用于由含氧化合物制備烯屬產(chǎn)物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及由含氧化合物制備包括乙烯和/或丙烯的烯屬產(chǎn)物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，通過(guò)蒸汽裂解包含乙烷、丙烷、石腦油和蠟油的鏈烷烴類原料生產(chǎn)乙烯和丙 烯。得到乙烯和丙烯的替代路徑為含氧化合物至烯烴（OTO)過(guò)程。由于不斷提高的天然氣 可得性，對(duì)用于生產(chǎn)乙烯和丙烯的OTO過(guò)程的興趣在增加?？梢詫⑻烊粴庵械募淄檗D(zhuǎn)化為 如甲醇或二甲醚（DME)，這兩者均為用于OTO過(guò)程的適合原料。
[0003] 在OTO過(guò)程中將含氧化合物如甲醇、乙醇或二甲醚提供至包括適合的轉(zhuǎn)化催化劑 的反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)和轉(zhuǎn)化為乙烯和丙烯。除所希望的乙烯和丙烯，大部分含氧化合物被轉(zhuǎn)化 為包括C4+稀烴、鏈烷烴和催化劑上的碳質(zhì)沉積物的高級(jí)烴。然后可以處理包含烯烴、任何 未轉(zhuǎn)化的含氧化合物、一些含氧化合物的副產(chǎn)物和其它反應(yīng)產(chǎn)物如水的反應(yīng)器流出物以提 供分離的組分物流。對(duì)于原料中的水溶性含氧化合物如甲醇或乙醇，可以例如通過(guò)在急冷 塔中使其與冷卻的含水物流接觸而將很大一部分未反應(yīng)的含氧化合物從反應(yīng)流出物中分 離出來(lái)。
[0004] 為了增加過(guò)程的乙烯和丙烯產(chǎn)量，可將C4+稀烴再循環(huán)至反應(yīng)區(qū)或者替代地在專 用的烯烴裂解區(qū)中進(jìn)一步裂解以產(chǎn)生更多的乙烯和丙烯。
[0005] 由于反應(yīng)區(qū)中的高溫和催化劑的酸性，一部分含氧化合物如甲醇可能不可避免地 熱分解或催化分解為碳的氧化物，即氣態(tài)形式的一氧化碳和二氧化碳。通過(guò)催化劑的定期 再生即通過(guò)用氧化氣體如氧使其加熱以燒掉沉積物可以脫除催化劑上的碳質(zhì)沉積物。
[0006] OTO方法中產(chǎn)生的二氧化碳為酸性氣體，因此其存在于反應(yīng)器的流出物中。為了防 止污染烯屬產(chǎn)物和在分離烯屬產(chǎn)物為烯屬組分物流的過(guò)程中（其可能在低溫下實(shí)施）與形 成固態(tài)二氧化碳相關(guān)的問題，在其分離為烯屬組分物流之前應(yīng)該從反應(yīng)流出物和從急冷塔 的氣態(tài)流出物中脫除二氧化碳。這通常通過(guò)在堿洗塔中用堿溶液洗滌氣態(tài)流出物而實(shí)現(xiàn)。
[0007] OTO方法中從急冷水塔流出的氣態(tài)流出物通常還含有少量未轉(zhuǎn)化的含氧化合物和 含氧化合物副產(chǎn)物。對(duì)于OTO原料中的水溶性含氧化合物如甲醇或乙醇，氣態(tài)流出物包含 未轉(zhuǎn)化的水溶性含氧化合物和一些水不溶性的含氧化合物副產(chǎn)物，例如對(duì)于甲醇用作原料 的情況時(shí)為二甲醚和對(duì)于乙醇用作原料的情況時(shí)為二乙醚。對(duì)于原料中的水不溶性的含氧 化合物如二甲醚或二乙醚，通常作為副產(chǎn)物形成水溶性含氧化合物（對(duì)于二甲醚作原料含 氧化合物時(shí)為甲醇，而對(duì)于二乙醚作原料含氧化合物時(shí)為乙醇）。因此，OTO反應(yīng)器的流出 物和OTO方法中的急冷水塔的氣態(tài)流出物包含未轉(zhuǎn)化的含氧化合物和含氧化合物副產(chǎn)物， 其中至少未轉(zhuǎn)化的含氧化合物或含氧化合物副產(chǎn)物是水溶性的含氧化合物。