来自含氧化合物至烯烃转化过程的骤冷后流出气流与液体接触以捕获催化剂细粉末制造技术

技术编号:6689132 阅读:150 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供一种用流化床反应器使含氧化合物转化成烯烃的方法,其包括通过与催化剂细粉末含量低的液体例如含氧化合物原料或经汽提和/或过滤的含氧化合物至烯烃转化中的副产物水接触从骤冷的汽状流出物中除去催化剂细粉末。所述方法包括:使包括含氧化合物的原料与包括分子筛的催化剂在有效产生有碳质沉积物的钝化催化剂和包括所述烯烃的产物的条件下接触;使所述钝化催化剂与所述产物分离得到包含催化剂细粉末的分离汽状产物;用足量的包含水和催化剂细粉末的液体介质使所述分离汽状产物骤冷形成包含轻质烯烃和催化剂细粉末的轻质产物馏分和包含水、重质烃和催化剂细粉末的重质产物馏分;通过与基本上不含催化剂细粉末的液体接触处理所述轻质产物馏分得到催化剂细粉末含量降低的轻质产物馏分和粉末含量提高的液体馏分;将所述催化剂细粉末含量降低的轻质产物馏分压缩;和从所述压缩的轻质产物馏分中回收所述轻质烯烃。

【技术实现步骤摘要】
来自含氧化合物至烯烃转化过程的骤冷后流出气流与液体 接触以捕获催化剂细粉末本专利技术是申请日为2004年6月17日、申请号为200480020352. 8、专利技术名称为“来 自含氧化合物至烯烃转化过程的骤冷后流出气流与液体接触以捕获催化剂细粉末”的中国 专利申请的分案申请。领域 本专利技术涉及来自使用流化催化剂的过程如含氧化合物至烯烃转化过程(例如 ΜΤ0)等的产物流的处理。背景传统上通过催化或蒸汽裂化法由石油原料生产烯烃。这些裂化法尤其是蒸汽裂化 法由各种烃类原料生产轻质烯烃如乙烯和/或丙烯。乙烯和丙烯是适用于各种塑料和其它 化学品生产过程的重要石化产品。石化工业知道含氧化合物尤其是醇类可转化成轻质烯烃已有一段时间了。有许多 可用于生产含氧化合物的技术,包括发酵或由天然气、石油液体或包括煤、回收塑料、市政 废物或任何其它有机材料在内的碳质材料衍生的合成气的反应。生产合成气通常涉及使天 然气(主要是甲烷)和氧源燃烧反应生成氢气、一氧化碳和/或二氧化碳。其它已知的合 成气生产方法包括常规的蒸汽转化、自热转化、或其组合。生产轻质烯烃的一类重要的替代原料是含氧化合物,例如醇(特别是甲醇和乙 醇)、二甲醚(DME)、甲乙醚、二乙醚、碳酸二甲酯、和甲酸甲酯。这些含氧化合物许多可通过 发酵生产,或者由天然气、石油液体或包括煤、回收塑料、市政废物或任何其它有机材料在 内的碳质材料衍生的合成气生产。由于来源广泛,所以醇、醇衍生物、和其它含氧化合物有 希望成为用于生产轻质烯烃的经济的非石油来源。甲醇(用于生产轻质烯烃的优选醇)通 常在甲醇反应器中在多相催化剂存在下由氢气、一氧化碳和/或二氧化碳的催化反应合 成。例如,一种合成方法中,在水冷管式甲醇反应器中用铜/锌氧化物催化剂生产甲醇。使 含甲醇的原料转化成一或多种烯烃(主要是乙烯和/或丙烯)的优选方法涉及使原料与催 化剂组合物接触。用于促使含氧化合物转化成烯烃的催化剂是分子筛催化剂。由于乙烯和丙烯是该 反应最想要的产物,所以研究工作集中于什么催化剂对乙烯和/或丙烯的选择性最高、及 提高催化剂寿命和对乙烯和/或丙烯选择性的方法。工业上普遍采用涉及气_固接触的利用流化床技术使烃或含氧化合物转化的催 化法生产石油基燃料、化学原料和其它工业材料。气态反应物与固体催化剂粒子接触产生 气态产物。此类方法通常利用连续催化反应器单元操作,需要在高温下使催化剂再生。FCC、 MTO和其它工艺通常利用氧化再生从废催化剂或平衡催化剂中除去焦炭或其它碳质沉积 物。这些操作通常利用燃烧空气烧掉在转化反应过程中沉积在催化剂上的含碳物质。此再 生过程一般在与主流化床反应器分开的再生容器中进行。催化剂循环过程中催化剂粒子可 能发生磨损而成为总直径(即最大颗粒尺寸)小于约60微米的更小粒子。来自反应器的汽状产品通常包含夹带粒子如从所述过程中携带的催化剂细粉末(catalyst fine)。希望除去这些粒子,因为这些粒子可造成下游设备例如吸鼓、压缩机、 泵、阀门、换热器和管道的腐蚀和堵塞问题。最终,这些粒子可与气体一起排放至环境气氛 进行处理,例如通过用于使固体与气体分离的旋风分离器。因此,希望提供在可能受流出产 物中的固体如催化剂细粉末损害的设备的上游位置减少或基本上除去这样的固体的经济 方法。Kuechler等的US6,121,504公开了一种使含氧化合物转化成烯烃的方法,其中使 产品直接骤冷以回收热量和改善热集成。Miller等的US 6,403, 854和6,459,009公开了一种使含氧化合物转化成轻质烯 烃的方法,其具有改进的由反应器流出物流的热回收和改进的废物回收,使有用物的总需 求减少。以两步法用含水物流使反应器流出物骤冷以促进烃类气体与任何夹带的催化剂 细粉末分离并除去水和任何重质副产物如C6+烃。