, 올레핀 스트림은 부틸렌 및 고비등점 화합물을 추가로 포함하고, 건조된 올레핀 스트림을 증류하여 프로필렌, 부틸렌 및 고비등점 화합물로부터 디메틸 에테르 및 프로판을 분리한다. 이러한 실시태양에서, 올레핀 스트림은 바람직하게는 약 2 내지 45중량%의 프로판, 약 0.05 내지 약 5중량%의 디메틸 에테르, 및 약 30 내지 약 95중량%의 부틸렌 및 고비등점 화합물을 포함한다.In another embodiment, the olefin stream contains at least about 0.05% by weight dimethyl ether. In another embodiment, the olefin stream further comprises butylene and high boiling point compounds, and the dried olefin stream is distilled to separate dimethyl ether and propane from propylene, butylene and high boiling point compounds. In this embodiment, the olefin stream preferably comprises about 2 to 45 weight percent propane, about 0.05 to about 5 weight percent dimethyl ether, and about 30 to about 95 weight percent butylene and high boiling point compounds.

본 발명은 프로판 및 디메틸 에테르를 물과 접촉시켜 프로판으로부터 디메틸 에테르를 분리하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 상기의 분리된 디메틸 에테르를 분자체 촉매와 접촉시켜 올레핀을 제조할 수 있다.The present invention may further comprise separating dimethyl ether from propane by contacting propane and dimethyl ether with water. Olefin can be prepared by contacting the separated dimethyl ether with a molecular sieve catalyst.

선택적으로, 본 발명은 분리된 프로필렌을 중합하여 폴리프로필렌을 제조하는 것을 추가로 포함한다. 또한, 임의의 부틸렌 및 고비등점 화합물을 프로필렌으로부터 분리하여 추가로 반응시킬 수 있다. 예를 들어, 분리된 부틸렌을 알데하이드, 산, 알콜, C5-C13 1가 카복실산 및 C5-C13 1가 알콜로부터 제조된 에스테르 또는 선형 알파 올레핀으로 전환시킬 수 있다.Optionally, the present invention further comprises polymerizing the separated propylene to produce polypropylene. In addition, any butylene and high boiling point compounds can be separated from propylene and further reacted. For example, isolated butylene can be converted to esters or linear alpha olefins prepared from aldehydes, acids, alcohols, C 5 -C 13 monovalent carboxylic acids and C 5 -C 13 monohydric alcohols.

본 발명의 또다른 실시태양에서, 올레핀 스트림은 에틸렌을 추가로 포함하고, 건조된 올레핀 스트림을 증류하여 에틸렌 및 프로필렌으로부터 디메틸 에테르 및 프로판을 분리한다. 분리된 에틸렌을 필요한 경우 중합시킬 수 있다.In another embodiment of the invention, the olefin stream further comprises ethylene and the dried olefin stream is distilled to separate dimethyl ether and propane from ethylene and propylene. The separated ethylene can be polymerized if necessary.

본 발명은 물, 프로필렌, 프로판 및 디메틸 에테르를 포함한 올레핀 스트림으로부터 디메틸 에테르를 제거하는 방법을 추가로 제공한다. 올레핀 스트림을 건조시키고, 증류하여 프로필렌으로부터 프로판 및 디메틸 에테르를 분리한다. 이러한 실시태양에서, 프로판 및 디메틸 에테르 스트림은 옥시게네이트의 전환률에 따라 약 4.0 내지 약 99중량%의 프로판 및 약 1.0 내지 약 96중량%의 디메틸 에테르를 포함하는 것이 바람직하다.The invention further provides a process for removing dimethyl ether from an olefin stream comprising water, propylene, propane and dimethyl ether. The olefin stream is dried and distilled to separate propane and dimethyl ether from propylene. In this embodiment, the propane and dimethyl ether streams preferably comprise from about 4.0 to about 99 weight percent propane and from about 1.0 to about 96 weight percent dimethyl ether, depending on the conversion of the oxygenate.

본 발명의 또다른 실시태양에서, 올레핀 스트림을 물 흡수제 또는 물 흡착제와 접촉시켜 올레핀 스트림을 건조시킨다. 물 흡수제는 바람직하게는 극성 탄화수소이다. 물 흡착제는 바람직하게는 분자체이다. 물 흡수제 또는 흡착제와 접촉시키기 전에 올레핀 스트림을 압축시키는 것이 또한 바람직하다. In another embodiment of the present invention, the olefin stream is contacted with a water absorbent or water adsorbent to dry the olefin stream. The water absorbent is preferably a polar hydrocarbon. The water adsorbent is preferably a molecular sieve. It is also desirable to compact the olefin stream prior to contact with the water absorbent or adsorbent.

본 발명은 옥시게네이트로부터 제조된 프로필렌의 중합 방법을 추가로 제공한다. 상기 방법은 옥시게네이트를 분자체 촉매와 접촉시켜 프로필렌, 프로판 및 디메틸 에테르를 포함한 올레핀 스트림을 제조하는 것을 포함한다. 올레핀 스트림을 증류하여 프로판 및 디메틸 에테르로부터 프로필렌을 분리하고, 분리된 프로필렌을 중합시킨다. 바람직하게, 분리된 프로필렌 스트림은 약 25wppm 이하의 디메틸 에테르를 함유한다. 또한, 증류 전에 올레핀 스트림을 건조시키는 것이 바람직하다.The present invention further provides a process for the polymerization of propylene made from oxygenate. The process involves contacting an oxygenate with a molecular sieve catalyst to produce an olefin stream comprising propylene, propane and dimethyl ether. The olefin stream is distilled off to separate propylene from propane and dimethyl ether and polymerize the separated propylene. Preferably, the separated propylene stream contains up to about 25 wppm dimethyl ether. It is also desirable to dry the olefin stream before distillation.

본 발명은 에틸렌 및 프로필렌을 중합시키는 방법을 추가로 제공한다. 상기 방법은 특히 에틸렌, 프로필렌, 프로판 및 디메틸 에테를 포함한 올레핀 스트림을 건조시키는 것을 포함한다. 건조된 올레핀 스트림을 증류하고, 에틸렌 스트림, 프로필렌 스트림, 및 프로판 및 디메틸 에테르 스트림을 분리하여, 에틸렌 스트림 및 프로필렌 스트림이 각각 약 10wppm 이하의 디메틸 에테르를 함유하게 된다. 그 다음, 분리된 에틸렌 및 프로필렌 스트림을 중합시킬 수 있다. 바람직하게, 건조된 올레핀 스트림은 약 1,000wppm 이하의 물을 함유한다.The present invention further provides a process for polymerizing ethylene and propylene. The process involves drying the olefin stream, in particular comprising ethylene, propylene, propane and dimethyl ether. The dried olefin stream is distilled off and the ethylene stream, propylene stream, and propane and dimethyl ether streams are separated such that the ethylene stream and propylene stream each contain up to about 10 wppm of dimethyl ether. The separated ethylene and propylene streams can then be polymerized. Preferably, the dried olefin stream contains up to about 1,000 wppm water.

본 발명의 다양한 실시태양의 예를 첨부된 도면에 나타낸다.Examples of various embodiments of the invention are shown in the accompanying drawings.

도 1은 옥시게네이트로부터 올레핀을 제조하고, 올레핀을 건조시키고, 건조된 올레핀으로부터 프로판 및 디메틸 에테르 스트림을 분리하는 것을 나타낸 공정도이다.1 is a process diagram showing the preparation of olefins from an oxygenate, drying the olefins, and separating the propane and dimethyl ether streams from the dried olefins.

도 2는 본 발명의 탈에탄화기(deethanizer)의 제 1 분별 실시태양의 공정도이다.2 is a process diagram of a first fractionation embodiment of the deethanizer of the present invention.

도 3은 본 발명의 C3 스플리터의 제 1 분별 실시태양의 공정도이다.3 is a process diagram of a first fractionation embodiment of the C 3 splitter of the present invention.

도 4는 본 발명의 탈메탄화기(demethanizer)로부터 탈에탄화기로의 제 1 분별 실시태양의 공정도이다.4 is a process diagram of a first fractionation embodiment from a demethanizer to a deethanizer of the present invention.

도 5는 본 발명의 탈메탄화기의 제 1 분별 실시태양의 공정도이다.5 is a process diagram of a first fractionation embodiment of the demethanizer of the present invention.

도 6은 본 발명의 탈에탄화기의 제 1 분별 실시태양의 공정도이다.Figure 6 is a process diagram of a first fractionation embodiment of the deethanizer of the present invention.

본 발명은 올레핀 스트림, 특히 에틸렌 및/또는 프로필렌을 함유한 올레핀 스트림으로부터 디메틸 에테르를 제거하는 방법을 제공한다. 일반적으로, 상기 방법은 올레핀 스트림을 증류하여 공통 스트림 중에서 프로판 및 디메틸 에테르를 분리하는 것을 포함한다. 증류된 올레핀 스트림 중의 에틸렌 및/또는 프로필렌은 중합 공정에서 공급물로서 사용하기에 충분한 품질, 즉 중합가능 등급 품질을 갖는다.The present invention provides a process for removing dimethyl ether from an olefin stream, in particular an olefin stream containing ethylene and / or propylene. Generally, the process involves distilling the olefin stream to separate propane and dimethyl ether in a common stream. Ethylene and / or propylene in the distilled olefin stream have a quality, ie polymerizable grade quality, sufficient for use as feed in the polymerization process.

본 발명은 프로필렌 생성물 스트림으로부터 디메틸 에테르를 분리하는데 추가의 장치가 필요하지 않은 잇점을 제공한다. 프로필렌으로부터 프로판을 분리하는데 전형적으로 사용되는 C3 스플리터를 또한 프로필렌으로부터 목적하지 않은 디메틸 에테르를 분리하는데 사용할 수 있다. The present invention provides the advantage that no additional device is required to separate the dimethyl ether from the propylene product stream. C 3 splitters typically used to separate propane from propylene can also be used to separate unwanted dimethyl ether from propylene.

본 발명의 또다른 양태에서, 올레핀 스트림으로부터 디메틸 에테르를 제거하는 문제는 올레핀 생성물 스트림으로부터 C3 탄화수소를 많이 함유한 적어도 일부의 스트림을 분별에 의해 분리함으로써 본 발명에 따라 해결된다. C3 탄화수소를 함유한 분리된 스트림을 프로필렌 및 프로판의 분리를 위한 정류 컬럼(C3 스플리터)으로 보낸다. 프로필렌 생성물 스트림을 상기 정류 컬럼의 상부로부터 취해; 프로판, 및 아마도 있을 그밖의 C3 탄화수소, 뿐만 아니라 디메틸 에테르를 정류 컬럼의 저 부로부터 제거하여 기껏해야 단지 미량의 디메틸 에테르를 함유한 프로필렌 생성물 스트림을 수득한다. In another embodiment of the present invention, the problem of removing dimethyl ether from the olefin stream is solved according to the present invention by fractionally separating at least some of the high C 3 hydrocarbon streams from the olefin product stream. A separated stream containing C 3 hydrocarbons is sent to a rectification column (C 3 splitter) for the separation of propylene and propane. A propylene product stream is taken from the top of the rectification column; Propane, and possibly other C 3 hydrocarbons, as well as dimethyl ether, are removed from the bottom of the rectification column to yield a propylene product stream containing at most only a trace amount of dimethyl ether.

본 발명의 또다른 양태는 올레핀 스트림의 분별에 기초를 두어 분리 공정에서 C3 탄화수소 이후에 디메틸 에테르를 분리한다. 이로써, 디메틸 에테르는 분별 공정에서 프로필렌, 프로판 및 가능한 그밖의 C3 탄화수소와 함께 C3 스플리터 또는 정류 컬럼으로 보내진다. 놀랍게도, 현재 디메틸 에테르는 거의 완전히 프로판과 함께 정류 컬럼의 저부로 가게 됨이 발견되었다. 프로필렌은 상기 컬럼의 상부로부터 취하고, 실질상 디메틸 에테르는 없다.Another embodiment of the present invention is based on the fractionation of olefin streams to separate dimethyl ether after C 3 hydrocarbons in a separation process. As such, dimethyl ether is sent to a C 3 splitter or rectification column along with propylene, propane and possibly other C 3 hydrocarbons in a fractionation process. Surprisingly, it has now been found that dimethyl ether almost completely goes to the bottom of the rectification column with propane. Propylene is taken from the top of the column and practically free of dimethyl ether.

본 발명의 또다른 양태에서, 프로판 및 디메틸 에테르를 분리하기 위해 물 함량이 낮은 올레핀 스트림을 증류하는 것이 바람직하다. 낮은 물 함량은 증류 용기에서 클라드레이트(clathrate) 및/또는 무수형(free water) 제조의 문제를 회피하는 경향이 있다. 클라드레이트 및 무수형 제조는 열 및 물질 전달을 상당히 방해하여 비교적 근접한 비등점을 갖는 생성물을 분리하는 것을 매우 어렵게 만들 수 있다. 몇몇의 경우, 클라드레이트 및 무수형 제조의 영향을 상당히 줄이기 위해 올레핀 스트림을 건조시켜 올레핀 스트림 중의 물 함량을 감소시킬 필요가 있을 수 있다. In another embodiment of the present invention, it is desirable to distill a low water content olefin stream to separate propane and dimethyl ether. Low water content tends to avoid the problem of clathrate and / or free water production in distillation vessels. Cladrate and anhydrous preparation can significantly interfere with heat and mass transfer, making it very difficult to separate products with relatively close boiling points. In some cases, it may be necessary to reduce the water content in the olefin stream by drying the olefin stream to significantly reduce the effects of cladrate and anhydrous preparation.

디메틸 에테르를 분리하도록 증류되는 올레핀 스트림은 바람직하게는 약 1000wppm 이하의 물을 함유한다. 바람직하게, 올레핀 스트림은 약 500wppm, 더욱 바람직하게는 약 100wppm, 가장 바람직하게는 약 10wppm 이하의 물을 함유한다.The olefin stream which is distilled to separate dimethyl ether preferably contains up to about 1000 wppm water. Preferably, the olefin stream contains about 500 wppm, more preferably about 100 wppm, most preferably about 10 wppm or less of water.

본 발명의 방법은 프로판도 함유하는 에틸렌 및/또는 프로필렌 스트림으로부터 디메틸 에테르를 제거하는데 특히 유용하다. 프로판과 함께 디메틸 에테르를 분리하는데 효과적인 압력 및 온도에서 이러한 스트림을 증류함으로써, 상기 방법의 결과, 올레핀 스트림의 잔류 부분을 추가로 증류하여 각각 높은 종합 효율로 생성되는 중합가능 등급 에틸렌 및 중합가능 등급 프로필렌 공급물 스트림을 제공할 수 있다.The process of the invention is particularly useful for removing dimethyl ether from ethylene and / or propylene streams containing propane. By distilling this stream at pressures and temperatures effective to separate dimethyl ether with propane, the result of the process is a further distillation of the remaining portion of the olefin stream, resulting in a high overall efficiency of polymerizable grade ethylene and polymerizable grade propylene, respectively. Feed streams may be provided.