OTO方法中氣 態(tài)烯屬物流中水溶性含氧化合物的另一個(gè)來(lái)源可能是在OTO方法中經(jīng)常用于洗滌來(lái)自急 冷水塔流出物的水不溶性含氧化合物（作為未轉(zhuǎn)化含氧化合物或作為含氧化合物副產(chǎn)物 存在）的水溶性含氧化合物（通常為甲醇）。當(dāng)原料包含二甲醚時(shí)二甲醚通常在這種流出 物中作為未轉(zhuǎn)化二甲醚存在，而當(dāng)原料包含甲醇時(shí)其作為副產(chǎn)物存在。
[0008] 氣態(tài)急冷塔流出物中的甲醇或其它水溶性含氧化合物不會(huì)在堿洗塔中通過(guò)用堿 溶液洗滌處理而脫除，通常進(jìn)行所述洗滌處理以脫除二氧化碳和其它酸。因?yàn)橛糜谏a(chǎn)聚 丙烯的丙烯產(chǎn)物中含氧化合物的存在將會(huì)導(dǎo)致聚丙烯生產(chǎn)中不需要的水產(chǎn)生，因此需要將 這種含氧化合物從OTO反應(yīng)流出物中脫除或者從這種流出物回收的丙烯產(chǎn)物物流中脫除。 已知的是通過(guò)使丙烯產(chǎn)物物流在進(jìn)行聚丙烯生產(chǎn)之前流過(guò)一個(gè)保護(hù)床（guard bed)而脫除 甲醇或其它水溶性含氧化合物。替代地，通過(guò)在堿洗塔上游的水洗步驟從急冷塔的氣態(tài)流 出物中將水溶性含氧化合物洗掉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過(guò)改變?cè)诤趸衔镏料N方法中在堿洗塔處理氣態(tài)流出物時(shí) 經(jīng)常在最后一級(jí)應(yīng)用的水洗步驟，可以將甲醇或其它水溶性含氧化合物從這種流出物中脫 除至一定程度，而不需要額外的步驟來(lái)從流出物中脫除這種含氧化合物或者由這種流出物 回收的烯烴產(chǎn)物物流中脫除這種含氧化合物。在按照本發(fā)明的方法中，基本不含水溶性含 氧化合物的水例如鍋爐給水或類似質(zhì)量的水用作在堿洗塔的最終水洗級(jí)的洗滌水，其中所 述堿洗塔用于從來(lái)自含氧化合物至烯烴方法的氣態(tài)烯屬流出物中脫除酸。水洗級(jí)作為一次 通過(guò)水洗實(shí)施，即不將使用過(guò)的洗滌水再循環(huán)至水洗級(jí)或堿洗塔的另一級(jí)。
[0010] 因此，本發(fā)明提供由含氧化合物制備包含乙烯和/或丙烯的烯屬產(chǎn)物的方法，所 述方法包括如下步驟：
[0011] a)在含氧化合物轉(zhuǎn)化反應(yīng)區(qū)在350-1000°C的溫度下使含氧化合物原料與含分子 篩的催化劑接觸以產(chǎn)生包含烯烴、水、二氧化碳、未轉(zhuǎn)化含氧化合物和含氧化合物副產(chǎn)物的 含氧化合物轉(zhuǎn)化流出物，其中所述未轉(zhuǎn)化含氧化合物或含氧化合物副產(chǎn)物為水溶性含氧化 合物；
[0012] b)從含氧化合物轉(zhuǎn)化流出物中分離出水，以獲得包含烯烴、二氧化碳、未轉(zhuǎn)化含氧 化合物和含氧化合物副產(chǎn)物的貧水的氣態(tài)含氧化合物轉(zhuǎn)化流出物；
[0013] c)壓縮貧水的氣態(tài)流出物并任選脫除任何冷凝相，以獲得包含烯烴和二氧化碳的 經(jīng)壓縮的貧水的氣態(tài)物流；
[0014] d)在堿洗塔中處理所述經(jīng)壓縮的氣態(tài)物流，其中經(jīng)壓縮的氣態(tài)物流首先在一個(gè)或 多個(gè)串聯(lián)的級(jí)中與堿溶液逆流接觸，和然后在最后一級(jí)中用水流逆流洗滌，以獲得包含烯 烴的經(jīng)洗滌的氣態(tài)物流；和
