用于由含氧化合物制备烯属产物的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及由含氧化合物制备包括乙烯和/或丙烯的烯属产物的方法。
【背景技术】
[0002] 通常，通过蒸汽裂解包含乙烷、丙烷、石脑油和蜡油的链烷烃类原料生产乙烯和丙 烯。得到乙烯和丙烯的替代路径为含氧化合物至烯烃（OTO)过程。由于不断提高的天然气 可得性，对用于生产乙烯和丙烯的OTO过程的兴趣在增加。可以将天然气中的甲烷转化为 如甲醇或二甲醚（DME)，这两者均为用于OTO过程的适合原料。
[0003] 在OTO过程中将含氧化合物如甲醇、乙醇或二甲醚提供至包括适合的转化催化剂 的反应器反应区和转化为乙烯和丙烯。除所希望的乙烯和丙烯，大部分含氧化合物被转化 为包括C4+稀烃、链烷烃和催化剂上的碳质沉积物的高级烃。然后可以处理包含烯烃、任何 未转化的含氧化合物、一些含氧化合物的副产物和其它反应产物如水的反应器流出物以提 供分离的组分物流。对于原料中的水溶性含氧化合物如甲醇或乙醇，可以例如通过在急冷 塔中使其与冷却的含水物流接触而将很大一部分未反应的含氧化合物从反应流出物中分 离出来。
[0004] 为了增加过程的乙烯和丙烯产量，可将C4+稀烃再循环至反应区或者替代地在专 用的烯烃裂解区中进一步裂解以产生更多的乙烯和丙烯。
[0005] 由于反应区中的高温和催化剂的酸性，一部分含氧化合物如甲醇可能不可避免地 热分解或催化分解为碳的氧化物，即气态形式的一氧化碳和二氧化碳。通过催化剂的定期 再生即通过用氧化气体如氧使其加热以烧掉沉积物可以脱除催化剂上的碳质沉积物。
[0006] OTO方法中产生的二氧化碳为酸性气体，因此其存在于反应器的流出物中。为了防 止污染烯属产物和在分离烯属产物为烯属组分物流的过程中（其可能在低温下实施）与形 成固态二氧化碳相关的问题，在其分离为烯属组分物流之前应该从反应流出物和从急冷塔 的气态流出物中脱除二氧化碳。这通常通过在碱洗塔中用碱溶液洗涤气态流出物而实现。
[0007] OTO方法中从急冷水塔流出的气态流出物通常还含有少量未转化的含氧化合物和 含氧化合物副产物。对于OTO原料中的水溶性含氧化合物如甲醇或乙醇，气态流出物包含 未转化的水溶性含氧化合物和一些水不溶性的含氧化合物副产物，例如对于甲醇用作原料 的情况时为二甲醚和对于乙醇用作原料的情况时为二乙醚。对于原料中的水不溶性的含氧 化合物如二甲醚或二乙醚，通常作为副产物形成水溶性含氧化合物（对于二甲醚作原料含 氧化合物时为甲醇，而对于二乙醚作原料含氧化合物时为乙醇）。因此，OTO反应器的流出 物和OTO方法中的急冷水塔的气态流出物包含未转化的含氧化合物和含氧化合物副产物， 其中至少未转化的含氧化合物或含氧化合物副产物是水溶性的含氧化合物。OTO方法中气 态烯属物流中水溶性含氧化合物的另一个来源可能是在OTO方法中经常用于洗涤来自急 冷水塔流出物的水不溶性含氧化合物（作为未转化含氧化合物或作为含氧化合物副产物 存在）的水溶性含氧化合物（通常为甲醇）。当原料包含二甲醚时二甲醚通常在这种流出 物中作为未转化二甲醚存在，而当原料包含甲醇时其作为副产物存在。
[0008] 气态急冷塔流出物中的甲醇或其它水溶性含氧化合物不会在碱洗塔中通过用碱 溶液洗涤处理而脱除，通常进行所述洗涤处理以脱除二氧化碳和其它酸。因为用于生产聚 丙烯的丙烯产物中含氧化合物的存在将会导致聚丙烯生产中不需要的水产生，因此需要将 这种含氧化合物从OTO反应流出物中脱除或者从这种流出物回收的丙烯产物物流中脱除。 已知的是通过使丙烯产物物流在进行聚丙烯生产之前流过一个保护床（guard bed)而脱除 甲醇或其它水溶性含氧化合物。替代地，通过在碱洗塔上游的水洗步骤从急冷塔的气态流 出物中将水溶性含氧化合物洗掉。
【发明内容】