본 발명에 따르면, 프로판 및 디메틸 에테르를 함유한 에틸렌 및/또는 프로필렌 스트림을 임의의 공급원으로부터 수득할 수 있다. 그러나, 몇몇 공급원은 다른 성분보다 한 성분을 더 많이 함유할 것이다. 예를 들어, 다양한 탄화수소 물질을 크래킹하면, 크래킹된 물질에 따라 에틸렌 및 프로필렌이 제조될 것이지만, 디메틸 에테르는 있다해도 거의 제조되지 않을 것이다. 또한, 분자체 촉매를 사용한 촉매 반응에 의해 메탄올 등의 옥시게네이트를 올레핀으로 전환시키면 에틸렌 및 프로필렌을 또한 제조할 수 있지만, 크래킹 탄화수소보다는 디메틸 에테르를 상당히 더 많이 제조할 것이다. 그러나, 올레핀 스트림이 프로판 및 디메틸 에테르를 함유하고 있는 한 본 발명의 방법은 효과적일 것이다. 그러나, 이러한 스트림 중에서 발견되는 비교적 높은 함량의 디메틸 에테르로 인해, 옥시게네이트에서 올레핀으로의 반응 공정으로 제조된 올레핀 스트림으로부터 디메틸 에테르를 제거하는데 특히 효과적이다.According to the invention, an ethylene and / or propylene stream containing propane and dimethyl ether can be obtained from any source. However, some sources will contain more of one ingredient than the other. For example, cracking various hydrocarbon materials will produce ethylene and propylene depending on the cracked material, but dimethyl ether will hardly be produced, if any. In addition, conversion of oxygenate, such as methanol, to olefins by catalytic reaction with molecular sieve catalysts can also produce ethylene and propylene, but will produce significantly more dimethyl ether than cracking hydrocarbons. However, the process of the present invention will be effective as long as the olefin stream contains propane and dimethyl ether. However, due to the relatively high content of dimethyl ether found in this stream, it is particularly effective in removing dimethyl ether from olefin streams produced by the reaction process of oxygenate to olefins.

본 발명의 한 실시태양에서, 에틸렌 및/또는 프로필렌, 디메틸 에테르 및 프로판을 함유한 올레핀 스트림이 제공된다. 선택적으로, 스트림은 부틸렌 및 고비등점 화합물 뿐만 아니라 에탄을 함유한다. 올레핀 스트림을, 바람직하게는 종래의 연속 증류 기법에 의해 증류하여, 프로판 및 디메틸 에테르로부터 에틸렌 및/또는 프로필렌, 및 선택적으로 존재한다면 에탄을 분리한다. 부틸렌 및 고비등점 화합물이 올레핀 스트림에 포함되어 있다면 분리된 프로판 및 디메틸 에테르 스트림이 부틸렌 및 고비등점 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, an olefin stream containing ethylene and / or propylene, dimethyl ether and propane is provided. Optionally, the stream contains butylene and high boiling compounds as well as ethane. The olefin stream is distilled, preferably by conventional continuous distillation techniques, to separate ethylene and / or propylene, and optionally ethane, from propane and dimethyl ether. If butylene and high boiling point compounds are included in the olefin stream, it is preferred that the separated propane and dimethyl ether streams comprise butylene and high boiling point compounds.

본 발명의 또다른 실시태양에서, 약 2 내지 약 45중량%의 프로판을 포함한 올레핀 스트림이 제공된다. 바람직하게, 올레핀 스트림은 약 5 내지 약 40중량%의 프로판, 더욱 바람직하게는 약 10 내지 약 35중량%의 프로판을 포함한다.In another embodiment of the present invention, an olefin stream is provided comprising about 2 to about 45 weight percent propane. Preferably, the olefin stream comprises about 5 to about 40 weight percent propane, more preferably about 10 to about 35 weight percent propane.

제공된 올레핀 스트림은 또한 바람직하게는 약 0.05중량% 이상의 디메틸 에테르를 함유한다. 바람직하게, 제공된 올레핀 스트림은 약 0.05 내지 약 5중량%의 디메틸 에테르, 더욱 바람직하게는 약 0.1 내지 약 3중량%의 디메틸 에테르, 가장 바람직하게는 약 0.2 내지 약 2중량%의 디메틸 에테르를 함유한다.The provided olefin stream also preferably contains at least about 0.05% by weight of dimethyl ether. Preferably, the provided olefin stream contains from about 0.05 to about 5 weight percent dimethyl ether, more preferably from about 0.1 to about 3 weight percent dimethyl ether, most preferably from about 0.2 to about 2 weight percent dimethyl ether. .

선택적으로, 제공된 스트림은 부틸렌 및 고비등점 화합물을 포함한다. 이 스트림은 전형적으로 프로판 및 디메틸 에테르가 다양한 C2 및 고비등점 올레핀을 함유한 올레핀 스트림으로부터 분리되었을 때 존재한다. 이 실시태양에서, 프로필렌 및 저비등점 화합물은 C2 및 고비등점 올레핀을 포함한 올레핀 스트림으로부터 증류에 의해 제거된다.Optionally, the provided stream comprises butylenes and high boiling compounds. This stream is typically present when propane and dimethyl ether are separated from an olefin stream containing various C 2 and high boiling olefins. In this embodiment, the propylene and low boiling compounds are removed by distillation from the olefin stream comprising C 2 and high boiling olefins.

제공된 올레핀 스트림에 포함될 수 있는 부틸렌 및 고비등점 화합물의 양은 올레핀의 최종 공급원에 따라 변할 수 있다. 올레핀 스트림이 에틸렌 및 프로필렌을 포함하는 경우, 부틸렌 및 고비등점 물질은 낮은 농도로 존재한다. 에틸렌 및 프로필렌이 올레핀 공급원으로부터 분리된 경우, 부틸렌 및 고비등점 화합물은 높은 농도로 존재한다. 일반적으로 제공된 올레핀 스트림은 약 30 내지 약 95중량%의 부틸렌 및 고비등점 화합물을 포함한다. 바람직하게, 본 실시태양에서, 상기 제공된 올레핀 스트림은 이미 증류되어 에틸렌 및 프로필렌이 제거되었고, 제공된 스트림은 약 40 내지 약 95중량%의 부틸렌 및 고비등점 화합물, 더욱 바람직하게는 약 50 내지 약 90중량%의 부틸렌 및 고비등점 화합물, 가장 바람직하게는 약 60 내지 약 80중량%의 부틸렌 및 고비등점 화합물을 함유한다. The amount of butylene and high boiling point compounds that can be included in a provided olefin stream can vary depending on the final source of olefin. If the olefin stream comprises ethylene and propylene, butylene and high boiling point materials are present at low concentrations. When ethylene and propylene are separated from the olefin source, butylene and high boiling point compounds are present at high concentrations. Generally provided olefin streams comprise from about 30% to about 95% by weight of butylene and high boiling compounds. Preferably, in this embodiment, the provided olefin stream has already been distilled to remove ethylene and propylene, and the provided stream contains from about 40 to about 95 weight percent of butylene and high boiling point compounds, more preferably from about 50 to about 90 Wt% butylene and high boiling point compounds, most preferably from about 60 to about 80 wt% butylene and high boiling point compounds.

본 발명의 또다른 실시태양에서, 프로판 및 디메틸 에테르 스트림을 물과, 바람직하게는 액상으로 접촉시켜 디메틸 에테르를 프로판 스트림으로부터 분리한다. 종래의 임의 유형의 세척 또는 액체/액체 접촉 용기에서 접촉을 수행할 수 있다. 사용되는 물의 양은 약 85중량% 이상의 프로판, 바람직하게는 약 90중량% 이상의 프로판, 더욱 바람직하게는 약 95중량% 이상의 프로판을 함유한 프로판 스트림을 회수하기에 충분해야 한다.In another embodiment of the present invention, the dimethyl ether is separated from the propane stream by contacting propane and the dimethyl ether stream with water, preferably in the liquid phase. The contact can be performed in any conventional type of cleaning or liquid / liquid contacting vessel. The amount of water used should be sufficient to recover the propane stream containing at least about 85 weight percent propane, preferably at least about 90 weight percent propane, more preferably at least about 95 weight percent propane.

디메틸 에테르 및 프로판 스트림과 접촉한 물 스트림은 상당량의 디메틸 에테르를 흡수할 것이다. 물 스트림은 접촉 용기로부터 탑저 스트림으로서 회수되고, 약 1중량% 이상의 디메틸 에테르, 바람직하게는 약 3중량% 이상의 디메틸 에테르, 더욱 바람직하게는 약 5중량% 이상의 디메틸 에테르를 함유할 것이다. 디메틸 에테르는 증발, 바람직하게는 물로부터 쉽게 분리될 수 있도록 감압시켜 디메틸 에테르를 증발시키는 플래시 증발에 의해 물로부터 분리될 수 있다. 상기의 분리된 디메틸 에테르는 필요에 따라 가공처리할 수 있다. 예를 들어, 옥시게네이트에서 올레핀으로의 반응 공정을 위한 공급물로서 회수된 디메틸 에테르를 사용할 수 있다. The water stream in contact with the dimethyl ether and propane stream will absorb significant amounts of dimethyl ether. The water stream will be recovered from the contacting vessel as a bottoms stream and will contain at least about 1% by weight dimethyl ether, preferably at least about 3% by weight dimethyl ether, more preferably at least about 5% by weight dimethyl ether. Dimethyl ether may be separated from water by evaporation, preferably by flash evaporation to evaporate the dimethyl ether under reduced pressure so that it can be easily separated from water. The separated dimethyl ether can be processed as needed. For example, recovered dimethyl ether can be used as feed for the reaction process from oxygenate to olefins.

본 발명의 한 실시태양에서, 옥시게네이트를 분자체 촉매와 접촉시켜 올레핀 스트림을 수득한다. 옥시게네이트는 하나 이상의 산소 원자를 함유한 하나 이상의 유기 화합물, 예를 들어 지방족 알콜, 에테르, 카보닐 화합물(알데하이드, 케톤, 카복실산, 카보네이트, 에스테르 등)을 포함한다. 옥시게네이트가 알콜인 경우, 알콜은 탄소수 1 내지 10, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 내지 4의 지방족 잔기를 포함한다. 대표적인 알콜은 저급 직쇄 및 분지쇄 지방족 알콜 및 이들의 불포화 상응물을 포함하지만 반드시 이들로 제한되는 것은 아니다. 적합한 옥시게네이트 화합물의 예로는 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, C4-C20 알콜, 메틸 에틸 에테르, 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디-이소프로필 에테르, 포름알데하이드, 디메틸 카보네이트, 디메틸 케톤, 아세트산, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 바람직한 옥시게네이트 화합물은 메탄올, 디메틸 에테르 또는 이들의 혼합물이다.In one embodiment of the invention, the oxygenate is contacted with a molecular sieve catalyst to obtain an olefin stream. Oxygenates include one or more organic compounds containing one or more oxygen atoms, for example aliphatic alcohols, ethers, carbonyl compounds (aldehydes, ketones, carboxylic acids, carbonates, esters, and the like). If the oxygenate is an alcohol, the alcohol comprises aliphatic moieties having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms. Representative alcohols include, but are not necessarily limited to, lower straight and branched chain aliphatic alcohols and their unsaturated equivalents. Examples of suitable oxygenate compounds include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, C 4 -C 20 alcohol, methyl ethyl ether, dimethyl ether, diethyl ether, di-isopropyl ether, formaldehyde, dimethyl carbonate, dimethyl ketone , Acetic acid, and mixtures thereof, but are not limited to these. Preferred oxygenate compounds are methanol, dimethyl ether or mixtures thereof.

옥시게네이트를 올레핀 화합물로 전환시킬 수 있는 분자체는 제올라이트 뿐만 아니라 비제올라이트를 포함하고, 대, 중 또는 소 크기의 세공 유형을 갖는다. 그러나, 소 크기 세공 분자체는 본 발명의 한 실시태양에서 바람직하다. 본원에 정의한 바와 같이, 소 크기 세공 분자체는 약 5.0Å 미만의 세공 크기를 갖는다. 일반적으로 적합한 촉매는 약 3.5 내지 약 5.0Å, 바람직하게는 약 4.0 내지 약 5.0Å, 가장 바람직하게는 약 4.3 내지 약 5.0Å 범위의 세공 크기를 갖는다. Molecular sieves capable of converting oxygenates to olefin compounds include zeolites as well as non-zeolites and have large, medium or small pore types. However, small pore molecular sieves are preferred in one embodiment of the present invention. As defined herein, small size pore molecular sieves have a pore size of less than about 5.0 mm 3. Generally suitable catalysts have a pore size in the range of about 3.5 to about 5.0 kPa, preferably about 4.0 to about 5.0 kPa, most preferably about 4.3 to about 5.0 kPa.

천연 및 합성 제올라이트 물질은 다양한 유형의 탄화수소 전환 공정에서 촉매적 특성을 갖는 것으로 판명되었다. 또한, 제올라이트 물질은 다양한 유형의 탄화수소 전환 공정 및 그밖의 용도에서 흡착성 촉매 캐리어로서 사용되었다. 제올라이트는 공유된 산소 원자와 연결된 AlO2 - 및 SiO2 사면체의 망상구조를 형성하는 착체 결정질 알루미노실리케이트이다. 사면체의 음성은 알칼리 또는 알칼리 토금속 이온 등의 양이온의 혼입에 의해 균형을 이룬다. 몇몇 제올라이트의 제조에 있어서, 비금속성 양이온, 예를 들어 테트라메틸암모늄(TMA) 또는 테트라프로필암모늄(TPA)가 합성 동안에 존재한다. 결정질 망상구조에 의해 형성된 간극 공간 또는 채널은 제올라이트가 분리 공정에서 분자체로서, 화학 반응을 위한 촉매로서, 및 매우 다양한 탄화수소 전환 공정에서 촉매 캐리어로서 사용될 수 있게 한다.Natural and synthetic zeolite materials have been found to have catalytic properties in various types of hydrocarbon conversion processes. Zeolite materials have also been used as adsorbent catalyst carriers in various types of hydrocarbon conversion processes and other applications. Zeolites are complex crystalline aluminosilicates that form a network of AlO 2 - and SiO 2 tetrahedra linked to shared oxygen atoms. Negative tetrahedra are balanced by the incorporation of cations such as alkali or alkaline earth metal ions. In the preparation of some zeolites, nonmetallic cations such as tetramethylammonium (TMA) or tetrapropylammonium (TPA) are present during the synthesis. The gap spaces or channels formed by the crystalline network allow zeolites to be used as molecular sieves in separation processes, as catalysts for chemical reactions, and as catalyst carriers in a wide variety of hydrocarbon conversion processes.

제올라이트는 실리카 및 선택적으로 알루미나를 함유한 물질, 및 실리카 및 알루미나 부분의 전부 또는 일부가 다른 옥사이드로 대체된 물질을 포함한다. 예를 들어, 산화게르마늄, 산화주석 및 이들의 혼합물은 실리카 부분을 대체할 수 있다. 산화붕소, 산화철, 산화갈륨, 산화인듐 및 이들의 혼합물은 알루미나 부분을 대체할 수 있다. 달리 언급하지 않으면, 본원에 사용된 "제올라이트" 및 "제올라이트 물질"이란 용어는 이들의 결정 격자 구조에서 규소 원자 및 선택적으로 알루미늄 원자를 함유한 물질 뿐만 아니라 이러한 규소 및 알루미늄 원자에 대한 적합 한 대체 원자를 함유한 물질을 의미한다.Zeolites include materials containing silica and optionally alumina, and materials in which all or part of the silica and alumina moiety is replaced with other oxides. For example, germanium oxide, tin oxide and mixtures thereof may replace the silica moiety. Boron oxide, iron oxide, gallium oxide, indium oxide and mixtures thereof may replace the alumina moiety. Unless stated otherwise, the terms "zeolite" and "zeolitic material" as used herein refer to materials containing silicon atoms and optionally aluminum atoms in their crystal lattice structure, as well as suitable replacement atoms for these silicon and aluminum atoms. It means a substance containing.