[0015] e)使所述經(jīng)洗滌的氣態(tài)物流經(jīng)受一個(gè)或多個(gè)分離步驟，從而獲得至少一個(gè)包含乙 烯和/或丙烯的烯烴產(chǎn)物物流，
[0016] 其中，在堿洗塔的最后一級(jí)中，水流為基本不含水溶性含氧化合物的水流，和獲得 包含堿和水溶性含氧化合物的廢水流，并從方法中排出廢水流。
[0017] 本發(fā)明方法的一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用在由含氧化合物制備烯屬產(chǎn)物的方法中通 常存在的水洗步驟。通常需要這種已知的水洗步驟來(lái)防止堿至下一工藝步驟的任意夾帶。 通過(guò)修改堿洗塔中已知的水洗步驟，不再需要額外的步驟來(lái)脫除甲醇或其它水溶性含氧化 合物。
[0018] 附圖簡(jiǎn)要描述
[0019] 附圖示意性給出了本發(fā)明方法的流程。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 在按照本發(fā)明的方法中，在所謂的含氧化合物轉(zhuǎn)化步驟（步驟a))中首先通過(guò)轉(zhuǎn) 化含氧化合物為烯烴以產(chǎn)生包含烯烴、水、二氧化碳、未轉(zhuǎn)化含氧化合物和含氧化合物副產(chǎn) 物的含氧化合物轉(zhuǎn)化流出物，從而制備包含乙烯和/或丙烯的烯屬產(chǎn)物，其中所述未轉(zhuǎn)化 含氧化合物或含氧化合物副產(chǎn)物為水溶性含氧化合物。通常，當(dāng)未轉(zhuǎn)化含氧化合物為水溶 性時(shí)含氧化合物副產(chǎn)物為水不溶性的，反之亦然。在步驟b)中，從含氧化合物轉(zhuǎn)化流出物 中分離出水以獲得包含烯烴、二氧化碳和一些未轉(zhuǎn)化含氧化合物和含氧化合物副產(chǎn)物的貧 水的氣態(tài)含氧化合物轉(zhuǎn)化流出物。在隨后的步驟c)中，壓縮步驟b)中獲得的貧水的氣態(tài) 流出物以獲得包含烯烴和二氧化碳的經(jīng)壓縮的氣態(tài)物流。
[0021] 在步驟d)中，通過(guò)使經(jīng)壓縮的氣態(tài)物流經(jīng)受堿洗處理而使二氧化碳和其它酸從 經(jīng)壓縮的氣態(tài)物流中分離出來(lái)，其中所述氣態(tài)物流與堿溶液在堿洗塔中的一個(gè)或多個(gè)串聯(lián) 的級(jí)中逆流接觸。在堿洗塔的最后一級(jí)中，氣態(tài)流出物用基本不含水溶性含氧化合物的水 流逆流洗滌。在堿洗塔的最后一級(jí)中獲得包含堿和水溶性含氧化合物的廢水流，并從過(guò)程 中排出，即不再循環(huán)到堿洗塔的最后一級(jí)或任何其它級(jí)中。在步驟d)中，獲得包含烯烴的 經(jīng)洗滌的氣態(tài)物流。該物流在步驟e)中經(jīng)受一個(gè)或多個(gè)的分離步驟以獲得包含乙烯和/ 或丙烯的至少一個(gè)烯烴產(chǎn)物物流。
[0022] 本方法優(yōu)選包含另外的步驟f)，其中用水溶性含氧化合物洗滌在步驟b)中獲得 的貧水的氣態(tài)含氧化合物轉(zhuǎn)化流出物或在步驟c)中獲得的經(jīng)壓縮的貧水的氣態(tài)物流，從 而脫除作為未轉(zhuǎn)化原料的含氧化合物或作為含氧化合物副產(chǎn)物存在的任何水不溶性含氧 化合物。在步驟f)中獲得貧水不溶性含氧化合物、優(yōu)選基本不含水不溶性含氧化合物的氣 態(tài)物流。將步驟f)中獲得的氣態(tài)物流或者在步驟C)中壓縮，或者當(dāng)步驟f)在步驟C)中 獲得的已經(jīng)經(jīng)壓縮的氣態(tài)物流上實(shí)施時(shí)