为了由二甲醚生产烯烃，将纯度为70重量%～100重量%的气态二甲醚与含有烯烃、链烷烃和/或芳烃的再循环气体以及蒸汽加入到反应器的第一催化剂阶段。为了使整个催化剂阶段的温度分布尽可能平稳，但接近最佳操作温度，将纯度为70重量%～100重量%的气态二甲醚与含有烯烃、链烷烃和/或芳烃的再循环气体加入到至少一个下游催化剂阶段，其中所述下游催化剂阶段另外采用来自上游催化剂阶段的产物气体进料。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】为了由二甲醚生产烯烃，将纯度为70重量%～100重量%的气态二甲醚与含有烯烃、链烷烃和/或芳烃的再循环气体以及蒸汽加入到反应器的第一催化剂阶段。为了使整个催化剂阶段的温度分布尽可能平稳，但接近最佳操作温度，将纯度为70重量%～100重量%的气态二甲醚与含有烯烃、链烷烃和/或芳烃的再循环气体加入到至少一个下游催化剂阶段，其中所述下游催化剂阶段另外采用来自上游催化剂阶段的产物气体进料。【专利说明】由二甲醚生产烯烃的方法和装置本专利技术涉及由二甲醚生产烯烃。短链烯烃，特别是丙烯，属于化学工业最重要的基本物质。由具有短链长度的这些不饱和化合物着手，可以构建具有较长链碳骨架和附加官能度的分子。作为短链烯烃的来源，过去首要使用蒸汽裂化的方法，即在处理石油时候的热分解。但是，最近几年，已研发了另外的生产短链烯烃的方法。一方面，这是因为现有的来源已不再满足日益增长的需要；另一方面，化石原料的日益短缺要求使用其它原料物质。用于生产丙烯和其它短链烯烃的所谓的MTP (甲醇至丙烯)或ΜΤ0(甲醇至烯烃)方法以甲醇作为原料着手。在这些多相催化方法中，初始由甲醇部分地形成中间产物二甲醚(DME)，并且随后由甲醇和二甲醚的混合物形成乙烯与丙烯的混合物。在传统的MTP方法中，纯的甲醇是用于转化的原料物质；其初始由粗制甲醇通过蒸馏获得。随后，在高的能源消耗下使甲醇蒸发，并且在仅一个循环中将其引入DME反应器，在所述反应器内使它转化为二甲醚和水。如此获得的产物混合物含有比例为约30:70重量％的甲醇/DME并将其冷却和部分浓缩。将来自DME反应器的富含水的浓缩物与气态二甲醚/甲醇一起加入到反应器的各个阶段，在其中将甲醇与二甲醚主要转化为烯属烃类。上述转化中获得的产物混合物随后必须进行进一步纯化。例如，DE 11 2006 002 599 T5描述了最重要的是如何通过相应的工艺参数可以获得乙烯并且可以通过连接精馏装置有效地将其纯化。形成产物混合物的原因首先是在烯烃反应器内的各个催化阶段的明显显著的热量分布。已尝试通过将析出物`部分以液态形式加入抵消上述问题。由于冷凝物的蒸发，使气体物流在进入下一个催化剂床之前冷却。然而由于反应器内产生反应，特别是由甲醇产生的反应放热，反应控制仍有困难。这导致在各个催化剂阶段产生强烈的热效应和相应的缺点，并且尤其是导致催化剂损坏和基于所需要产物的选择性降低。根据DE 695 199 99 T2，已知可以向用于生产烯烃的反应器内加入烷氧基化合物例如甲醇与二甲醚的混合物，其中将稀释气体混合到上述混合物中。通过稀释气体可以实现所添加气体物流的温度位于约340~400°C并且改变最终气体物流的比热容以使气体物流内的温度升高少于100°C。这因此避免形成将破坏催化剂并且在该其中会发生不需要的反应的局部加热区，但同时该温度明显低于最佳操作温度。为了获得类似的转化率，必须提高停留时间。因此，降低了单位时间转化率并因此降低了工艺效率。迄今为止在传统的MTP方法中包含在中间体DME产物中的甲醇具有不利影响，因为烯烃反应器内的转化率收到强烈放热反应的影响。当使用甲醇-DME混合物时，反应器的热效应明显高于使用纯的二甲醚。但是，在常规实施MTP方法的情况下，转而使用纯的二甲醚是昂贵且不经济的，因为必须实施具有高的投资精力和助剂消耗的用于分离粗制甲醇/纯甲醇和DME/甲醇/水的两个独立的蒸馏系统。在DE 10 2008 058 931 B4中描述的方法中，二甲醚的纯化有利地与粗制甲醇相关联。在反应器内，通过多相催化反应生产甲醇、二甲醚和水的混合物，考虑到各个成分的分离，必须对该混合物进行处理。为此，将来自反应器的混合物送入第一蒸馏塔，其中将甲醇与二甲醚的混合物从主要由水组成的塔底产物中分离出来。将甲醇-DME混合物送入第二蒸馏塔，其中在塔顶取出纯化的二甲醚。主要含有甲醇的塔底产物送入第三蒸馏塔，同时用初始物质粗制甲醇进料。在上述第三蒸馏塔中纯化的甲醇可用作析出物用于转化二甲醚的反应器。通过该方法，甲醇蒸馏和二甲醚的纯化因此可结合在一个方法中。根据DE 10 2008 058 931 B4已知的方法使得可使用二甲醚作为转化成烯烃的仅有的进料组份并且同时确保方法的经济性。由此，本专利技术的目的是在多相催化方法中使纯化的二甲醚在优选多个催化剂阶段中转化为烯烃，其中在催化剂阶段中温度分布应该尽可能持平，但接近最佳操作温度。根据本专利技术，上述目的基本上采用权利要求1的特征得以解决，其中将纯度为70重量％~100重量％，优选85重量％~99重量％，更优选为至少95重量％，并且特别优选为至少97.5重量％的气态二甲醚与再循环气体以混合物的形式加入到催化剂阶段中。这提供了最佳反应控制，特别是不再需要将液态的水/甲醇混合物在各个催化剂阶段的上游加入并且利用了蒸发的冷却效应。此外，已发现在反应器内将多个催化剂阶段串联连接并且彼此连接以使产物气体从一个催化剂阶段进料至另一个催化剂阶段为有利。这具有如下优点:来自上游催化剂阶段的产物混合物的未使用的析出物可在下游催化剂阶段中转化，从而可进一步提高方法的 产率。向第一催化剂阶段中加入再循环气体和蒸汽。再循环气体优选含有烯烃以及链烷烃和/或芳烃。在加热至反应温度之前加入到再循环气体中的蒸汽用作热载体和调节剂并且减少了高温下的焦化并因此减少了催化剂的过早失活。蒸汽可直接加入到催化剂阶段或者作为与再循环气体的混合物流添加。在将再循环气体在炉底燃烧装置中通过添加基于再循环气体最高达60重量％的蒸汽加热至反应器入口温度时，添加单一的物流促进工序并且特别有利地进行。为了在每个催化剂阶段能够调节更均一的条件，还推荐将所述再循环气体和蒸汽的物流与更为缓和预加热的二甲醚混合并因此将仅仅一整个物流加入到第一催化剂阶段。在第一催化剂阶段入口处二甲醚相对于再循环气体的用量优选为5~20重量％，特别是10~15重量％。已发现有利的是调节加入到第一催化剂阶段的气体物流的比例以便进入该催化剂阶段的二甲醚相对于再循环气体的用量为2~20重量％并且优选5~15重量％，并且在进入该催化剂阶段时的整个物流中蒸汽的用量最大为50重量％。向第二和各个另外的催化剂阶段中加入前面阶段的产物气体和再循环气体与二甲醚的比率为10~200重量％，优选15~50重量％的二甲醚与再循环气体的混合物。在这里，各个物流基本上可分别进料。通过(细致地)调节二甲醚与再循环气体彼此之间的比率以及一种或两种物流的入口温度，可以实现进入催化剂阶段的入口温度为420~500°C，优选440~490°C，和/或来自催化剂阶段的出口温度为450~530°C，优选460~520°C。在所述温度下，二甲醚发生几乎完全的转化，没有这一点将导致相对于所需产物，首要的是乙烯和丙烯的选择性的降低。这些温度明显高于传统方法中实施的温度(入口温度约400°C)。入口温度根据使二甲醚与再循环气体和来自上游催化剂阶段的产物物流的温度混合获得。出口温度得自于进入催化剂阶段的入口温度以及由于放热反应的温升，其中所述放热性部分可通过其它反应的吸热性得以补偿。另外，有利的是在调节或控制二甲醚与再循环气体的比率以使催化剂床内的温度升高至少5°C，但最多100°C，优选40°C。这具有如下优点本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由二甲醚生产烯烃的方法，其中将纯度为70重量%～100重量%，优选85重量%～99重量%的气态二甲醚与含有烯烃、链烷烃和/或芳烃的再循环气体以及蒸汽加入到反应器的第一催化剂阶段中并且将纯度为70重量%～100重量%，优选85重量%～99重量%的气态二甲醚与含有烯烃、链烷烃和/或芳烃的再循环气体加入至少一个下游催化剂阶段，其中所述下游催化剂阶段另外采用来自上游催化剂阶段的产物气体进料。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·比尔科，B·阿勒斯，H·肯佩尔，W·里伯奈尔，
申请(专利权)人：卢尔吉有限公司，
类型：
国别省市：
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