다량의 에틸렌 및 프로필렌을 생성할 수 있는 올레핀 형성 촉매의 한 유형은 실리코알루미노포스페이트(SAPO) 분자체가 있다. 실리코알루미노포스페이트 분자체는 8, 10 또는 12원 고리 구조를 갖는 미세공성 물질로서 일반적으로 분류된다. 이들 고리 구조는 약 3.5 내지 15Å 범위의 평균 세공 크기를 가질 수 있다. 약 5Å 미만, 바람직하게는 약 3.5 내지 5Å, 더욱 바람직하게는 3.5 내지 4.2Å 범위의 평균 세공 크기를 갖는 세공 크기가 작은 SAPO 분자체가 바람직하다. 이러한 세공 크기는 8원 고리를 갖는 분자체의 전형이다.One type of olefin forming catalyst capable of producing large amounts of ethylene and propylene is silicoaluminophosphate (SAPO) molecular sieves. Silicoaluminophosphate molecular sieves are generally classified as microporous materials having 8, 10 or 12 membered ring structures. These ring structures can have an average pore size in the range of about 3.5 to 15 microns. Small pore size SAPO molecular sieves having an average pore size in the range of less than about 5 GPa, preferably in the range of about 3.5 to 5 GPa, more preferably in the range of 3.5 to 4.2 GPa are preferred. This pore size is typical of molecular sieves having eight membered rings.

한 실시태양에 따르면, 치환된 SAPO를 또한 옥시게네이트에서 올레핀으로의 반응 공정에서 사용할 수 있다. 이들 화합물은 일반적으로 MeAPSO 또는 금속-함유 실리코알루미노포스페이트로서 공지되어 있다. 금속은 알칼리 금속 이온(IA족), 알칼리 토금속 이온(IIA족), 희토류 원소 이온(란탄족 원소: 란탄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘, 홀뮴, 에르븀, 툴륨, 이테르븀 및 루테튬; 및 스칸듐 또는 이트륨을 포함하는 IIIB족); 및 IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB 및 IB족의 추가 전이금속 양이온일 수 있다.According to one embodiment, substituted SAPOs may also be used in the reaction process from oxygenate to olefins. These compounds are generally known as MeAPSO or metal-containing silicoaluminophosphates. Metals include alkali metal ions (Group IA), alkaline earth metal ions (Group IIA), rare earth element ions (lanthanide elements: lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, Ytterbium and lutetium, and group IIIB including scandium or yttrium); And further transition metal cations of groups IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, and IB.

바람직하게, Me는 Zn, Mg, Mn, Co, Ni, Ga, Fe, Ti, Zr, Ge, Sn 및 Cr과 같은 원자를 나타낸다. 이들 원자를 [MeO2] 사면체 단위의 사면체 골격에 삽입할 수 있다. [MeO2] 사면체 단위는 금속 치환기의 원자가 상태에 따라 알짜 전기 전하를 전달한다. 금속 성분이 +2, +3, +4, +5 또는 +6의 원자가 상태를 갖는 경우, 알짜 전기 전하는 -2 내지 +2이다. 금속 성분의 도입은 전형적으로 분자체의 합성 동안에 금속 성분을 첨가하는 것을 수반한다. 그러나, 합성후 이온 교환 반응을 이용할 수도 있다. 합성후 이온 교환 반응에서, 금속 성분은 양이온을 골격 자체로 도입시키는 것이 아니라 분자체의 개방 표면에서 이온-교환 위치로 도입시킬 것이다.Preferably, Me represents atoms such as Zn, Mg, Mn, Co, Ni, Ga, Fe, Ti, Zr, Ge, Sn and Cr. These atoms can be inserted in the tetrahedral skeleton of a [MeO 2 ] tetrahedral unit. [MeO 2 ] tetrahedral units carry net electric charges depending on the valence state of the metal substituents. If the metal component has a valence state of +2, +3, +4, +5 or +6, the net electric charge is -2 to +2. Introduction of the metal component typically involves adding the metal component during the synthesis of the molecular sieve. However, post-synthesis ion exchange reactions can also be used. In the post-synthesis ion exchange reaction, the metal component will introduce the cation into the ion-exchange position at the open surface of the molecular sieve rather than introducing it into the backbone itself.

적합한 실리코알루미노포스페이트 분자체는 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, 이들의 금속 함유 형태, 및 이들의 혼합물을 포함한다. SAPO-18, SAPO-34, SAPO-35, SAPO-44 및 SAPO-47이 바람직하고, 이들의 금속 함유 형태 및 혼합물을 포함한 SAPO-18 및 SAPO-34가 특히 바람직하다. 본원에 사용된 바와 같이, 혼합물이란 용어는 조합이란 용어와 동의어이고, 물리적 상태와 무관하게 다양한 비율로 2종 이상의 성분을 갖는 물질의 조성물로 간주된다. Suitable silicoaluminophosphate molecular sieves are 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, metal containing forms thereof, and mixtures thereof. Preference is given to SAPO-18, SAPO-34, SAPO-35, SAPO-44 and SAPO-47, with SAPO-18 and SAPO-34 including their metal containing forms and mixtures being particularly preferred. As used herein, the term mixture is synonymous with the term combination and is considered to be a composition of matter having two or more components in varying proportions regardless of the physical state.

알루미노포스페이트(ALPO) 분자체는 또한 촉매 조성물에 포함될 수 있다. 알루미노포스페이트 분자체는 AIPO4 골격을 가질 수 있는 결정질 미세공성 옥사이드이다. 이들은 골격내에 추가의 원소를 갖고, 전형적으로는 약 3 내지 약 10Å 범위의 균일한 세공 크기를 가질 수 있고, 분자 종을 크기별로 선택적으로 분리할 수 있다. 제올라이트 형태학적 유사물을 포함해서 두 다스보다 많은 구조 유형을 나타냈다. 알루미노포스페이트의 배경기술 및 합성에 관한 보다 상세한 설명은 그 전체가 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 4,310,440 호에서 찾을 수 있다. 바람 직한 ALPO 구조는 ALPO-5, ALPO-11, ALPO-18, ALPO-31, ALPO-34, ALPO-36, ALPO-37 및 ALPO-46이다. Aluminophosphate (ALPO) molecular sieves may also be included in the catalyst composition. Aluminophosphate molecular sieves are crystalline microporous oxides that can have an AIPO 4 backbone. They have additional elements in the backbone, typically have a uniform pore size in the range of about 3 to about 10 microns and can selectively separate molecular species by size. More than two dozen structural types were shown, including zeolite morphological analogs. A more detailed description of the background and synthesis of aluminophosphates can be found in US Pat. No. 4,310,440, which is incorporated herein by reference in its entirety. Preferred ALPO structures are ALPO-5, ALPO-11, ALPO-18, ALPO-31, ALPO-34, ALPO-36, ALPO-37 and ALPO-46.

ALPO는 또한 골격에 금속 치환기를 포함할 수 있다. 바람직하게, 금속은 마그네슘, 망간, 아연, 코발트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 이들 물질은 바람직하게 알루미노실리케이트, 알루미노포스페이트 및 실리카 알루미노포스페이트 분자체 조성물과 유사한 흡착, 이온-교환 및/또는 촉매 특성을 나타낸다. 이러한 부류의 종 및 이들의 제법은 그 전체가 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 4,567,029 호에 기재되어 있다.ALPO may also include metal substituents in the backbone. Preferably, the metal is selected from the group consisting of magnesium, manganese, zinc, cobalt and mixtures thereof. These materials preferably exhibit similar adsorption, ion-exchange and / or catalytic properties similar to aluminosilicate, aluminophosphate and silica aluminophosphate molecular sieve compositions. Species of this class and their preparation are described in US Pat. No. 4,567,029, which is incorporated herein by reference in its entirety.

금속 함유 ALPO는 MO2, AlO2 및 PO2 사면체 단위의 3차원 미세공성 결정 골격 구조를 갖는다. 이렇게 제조된 구조(하소 전의 주형을 함유함)는 무수물을 기준으로 하기 화학식 1의 실험상 화학 조성으로 표시될 수 있다:Metal-containing ALPO has a three-dimensional microporous crystalline framework of MO 2 , AlO 2 and PO 2 tetrahedral units. The structure thus prepared (containing the template before calcination) can be represented by the experimental chemical composition of the formula (1) based on anhydride:

Figure 112004015746102-pct00002
Figure 112004015746102-pct00002

상기 식에서,Where

"R"은 결정내 세공 시스템에 존재하는 1종 이상의 유기 주형제를 나타내고; "R" represents at least one organic template present in the pore system in the crystal;

"m"은 (MxAlyPz)O2의 몰 당 존재하는 "R"의 몰수를 나타내고, 0 내지 0.3의 값을 갖고, 최대값은 각각의 경우에 주형제의 분자 크기, 및 포함된 특정 금속 알루미노포스페이트의 세공 시스템의 허용가능한 공극 부피에 좌우되고;"m" represents the number of moles of "R" present per mole of (M x Al y P z ) O 2 , having a value from 0 to 0.3, the maximum being in each case the molecular size of the template, and including Depends on the allowable pore volume of the pore system of the particular metal aluminophosphate;

"x", "y" 및 "z"는 각각 사면체 옥사이드로서 존재하는 금속 "M"(즉, 마그네슘, 망 간, 아연 및 코발트), 알루미늄 및 인의 몰분율을 나타낸다. "x", "y" and "z" represent the mole fractions of the metal "M" (ie magnesium, manganese, zinc and cobalt), aluminum and phosphorus, respectively, present as tetrahedral oxides.

금속 함유 ALPO는 종종 MeAPO로서 두문자에 의해 지칭된다. 또한, 조성물 중의 금속 "Me"이 마그네슘인 경우에 두문자어 MAPO를 조성물에 적용한다. 유사하게, ZAPO, MnAPO 및 CoAPO를 각각 아연, 망간 및 코발트를 함유한 조성물에 적용한다. 일반명 부류 MAPO, ZAPO, CoAPO 및 MnAPO를 각각 구성하는 다양한 구조 종들을 확인하기 위해 각각의 종들에 숫자를 부여하고, 예를 들어 ZAPO-5, MAPO-11, CoAPO-34 등으로서 확인된다. Metal containing ALPO is often referred to by the acronym as MeAPO. The acronym MAPO is also applied to the composition when the metal "Me" in the composition is magnesium. Similarly, ZAPO, MnAPO and CoAPO are applied to compositions containing zinc, manganese and cobalt, respectively. To identify the various structural species that make up the generic names classes MAPO, ZAPO, CoAPO and MnAPO, respectively, numbers are given to each species and identified as, for example, ZAPO-5, MAPO-11, CoAPO-34 and the like.

실리코알루미노포스페이트 분자체는 전형적으로 다른 물질과 혼합(즉, 블렌딩)된다. 블렌딩된 경우, 생성된 조성물은 전형적으로 SAPO 촉매로서 지칭되고, 상기 촉매는 SAPO 분자체를 포함한다.Silicoaluminophosphate molecular sieves are typically mixed (ie blended) with other materials. When blended, the resulting composition is typically referred to as an SAPO catalyst, which catalyst comprises SAPO molecular sieves.

분자체와 블렌딩될 수 있는 물질은 다양한 비활성 물질이거나 촉매적으로 활성인 물질이거나, 또는 다양한 결합재일 수 있다. 이들 물질에는 카올린 및 그밖의 점토, 다양한 형태의 희토류 금속, 금속 산화물, 그밖의 비제올라이트 촉매 성분, 제올라이트 촉매 성분, 알루미나 또는 알루미나 졸, 티타니아, 지르코니아, 마그네시아, 토리아, 베릴리아, 석영, 실리카 또는 실리카 졸, 및 이들의 혼합물과 같은 조성물이 포함된다. 또한, 이들 성분은 특히 전체 촉매 비용을 감소시키고, 재생동안 촉매의 열차폐를 보조하는 열 싱크로서 작용하고, 촉매를 고밀화하고, 촉매 강도를 증가시키는데 효과적이다. 열 싱크로서 작용하는 촉매에 사용되는 비활성 물질은 약 0.05 내지 약 1cal/g·℃, 더욱 바람직하게는 약 0.1 내지 약 0.8cal/g·℃, 가장 바람직하게는 약 0.1 내지 약 0.5cal/g·℃의 열용량을 갖는 것이 특히 바람직하다.Materials that can be blended with the molecular sieve can be various inert materials, catalytically active materials, or various binders. These materials include kaolin and other clays, various types of rare earth metals, metal oxides, other non-zeolitic catalyst components, zeolite catalyst components, alumina or alumina sol, titania, zirconia, magnesia, toria, beryllia, quartz, silica or silica Compositions such as sol, and mixtures thereof. In addition, these components are particularly effective in reducing the overall catalyst cost, acting as a heat sink to assist in the heat shielding of the catalyst during regeneration, densifying the catalyst and increasing the catalyst strength. The inert material used in the catalyst acting as a heat sink is from about 0.05 to about 1 cal / g · ° C, more preferably from about 0.1 to about 0.8 cal / g · ° C, most preferably from about 0.1 to about 0.5 cal / g · It is particularly preferable to have a heat capacity of ° C.

추가의 분자체 물질을 SAPO 촉매 조성물의 일부로서 포함시킬 수 있거나 필요한 경우 SAPO 촉매와의 혼합물에서 개별적인 분자체 촉매로서 사용할 수 있다. 본 발명의 사용에 적합한 세공 크기가 작은 구조 유형의 분자체에는 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 및 이들의 치환된 형태가 포함된다. 본 발명의 사용에 적합한 세공 크기가 중간인 구조 유형의 분자체에는 MFI, MEL, MTW, EUO, MTT, HEU, FER, AFO, AEL, TON 및 이들의 치환된 형태가 포함된다. 이러한 소 및 중간 크기 세공 분자체는 문헌[Atlas of Zeolite Structural Types, W.M. Meier and D.H. Olsen, Butterworth Heineman, 3rd ed., 1997](문헌의 상세한 내용은 본원에 참고로 명백히 인용되어 있음)에 보다 상세히 개시되어 있다. 실리코알루미노포스페이트 촉매와 혼합될 수 있는 바람직한 분자체에는 ZSM-5, ZSM-34, 에리오나이트 및 카바자이트가 포함된다. Additional molecular sieve materials may be included as part of the SAPO catalyst composition or may be used as individual molecular sieve catalysts in a mixture with the SAPO catalyst, if necessary. Small pore size molecular sieves suitable for use in the present invention include 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 and substituted forms thereof. Molecular sieves of moderate type of pore size suitable for use in the present invention include MFI, MEL, MTW, EUO, MTT, HEU, FER, AFO, AEL, TON and substituted forms thereof. Such small and medium pore molecular sieves are described in more detail in Atlas of Zeolite Structural Types , WM Meier and DH Olsen, Butterworth Heineman, 3rd ed., 1997, the details of which are expressly incorporated herein by reference. Is disclosed. Preferred molecular sieves that can be mixed with the silicoaluminophosphate catalyst include ZSM-5, ZSM-34, erionite and carbazite.

