催化剂细粉的处理和处置方法技术

本发明专利技术涉及一种含氧化合物至烯烃转化反应器中产生的催化剂细粉的处理和／或处置方法。该方法利用絮凝剂改进了催化剂细粉与液体级分的分离方式。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使甲醇转化成烯烃产品的工艺中催化剂细粉的处理和处置。
技术介绍
传统上通过催化或蒸汽裂化法由石油原料生产烯烃。这些裂化过程(尤其是蒸汽裂化)由各种烃类原料生产轻烯烃如乙烯和/或丙烯。乙烯和丙烯是生产塑料和其它化合物的许多过程中使用的重要石油化学产品。乙烯用于生产各种聚乙烯塑料和生产诸如氯乙烯、环氧乙烷、乙苯和乙醇等其它化学品。丙烯用于生产各种聚丙烯塑料和生产诸如丙烯腈和环氧丙烷等其它化学品。石化工业知道含氧化合物尤其是醇可转化成轻烯烃已有一段时间。此过程称为含氧化合物至烯烃转化法。优选用于生产轻烯烃的含氧化合物是甲醇。使甲醇转化成烯烃的过程称为甲醇至烯烃转化法。可用于生产含氧化合物特别是甲醇的技术很多，包括天然气、石油液、包括煤在内的碳质材料、回收塑料、城市废物或任何其它有机材料衍生的合成气的发酵或反应。最普通的甲醇生产方法是使天然气转化成合成气、然后使合成气转化成甲醇的两步法。合成气的生产一般涉及使天然气(主要是甲醇)和氧源燃烧反应生成氢气、一氧化碳和/或二氧化碳。合成气生产方法是公知的，包括传统的蒸汽转化、自热转化或其组合。然后使合成气转化成甲醇。具体的是使合成气的组分(即氢气、一氧化碳和/或二氧化碳)在甲醇反应器内在多相催化剂存在下催化反应。例如，一种方法中，在水冷管式甲醇反应器内用铜/锌氧化物催化剂生产甲醇。然后在甲醇至烯烃转化法中使甲醇转化成烯烃。甲醇至烯烃的转化反应是高度放热的而且有大量的水。水占流出物流离开反应器时总重的多达一半。因而，必须通过在骤冷装置中冷凝除去水以分离烯烃产品。骤冷装置使流出物流冷却至水的冷凝温度。使产物骤冷在接近骤冷介质沸点的温度下回收大量的水。含氧化合物至烯烃的转化反应(包括甲醇至烯烃的转化反应)使用催化剂，优选分子筛催化剂。特殊粒度的催化剂粒子循环通过反应器系统并被粒度分离器或旋风分离器留住。催化剂的此粒子称为催化剂粒子。催化剂粒子与反应器系统的装置直接接触时破裂成更小的粒子。通过粒度分离器或旋风分离器的较小粒子称为催化剂细粉。通过旋风分离器后，催化剂细粉被带入流出物流中。通常，粒度分离器留住粒度大于40微米的催化剂粒子。在骤冷装置内从流出物流中除去催化剂粒子。催化剂细粉悬浮在骤冷装置的塔底流出物中。希望在处置或再利用塔底流出物之前从骤冷装置的塔底流出物中分离出催化剂细粉。本专利技术改进该水的再利用价值。本专利技术改进骤冷装置塔底流出物的催化剂细粉和水组分的处置。US6 121 504描述一种用于含氧化合物至烯烃转化过程的骤冷装置及骤冷装置的使用方法。该方法从流出物流以及某些含氧化合物原料如甲醇中除去水。US6 403 854描述一种用于含氧化合物转化过程的两级固体洗涤和骤冷，其中通过第一级骤冷从流出物流中除去催化剂细粉。在第二级骤冷中从流出物流中除去水和甲醇。第一级骤冷的塔底流出物作为废水流或引出物流(drag stream)取出而送入水处理区。希望通过使骤冷装置的塔底流出物中催化剂细粉与水分离有效地澄清骤冷装置塔底流出物中的水。本专利技术满足这些和其它需要。专利技术概述本专利技术涉及一种含氧化合物至烯烃转化反应器中产生的催化剂细粉的处置方法。该方法利用絮凝剂改进了催化剂细粉与骤冷塔底流出物的液体级分或产品-水的分离方式。本专利技术方法是通过除去悬浮的催化剂细粉澄清来自骤冷塔底流出物的液体级分的理想而且有效的途径。本专利技术一实施方案的方法包括提供有一或多种烯烃产物的反应器流出物流的步骤。该反应器流出物流夹带有催化剂细粉。使该反应器流出物流骤冷产生液体级分和骤冷的流出物流，其中所述液体级分包含催化剂细粉。所述骤冷的流出物流包含一或多种烯烃产物。该方法还包括将所述液体级分送入分离装置。向所述液体级分中加入絮凝剂。然后从所述液体级分中分离出催化剂细粉。另一实施方案中，有一种含氧化合物至烯烃转化反应器中产生的催化剂细粉的处置方法。