骤冷塔底部排出的一部分废水流在比反 应器流出物引入骤冷塔高的位置循环回骤冷塔。这些参考文献均未教导利用基本上不含催 化剂细粉末的液流处理反应器流出物。上述参考文献均弓ι入本文供参考。概述一方面,本专利技术涉及一种使含氧化合物转化成烯烃的方法,包括(a)使包括含氧化合物的原料与包括分子筛的催化剂在有效产生有碳质沉积物的 钝化催化剂和包括所述烯烃的产物的条件下接触;(b)使所述钝化催化剂与所述产物分离得到包含催化剂细粉末的分离汽状产物;(c)用足量的包含水和催化剂细粉末的液体介质使所述分离汽状产物骤冷形成包 含轻质烯烃和催化剂细粉末的轻质产物馏分和包含水、重质烃和催化剂细粉末的重质产物 馏分;(d)通过与基本上不含催化剂细粉末的液体接触处理所述轻质产物馏分得到催化 剂细粉末含量降低的轻质产物馏分和粉末含量提高的液体馏分;(e)将所述催化剂细粉末含量降低的轻质产物馏分压缩;以及(f)从所述压缩的轻质产物馏分中回收所述轻质烯烃。本专利技术此方面的一种实施方案中,所述基本上不含催化剂细粉末的液体选自甲醇 和乙醇。另一实施方案中,所述基本上不含催化剂细粉末的液体是包括含氧化合物的原料 的至少一部分。通过此处理可将包括含氧化合物的原料加热。再另一实施方案中,使加热的包括含氧化合物的原料与包括分子筛的催化剂接 触,即使加热的原料循环至使含氧化合物转化成烯烃的反应器。再另一实施方案中,基本上不含催化剂细粉末的液体是含氧化合物与催化剂接触 所得的副产物水,该副产物水在回收装置中被冷凝而且经过处理使催化剂细粉末含量降 低。再另一实施方案中,基本上不含催化剂细粉末的液体取自用于制备水蒸汽的锅炉 给水。再另一实施方案中,包含水的液体介质来自骤冷塔塔底流出物。该骤冷塔塔底流 出物可在循环回骤冷塔之前可经过骤冷换热步骤和水-甲醇分离步骤至少之一。再另一实施方案中,骤冷在骤冷塔内进行,其中在比引入分离的汽状产物高的位 置引入包含水的液体介质,通过与基本上不含催化剂细粉末的液体接触处理轻质产物馏分 在骤冷塔内弓丨入包含水的液体介质以上的位置进行。再另一实施方案中,抽液装置位于包含水的液体介质引入位置以上,该抽液装置 从中取出粉末含量提高的液体馏分;基本上不含催化剂细粉末的液体在高于抽液装置的位 置引入。适用于本专利技术的抽液装置包括抽吸塔板或抽吸塔盘,如有烟囱的塔盘。有烟囱的 塔盘通常由与标准降液管相连而且包含通过塔盘向上输送蒸汽的烟 或垂直中空结构的 扁平固体金属片组成。另一实施方案中,汽-液(vapor-liquid)接触面位于抽液装置和基本上不含催化 剂细粉末的液体弓i入位置之间。可使用任何适用的汽-液接触面,例如由选自无规填料、结 构填料和塔盘的至少一种材料提供,如本领域技术人员所公知的。再另一实施方案中,除雾装置位于基于上不含催化剂细粉末的液体引入位置以 上。再另一实施方案中,骤冷在骤冷塔内进行,其中在比引入分离的汽状产物高的位 置引入包含水的液体介质,轻质产物馏分的处理在骤冷塔下游进行。再另一实施方案中,骤冷在骤冷塔内进行,轻质产物馏分的处理至少部分在吸鼓 下游进行。再另一实施方案中,骤冷在骤冷塔内进行,轻质产物馏分的处理至少部分在骤冷 塔下游第一级吸鼓内进行。通常,将来自骤冷塔的汽状流出物引入吸鼓进口,液体在该入 口以下从吸鼓中排出而汽状的塔顶流出物取自吸鼓顶部,通入压缩步骤。基本上不含催化 剂细粉末的液体通常在高于吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使含氧化合物转化成烯烃的装置,其包括:流化床反应器(12),该流化床反应器用于使包括含氧化合物的原料与包括分子筛的催化剂在有效产生有碳质沉积物的钝化催化剂和包括所述烯烃的产物的条件下接触;分离器,该分离器用于使所述钝化催化剂与所述产物分离得到包含催化剂细粉末的分离汽状产物;骤冷塔(26),该骤冷塔用于用足量的包含水和催化剂细粉末的液体介质使所述分离汽状产物骤冷形成包含轻质烯烃和催化剂细粉末的轻质产物馏分以及包含水、较重质烃和催化剂细粉末的重质产物馏分;处理器(39,62),该处理器用于通过与基本上不含催化剂细粉末的液体接触处理所述轻质产物馏分得到催化剂细粉末含量降低的轻质产物馏分和细粉末含量提高的液体馏分;压缩机(68),该压缩机用于压缩所述催化剂细粉末含量降低的轻质产物馏分;和回收设备组(72),该回收设备组用于从所述压缩的轻质产物馏分中回收所述轻质烯烃。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:C·F·范艾格芒德Z·Y·丁
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

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