실시태양에 따른 촉매조성물은 바람직하게는 약 1 내지 약 99중량%, 더욱 바람직하게는 약 5 내지 약 90중량%, 가장 바람직하게는 약 10 내지 약 80중량%의 분자체를 포함한다. 또한, 촉매 조성물은 바람직하게는 약 20 내지 약 3,000Å, 더욱 바람직하게는 약 30 내지 약 200Å, 가장 바람직하게는 약 50 내지 약 150Å의 입자 크기를 갖는다.The catalyst composition according to the embodiment preferably comprises about 1 to about 99% by weight, more preferably about 5 to about 90% by weight and most preferably about 10 to about 80% by weight molecular sieve. In addition, the catalyst composition preferably has a particle size of about 20 to about 3,000 mm 3, more preferably about 30 to about 200 mm 3, most preferably about 50 to about 150 mm 3.

촉매는 목적하는 물리적 및 화학적 특성을 얻기 위해 다양한 처리를 실시할 수 있다. 이러한 처리로는 열수 처리, 하소, 산 처리, 염기 처리, 밀링, 볼 밀링, 그라인딩, 분무 건조 및 이들의 조합을 포함하지만 반드시 이들로 제한되는 것은 아니다.The catalyst can be subjected to a variety of treatments to achieve the desired physical and chemical properties. Such treatments include, but are not limited to, hydrothermal treatment, calcination, acid treatment, base treatment, milling, ball milling, grinding, spray drying, and combinations thereof.

에틸렌 및 프로필렌을 제조하는데 특히 유용한 분자체 촉매는 SAPO-34 및 SAPO-18 또는 ALPO-18 분자체의 조합을 함유한 촉매이다. 특정 실시태양에서, 분자체는 SAPO-34 및 SAPO-18 또는 ALPO-18의 결정체 연성이다. Particularly useful molecular sieve catalysts for preparing ethylene and propylene are catalysts containing a combination of SAPO-34 and SAPO-18 or ALPO-18 molecular sieves. In certain embodiments, the molecular sieve is a crystalline ductility of SAPO-34 and SAPO-18 or ALPO-18.

옥시게네이트를 올레핀으로 전환시키기 위해, 고정층, 유체층 또는 이동층 시스템을 포함한 종래의 리액터 시스템을 사용할 수 있다. 한 실시태양의 바람직한 리액터는 병류 라이저 리액터 및 단기 접촉 역류 자유낙하 리액터이다. 바람직하게 상기 리액터는 옥시게네이트 공급원료를 약 1hr-1 이상, 바람직하게는 약 1hr-1 내지 1000hr-1, 더욱 바람직하게는 약 20hr-1 내지 약 1000hr-1, 가장 바람직하게는 약 50hr-1 내지 약 500hr-1 범위의 중량 시간당 공간 속도(WHSV)로 분자체 촉매와 접촉시킬 수 있는 것이다. WHSV는 본원에서는 리액터에서 시간당 분자체의 중량당 공급물에 선택적으로 존재할 수도 있는 반응성 탄화수소 및 옥시게네이트의 중량으로서 정의된다. 촉매 또는 공급원료가 비활성제 또는 희석제로서 작용하는 다른 물질을 함유할 수도 있기 때문에 WHSV는 리액터에 포함된 옥시게네이트 공급물, 옥시게네이트 공급물과 함께 존재할 수도 있는 임의의 반응성 탄화수소, 및 분자체의 중량을 기준으로 계산된다.To convert the oxygenate to olefins, conventional reactor systems, including fixed bed, fluidized bed, or moving bed systems, can be used. Preferred reactors of one embodiment are a cocurrent riser reactor and a short contact backflow free fall reactor. Preferably the reactor oxygenate feedstock from about 1hr -1 or more, preferably from about 1hr -1 to about 1000hr -1, more preferably about 20hr -1 to about 1000hr -1, most preferably about 50hr - Contacting the molecular sieve catalyst at a weight hourly space velocity (WHSV) in the range of 1 to about 500 hr −1 . WHSV is defined herein as the weight of reactive hydrocarbons and oxygenates that may optionally be present in the feed per weight of molecular sieve per hour in the reactor. Since the catalyst or feedstock may contain other materials that act as inactive agents or diluents, the WHSV is an oxygenate feed contained in the reactor, any reactive hydrocarbons that may be present with the oxygenate feed, and molecular sieves. It is calculated based on the weight of.

바람직하게, 옥시게네이트 공급물을 증기상일 때 촉매와 접촉시킨다. 다르게는, 상기 공정을 액상 또는 혼합된 증기상/액상에서 수행할 수도 있다. 상기 공정이 액상 또는 혼합된 증기상/액상에서 수행되는 경우, 공급물-대-생성물의 상이한 전환률 및 선택성은 촉매 및 반응 조건에 좌우될 수 있다.Preferably, the oxygenate feed is contacted with the catalyst in the vapor phase. Alternatively, the process may be carried out in the liquid phase or in the mixed vapor phase / liquid phase. When the process is carried out in the liquid phase or in the mixed vapor phase / liquid phase, different conversions and selectivities of the feed-to-product may depend on the catalyst and reaction conditions.

공정은 일반적으로 폭넓은 온도 범위에서 수행될 수 있다. 효과적인 작동 온도는 약 200℃ 내지 약 700℃, 바람직하게는 약 300℃ 내지 약 600℃, 더욱 바람직하게는 약 350℃ 내지 약 550℃일 수 있다. 상기 온도 범위의 더 낮은 하한치에서는 목적하는 올레핀 생성물의 형성이 현저하게 느려질 수 있어, 비교적 높은 함량의 옥시게네이팅된 올레핀 부산물이 올레핀 생성물에서 발견된다. 그러나, 낮은 온도에서 에틸렌 및 프로필렌에 대한 선택성을 증가시킬 수 있다. 상기 온도 범위의 더 높은 상한치에서는 상기 공정에 의해 최적량의 에틸렌 및 프로필렌 생성물을 형성할 수 없지만 옥시게네이트 공급물의 전환률은 일반적으로 높을 것이다.The process can generally be carried out over a wide temperature range. The effective operating temperature may be about 200 ° C to about 700 ° C, preferably about 300 ° C to about 600 ° C, more preferably about 350 ° C to about 550 ° C. At lower lower limits of the temperature range, the formation of the desired olefin product can be significantly slowed such that relatively high contents of oxygenated olefin by-products are found in the olefin product. However, at low temperatures it can increase the selectivity for ethylene and propylene. At higher upper limits of the temperature range, the process is unable to form optimal amounts of ethylene and propylene products, but the conversion of the oxygenate feed will generally be high.

작동 압력은 또한 자생 압력을 포함한 매우 넓은 범위에 걸쳐 변할 수 있다. 효과적인 압력은 약 1psia(7kPa) 이상, 바람직하게는 약 5psia(34kPa) 이상의 총압을 포함하지만, 반드시 이로 제한하는 것은 아니다. 공정은 약 20psia(138kPa) 이상의 총압을 포함한 더 높은 총압에서 특히 효과적이다. 총압은 바람직하게는 약 25psia(172kPa) 이상, 더욱 바람직하게는 약 30psia(207kPa) 이상이다. 실제 설계를 목적으로 한 경우에는 제 1 옥시게네이트 공급물 성분으로서 메탄올을 사용하고, 약 500psia(3445kPa), 바람직하게는 약 400psia(2756kPa), 가장 바람직하게는 약 300psia(2067kPa) 이하의 압력에서 리액터를 작동시키는 것이 바람직하다. The working pressure can also vary over a very wide range, including autogenous pressure. Effective pressures include, but are not necessarily limited to, a total pressure of at least about 1 psia (7 kPa), preferably at least about 5 psia (34 kPa). The process is particularly effective at higher gross pressures, including gross pressures above about 20 psia (138 kPa). The total pressure is preferably at least about 25 psia (172 kPa), more preferably at least about 30 psia (207 kPa). For practical design purposes, use methanol as the first oxygenate feed component and at a pressure of about 500 psia (3445 kPa), preferably about 400 psia (2756 kPa), most preferably about 300 psia (2067 kPa) or less. It is preferable to operate the reactor.

적절한 기체 공탑 속도에서 작동시킴으로서 바람직하지 않은 부산물을 회피할 수 있다. 기체 공탑 속도를 증가시키면 전환률은 감소하여 바람직하지 않은 부산물을 회피하게 된다. 본원에 사용된 바와 같이, "기체 공탑 속도"란 용어는, 공급원료에 존재할 때 희석제 뿐만 아니라 전환 생성물을 포함한 증발된 공급원료의 총체적 유속을 반응 대역의 단면적으로 나눈 것으로서 정의된다. 옥시게네이트는 반응 대역을 통해 흐르면서 상당량의 에틸렌 및 프로필렌을 갖는 생성물로 전환되기 때문에, 기체 공탑 속도는 반응 대역 내 상이한 위치에서 변할 수 있다. 변화의 정도는 존재하는 기체의 총 몰수 및 반응 대역 내 특정 위치의 단면적, 온도, 압력 및 그밖의 관련된 반응 파라미터에 좌우된다.By operating at an appropriate gas tower velocity, undesirable by-products can be avoided. Increasing the gas tower velocity reduces the conversion to avoid undesirable byproducts. As used herein, the term "gas tower velocity" is defined as the total flow rate of the evaporated feedstock including the diluent as well as the conversion product when present in the feedstock divided by the cross-sectional area of the reaction zone. Since the oxygenate flows through the reaction zone and is converted to a product having a significant amount of ethylene and propylene, the gas column rate can vary at different locations within the reaction zone. The degree of change depends on the total moles of gas present and the cross-sectional area of the particular location in the reaction zone, the temperature, the pressure and other related reaction parameters.

한 실시태양에서, 기체 공탑 속도를 반응 대역내 한 지점 이상에서 1m/s 초과의 속도로 유지시킨다. 또다른 실시태양에서는 기체 공탑 속도가 반응 대역내 한 지점 이상에서 약 2m/s를 초과한 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 기체 공탑 속도는 반응 대역내 한 지점 이상에서 약 2.5m/s를 초과한다. 더욱더 바람직하게는 기체 공탑 속도는 반응 대역내 한 지점 이상에서 약 4m/s를 초과한다. 가장 바람직하게는 기체 공탑 속도는 반응 대역내 한 지점 이상에서 약 8m/s를 초과한다. In one embodiment, the gas tower velocity is maintained at a rate greater than 1 m / s at one or more points in the reaction zone. In another embodiment, it is preferred that the gas tower velocity exceeds about 2 m / s at one or more points in the reaction zone. More preferably the gas tower velocity is above about 2.5 m / s at one or more points in the reaction zone. Even more preferably the gas tower velocity exceeds about 4 m / s at one or more points in the reaction zone. Most preferably the gas tower velocity is above about 8 m / s at one or more points in the reaction zone.

본 발명의 또다른 실시태양에 따르면, 기체 공탑 속도를 반응 대역에서 비교적 일정하게 유지시켜 기체 공탑 속도를 반응 대역내 모든 지점에서 1m/s를 초과한 속도로 유지시킨다. 또한, 기체 공탑 속도가 반응 대역내 모든 지점에서 약 2m/s를 초과한 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 기체 공탑 속도는 반응 대역내 모든 지점에서 약 2.5m/s를 초과한다. 더욱더 바람직하게는 기체 공탑 속도는 반응 대역내 모든 지점에서 약 4m/s를 초과한다. 가장 바람직하게는 기체 공탑 속도는 반응 대역내 모든 지점에서 약 8m/s를 초과한다. According to another embodiment of the present invention, the gas tower velocity is kept relatively constant in the reaction zone such that the gas tower velocity is maintained at a rate in excess of 1 m / s at all points in the reaction zone. It is also preferred that the gas tower velocity exceeds about 2 m / s at all points in the reaction zone. More preferably the gas tower velocity exceeds about 2.5 m / s at all points in the reaction zone. Even more preferably the gas tower velocity exceeds about 4 m / s at all points in the reaction zone. Most preferably the gas tower velocity is above about 8 m / s at all points in the reaction zone.

옥시게네이트에서 올레핀으로의 반응 공정에서 생성된 에틸렌 및 프로필렌의 양은 옥시게네이트에서 올레핀으로의 반응에서 옥시게네이트의 전환률을 감소시킴으로써 증가시킬 수 있다. 그러나, 옥시게네이트 전환 반응에서 공급물 옥시게네이트의 전환률을 감소시키면, 올레핀 생성물에 존재하는 특히 디메틸 에테르를 비롯한 옥시게네이팅된 탄화수소의 양을 증가시키는 경향이 있다. 따라서, 공급물에서 옥시게네이트로의 전환 반응 공정을 조절하는 것이 중요할 수 있다.The amount of ethylene and propylene produced in the reaction of oxygenate to olefins can be increased by reducing the conversion of oxygenate in the reaction of oxygenate to olefins. However, reducing the conversion of feed oxygenate in the oxygenate conversion reaction tends to increase the amount of oxygenated hydrocarbons, especially dimethyl ether, present in the olefin product. Therefore, it may be important to control the conversion reaction process to the oxygenate in the feed.

한 실시태양에 따르면, 제 1 옥시게네이트, 예를 들어 메탄올의 전환률은 90 내지 98중량%이다. 또다른 실시태양에 따르면, 메탄올의 전환률은 92 내지 98중량%, 바람직하게는 94 내지 98중량%이다.According to one embodiment, the conversion of the first oxygenate, for example methanol, is from 90 to 98% by weight. According to another embodiment, the conversion of methanol is between 92 and 98% by weight, preferably between 94 and 98% by weight.

또다른 실시태양에 따르면, 메탄올의 전환률은 98중량% 내지 100중량% 미만이다. 또다른 실시태양에 따르면, 메탄올의 전환률은 98.1 내지 100중량% 미만, 바람직하게는 98.2 내지 99.8중량%이다. 또다른 실시태양에 따르면, 메탄올의 전환률은 98.2 내지 99.5중량% 미만, 바람직하게는 98.2 내지 99중량%이다.According to another embodiment, the conversion of methanol is from 98% to less than 100% by weight. According to another embodiment, the conversion of methanol is 98.1 to less than 100% by weight, preferably 98.2 to 99.8% by weight. According to another embodiment, the conversion of methanol is from 98.2 to less than 99.5% by weight, preferably from 98.2 to 99% by weight.

본 발명에서, 중량% 전환률은 달리 언급하지 않는 한 물이 없는 것을 기준으로 하여 계산된다. 물이 없는 것을 기준으로 한 중량% 전환률은 하기 수학식 1로서 계산된다:In the present invention, the weight percent conversion is calculated based on the absence of water unless otherwise stated. The weight percent conversion, based on the absence of water, is calculated as:

중량% 전환률=(물이 없는 것을 기준으로 한 공급된 옥시게네이트의 중량-물이 없는 것을 기준으로 한 생성물 중의 옥시게네이팅된 탄화수소의 중량)×100Weight% conversion = (weight of the supplied oxygenate based on the absence of water-weight of the oxygenated hydrocarbon in the product based on the absence of water) x 100

물이 없는 것을 기준으로 한 옥시게네이트는 공급물 및 생성물에서 옥시게네이트의 물 부분을 빼고, 생성물 중에 형성된 물을 제함으로써 계산된다. 예를 들어, 옥시게네이트가 없는 것을 기준으로 한 메탄올의 중량 유속은 메탄올 중의 물 성분을 제거하도록 메탄올의 중량 유속에 14/32를 곱함으로써 계산된다. 또다른 예로서 옥시게네이트가 없는 것을 기준으로 한 디메틸 에테르의 중량 유속은 디메틸 에테르 중의 물 성분을 제거하도록 디메틸에테르의 중량 유속에 28/46을 곱함으로써 계산된다. 공급물 또는 생성물 중에 옥시게네이트 혼합물이 있다면, 미량의 옥시게니이트도 포함되어 있지 않다. 메탄올 및/또는 디메틸 에테르가 공급물로서 사용된 경우, 메탄올 및 디메틸 에테르만을 사용하여 물이 없는 것을 기준으로 한 전환률을 계산한다. Oxygenates based on the absence of water are calculated by subtracting the water portion of the oxygenate from the feed and product and subtracting the water formed in the product. For example, the weight flow rate of methanol based on the absence of oxygenate is calculated by multiplying the weight flow rate of methanol by 14/32 to remove the water component in the methanol. As another example, the weight flow rate of dimethyl ether based on the absence of oxygenate is calculated by multiplying the weight flow rate of dimethyl ether by 28/46 to remove the water component in the dimethyl ether. If the oxygenate mixture is in the feed or product, no traces of oxygenate are included. If methanol and / or dimethyl ether are used as feed, only methanol and dimethyl ether are used to calculate the conversion based on the absence of water.

본 발명에서, 선택률은 또한 달리 언급하지 않는 한 물이 없는 것을 기준으로 계산된다. 선택률은 메탄올 및/또는 디메틸 에테르를 공급물로서 사용한 경우 하기 수학식 2로서 계산된다:In the present invention, the selectivity is also calculated based on the absence of water unless otherwise stated. Selectivity is calculated as Equation 2 below when methanol and / or dimethyl ether are used as feed:

선택률=100×성분(중량%)/(100-물(중량%)-메탄올(중량%)-디메틸 에테르(중량%))Selectivity = 100 × component (wt%) / (100-water (wt%)-methanol (wt%)-dimethyl ether (wt%))

옥시게네이트에서 올레핀으로의 반응에서는 올레핀 생성물 중의 디메틸 에테르의 양이 많을수록 퍼센트 전환률이 낮아진다. 에틸렌 및 프로필렌에 대한 선택률을 증가시키기 위해서는 상기 반응을 낮은 전환률에서 실시하는 것이 바람직하기 때문에, 생성된 올레핀 중에 상당량의 디메틸 에테르를 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 존재하는 디메틸 에테르의 양은 전체 공정을 비능률적으로 만들거나 디메틸 에테르의 제거를 더욱 어럽게 만들 정도로 높아서는 안된다.In the oxygenate to olefin reaction, the higher the amount of dimethyl ether in the olefin product, the lower the percent conversion. It is desirable to have a significant amount of dimethyl ether in the resulting olefins, since it is desirable to carry out the reaction at low conversions in order to increase the selectivity for ethylene and propylene. However, the amount of dimethyl ether present should not be high enough to make the whole process inefficient or to make the removal of dimethyl ether more difficult.

바람직하게, 디메틸 에테르는 옥시게네이트에서 올레핀으로의 반응 공정에서 생성된 올레핀 중에 물이 없은 것을 기준으로 약 100중량ppm 이상의 양으로 존재할 것이다. 바람직하게, 디메틸 에테르는 약 500중량ppm 이상, 더욱 바람직하게는 약 1000중량ppm 이상의 양으로 존재한다. 바람직하게, 물이 없은 것을 기준으로 옥시게네이트에서 올레핀으로의 반응 공정으로부터 얻은 올레핀 스트림 중의 디메틸 에테르의 양은 약 10중량%, 더욱 바람직하게는 약 5중량%, 가장 바람직하게는 약 2중량% 이하다.Preferably, the dimethyl ether will be present in an amount of at least about 100 ppm by weight, based on the absence of water, in the olefins produced in the reaction of oxygenate to olefins. Preferably, the dimethyl ether is present in an amount of at least about 500 ppm by weight, more preferably at least about 1000 ppm by weight. Preferably, the amount of dimethyl ether in the olefin stream obtained from the reaction of oxygenate to olefin based on the absence of water is about 10% by weight, more preferably about 5% by weight, most preferably about 2% by weight or less All.

옥시게네이트에서 올레핀으로의 반응 공정은 부산물로서 상당량의 물을 형성한다. 다량한 이러한 물 부산물은 증류 전에 스트림을 스트림 중의 수증기의 응축 온도 미만의 온도로 냉각시킴으로써 제거할 수 있다. 바람직하게, 생성물 스트림의 온도를 옥시게네이트 공급물의 응축 온도 미만의 온도로 냉각시킨다. 특정 실시태양에서는 생성물 스트림을 메탄올의 응축 온도 미만으로 냉각시키는 것이 바람직하다. The reaction process from oxygenate to olefin forms a significant amount of water as a byproduct. Large amounts of these water by-products can be removed by cooling the stream to a temperature below the condensation temperature of the water vapor in the stream before distillation. Preferably, the temperature of the product stream is cooled to a temperature below the condensation temperature of the oxygenate feed. In certain embodiments, it is desirable to cool the product stream below the condensation temperature of methanol.

옥시게네이트에서 올레핀으로의 반응 공정으로부터 얻은 올레핀 스트림을 냉각시킨 후, 냉각된 올레핀 스트림을 응축된 물을 함유한 스트림 및 올레핀 증기 스트림으로 분리하는 것이 바람직하다. 응축된 물을 함유한 스트림은 올레핀 스트림으로부터 얻은 대부분의 물과, 올레핀 스트림으로부터 얻은 상당부의 옥시게네이팅된 탄화수소로 이루어진다. 올레핀 증기 스트림은 올레핀, 예를 들어 에틸렌 및 프로필렌으로 대부분 이루어진다.After cooling the olefin stream obtained from the reaction of oxygenate to olefin, it is preferred to separate the cooled olefin stream into a stream containing condensed water and an olefin vapor stream. The stream containing the condensed water consists of most of the water obtained from the olefin stream and a significant portion of the oxygenated hydrocarbons obtained from the olefin stream. The olefin vapor stream consists mostly of olefins such as ethylene and propylene.

본 발명의 한 양태에서, 옥시게네이트에서 올레핀으로의 반응 공정으로부터 얻은 올레핀 스트림을 냉각시켜 올레핀 중에 풍부한 증기 스트림을 응축된 물을 함유한 스트림으로부터 분리할 수 있다. 증기 스트림은 약 20중량%, 바람직하게는 약 15중량%, 더욱 바람직하게는 약 12중량% 이하의 물을 함유한다.In one embodiment of the invention, the olefin stream obtained from the reaction of the oxygenate to olefins can be cooled to separate the vapor stream enriched in the olefin from the stream containing the condensed water. The vapor stream contains about 20% by weight, preferably about 15% by weight, more preferably about 12% by weight or less of water.

켄칭 컬럼은 올레핀에서 옥시게네이트로의 반응 공정으로부터 얻은 올레핀 스트림을 냉각시키는데 효과적인 장치의 한 유형이다. 켄칭 컬럼에서, 켄칭 유체를 올레핀 스트림과 직접 접촉시켜 스트림을 목적하는 응축 온도로 냉각시킨다. 응축으로 중질 탑저 스트림으로도 지칭되는 응축된 물을 함유한 스트림을 생성한다. 올레핀 생성물 스트림 중의 올레핀 부분은 증기 상태로 남아있고, 탑위 증기 스트림으로서 켄칭 컬럼을 나간다. 탑위 증기 스트림은 올레핀 생성물이 풍부하고, 상당한 옥시게네이팅된 탄화수소 부산물 뿐만 아니라 물도 함유할 수 있다.Quenching columns are one type of apparatus effective for cooling the olefin stream obtained from the reaction process of olefin to oxygenate. In the quench column, the quench fluid is in direct contact with the olefin stream to cool the stream to the desired condensation temperature. Condensation produces a stream containing condensed water, also referred to as a heavy bottom stream. The olefin portion in the olefin product stream remains vapor and exits the quench column as a top vapor stream. The tower vapor stream is rich in olefin products and may contain water as well as significant oxygenated hydrocarbon byproducts.

한 실시태양에서, 켄칭 유체는 응축된 물을 함유한 재생 스트림, 켄칭 컬럼의 중질 탑저 스트림이다. 이 물을 함유한 스트림을, 예를 들어 열 교환기에 의해 바람직하게 냉각시키고, 켄칭 컬럼으로 다시 주입한다. 이 실시태양에서는, 다른 분리 장치에서 켄칭 컬럼의 스트림 아래로 냉각 매체를 주입하는 것이 바람직할 수도 있지만, 냉각 매체를 외부 공급원으로부터 켄칭 컬럼으로 주입하지 않는 것이 바람직하다. In one embodiment, the quench fluid is a regeneration stream containing condensed water, a heavy bottom stream of the quench column. The stream containing this water is preferably cooled, for example by a heat exchanger, and injected back into the quench column. In this embodiment, it may be desirable to inject the cooling medium down the stream of the quench column in another separation device, but it is preferred not to inject the cooling medium from the external source into the quench column.

본 발명의 한 실시태양에서, 디메틸 에테르를 함유한 올레핀 스트림을 프로판 및 디메틸 에테르 스트림을 분리하기 전에 건조시킨다. 이 실시태양에서, 디메틸 에테르를 보다 효과적으로 제거하기 위해 증류 전에 고체 또는 액체 건조 시스템을 사용하여 디메틸 에테르를 함유한 올레핀 스트림으로부터 물을 제거할 수 있 다(즉, 올레핀 스트림을 건조시킬 수 있다).In one embodiment of the invention, the olefin stream containing dimethyl ether is dried before separating the propane and dimethyl ether streams. In this embodiment, water can be removed from the olefin stream containing dimethyl ether (ie, the olefin stream can be dried) using a solid or liquid drying system prior to distillation to remove dimethyl ether more effectively.

고체 건조 시스템에서, 올레핀 스트림을 고체 흡착제와 접촉시켜 추가로 물을 매우 낮은 수준까지 제거한다. 임의의 종래의 방법을 사용할 수 있다. 전형적으로, 흡착 방법은 적합한 고체 흡착제를 함유한 하나 이상의 고정층에서 수행된다.In a solid drying system, the olefin stream is contacted with a solid adsorbent to further remove water to very low levels. Any conventional method can be used. Typically, the adsorption process is carried out in one or more fixed beds containing a suitable solid adsorbent.

흡착은 낮은 농도의 물을 제거할 뿐만 아니라 다른 처리 시스템을 사용하여 통상적으로 제거될 수 없는 특정 옥시게네이팅된 탄화수소를 제거하는데 유용하다. 바람직하게, 본 발명의 일부로서 사용된 흡착제 시스템은 다수의 흡착제 층을 갖는다. 다수의 층은, 고체 흡착체를 재생시키기 위해 공정을 중지할 필요없이 연속 분리를 가능하게 한다. 예를 들어, 3 층 시스템에서 전형적으로 한 층은 온-라인 상태에 있고, 한 층은 재생된 오프-라인 상태에 있고, 제 3 층은 대기 상태에 있다.Adsorption is useful to remove low concentrations of water as well as to remove certain oxygenated hydrocarbons that cannot normally be removed using other treatment systems. Preferably, the adsorbent system used as part of the present invention has multiple adsorbent layers. Multiple layers allow for continuous separation without having to stop the process to regenerate the solid adsorbate. For example, in a three layer system typically one layer is in the on-line state, one layer is in the regenerated off-line state and the third layer is in the atmospheric state.

흡착제 층에 사용된 특정 흡착제 고체 또는 고체들은 제거될 오염물의 유형에 좌우된다. 물 및 다양한 극성 유기 화합물, 예를 들어 옥시게네이팅된 탄화수소 및 흡수제 액체를 제거하기 위한 고체 흡착제의 예로는 알루미나, 실리카, 분자체 및 알루미노-실리케이트가 포함된다. 이들 분자체의 혼합물을 함유한 층 또는 상이한 흡착제 고체를 갖는 다수의 층은 물을 매우 낮은 수준까지 제거하는데 효과적으로 사용될 수 있다.The particular adsorbent solids or solids used in the adsorbent bed depends on the type of contaminant to be removed. Examples of solid adsorbents for removing water and various polar organic compounds such as oxygenated hydrocarbons and absorbent liquids include alumina, silica, molecular sieves and alumino-silicates. Layers containing mixtures of these molecular sieves or multiple layers with different adsorbent solids can be effectively used to remove water to very low levels.

흡착제 층은 주변 온도 또는 필요한 경우 승온에서 상향 또는 하향 흐름을 갖고 작동될 수 있다. 흡착제 물질의 재생은 승온에서 질소 등의 무수 비활성 기 체의 스트림을 사용한 처리를 포함한 종래의 방법에 의해 수행될 수 있다. The adsorbent bed can be operated with an upward or downward flow at ambient temperature or, if desired, elevated temperature. Regeneration of the adsorbent material may be carried out by conventional methods, including treatment with a stream of anhydrous inert gas such as nitrogen at elevated temperatures.

액체 건조 시스템에서, 물 흡수제를 사용하여 디메틸 에테르를 함유한 올레핀 스트림으로부터 물을 제거한다. 물 흡수제는 올레핀 스트림으로부터 물을 제거하는데 효과적인 임의의 액체일 수 있다. 사용된 물 흡수제의 양은 증류 공정 동안 클라드레이트 및 무수형 제조를 실질적으로 감소시키는데 효과적인 양이다.In liquid drying systems, water absorbents are used to remove water from the olefin stream containing dimethyl ether. The water absorbent can be any liquid effective to remove water from the olefin stream. The amount of water absorbent used is an amount effective to substantially reduce cladrate and anhydrous preparation during the distillation process.

물 흡수제를 약 1:1 내지 약 1:5,000, 더욱 바람직하게는 약 1:10 내지 약 1:1,000, 가장 바람직하게는 약 1:25 내지 약 1:500의 물 흡수제 대 흡수 용기에 들어오는 총 공급물의 몰비로 물 흡수 용기에 첨가하는 것이 바람직하다.Total feed into the water absorbent to absorbent vessel of about 1: 1 to about 1: 5,000, more preferably about 1:10 to about 1: 1,000, and most preferably about 1:25 to about 1: 500 It is preferable to add to the water absorption container in the molar ratio of water.

본 발명에 사용될 수 있는 물 흡수제는 1기압에서 액체이다. 이들 흡수제는 또한 바람직하게는 100℉(38℃), 바람직하게는 120℉(49℃), 더욱 바람직하게는 150℉(66℃) 이상의 평균 비등점을 갖는다. 평균 비등점은, 본원에 정의한 바와 같이 중량 평균을 기준으로 흡수제 중의 각각의 화합물의 비등점을 고려한다. 예를 들어, 100℃의 비등점을 갖는 화합물 90중량% 및 200℃의 비등점을 갖는 화합물 10중량%를 함유한 흡수제는 110℃의 평균 비등점을 갖는다.The water absorbent which can be used in the present invention is a liquid at 1 atmosphere. These absorbers also preferably have an average boiling point of at least 100 ° F. (38 ° C.), preferably at 120 ° F. (49 ° C.), more preferably at least 150 ° F. (66 ° C.). The mean boiling point takes into account the boiling point of each compound in the absorbent based on the weight average as defined herein. For example, an absorbent containing 90% by weight of a compound having a boiling point of 100 ° C and 10% by weight of a compound having a boiling point of 200 ° C has an average boiling point of 110 ° C.

