专利名称：用于处理来自氧合物-到-烯烃的反应的催化剂的方法中的淬灭物流的中和的制作方法
用于处理来自氧合物-到-烯烃的反应的催化剂的方法中
的淬灭物流的中和
背景技术：
US 6,403,854， US 6,166,282和US 5，744，680指出了流化反应区 和流化再生区的使用作为对于在OTO操作中有力的和有效的使用 ELAPO或SAPO型催化剂的优选的商业解决方案。这一技术的使用又引 起了后续的固体-蒸气分离以4更有效的从离开OTO转化区的蒸气组分中分 离流化催化剂的颗粒的问题。US 6,166,282展示了一系列三个;^X分离装 置从产品流出物物流中分离失效的OTO催化剂。还存在着从流化转化区 中取出的产物流出物物流的OTO或催化剂污染的特别大的问题。US 6，403，854描述了 一种用于氧化转化方法的两步淬灭。第一步 淬灭除去催化剂细碎物。
0009]US 2004/0064006 Al 乂^开了一种使用再循环的淬灭物流除去催 化剂细碎物的方法。但是，其中教导的方法中，随着时间再循环的淬灭水 会变得越来越有酸性，导致暴露于再循环淬灭水的表面的破坏或者在任何 暴露于酸性再循环淬灭水的设备部分需要使用更昂贵的不锈钢冶金方法。 因此，期望一种改进方法，用于废弃和处理催化剂细碎物，其改善处理效 率而阻止在再循环的淬灭水中产生酸积累。
发明概述
0010本发明提供了 一种用于废弃和处理催化剂(包括催化剂颗粒和催 化剂细碎物，更特别为催化剂细碎物)的方法，其改善去除和废弃的效率而阻止方法中4吏用的淬灭水中产生酸积累。在本发明的一个实施方案中，有^威，例如胺，用于中和来自 单段淬灭塔的冷凝和积累在循环回流液体中的乙酸。使用胺的优点在于淬 灭塔中用于中和的分离段(如使用苛性物时那样)是不必要的。单段淬灭塔 的设计;I^L够的。在本发明的另一个实施方案中，苛性物例如NaOH用于中和淬灭塔中积累的酸。已经发现对这一目的有用的一个设计包括分成三个部分 或段的淬灭塔。在底段，产物流出物通过直接与循环回流水在盘上和圆环 状塔板接触完全减温。来自产物分离器的产物水添加到底部循环回流中以 便补充淬灭期间蒸发的水。底部循环回流洗涤来自反应器流出物蒸气的固 体，例如催化剂细碎物。流出物蒸气将包含将冷凝和积累在循环回流中的 乙酸。重质物料污染物通过物料脱除器底部清洗导入到底部循环回流。重 质反应副产物还会冷凝到循环回流中。这些重质污染物与催化剂细碎物一 起通过废水粘性物流除去。淬灭塔的顶段提供了反应器流出物蒸气的洗涤。洗涤和中和蒸 气与循环回流水在常规塔板上接触以便洗掉任何从中段夹带来的苛性物。
平Z 、、 、 ' - 、 、'优选的分子筛包括磷酸铝(ALPO)分子筛和磷酸硅铝(SAPO)分 子筛以及取代的，优选为金属取代的ALPO和SAPO分子筛，该分子筛包 括在一种分子筛组合物中具有两个或几个不同的晶体结构的相的共生材
料的分子筛。最优选的分子筛为SAPO-34。还可以使用其它那些本领域技 术人员已知的分子筛。根据一个实施方案，期望基本冷凝流出物物流中全部的水分。 根据这一实施方案，淬灭介质与流出物物流的重量比在3.5:1到5.5:1的范 围内，优选为4.0:1到5.0:1，更优选4.2:1到4.7:1。 i^固体洗涤装置的 淬灭介质的温度为小于90。C，优选为20。到70。C,更优选为20。到45。C， 最优选为35°C。由于催化剂细碎物的小颗粒尺寸，这种颗粒制备了稳定的，容 易运输、注射和*在再生器中的流体淤浆。根据一个实施方案，催化剂 细碎物小于40微米，优选小于20微米，更优选小于10微米。0039]淤浆中水分蒸发的冷却效应可以通过催化剂细碎物中含碳沉积 物的燃烧热补偿。在另一个实施方案中，将稀释物流加入到再生器中。