含氧化合物转化成烯烃的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及由含氧化合物原料例如甲醇制备烯属产物例如乙烯和丙烯中的一种或两种的方法及其装置，所述方法包括：用包含pH为4-8的亚硫酸氢盐水溶液的羰基化合物吸收剂物流处理流出物物流，以提供含烯烃的烯属产物物流和含至少一种羰基加合物(它包括C2+醛加合物和酮加合物之一或二者)和任选地未反应的亚硫酸氢盐水溶液的负载的羰基化合物吸收剂物流，所述液体吸收剂物流和负载的羰基化合物吸收剂物流在独立于流出物分离回路的羰基化合物吸收剂回路内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及由含氧化合物原料例如甲醇制备烯属产物例如乙烯和丙烯中的一种或两种的方法及其装置，所述方法包括：用包含pH为4-8的亚硫酸氢盐水溶液的羰基化合物吸收剂物流处理流出物物流，以提供含烯烃的烯属产物物流和含至少一种羰基加合物(它包括C2+醛加合物和酮加合物之一或二者)和任选地未反应的亚硫酸氢盐水溶液的负载的羰基化合物吸收剂物流，所述液体吸收剂物流和负载的羰基化合物吸收剂物流在独立于流出物分离回路的羰基化合物吸收剂回路内。【专利说明】含氧化合物转化成烯烃的方法及其装置 专利
本专利技术涉及由含氧化合物原料例如甲醇制备烯属产物例如乙烯和丙烯之一或二 者的方法及其装置。 专利技术背景 常规地，借助蒸汽裂解含乙烷、丙烷、石脑油和加氢蜡的烷属烃原料生产乙烯和丙 烯。乙烯和丙烯的替代路线是含氧化合物转化成烯烃（0T0)法。鉴于天然气增加的可获得 性，生产乙烯和丙烯的0T0法的兴趣正在增长。天然气中甲烷可转化成例如甲醇或二甲醚 (DME)，二者均是0T0法的合适原料。 在0T0法中，提供含氧化合物例如甲醇或二甲醚到含合适转化催化剂的反应器的 反应区中并转化成乙烯和丙烯。除了所需的乙烯和丙烯以外，显著部分的含氧化合物例如 甲醇转化成高级烃，其中包括C4+烯烃、烷属烃和在催化剂上的含碳沉积物。然后可处理来 自反应器的含烯烃、任何未反应的含氧化合物例如甲醇和二甲醚和其他反应产物例如水的 流出物，以提供单独的组分物流。例如通过在骤冷塔内与冷却的含水物流接触，未反应的含 氧化合物可以与反应流出物分离。 为了增加工艺中乙烯和丙烯的产率，可循环C4+烯烃到反应区中或者进一步在专 门的烯烃裂解区中进一步裂解，以生产进一步的乙烯和丙烯。 由于反应区内的高温和催化剂的酸度，导致一部分含氧化合物例如甲醇可能不可 避免地热分解或催化分解成气体形式的碳的氧化物，即一氧化碳和二氧化碳。为了烧掉沉 积物，可通过用氧化气体例如氧气加热在催化剂上的含碳沉积物而周期性再生催化剂，来 除去在催化剂上的含碳沉积物。 在0T0法过程中生成的二氧化碳是酸性气体，因此可存在于反应器的流出物中。 为了防止烯属产物污染和在分离烯属产物成烯属组分物流（所述分离可在低温下进行）的 过程中与形成固体二氧化碳有关的问题，应当从反应流出物中和从骤冷塔的气体流出物中 除去二氧化碳，之后例如通过用碱性溶液处理来分离为烯属组分物流。 在副反应中，常常通过催化剂生成羰基化合物，例如醛和酮，尤其是甲醛和乙醛， 且它们还发现于来自反应器的流出物中。羰基化合物可在除去二氧化碳和其他酸性气体 所使用的碱性溶液中累积。碱性溶液中的碱性组分（例如氢氧根离子）可特别地在较高 pH(例如大于9的pH)下催化醇醛缩合和随后尤其乙醛的脱水反应，形成不饱和醛例如丙烯 醛。当允许在碱性溶液内累积时，不饱和醛可聚合，和若醛醇缩合反应未加抑制，则可形成 粘稠的油状聚合物，称为'红油'，它在碱性溶液中不可溶，且可在设备内部沉积，从而引起 结垢。 W0 2007/111744公开了羰基回收率提高的含氧化合物转化成烯烃的方法。回收 或循环的水物流用含亚硫酸盐的材料处理，以形成具有合适地降低或最小化的羰基和尤其 是醛含量的处理过的水物流。添加含亚硫酸盐的材料到含氧化合物吸收区中。含有未反应 的亚硫酸盐和在含氧化合物吸收区中产生的亚硫酸氢盐加成化合物的富含含氧化合物的 水物流流动到将分离为含有含氧化合物的物流和循环水物流的含氧化合物汽提区中。含有 含氧化合物的物流可返回到含氧化合物转化反应器中。循环水物流可流动到洗涤水汽提 器中，以回收含氧化合物并提供含未反应的亚硫酸盐和亚硫酸氢盐加成化合物的器底水物 流，所述水物流可留到流出物处理区中以供处理反应器段流出物。循环水物流也可流到含 氧化合物吸收区中以供处理压缩的含氧化合物转化流出物物流。 专利技术概述 在将未反应的含氧化合物与反应物流相分离和随后压缩之后，通过用包括亚硫酸 氢盐水溶液的羰基化合物吸收剂物流处理来自反应器的流出物，本专利技术解决了在0T0法中 形成红油的问题。