또한, 물 흡수제는 바람직하게는 극성 탄화수소 조성물이다. 이러한 조성물은 바람직하게는 1가 알콜, 다가 알콜, 아민 또는 이들의 혼합물 등의 화합물을 함유한다. 바람직한 1가 알콜로는 메탄올, 에탄올 및 프로판올이 포함된다. 바람직한 다가 알콜로는 글리콜이 포함된다. 바람직한 글리콜로는 에틸렌 글리콜 및 트리에틸렌 글리콜이 포함된다. 흡수제 조성물이 약 75중량% 이상의 액체 물 흡수제를 함유한 것이 바람직하다. 조성물의 나머지는 희석제가 물 흡수에 불리한 영향 을 미치지 않는 한 희석제일 수 있다. 바람직하게, 물 흡수제 조성물은 약 85중량% 이상, 더욱 바람직하게는 약 90중량% 이상, 가장 바람직하게는 약 95중량% 이상의 물을 흡수하는 화합물을 함유한다. 메탄올이 물 흡수제로서 가장 바람직하다.In addition, the water absorbent is preferably a polar hydrocarbon composition. Such compositions preferably contain compounds such as monohydric alcohols, polyhydric alcohols, amines or mixtures thereof. Preferred monohydric alcohols include methanol, ethanol and propanol. Preferred polyhydric alcohols include glycols. Preferred glycols include ethylene glycol and triethylene glycol. It is preferred that the absorbent composition contains at least about 75% by weight liquid water absorbent. The remainder of the composition may be a diluent so long as the diluent does not adversely affect water absorption. Preferably, the water absorbent composition contains a compound that absorbs at least about 85% by weight, more preferably at least about 90% by weight and most preferably at least about 95% by weight of water. Methanol is most preferred as a water absorbent.

종래의 흡수 시스템을 본 발명에 사용하여 흡수제를 올레핀과 접촉시킬 수 있다. 한 실시태양에서, 흡수 시스템은, 판 흡수 컬럼을 사용할 수도 있지만 팩킹된 컬럼을 사용한다. 또다른 실시태양에서, 흡수 컬럼은 흡수 컬럼의 상부에 위치한 액체 유입구를 갖는다. 흡수 액체는 컬럼의 상부에 걸쳐 고르게 분포된다. 바람직하게, 흡수제 액체의 고른 분포는 분배기 판 또는 분무 노즐을 사용하여 달성된다. 흡수 컬럼의 저부에는 물 및 디메틸 에테르를 함유한 올레핀이 흡수 컬럼으로 들어오는 기체 유입구가 있다. 증기 성분은 컬럼 아래로 이동하는 액체 흡수제에 역류해서 컬럼 위로 이동한다. 이는 역류 흡수로서 공지되어 있다.Conventional absorption systems can be used in the present invention to bring the absorbent into contact with the olefins. In one embodiment, the absorption system may use a packed column although it may use a plate absorption column. In another embodiment, the absorption column has a liquid inlet located on top of the absorption column. The absorbing liquid is evenly distributed over the top of the column. Preferably, even distribution of the absorbent liquid is achieved using a distributor plate or spray nozzle. At the bottom of the absorption column is a gas inlet through which olefins containing water and dimethyl ether enter the absorption column. The vapor component flows back up the column by countercurrent to the liquid absorbent moving down the column. This is known as countercurrent absorption.

컬럼에서 팩킹물 또는 판은 컬럼내 증기 및 액체 성분 사이의 긴밀한 접촉을 위해 표면을 제공한다. 역류 흡수 컬럼에서 액상 및 증기상 둘다에서 가용성인 기체의 농도는 컬럼의 저부에서 가장 높고, 컬럼의 상부에서 가장 낮다. 증기의 출구는 전형적으로 기체 유입구 아래에 있는 흡수 컬럼의 저부에 있다. 액체 흡수제에 대부분 가용성인 기체에서 희박한 기상의 출구는 전형적으로 액체 유입구 위에 있는 흡수 컬럼의 상부에 있다. The packing or plate in the column provides a surface for intimate contact between the vapor and liquid components in the column. The concentration of gas soluble in both liquid and vapor phases in the countercurrent absorption column is highest at the bottom of the column and lowest at the top of the column. The outlet of the vapor is typically at the bottom of the absorption column below the gas inlet. The lean gaseous outlet in the gas that is mostly soluble in the liquid absorbent is typically at the top of the absorption column above the liquid inlet.

하나 이상의 흡수 컬럼을 직렬로 또는 평행하게 사용하여 물의 농도를 목적하는 수준으로 감소시키고 옥시게네이트에서 올레핀으로의 반응 공정으로부터 얻은 보다 많은 양의 올레핀 조성물을 처리할 수 있다. 흡수시킨 후에 올레핀 스트림을 증류하여 프로판 및 디메틸 에테르 스트림을 제거할 수 있다.One or more absorption columns can be used in series or in parallel to reduce the concentration of water to the desired level and to treat larger amounts of the olefin composition obtained from the reaction process of the oxygenate to olefins. After absorption, the olefin stream can be distilled to remove propane and dimethyl ether streams.

흡수제 액체를 통상적인 방법에 의해 재생시킬 수 있다. 한 실시태양에서, 흡수된 기체를 함유한 흡수제 액체를 증류 컬럼으로 공급하여, 물을 탑위 생성물로부터 제거한다. 재생된 흡수제 액체를 탑저 생성물로부터 제거한다.The absorbent liquid can be regenerated by conventional methods. In one embodiment, the absorbent liquid containing absorbed gas is fed to a distillation column to remove water from the tower product. The regenerated absorbent liquid is removed from the bottom product.

본 발명의 또다른 실시태양에서, 켄칭되고/되거나 건조된 올레핀 스트림을 압축, 바람직하게는 다단계 압축에 의해 추가로 가공처리할 수 있다. 2, 3, 4 또는 그이상의 단계를 사용할 수 있는데, 2 또는 3단계가 바람직하다.In another embodiment of the invention, the quenched and / or dried olefin stream can be further processed by compression, preferably by multistage compression. Two, three, four or more steps may be used, with two or three steps being preferred.

바람직하게, 켄칭되고/되거나 건조된 올레핀 스트림을 옥시게네이트에서 올레핀으로의 반응 공정이 수행되는 압력보다 높은 압력으로 압축시킨다. 바람직하게, 올레핀 스트림을 약 30psia(207kPa) 이상, 더욱 바람직하게는 약 50psia(345kPa) 이상, 가장 바람직하게는 약 100psia(689kPa) 이상의 압력으로 압축시킨다. 고압 범위가 특히 바람직하고, 상한치는 설계 비용 및 작동의 용이함을 기준으로 한 실제 값이다. 실제 고압 한계치는 일반적으로 약 5,000psia(34,450kPa) 이하인 것으로 고려되고, 약 1,000psia(6,895kPa), 약 750psia(5171kPa) 및 약 500psia(3447kPa)의 하한치가 더욱 더 바람직하다.Preferably, the quenched and / or dried olefin stream is compressed to a pressure higher than the pressure at which the reaction process from oxygenate to olefin is carried out. Preferably, the olefin stream is compressed to a pressure of at least about 30 psia (207 kPa), more preferably at least about 50 psia (345 kPa), most preferably at least about 100 psia (689 kPa). The high pressure range is particularly preferred, and the upper limit is an actual value based on design cost and ease of operation. The actual high pressure limit is generally considered to be about 5,000 psia (34,450 kPa) or less, with lower limits of about 1,000 psia (6,895 kPa), about 750 psia (5171 kPa) and about 500 psia (3447 kPa) even more preferred.

종래의 증류 기법을 본 발명에 사용할 수 있다. 본 발명의 한 실시태양에서, 올레핀 스트림으로부터의 프로판 및 디메틸 에테르 스트림의 분리는 증류형 컬럼에서 일어나고, 컬럼의 작동 압력은 유지되어 컬럼의 저부는 비교적 낮은 온도에 있게 되어 장비가 더럽혀지는 것을 제한한다. 이 저부 분획은 올레핀 공급물로부터 얻은 대부분의 C4+ 올레핀 성분을 함유할 것이다. 본 실시태양에서, 저부 분획이 약 300℉(149℃), 더욱 바람직하게는 약 275℉(135℃), 가장 바람직하게는 약 250℉(121℃) 이하의 평균 온도를 갖는 것이 바람직하다.Conventional distillation techniques can be used in the present invention. In one embodiment of the invention, the separation of propane and dimethyl ether streams from the olefin stream takes place in a distillation column, and the operating pressure of the column is maintained so that the bottom of the column is at a relatively low temperature to limit equipment fouling. . This bottom fraction will contain most of the C 4 + olefin component obtained from the olefin feed. In this embodiment, it is preferred that the bottom fraction has an average temperature of about 300 ° F. (149 ° C.), more preferably about 275 ° F. (135 ° C.) and most preferably about 250 ° F. (121 ° C.) or less.

본 발명에서, 프로필렌 및 프로판 비등점 사이에서 올레핀 공급물 스트림의 분별이 허용될 수 있는 온도에서 증류를 수행하는 것이 바람직하다. 이 방식으로 프로판을 분리하면 올레핀 스트림에 함유된 디메틸 에테르 및 프로판을 함유한 스트림이 될 것이다. 상기의 낮은 비등점의 올레핀 화합물, 예를 들어 에틸렌 및 프로필렌을 추가로 증류하여 개별적인 에틸렌 및 프로필렌 스트림을 수득한다. 이 스트림은, 약 10wppm 이하의 디메틸 에테르, 바람직하게는 약 5wppm 이하의 디메틸 에테르, 더욱 바람직하게는 약 1wppm 이하의 디메틸 에테르를 함유한 실질상 중합가능 등급의 공급물 품질이 될 것이다. In the present invention, it is preferred to carry out distillation at a temperature at which the fractionation of the olefin feed stream is acceptable between the propylene and propane boiling points. Separation of propane in this manner will result in a stream containing dimethyl ether and propane contained in the olefin stream. The low boiling point olefin compounds such as ethylene and propylene are further distilled to obtain separate ethylene and propylene streams. This stream will be of feed quality of substantially polymerizable grades containing up to about 10 wppm dimethyl ether, preferably up to about 5 wppm dimethyl ether, more preferably up to about 1 wppm dimethyl ether.

본 발명에서, 디메틸 에테르를 함유한 올레핀 스트림을 증류하여 프로판 및 디메틸 에테르를 함유한 스트림을 다른 성분을 함유한 올레핀 스트림으로부터 분리한다. 바람직하게, 디메틸 에테르를 함유한 올레핀 스트림을 증류하여 약 4 내지 약 99중량%의 프로판, 더욱 바람직하게는 약 10 내지 약 95중량%의 프로판, 가장 바람직하게는 약 15 내지 약 90중량%의 프로판을 함유한 올레핀 스트림으로부터 프로판 및 디메틸 에테르 스트림을 분리한다. 또한, 프로판 및 디메틸 에테르 스트림은 약 1 내지 약 96중량%, 바람직하게는 약 15 내지 약 90중량%, 더욱 바람직하게는 약 20 내지 약 85중량%의 양으로 디메틸 에테르를 함유한다. 스트림 중의 프로판 및 디메틸 에테르의 상대적인 양은, 옥시게네이트에서 올레핀으로의 목적하는 전환률로 인해, 옥시게네이트에서 올레핀으로의 전환 공정으로부터 얻은 올레핀을 사용할 때 변할 수 있다. 옥시게네이트에서 올레핀으로의 전환률은 바람직하게는 약 95 내지 약 99%이다.In the present invention, the olefin stream containing dimethyl ether is distilled off to separate the stream containing propane and dimethyl ether from the olefin stream containing other components. Preferably, the stream of olefins containing dimethyl ether is distilled to provide about 4 to about 99 weight percent propane, more preferably about 10 to about 95 weight percent propane, most preferably about 15 to about 90 weight percent propane The propane and dimethyl ether streams are separated from the olefins stream containing. In addition, propane and dimethyl ether streams contain dimethyl ether in an amount of about 1 to about 96 weight percent, preferably about 15 to about 90 weight percent, more preferably about 20 to about 85 weight percent. The relative amounts of propane and dimethyl ether in the stream may vary when using olefins obtained from the process of conversion of oxygenates to olefins, due to the desired conversion of oxygenate to olefins. The conversion rate of oxygenate to olefin is preferably about 95 to about 99%.

본 발명의 또다른 실시태양에서, 에틸렌 및/또는 프로필렌 스트림을 증류한 후 회수한다. 에틸렌 및/또는 프로필렌 스트림은 실질상 디메틸 에테르가 없고, 실질상 없다는 것은 에틸렌 및 프로필렌의 다운스트림 처리에 실질상 불리한 영향을 미치지 않도록 디메틸 에테르의 농도가 실질상 낮다는 것을 의미한다. 바람직하게, 분리된 에틸렌 및/또는 프로필렌 스트림은 약 25wppm, 바람직하게는 약 10wppm, 더욱 바람직하게는 약 6, 3 또는 1wppm, 가장 바람직하게는 약 0.5wppm 이하의 디메틸 에테르를 함유할 것이다.In another embodiment of the invention, the ethylene and / or propylene stream is distilled off and then recovered. The ethylene and / or propylene stream is substantially free of dimethyl ether, and the substantial absence means that the concentration of dimethyl ether is substantially low so that there is no substantial adverse effect on downstream processing of ethylene and propylene. Preferably, the separated ethylene and / or propylene stream will contain about 25 wppm, preferably about 10 wppm, more preferably about 6, 3 or 1 wppm, most preferably about 0.5 wppm or less of dimethyl ether.

또다른 실시태양에서, 디메틸 에테르를 함유한 올레핀 스트림 중의 약 75% 이상의 디메틸 에테르를 증류로 분리할 것이다. 올레핀 스트림 중의 바람직하게는 약 85% 이상, 더욱 바람직하게는 약 95% 이상, 가장 바람직하게는 약 99% 이상의 디메틸 에테르를 증류로 분리할 것이다. In another embodiment, at least about 75% of the dimethyl ether in the olefin stream containing dimethyl ether will be separated by distillation. Preferably at least about 85%, more preferably at least about 95% and most preferably at least about 99% of the dimethyl ether in the olefin stream will be separated by distillation.

본 발명에 따른 올레핀 스트림을 증류하여 프로판 및 디메틸 에테르 스트림을 분리하는 예를 도 1 내지 5에 도시한다. 이들 예는 출발 공급물 품질 및 선택된 공정 경로에 따라 올레핀 스트림을 증류하는 수많은 방법이 있음을 보여준다. 그러나, 본 발명의 공통 요소는 종래의 증류 기법을 사용하여 올레핀 스트림 중의 프로판 성분과 함께 디메틸 에테르를 분리하는 것이다.Examples of distillation of an olefin stream according to the invention to separate propane and dimethyl ether streams are shown in FIGS. These examples show that there are numerous ways to distill olefin streams depending on the starting feed quality and the process route chosen. However, a common element of the present invention is the separation of dimethyl ether with propane components in the olefin stream using conventional distillation techniques.