该方法包括几个步骤，包括提供有一或多种烯烃产品的反应器流出物流。该反应器流出物流夹带有催化剂细粉。特别地，10％重量或更少的催化剂细粉粒度大于40微米，基于反应器流出物流中催化剂细粉之总重。使该反应器流出物流骤冷产生液体级分和骤冷的流出物流。所述液体级分包含催化剂细粉。所述骤冷的流出物流包含所述一或多种烯烃产品的大多数。将所述液体级分送入沉降装置，其中使催化剂细粉在2小时或更短时间内沉降。另一实施方案中，有一种含氧化合物至烯烃转化反应器中产生的催化剂细粉的处置方法。该方法提供有一或多种烯烃产品的反应器流出物流。该反应器流出物流夹带有催化剂细粉。使该反应器流出物流骤冷产生液体级分和骤冷的流出物流。所述液体级分包含催化剂细粉。所述骤冷的流出物流包含一或多种烯烃产品。该方法还包括用絮凝剂使所述液体级分中的催化剂细粉与水分离。催化剂细粉的重量与絮凝剂的重量之比低于给定絮凝剂导致剂量过多的量。附图简述附图说明图1示出根据本专利技术一实施方案的含氧化合物至烯烃转化设备的全过程。图2示出含氧化合物至烯烃转化设备之一实施方案中固体与水分离的工艺。专利技术详述前言和概述本专利技术是一种含氧化合物至烯烃转化过程中。为有助于理解本专利技术，结合图1描述由含氧化合物原料流生产和使用一或多种烯烃产品的工艺步骤简述。含氧化合物至烯烃转化反应器10使含氧化合物原料流转化成烯烃产品。含氧化合物至烯烃转化反应器10的输出气流定义为流出物流。所述反应器流出物流尤其是从其离开反应器10时至其被骤冷12时的输出气流。骤冷步骤12使流出物流冷却而从流出物流中除去水和催化剂细粉。本专利技术涉及骤冷步骤12中催化剂细粉的处理。所述骤冷步骤中包括可选地压缩流出物流。然后骤冷的流出物流经洗涤和干燥步骤14产生干燥的流出物流。洗涤骤冷的流出物流除去流出物流中的酸组分如CO2。干燥除去骤冷的流出物流中的饱和水。可选地，所述洗涤和干燥步骤包括除去附加含氧化合物的工艺步骤。然后干燥的流出物流经过烯烃产品回收步骤16。尤其是为特殊应用以可接受的纯度等级回收轻烯烃即乙烯和丙烯。然后回收的烯烃产品用于各种产品应用18。例如，所述烯烃用于聚合过程生产聚烯烃产品。本专利技术是对由含氧化合物原料流生产烯烃的工艺的改进。因此，下面论述本专利技术包括由含氧化合物原料流生产和使用烯烃的各步骤的详述。含氧化合物至烯烃的转化反应如图2所示，含氧化合物原料流沿管线20供入含氧化合物至烯烃转化反应器22产生反应器流出物流24。含氧化合物至烯烃转化反应器22采用催化剂，特别是由分子筛催化剂组合物制成的分子筛催化剂。分子筛催化剂适用于包含一或多种含脂族基团化合物的原料流的转化。所述一或多种含脂族基团化合物包括醇、胺、羰基化合物(例如醛、酮和羧酸)、醚、卤化物、硫醇、和硫醚等、及其混合物。所述含脂族基团化合物的脂族部分通常含有1至约50个碳原子、优选1至20个碳原子、更优选1至10个碳原子、最优选1至4个碳原子。含脂族基团化合物的非限制性实例包括醇如甲醇和乙醇，烷基硫醇如甲硫醇和乙硫醇，烷基硫醚如甲硫醚，烷基胺如甲胺，烷基醚如二甲醚、二乙醚和甲乙醚，烷基卤如甲基氯和乙基氯，烷基酮如二甲酮，甲醛，和各种酸如乙酸。本专利技术方法一优选实施方案中，所述原料流是含氧化合物原料流。特别地，含氧化合物原料流是包含一或多种含至少一个氧原子的有机化合物的原料流。本专利技术最优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氧化合物至烯烃转化反应器中产生的催化剂细粉的处置方法，包括以下步骤：（ａ）提供有一或多种烯烃产物的反应器流出物流，所述反应器流出物流夹带有催化剂细粉；（ｂ）使所述反应器流出物流骤冷，产生液体级分和骤冷的流出物流，所述液 体级分包含催化剂细粉，所述骤冷的流出物流包含所述一或多种烯烃产物；（ｃ）将所述液体级分送入分离装置；（ｄ）向所述液体级分中加入絮凝剂；和（ｅ）从所述液体级分中分离出催化剂细粉和絮凝剂。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：CF范埃格蒙德，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]