[0009] 现在已经发现通过改变在含氧化合物至烯烃方法中在碱洗塔处理气态流出物时 经常在最后一级应用的水洗步骤，可以将甲醇或其它水溶性含氧化合物从这种流出物中脱 除至一定程度，而不需要额外的步骤来从流出物中脱除这种含氧化合物或者由这种流出物 回收的烯烃产物物流中脱除这种含氧化合物。在按照本发明的方法中，基本不含水溶性含 氧化合物的水例如锅炉给水或类似质量的水用作在碱洗塔的最终水洗级的洗涤水，其中所 述碱洗塔用于从来自含氧化合物至烯烃方法的气态烯属流出物中脱除酸。水洗级作为一次 通过水洗实施，即不将使用过的洗涤水再循环至水洗级或碱洗塔的另一级。
[0010] 因此，本发明提供由含氧化合物制备包含乙烯和/或丙烯的烯属产物的方法，所 述方法包括如下步骤：
[0011] a)在含氧化合物转化反应区在350-1000°C的温度下使含氧化合物原料与含分子 筛的催化剂接触以产生包含烯烃、水、二氧化碳、未转化含氧化合物和含氧化合物副产物的 含氧化合物转化流出物，其中所述未转化含氧化合物或含氧化合物副产物为水溶性含氧化 合物；
[0012] b)从含氧化合物转化流出物中分离出水，以获得包含烯烃、二氧化碳、未转化含氧 化合物和含氧化合物副产物的贫水的气态含氧化合物转化流出物；
[0013] c)压缩贫水的气态流出物并任选脱除任何冷凝相，以获得包含烯烃和二氧化碳的 经压缩的贫水的气态物流；
[0014] d)在碱洗塔中处理所述经压缩的气态物流，其中经压缩的气态物流首先在一个或 多个串联的级中与碱溶液逆流接触，和然后在最后一级中用水流逆流洗涤，以获得包含烯 烃的经洗涤的气态物流；和
[0015] e)使所述经洗涤的气态物流经受一个或多个分离步骤，从而获得至少一个包含乙 烯和/或丙烯的烯烃产物物流，
[0016] 其中，在碱洗塔的最后一级中，水流为基本不含水溶性含氧化合物的水流，和获得 包含碱和水溶性含氧化合物的废水流，并从方法中排出废水流。
[0017] 本发明方法的一个重要的优点是应用在由含氧化合物制备烯属产物的方法中通 常存在的水洗步骤。通常需要这种已知的水洗步骤来防止碱至下一工艺步骤的任意夹带。 通过修改碱洗塔中已知的水洗步骤，不再需要额外的步骤来脱除甲醇或其它水溶性含氧化 合物。
[0018] 附图简要描述
[0019] 附图示意性给出了本发明方法的流程。
【具体实施方式】
[0020] 在按照本发明的方法中，在所谓的含氧化合物转化步骤（步骤a))中首先通过转 化含氧化合物为烯烃以产生包含烯烃、水、二氧化碳、未转化含氧化合物和含氧化合物副产 物的含氧化合物转化流出物，从而制备包含乙烯和/或丙烯的烯属产物，其中所述未转化 含氧化合物或含氧化合物副产物为水溶性含氧化合物。通常，当未转化含氧化合物为水溶 性时含氧化合物副产物为水不溶性的，反之亦然。在步骤b)中，从含氧化合物转化流出物 中分离出水以获得包含烯烃、二氧化碳和一些未转化含氧化合物和含氧化合物副产物的贫 水的气态含氧化合物转化流出物。在随后的步骤c)中，压缩步骤b)中获得的贫水的气态 流出物以获得包含烯烃和二氧化碳的经压缩的气态物流。
[0021] 在步骤d)中，通过使经压缩的气态物流经受碱洗处理而使二氧化碳和其它酸从 经压缩的气态物流中分离出来，其中所述气态物流与碱溶液在碱洗塔中的一个或多个串联 的级中逆流接触。在碱洗塔的最后一级中，气态流出物用基本不含水溶性含氧化合物的水 流逆流洗涤。在碱洗塔的最后一级中获得包含碱和水溶性含氧化合物的废水流，并从过程 中排出，即不再循环到碱洗塔的最后一级或任何其它级中。在步骤d)中，获得包含烯烃的 经洗涤的气态物流。该物流在步骤e)中经受一个或多个的分离步骤以获得包含乙烯和/ 或丙烯的至少一个烯烃产物物流。
[0022] 本方法优选包含另外的步骤f)，其中用水溶性含氧化合物洗涤在步骤b)中获得 的贫水的气态含氧化合物转化流出物或在步骤c)中获得的经压缩的贫水的气态物流，从 而脱除作为未转化原料的含氧化合物或作为含氧化合物副产物存在的任何水不溶性含氧 化合物。在步骤f)中获得贫水不溶性含氧化合物、优选基本不含水不溶性含氧化合物的气 态物流。将步骤f)中获得的气态物流或者在步骤C)中压缩，或者当步骤f)在步骤C)中 获得的已经经压缩的气态物流上实施时