도 1은 옥시게네이트로부터 올레핀을 제조하고, 올레핀을 건조시키고, 건조된 올레핀으로부터 프로판 및 디메틸 에테르 스트림을 분리하는 것을 보여주는 공정도이다. 옥시게네이트로서 메탄올이 사용되고, 메탄올은 라인(100)을 통해 옥시게네이트를 올레핀으로 전환시키는 리액터(102)로 보내지며, 상기 리엑터에서는 메탄올이 메탄, 에틸렌, 프로필렌, 아세트알데하이드, C4+ 올레핀, 물 및 그밖의 탄화수소 성분을 포함하는 올레핀 스트림으로 전환된다. 올레핀 스트림은 라인(104)을 통해 켄칭 탑(106)으로 보내지며, 상기 켄칭 탑에서는 올레핀이 냉각되고, 물 및 그밖의 응축가능한 성분이 응축된다.1 is a process diagram showing the preparation of olefins from an oxygenate, drying the olefins, and separating the propane and dimethyl ether streams from the dried olefins. Methanol is used as the oxygenate, and methanol is sent to reactor 102 which converts the oxygenate to olefin via line 100, where methanol is methane, ethylene, propylene, acetaldehyde, C 4 + olefin. Is converted to an olefin stream comprising water and other hydrocarbon components. The olefin stream is sent to the quench tower 106 via line 104 where the olefin is cooled and water and other condensable components condense.

상당량의 물을 포함한 응축된 성분을 탑저 라인(108)을 통해 켄칭 탑(106)으로부터 취한다. 응축된 성분의 일부를 라인(110)을 통해 켄칭 탑(106)의 상부로 되돌려 재순환시킨다. 라인(110)은 응축된 성분을 추가로 냉각시키도록 냉각 장치, 예를 들어 열 교환기(미도시)를 포함하여 켄칭 탑(106)에서 성분을 추가로 냉각시키는 냉각 매체를 제공한다.Condensed components, including significant amounts of water, are taken from the quench tower 106 via the bottom line 108. Some of the condensed components are recycled back to the top of the quench tower 106 via line 110. Line 110 provides a cooling medium to further cool the components in the quench tower 106, including a cooling device, such as a heat exchanger (not shown), to further cool the condensed components.

올레핀 증기는 라인(112)을 통해 켄칭 탑(106)의 상부에 남겨진다. 올레핀 증기를 압축기(114)에서 압축시키고, 압축된 올레핀을 라인(116)을 통해 건조 장치(118)로 보내 올레핀 증기로부터 추가의 물을 제거한다. 건조된 올레핀을 라인(120)을 통해 증류 장치(122)로 보낸다. 증류 장치를 작동시켜 프로판 및 디메틸 에테르(DME) 스트림으로부터 경질 및 중질 성분을 분리한다. 중합 또는 그밖의 유도체 처리 등의 추가 처리를 위해 보낼 수 있는 에틸렌 및/또는 프로필렌은 경질 성분에 포함되어 있다. 디메틸 에테르를 물 세척에 의해 프로판으로부터 분리하 고, 분리된 디메틸 에테르를 올레핀 리액터로 재순환시켜 올레핀 리액터에서 분자체와 접촉시켜 추가의 올레핀(미도시)을 형성한다.Olefin vapor is left at the top of the quench tower 106 via line 112. The olefin vapor is compressed in the compressor 114 and the compressed olefin is sent to the drying unit 118 via line 116 to remove additional water from the olefin vapor. The dried olefins are sent to line distillation apparatus 122 via line 120. The distillation apparatus is operated to separate the light and heavy components from the propane and dimethyl ether (DME) streams. Ethylene and / or propylene that can be sent for further processing such as polymerization or other derivative treatment is included in the hard component. Dimethyl ether is separated from propane by water washing and the separated dimethyl ether is recycled to the olefin reactor to contact further molecular sieves in the olefin reactor to form additional olefins (not shown).

도 2는 탈에탄화기의 제 1 실시태양을 나타낸다. 도 2에서, 에탄, 에틸렌, 프로판, 프로필렌, 디메틸 에테르 및 C4+ 올레핀 및 그밖의 탄화수소를 포함한 올레핀 스트림(120)을 탈에탄화기 컬럼(202)에 공급한다. 탈에탄화기 컬럼(202)은 올레핀 스트림(120)을 분별 또는 증류하여 에탄, 에틸렌 및 낮은 비등점 성분을 포함한 탑위 스트림(204) 및 프로필렌, 프로판, 디메틸 에테르 및 C4+ 올레핀 및 그밖의 탄화수소를 포함한 탑저 스트림(206)을 생성한다. 탑위 스트림(204)을 탈메탄화기 컬럼(207)으로 공급한다. 탈메탄화기 컬럼(207)은 메탄 및 낮은 비등점 성분을 포함한 탑위 스트림(208) 및 에탄 및 에틸렌을 포함한 탑저 스트림(210)을 생성한다. 탑저 스트림(210)을 C2 스플리터(212)로 공급한다. C2 스플리터(212)는 에틸렌을 포함한 탑위 스트림(214) 및 에탄을 포함한 탑저 스트림(216)을 생성한다. 탈에탄화기(202)로부터 얻은 탑저 스트림(206)을 C3 스플리터(218)에 공급한다. C3 스플리터는 탑저 스트림(206)을 분별 또는 증류하여 프로필렌을 포함한 탑위 스트림(220) 및 프로판, 디메틸 에테르, 및 C4 올레핀 및 그밖의 탄화수소를 포함한 탑저 스트림(222)을 생성한다. 탑저 스트림(222)을 증류 컬럼(224)에 공급한다. 증류 컬럼(224)은 탑저 스트림(222)을 분별 또는 증류하여 프로판 및 디메틸 에테르를 포함한 탑위 스트림(226) 및 C4+ 올레핀 및 그밖의 탄화수소를 포함한 탑저 스 트림(228)을 생성한다.2 shows a first embodiment of a deethanized group. In FIG. 2, an olefin stream 120 comprising ethane, ethylene, propane, propylene, dimethyl ether and C 4 + olefins and other hydrocarbons is fed to the deethanizer column 202. Deethanizer column 202 fractionates or distills olefin stream 120 to contain top stream 204 containing ethane, ethylene and low boiling components and propylene, propane, dimethyl ether and C 4 + olefins and other hydrocarbons. The bottom stream 206 is generated. The overhead stream 204 is fed to the demethanizer column 207. The demethanizer column 207 produces a top stream 208 comprising methane and a low boiling point component and a bottom stream 210 comprising ethane and ethylene. The bottoms stream 210 is fed to the C 2 splitter 212. C 2 splitter 212 produces overhead stream 214 comprising ethylene and bottom stream 216 comprising ethane. The bottoms stream 206 obtained from the deethanizer 202 is fed to the C 3 splitter 218. The C 3 splitter fractionates or distills the bottoms stream 206 to produce a tops stream 220 comprising propylene and a bottoms stream 222 comprising propane, dimethyl ether, and C 4 olefins and other hydrocarbons. The bottoms stream 222 is fed to the distillation column 224. Distillation column 224 fractionates or distills bottom stream 222 to produce top stream 226 comprising propane and dimethyl ether and bottom stream 228 comprising C 4 + olefins and other hydrocarbons.

도 3은 C3 스플리터의 제 1 분별 또는 증류 실시태양이다. 도 3에서, 올레핀 스트림(120)을 먼저 C3 스플리터(302)로 공급하여 프로필렌, 에탄, 에틸렌 및 낮은 비등점 화합물을 포함한 탑위 스트림(304) 및 프로판, 디메틸 에테르, 및 C4+ 올레핀 및 그밖의 탄화수소를 포함한 탑저 스트림(305)을 생성한다. 탑위 스트림(304)을 탈에탄화기 컬럼(306)으로 공급하여 에탄, 에틸렌, 및 낮은 비등점 화합물을 포함한 탑위 스트림(308) 및 프로필렌을 포함한 탑저 스트림(310)을 생성한다. 탑위 스트림(308)을 탈메탄화기(312)로 공급하여 메탄 및 낮은 비등점 성분을 포함한 탑위 스트림(314) 및 에탄 및 에틸렌을 포함한 탑저 스트림(316)을 생성한다. 탑저 스트림(316)을 C2 스플리터(318)에 공급하여 에틸렌을 포함한 탑위 스트림(320) 및 에탄을 포함한 탑저 스트림(322)을 생성한다. C3 스플리터(302)로부터 얻은 탑저 스트림을 증류 컬럼(324)으로 공급하여 프로판 및 디메틸 에테르를 포함한 탑위 스트림(326) 및 C4+ 올레핀 및 그밖의 탄화수소를 포함한 탑저 스트림(328)을 생성한다.3 is a first fractionation or distillation embodiment of a C 3 splitter. In FIG. 3, the olefin stream 120 is first fed to a C 3 splitter 302 to provide a top stream 304 comprising propylene, ethane, ethylene and low boiling compounds and propane, dimethyl ether, and C 4 + olefins and others. A bottoms stream 305 containing hydrocarbons is produced. A top stream 304 is fed to the deethanizer column 306 to produce a top stream 308 comprising ethane, ethylene, and low boiling compounds and a bottom stream 310 comprising propylene. The top stream 308 is fed to the demethanizer 312 to produce a top stream 314 comprising methane and low boiling components and a bottom stream 316 comprising ethane and ethylene. The bottoms stream 316 is fed to the C 2 splitter 318 to produce a tops stream 320 comprising ethylene and a bottoms stream 322 comprising ethane. The bottoms stream obtained from the C 3 splitter 302 is fed to the distillation column 324 to produce a top stream 326 comprising propane and dimethyl ether and a bottoms stream 328 comprising C 4 + olefins and other hydrocarbons.

도 4는 탈메탄화기로부터 탈에탄화기로의 제 1 분별 실시태양이다. 도 4에서, 올레핀 스트림(120)을 탈메탄화기 컬럼(402)으로 공급하여 메탄 및 낮은 비등점 화합물을 포함한 탑위 스트림(404) 및 에탄, 에틸렌, 프로판, 프로필렌, 디메틸 에테르 및 C4+ 탄화수소를 포함한 탑저 스트림(406)을 생성한다. 탑저 스트림(406) 을 탈에탄화기 컬럼(408)으로 공급하여 에탄 및 에틸렌을 포함한 탑위 스트림(410) 및 프로필렌, 프로판, 디메틸 에테르 및 C4+ 올레핀 및 그밖의 탄화수소를 포함한 탑저 스트림(412)을 생성한다. 탑위 스트림(410)을 C2 스플리터로 공급하여 에틸렌 공급물 스트림을 포함한 탑위 스트림(416) 및 에탄을 포함한 탑저 스트림(418)을 생성한다. 탑저 스트림(412)을 C3 스플리터(420)로 공급하여 프로필렌을 포함한 탑위 스트림(422) 및 프로판, 디메틸 에테르, 및 C4+ 올레핀 및 그밖의 탄화수소를 포함한 탑저 스트림(424)을 생성한다. 탑저 스트림(428)을 증류 컬럼(426)으로 공급하여 프로판 및 디메틸 에테르를 포함한 탑위 스트림(428), 및 C4+ 올레핀 및 그밖의 탄화수소를 포함한 탑저 스트림(430)을 생성한다.4 is a first fractionation embodiment from a demethanizer to a deethanizer. In FIG. 4, the olefin stream 120 is fed to a demethanizer column 402 to include a top stream 404 containing methane and low boiling compounds and ethane, ethylene, propane, propylene, dimethyl ether and C 4 + hydrocarbons. The bottom stream 406 is generated. A bottom stream 406 is fed to the deethanizer column 408 to provide a top stream 410 comprising ethane and ethylene and a bottom stream 412 comprising propylene, propane, dimethyl ether and C 4 + olefins and other hydrocarbons. Create The top stream 410 is fed to a C 2 splitter to produce a top stream 416 comprising an ethylene feed stream and a bottoms stream 418 comprising ethane. The bottoms stream 412 is fed to a C 3 splitter 420 to produce a bottoms stream 422 comprising propylene and a bottoms stream 424 comprising propane, dimethyl ether, and C 4 + olefins and other hydrocarbons. The bottoms stream 428 is fed to a distillation column 426 to produce a tops stream 428 comprising propane and dimethyl ether, and a bottoms stream 430 comprising C 4 + olefins and other hydrocarbons.

도 5는 탈메탄화기로부터 C3 스플리터로의 제 1 분별 실시태양이다. 도 5에서, 올레핀 스트림(120)을 탈메탄화기 컬럼(502)으로 공급하여 메탄 및 낮은 비등점 화합물을 포함한 탑위 스트림(504) 및 에탄, 에틸렌, 프로판, 프로필렌, 디메틸 에테르 및 C4+ 올레핀 및 그밖의 탄화수소를 포함한 탑저 스트림(506)을 생성한다. 탈메탄화기 컬럼으로부터 얻은 탑저 스트림(506)을 C3 스플리터(508)로 공급하여 프로필렌, 에탄 및 에틸렌을 포함한 탑위 스트림(510) 및 프로판, 디메틸 에테르, 및 C4+ 올레핀 및 그밖의 탄화수소를 포함한 탑저 스트림(512)을 생성한다. 탑위 스트림(510)을 탈에탄화기 컬럼(514)으로 공급하여 에탄 및 에틸렌을 포함한 탑위 스트 림(516) 및 프로필렌을 포함한 탑저 스트림(518)을 생성한다. 탑위 스트림(516)을 C2 스플리터(520)로 공급하여 에틸렌을 포함한 탑위 스트림(522) 및 에탄을 포함한 탑저 스트림(524)을 생성한다. C3 스플리터로부터 얻은 탑저 스트림(512)을 증류 컬럼(526)으로 공급하여 프로판 및 디메틸 에테르를 포함한 탑위 스트림(528), 및 C4+ 올레핀 및 그밖의 탄화수소를 포함한 탑저 스트림(530)을 생성한다.5 is a first fractionation embodiment from a demethanizer to a C 3 splitter. In FIG. 5, olefin stream 120 is fed to demethanizer column 502 to allow top stream 504 containing methane and low boiling compounds and ethane, ethylene, propane, propylene, dimethyl ether and C 4 + olefins and their A bottoms stream 506 is produced including the outer hydrocarbons. Ride the bottom stream 506 is obtained from the methane flame column is supplied to the C 3 splitter 508, propylene, ethane and tapwi stream 510 and the propane, dimethyl ether, including ethylene, and C 4 + olefins and containing other hydrocarbons The bottom stream 512 is generated. The top stream 510 is fed to the deethanizer column 514 to produce a top stream 516 comprising ethane and ethylene and a bottom stream 518 comprising propylene. The top stream 516 is fed to the C 2 splitter 520 to produce a top stream 522 comprising ethylene and a bottom stream 524 comprising ethane. The bottoms stream 512 obtained from the C 3 splitter is fed to the distillation column 526 to produce a tops stream 528 comprising propane and dimethyl ether, and a bottoms stream 530 including C 4 + olefins and other hydrocarbons. .