在羰基化合物吸收剂物流内的亚硫酸氢盐与存在的任何羰基化合物（尤 其是醛和酮中的一种或两种）形成水可溶的加合物，尤其是羟烷基磺酸盐，从而从来自反 应器的气态流出物中除去它们进入到水溶液内，并降低该水溶液内溶解的醛和酮的所得浓 度。按照这一方式，减少了通过由羰基化合物反应形成红油导致的碱性溶液的结垢。 在W0 2007/111744的方法中，将含亚硫酸盐的材料加入到含氧化合物吸收区中。 水处理系统的一体化意味着含亚硫酸盐的材料分布在提供到流出物处理区、含氧化合物吸 收区、含氧化合物汽提区和洗涤水汽提器中的水物流中。 醛（例如甲醛）以及酮常常存在于含氧化合物转化反应器流出物物流内。不同的 醛和酮与亚硫酸氢盐形成加合物。形成加合物的反应是可逆的，使得在醛或酮和亚硫酸氢 盐反应物和加合物产物之间存在平衡。每一醛或酮与亚硫酸氢盐具有它自己的平衡。与更 加位阻的C2+醛和酮相比，甲醛最有利地与亚硫酸氢盐形成加合物，使得它将取代来自水 溶液内存在的C2+醛或酮和亚硫酸氢盐的加合物中的C2+醛和酮。 在W0 2007/111744的方法中，在含氧化合物转化流出物物流内存在的甲醛可在 流出物处理区内被吸收。使用来自洗涤水汽提器的器底水物流，进行这一吸收。这一器底 水物流包括来自含氧化合物吸收区的未反应的亚硫酸盐和亚硫酸氢盐加成化合物，尤其是 乙醛加合物，从而通过优先形成甲醛加合物导致在流出物处理区内潜在释放C2+醛，尤其 是当亚硫酸氢盐的浓度类似于甲醛的浓度时。典型地，在0T0反应中形成比乙醛更多的甲 醛作为副产物，使得在流出物处理区内通过甲醛取代来自其加合物的乙醛成为可能，尤其 是若亚硫酸氢盐太低的话。 相反，在本专利技术中，来自含氧化合物吸收区（在本文描述的方法中为羰基化合物 吸收区）的水物流没有流到流出物处理区中。相反，使用在独立于含硫酸氢盐的羰基化合 物吸收剂回路的流出物处理回路内的含水液体物流来处理反应流出物，所述反应流出物将 不含亚硫酸氢盐和醛加合物。因此，接触含水液体物流与甲醛时，不可能从它们的加合物中 释放C2+醛或酮。 另外，在W0 2007/111744的方法中，来自含氧化合物汽提区的含有含氧化合物的 塔顶物流可被循环到含氧化合物转化反应器段中。含有含氧化合物的塔顶物流可被挥发性 醛和/或酮（例如甲醛和乙醛）以及硫的氧化物污染。挥发性醛和/或酮的亚硫酸氢盐 加成化合物在水溶液内热不稳定，使得在含氧化合物汽提区内的蒸馏可引起该加合物分解 成醛或酮和亚硫酸氢盐。挥发性醛和酮可从溶液中汽化，从而改变反应物和加合物之间的 利于反应物的平衡，进而促进亚硫酸氢盐加成化合物的进一步分解。挥发性醛或酮将在含 有含氧化合物的塔顶物流内离开含氧化合物汽提区，且可返回到含氧化合物转化反应器段 中。 此外，若亚硫酸盐和亚硫酸氢盐溶液的pH没有维持在4以上，则可形成二氧化硫 so2。在含氧化合物汽提温度下，二氧化硫可从溶液中汽化，并在含有含氧化合物的塔顶物 流内离开汽提区，所述含有含氧化合物的塔顶物流可返回到含氧化合物转化反应器段中。 二氧化硫具有腐蚀性，且可劣化出入反应器的供应管线以及反应器段本身。另外，来自反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备烯属产物的方法，所述方法包括至少下述步骤：‑在含分子筛的催化剂存在下，在含氧化合物反应区(210)内，使包括含氧化合物的含氧化合物原料反应，以生产包括含氧化合物、烯烃、水和羰基化合物的反应流出物物流(40)，其中所述羰基化合物包括甲醛以及C2+醛和酮之一或二者；‑用含水液体物流(285)处理反应流出物物流(40)，以提供包括含氧化合物、甲醛和水的富含水的物流(215)，以及包括烯烃和羰基化合物的贫水的流出物物流(50)，其中所述羰基化合物包括C2+醛和酮之一或二者，所述含水液体物流和所述富含水的物流存在于流出物分离回路(275)内；‑压缩贫水的流出物物流(50)，并任选地除去任何冷凝相，以提供压缩的流出物物流(55)；‑用包含pH为4‑8的亚硫酸氢盐水溶液的羰基化合物吸收剂物流(255)处理压缩的流出物物流(55)，以提供含烯烃的烯属产物物流(70)和含至少一种羰基加合物和任选地未反应的亚硫酸氢盐的水溶液的负载的羰基化合物吸收剂物流(235)，其中所述羰基加合物包括C2+醛加合物和酮加合物之一或二者，所述羰基化合物吸收剂物流(255)和负载的羰基化合物吸收剂物流(235)在独立于流出物分离回路(275)的羰基化合物吸收剂回路(305)内。...

【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：R·拉米什，J·范韦斯特伦南，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL