用于由含氧化合物制备烯属产物的方法_2

文档序号:8547399阅读:来源:国知局
,将其提供给步骤d)中的碱洗塔。作为洗涤步骤f) 的结果,贫水不溶性含氧化合物的气态物流将包含额外的水溶性含氧化合物。在步骤f)中 经洗涤的气态物流优选包含作为水不溶性含氧化合物的二甲醚,和甲醇用作洗涤该股物流 的水溶性含氧化合物。
[0023] 在含氧化合物转化步骤a)中,在350-1000°C的温度下,通过使包含含氧化合物的 含氧化合物原料与含分子筛的催化剂接触而使含氧化合物转化为低级烯烃即乙烯和丙烯。
[0024] 本文所指的含氧化合物为包含至少一个与氧原子共价连接的烷基的化合物。含氧 化合物优选为至少一个烷基有至多五个碳原子、更优选至多四个、甚至更优选一个或两个 碳原子、最优选为甲基的含氧化合物。单醇和二烷基醚是特别合适的含氧化合物。甲醇、二 甲醚及其混合物是特别优选的含氧化合物的例子。含氧化合物最优选为甲醇。
[0025] 含氧化合物原料优选包含甲醇,更优选包含至少SOwt %的甲醇,甚至更优选至少 90wt %的甲醇,甚至更优选至少95wt %的甲醇。基本上由甲醇组成的含氧化合物原料是特 别优选的。本文提到的"基本由一个组分组成"指一种物流其除了少量污染物外不包含其 它组分。这股物流优选包含至少99wt%的这种组分。
[0026] 含氧化合物转化步骤a)通过使含氧化合物与含分子筛的催化剂在350-1000°C 的温度下接触而实施,所述温度优选为350-750°C,更优选为450-700°C,甚至更优选为 500-650°C。所述转化可以在任何合适的压力下实施,优选的压力为1-50巴(绝压),更优 选为1-15巴(绝压)。I. 5-4. O巴(绝压)的压力是特别优选的。
[0027] 可以使用任何已知适合于转化含氧化合物(特别是烷基醇或二烷基醚)为低级烯 烃的包含分子筛的催化剂。催化剂优选包含具有8_、10-或12-环结构且平均孔径范围为 3A-15A的分子筛。合适分子筛的例子有磷酸硅铝(SAPO)、磷酸铝(AlPO)、金属取代的 磷酸铝或金属取代的磷酸硅铝。优选的SAPO包括SAP0-5、-8、-ll、-17、-18、-20、-31、-34、 -35、-36、-37、-40、-41、-42、-44、-47 和-56。SAP0-17、-18、-34、-35 和-44 是特别优选的。
[0028] 分子筛的特别合适类别为沸石,更特别是具有10元环结构的沸石。包含沸石的催 化剂因其能够转化高级烯烃为低级烯烃、特别是转化C4+烯烃为乙烯和/或丙烯而为人们 所知。合适的含沸石的催化剂包括那些含ZSM类沸石的那些,特别是MFI类如ZSM-5、MTT 类如ZSM-23、T0N类如ZSM-22、MEL类如ZSM-11、FER类等。其它合适的沸石例如STF类沸 石如SSZ-35、SFF类如SSZ-44和EU-2类如ZSM-48。催化剂优选包含选自MFI、MEL、T0N和 MTT类沸石的至少一种沸石,更优选为231?-5、23]\1-11、23]\1-22和23]\1-23沸石中的至少一种。
[0029] 含氧化合物转化催化剂中的沸石优选主要为氢形式。优选至少50wt%、更优选至 少90wt%、甚至更优选至少95wt%、仍更优选至少IOOwt%的沸石为氢形式。
[0030] 含分子筛的催化剂还可以包含如氧化硅、氧化铝、氧化硅-氧化铝、氧化钛或氧化 锆等的粘合剂材料、如粘土的基质材料、和/或填料。
[0031] 除了低级烯烃外,作为副产物形成C4+径,包括C4 +链烷烃、C4 +稀烃和芳烃如苯、甲 苯和C8芳烃如二甲苯和乙苯。因此,在步骤a)中产生包含乙烯、丙烯和C4+烃的含氧化合 物转化流出物。
[0032] 在含氧化合物转化步骤a)中,不仅形成低级烯烃和C4+径,而且形成水和含氧化 合物副产物(当原料含氧化合物为醚时通常为醇,而当原料含氧化合物为醇时通常为醚)。 在步骤b)中,将水从气态含氧化合物转化流出物中分离出来。这种分离步骤在现有技术中 是周知的,和通常包括使流出物流过分离区,例如气/液接触器,优选为包含填料和/或塔 板的称为急冷水塔的塔,其中气态流出物与含水物流(通常为水)接触。含水物流可以从 气态流出物中冷凝出水和高级烃(通常为C7+烃),和通常吸收任意的未反应水溶性含氧化 合物的一部分。因此,获得包含烯烃且进一步包含二氧化碳、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。