도 6은 본 발명의 또다른 유형의 탈에탄화기의 제 1 실시태양을 나타낸다. 도 6에 따르면, 메탄올로부터의 올레핀 합성을 위한 리액터로부터 얻은 올레핀-함유 생성물 스트림(도면에 미도시됨)을 파이프(7)를 통해 예냉 및 건조 단계(10)로 보낸다. 축적된 응축물(주로 물)을 파이프(31)를 통해 제거한다. 상기의 예냉되고 건조된 생성물 스트림을 C2/C3 분리 단계(11)로 보낸다. C1/C2 탄화수소를 분리하여 파이프(32)를 통해 C1/C2 분리 단계(12)로 보낸다. 분리된 C1 탄화수소를 고압(HP) 및 저압(LF) 연료 가스로서 파이프(34 및 35)를 통해 회수한다. 분리된 C2 탄화수소를 파이프(36)를 통해 C2 스플리터(13)로 보낸다.Figure 6 shows a first embodiment of another type of deethanized group of the present invention. According to FIG. 6, the olefin-containing product stream (not shown in the figure) obtained from the reactor for the synthesis of olefins from methanol is sent via pipe 7 to the precooling and drying step 10. Accumulated condensate (mainly water) is removed via pipe (31). The precooled and dried product stream is sent to a C 2 / C 3 separation step (11). The C 1 / C 2 hydrocarbons are separated and sent through a pipe 32 to the C 1 / C 2 separation stage 12. The separated C 1 hydrocarbons are recovered via pipes 34 and 35 as high pressure (HP) and low pressure (LF) fuel gases. The separated C 2 hydrocarbons are sent via pipe 36 to the C 2 splitter 13.

C2 스플리터에서, 에틸렌을 에탄으로부터 분리하고, 파이프(37)를 통해 제거한다. 약간의 아세틸렌을 함유할 수 있는 에틸렌을 아세틸렌 수소화 단계(14)로 보내 파이프(39)를 통해 에틸렌 생성물(38)로서 회수한다. C2 연소 가스(주로 에탄)를 C2 스플리터로부터 취해 파이프(39)를 통해 보낸다.In a C 2 splitter, ethylene is separated from ethane and removed through pipe 37. Ethylene, which may contain some acetylene, is sent to acetylene hydrogenation step 14 to recover as ethylene product 38 through pipe 39. C 2 combustion gas (mainly ethane) is taken from the C 2 splitter and sent through pipe 39.

C2/C3 분리 단계(11)에서 올레핀 스트림으로부터 분리된 C3+ 탄화수소(즉, 프로필렌 이상의 비등점을 갖는 탄화수소)를 파이프(33)를 통해, 중질 탄화수소(즉, C4+ 탄화수소)로부터 C3 탄화수소의 분리가 일어나는 C3/C4 분리 단계(11)로 보낸다. 중질 C4+ 탄화수소를 파이프(43)를 통해 C4/C5 분리 단계(17)로 보낸다. C5+ 탄화수소를 C4 탄화수소로부터 분리하고, 최후로 가솔린 분획으로서 사용하기 위해 라인(45)을 통해 보낸다. C4 탄화수소를 분리하고 라인(44)을 통해 부텐 이량체화 단계(18)로 보내 이량체 탄화수소를 형성한다. 또한 최후로 이량체 탄화수소를 가솔린 분획으로서 사용하기 위해 라인(45)을 통해 보낸다.C 3 + hydrocarbons (ie hydrocarbons having a boiling point of at least propylene) separated from the olefins stream in the C 2 / C 3 separation step 11 through pipe 33, from the heavy hydrocarbons (ie C 4 + hydrocarbons) 3 is sent to a C 3 / C 4 separation step (11) where the separation of hydrocarbons takes place. Heavy C 4 + hydrocarbons are sent via pipe 43 to the C 4 / C 5 separation stage 17. The C 5 + hydrocarbons are separated from the C 4 hydrocarbons and finally sent through line 45 for use as gasoline fractions. The C 4 hydrocarbons are separated and sent via line 44 to the butene dimerization step 18 to form dimer hydrocarbons. Finally, dimer hydrocarbons are sent via line 45 for use as gasoline fractions.

C3/C4 분리 단계(15)에서 분리된 C3 탄화수소를 파이프(40)를 통해 C3 스플리터(16)로 보낸다. 또한 올레핀 스트림 중에 존재하는 디메틸 에테르를 C3 탄화수소와 함께 C3 스플리터로 보내는데, 디메틸 에테르가 앞선 분별 단계에서 프로판처럼 거동하기 때문이다. C3 스플리터(16)에서, 디메틸 에테르는 프로판과 함께 스플리터의 저부로 보내지고, 둘다 파이프(42)를 통해 제거된다. 예를 들어, 3ppm 미만의 디메틸 에테르를 함유한 실질상 순수한 프로필렌 생성물이 파이프(41)를 통해 C3 스플리터(16)의 상부로부터 수득된다.C 3 / C 4 sends the C 3 hydrocarbon separated in the separation step 15 to the C 3 splitter 16 through the pipe 40. The dimethyl ether present in the olefin stream is also sent along with the C 3 hydrocarbons to the C 3 splitter, since the dimethyl ether behaves like propane in the previous fractionation step. In the C 3 splitter 16, dimethyl ether is sent with propane to the bottom of the splitter, and both are removed through pipe 42. For example, substantially pure propylene product containing less than 3 ppm dimethyl ether is obtained from the top of the C 3 splitter 16 via pipe 41.

본 발명에 따라 분리된 에틸렌 및 프로필렌 스트림을 중합하여 플라스틱 조성물, 예를 들어 폴리올레핀, 특히 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌을 제조할 수 있다. 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 제조하는 임의의 종래의 방법을 사용할 수 있다. 촉매 방법이 바람직하다. 메탈로센, 지글러/나타(Ziegler/Natta), 산화크롬 및 산 촉매 시스템이 특히 바람직하다. 예를 들어, 미국 특허 제 3,258,455 호, 제 3,305,538 호, 제 3,364,190 호, 제 5,892,079 호, 제 4,659,685 호, 제 4,076,698 호, 제 3,645,992 호, 제 4,302,565 호 및 제 4,243,691 호(촉매 및 공정에 관한 이들 각각의 기술내용은 본원에 참고로 명백히 인용되어 있음)를 참조한다. 일반적으로, 이들 방법은 에틸렌 또는 프로필렌 생성물을 폴리올레핀 생성물을 제조하는데 효과적인 압력 및 온도에서 폴리올레핀 제조용 촉매와 접촉시키는 것을 포함한다.The ethylene and propylene streams separated in accordance with the invention can be polymerized to produce plastic compositions, for example polyolefins, in particular polyethylene and polypropylene. Any conventional method of making polyethylene or polypropylene can be used. Catalytic method is preferred. Particular preference is given to metallocenes, Ziegler / Natta, chromium oxide and acid catalyst systems. For example, US Pat. Nos. 3,258,455, 3,305,538, 3,364,190, 5,892,079, 4,659,685, 4,076,698, 3,645,992, 4,302,565, and 4,243,691 (catalysts and processes, respectively). The disclosure is expressly incorporated herein by reference). In general, these methods include contacting an ethylene or propylene product with a catalyst for producing polyolefin at pressures and temperatures effective to produce the polyolefin product.

본 발명의 한 실시태양에서는 에틸렌 또는 프로필렌 생성물을 메탈로센 촉매와 접촉시켜 폴리올레핀을 제조한다. 바람직하게, 폴리올레핀 제조 공정은 약 50 내지 약 320℃의 온도 범위에서 수행된다. 반응은 약 1 내지 약 3200bar 범위내의 임의의 저압, 중압 또는 고압에서 수행될 수 있다. 용액 중에서 수행되는 공정에 있어서 비활성 희석제를 사용할 수 있다. 이러한 유형의 작동시에는 약 10 내지 약 150bar의 압력 범위, 및 바람직하게는 약 120 내지 약 250℃의 온도 범위가 바람직하다. 기상 공정에서는 온도가 일반적으로는 약 60 내지 120℃의 범위내에 있고, 작동 압력이 약 5 내지 약 50bar인 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, a polyolefin is prepared by contacting an ethylene or propylene product with a metallocene catalyst. Preferably, the polyolefin manufacturing process is performed at a temperature range of about 50 to about 320 ° C. The reaction can be carried out at any low, medium or high pressure in the range of about 1 to about 3200 bar. Inert diluents can be used in processes carried out in solution. For this type of operation a pressure range of about 10 to about 150 bar, and preferably a temperature range of about 120 to about 250 ° C is preferred. In the gas phase process, the temperature is generally in the range of about 60 to 120 ° C., and the operating pressure is preferably about 5 to about 50 bar.

폴리올레핀 이외에, 그밖에 수많은 올레핀 유도체는 에틸렌, 프로필렌 및 C4+ 올레핀, 특히 부틸렌으로부터 제조되고, 본 발명에 따라 분리될 수 있다. 또 한, 본 발명에 따라 분리된 올레핀은 알데하이드, C2-C13 1가 카복실산과 같은 산, C2-C12 1가 알콜과 같은 알콜, C2-C12 1가 카복실산과 C2 -C12 1가 알콜로부터 제조된 에스테르, 선형 알파 올레핀, 비닐 아세테이트, 에틸렌 디클로라이드와 비닐 클로라이드, 에틸벤젠, 에틸렌 옥사이드, 쿠멘, 아크롤레인, 알릴 클로라이드, 프로필렌 옥사이드, 아크릴산, 에틸렌-프로필렌 고무와 아크릴로니트릴, 및 에틸렌 및 프로필렌의 삼량체 및 이량체와 같은 화합물을 제조하는데 사용될 수 있다. C4+ 올레핀, 특히 부틸렌은 알데하이드, 산, 알콜, C5-C13 1가 카복실산과 C5-C 13 1가 알콜로부터 제조된 에스테르 및 선형 알파 올레핀의 제조에 특히 적합하다.In addition to polyolefins, many other olefin derivatives are prepared from ethylene, propylene and C 4 + olefins, in particular butylene, and can be separated according to the invention. In addition, the olefin separated in accordance with the present invention an aldehyde, C 2 -C 13 acid such as a 1-carboxylic acid, C 2 -C 12 1 are alcohols, such as alcohols, C 2 -C 12 1-carboxylic acid and a C 2 -C acrylonitrile-propylene rubber and acrylic, 12 1 the ester produced from an alcohol, linear alpha olefins, vinyl acetate, ethylene dichloride and vinyl chloride, ethylbenzene, ethylene oxide, cumene, acrolein, allyl chloride, propylene oxide, acrylic acid, ethylene And compounds such as trimers and dimers of ethylene and propylene. C 4 + olefins, in particular butylene, are particularly suitable for the preparation of linear alpha olefins and esters made from aldehydes, acids, alcohols, C 5 -C 13 monovalent carboxylic acids and C 5 -C 13 monohydric alcohols.

지금까지 본 발명을 상세히 기재하였지만, 당해 기술분야의 숙련자는 본 발명의 취지 및 범주를 벗어나지 않으면서 청구된 범위내의 폭넓은 범위의 파라미터내에서 본 발명을 수행할 수 있음을 이해할 것이다.Although the present invention has been described in detail so far, those skilled in the art will understand that the invention can be carried out within a wide range of parameters within the claimed scope without departing from the spirit and scope of the invention.

Claims (53)

옥시게네이트를 분자체 촉매와 접촉시켜 물, 프로필렌, 프로판 및 디메틸 에테르를 포함하는 올레핀 스트림을 제조하고;Contacting the oxygenate with a molecular sieve catalyst to produce an olefin stream comprising water, propylene, propane and dimethyl ether; 올레핀 스트림을 건조시키고;Drying the olefin stream; 건조된 올레핀 스트림을 증류하여 프로필렌으로부터 디메틸 에테르 및 프로판을 분리하는 것을 포함하는, 옥시게네이트에서 올레핀으로의 반응(oxygenate to olefin reaction) 공정으로부터 제조된 올레핀 스트림으로부터 디메틸 에테르를 분리하는 방법.A process for separating dimethyl ether from an olefin stream prepared from an oxygenate to olefin reaction process comprising distilling a dried olefin stream to separate dimethyl ether and propane from propylene. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 건조된 올레핀 스트림이 1,000wppm 이하의 물을 함유하는 방법.Wherein the dried olefins stream contains up to 1,000 wpm water. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 건조된 올레핀 스트림으로부터 증류된 프로필렌이 25wppm 이하의 디메틸 에테르를 함유하는 방법.Propylene distilled from the dried olefin stream contains up to 25 wppm dimethyl ether. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 올레핀 스트림이 부틸렌을 추가로 포함하고, 건조된 올레핀 스트림을 증류하여 프로필렌 및 부틸렌로부터 디메틸 에테르 및 프로판을 분리하는 방법.The olefin stream further comprises butylene and the dried olefin stream is distilled to separate dimethyl ether and propane from propylene and butylene. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 올레핀 스트림이 2 내지 45중량%의 프로판, 0.05 내지 5중량%의 디메틸 에테르, 30 내지 95중량%의 부틸렌, 및 물 및 프로필렌을 포함하는 잔부를 포함하는 방법.Wherein the olefin stream comprises 2 to 45 weight percent propane, 0.05 to 5 weight percent dimethyl ether, 30 to 95 weight percent butylene, and the balance comprising water and propylene. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 프로필렌으로부터 분리된 프로판 및 디메틸 에테르 스트림이 4.0 내지 99중량%의 프로판 및 1.0 내지 96중량%의 디메틸 에테르를 포함하는 방법.Propane and dimethyl ether streams separated from propylene comprising from 4.0 to 99% by weight of propane and from 1.0 to 96% by weight of dimethyl ether. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 디메틸 에테르 및 프로판으로부터 분리된 프로필렌을 폴리프로필렌의 제조에 사용하는, 방법.A propylene separated from dimethyl ether and propane is used for the production of polypropylene. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 올레핀 스트림이 에틸렌을 추가로 포함하고, 건조된 올레핀 스트림의 증류시 분리된 프로필렌 스트림 및 에틸렌 스트림이 각각 10wppm 이하의 디메틸 에테르를 함유하고, 상기 프로필렌 스트림 및 상기 에틸렌 스트림이 각각 개별적으로 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌의 제조에 사용되는, 방법.The olefin stream further comprises ethylene, upon distillation of the dried olefin stream, the separated propylene stream and the ethylene stream each contain up to 10 wpm dimethyl ether, the propylene stream and the ethylene stream each individually being polyethylene and polypropylene Used in the manufacture of the process. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 올레핀 스트림으로부터 분별(fractionation)에 의해, C3 탄화수소를 함유하는 하나 이상의 부분 스트림을 분리하고, 상기 부분 스트림을 프로필렌 및 프로판의 분리용 C3 스플리터인 정류(rectification) 컬럼으로 보내고, 상기 정류 컬럼의 상부로부터 프로필렌 생성물 스트림을 취하고 상기 정류 컬럼의 저부로부터 프로판뿐만 아니라 디메틸 에테르를 제거하여, 6wppm 이하의 디메틸 에테르를 함유한 프로필렌 생성물 스트림을 수득하는 것을 추가로 포함하는 방법. Fractionation from the olefin stream separates one or more partial streams containing C 3 hydrocarbons and directs the partial stream to a rectification column, which is a C 3 splitter for the separation of propylene and propane, Taking the propylene product stream from the top and removing propane as well as dimethyl ether from the bottom of the rectification column to obtain a propylene product stream containing up to 6 wppm of dimethyl ether. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 올레핀 스트림을, 1가 알콜, 다가 알콜, 아민 및 이들의 혼합물로부터 선택된 물 흡수제와 접촉시켜 올레핀 스트림을 건조시키는 방법.A method of drying an olefin stream by contacting the olefin stream with a water absorbent selected from monohydric alcohols, polyhydric alcohols, amines and mixtures thereof. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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