[0033] 在步骤c)中,压缩步骤b)获得的贫水的气态流出物。这可以通过任何合适的压 缩机来实现。压缩机可以是单级或多级压缩机。优选使用多级离心式压缩机。优选将贫水 的气态流出物压缩至至少5巴(绝压)的压力,更优选至至少9巴(绝压)。优选地,将贫 水的气态流出物压缩至至多45巴的压力,更优选为至多20巴(绝压)。可以从经压缩的 物流中脱除任何的冷凝相如水和凝结的C5+烃,例如通过一个或多个气液分离器如分离鼓 (knock-out drum)。在多级压缩步骤中,每一个压缩级后可以脱除冷凝相。在按照本发明 的方法中,碱洗处理步骤d)之后可以进一步压缩包含烯烃的气态物流。会理解的是在步骤 c)中压缩物流达到的压力,即步骤d)的碱处理之前的压力,将取决于对于经洗涤的气态物 流(即碱处理步骤d)和的分离步骤e)之间)是否还有进一步的压缩步骤。
[0034] 因此在步骤c)中获得包含烯烃和二氧化碳的经压缩的气态物流。
[0035] 优选地,在水急冷步骤b)和压缩步骤c)之间或压缩步骤c)和碱处理步骤d)之 间实施用于脱除水不溶性含氧化合物的洗涤步骤(步骤f))。这种洗涤步骤f)已在上文描 述过。
[0036] 在步骤d)中,使步骤c)中获得的经压缩的贫水的气态物流、任选在从该物流中脱 除了水不溶性含氧化合物之后,在碱洗塔中经受碱洗处理,以从经压缩的气态物流中分离 掉二氧化碳或其它酸。用于脱除酸性气体的碱洗处理在本领域中是周知的。在这种处理 中,待处理的气态物流与碱溶液逆流接触,并且在最后一级与水流逆流接触,以获得经洗涤 的气态物流。
[0037] 用于酸性气脱除的碱处理的任何已知的工艺条件和塔构造可以合适地在按照本 发明的方法中应用。优选地,气态物流在串联的至少两级、更优选两或三级、最优选两级中 与碱溶液逆流接触。当为至少两级时,气态物流在每级中与具有碱浓度的碱溶液接触,其中 下一级的碱浓度高于所述下一级直接上一级中的碱浓度。因此,第二级中的碱溶液浓度高 于第一级中的碱溶液浓度。本文所称的第一级指针对待处理的气态物流的流动方向而言的 第一级。因此,第一级是最低级,即气态物流进入碱洗塔的级。
[0038] 碱溶液是适合于吸收酸性气的含水碱物流。这种碱溶液在本领域中是已知的。可 以使用任何合适的碱溶液,优选为碱金属氢氧化物如氢氧化钠或氢氧化钾的溶液。碱溶液 可以具有任何合适的碱浓度,优选为每升〇. 5-2. 5摩尔氢氧根离子(相当于按水的重量计 2-10wt%的氢氧化钠)。
[0039] 在两级碱洗的情况下,第一级中碱溶液的浓度优选为每升0. 5-1. 0摩尔氢氧根离 子(相当于2-4wt%的氢氧化钠);第二级中为每升1.25-2.5摩尔氢氧根离子(相当于 5-10wt %的氢氧化钠)。
[0040] 在最后一级,气态物流用水流逆流洗漆以从气态物流中脱除任何残余的喊。通常, 各个碱洗级和水洗级均在塔的单独的区内操作。在每一个区中,将液体萃取剂(碱溶液或 水流)提供至该区的顶部并从该区的底部排出。将气态物流提供至每一个区的底部并通过 顶部排出至下一个区或者后处理区(work-up section)。通常将新鲜碱溶液提供给最浓的 溶液区即碱洗的最终级。从一个区的底部排出的碱溶液部分循环至该区的顶部,和部分提 供至前一区的顶部,作为因二氧化碳和其它酸与碱的反应造成碱(如氢氧化钠)的损失的 补充。从第一区底部排出的碱溶液部分再循环至第一区的顶部,并且部分从碱洗塔作为废 碱排出。
[0041] 为了从气态物流中不仅脱除存在的碱而且脱除任何水溶性含氧化合物,在碱洗塔 的最后一级即水洗级处用基本不含水溶性含氧化合物的水流与气态物流逆流接触。因此获 得含碱和水溶性含氧化合物的废水流。从过程中将所述废水流排出。因此引导所述废水流 一次流
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