某 些含有催化剂的物流需要比通过燃烧催化剂细碎物所产生的更多的热量 以蒸发稀释物流中的水分。这种物流的使用可以减少催化剂冷却器(即冷却 再生器中或离开再生器的催化剂的装置)的负载。第一阶段淬灭后，基于塔顶馏出物物流的总量，笫一阶段淬灭 装置的塔顶流出物流中水的量在1重量％到60重量％之间，优选为20重 量％到55重量％，更优选为30重量％到50重量％。来自第一阶段淬灭的 塔顶馏出物流的残余流出物物流如下所述引入第二阶段淬灭装置的入口。[0044第二阶段用于除去流出物物流的水分。第二阶段淬灭装置基本 淬灭了流出物物流中残留的水分。由于将大部分固体预先除去且流出物物 流基本不含固体，第二阶段淬灭装置的底部物流在底部物流的水中具有非 常少的催化剂细碎物。典型地，在将一种或几种氧合物转化为具有2或3个碳原子的 烯烃中，还形成和制备了少量的烃，优选为烯烃，特别优选为具有4个或 更多个碳原子的烯烃和其他副产物。包括在本发明回收系统中的有用于转 化包含在从反应器中移除的流出物物流中的产物和转化那些作为利用的 回收系统的结果的制备的产物的反应系统。从转化过程特别是MTO过程中除去的流出物物流，典型地具 有少量的具有4个或更多个碳原子的烃。基于来自MTO过程移除的流出 物物流的总重量，不包括水分，具有4个或更多个碳原子的烃的量为少于 30重量％，优选少于25重量％,更优选少于20重量％且最优选少于15 重量％。特别是在利用分子筛催化剂组合物将氧合物转化为烯烃的过程中， 得到的流出物物流典型地包括大部分的乙烯和/或丙烯和少量的四个碳或 更高碳数的产物和其他副产物，除了水。通过以上描述的方法中的任意一种，优选为转化方法，制备的 优选的轻质烯烃是高纯度的最初的烯烃产品，其含有Cx烯烃，其中x为2 到4的数，基于烯烃的总重量，其量为超过80重量％，优选超过90重量 %，更优选超过95重量％，且最优选不少于99重量％。在更充分完整组合的方法中，在一个实施方案中，所制备的烯 烃被引入一种或几种用于制备不同聚烯烃的聚合方法中。除了聚烯烃，由 上述方法中的任一种，特别是转化方法，更特别为GTO方法或MTO方 法回收的烯烃形成大量其他烯烃衍生的产物。这些包括但不限于醛，醇， 乙酸，线型a烯烃，乙酸乙烯酯，二氯乙烯和氯乙烯，乙苯，环氧乙烷， 异丙基苯、异丙醇，丙烯醛，烯丙基氯，环氧丙烷，丙烯酸，乙烯-丙烯橡 胶和丙烯腈，以及乙烯、丙烯或丁烯的三聚体或二聚体。
[0059本发明的前述说明意为说明本发明的 一个或几个实施方案而不 是限制本发明，尽管这里就公开的优点、特点和应用描述本发明，本发明 可以用于其他实例对本领域技术人员是显而易见的。可以在不背离本发明 的范围内进行其他改变和改进。
权利要求
1.一种用于氧合物到烯烃反应体系中的催化剂的分离和废弃方法，该方法包括以下步骤(a)在反应器中在具有含碳沉积物的分子筛催化剂的存在下将氧合物转化为烯烃；(b)将包含烯烃的流出物物流从反应器中取出，该流出物物流夹带了具有含碳沉积物的催化剂部分；(c)通过使流出物物流与中和液态淬灭介质接触从流出物物流中分离催化剂部分以制备含催化剂的物流；以及(d)在燃烧炉内燃烧含催化剂的物流中的催化剂部分中的含碳沉积物。
2. 权利要求1的方法，其中所述中和液态淬灭介质包含至少一种 含氮有机喊或至少一种苛性金属碱。
3. 权利要求2的方法，其中所述淬灭介质与所述催化剂在单段淬 灭塔中接触。
4. 权利要求2的方法，其中所述含氮有M在所述淬灭塔中分解。
5. 权利要求1的方法，其中所述淬灭塔包括a) 底段，其中产品流出物通过直接与7JC接触减温，其中所述水从所述产品 流出物中洗涤掉固体；b) 中段，将流出物蒸气从所述底段提升到其中，其中所述流出物蒸气与温 和的苛性溶液接触以中和并从所述流出物蒸气中除去有机酸，其中溶解的 固体通过使用粘性物流控制；以及c) 顶段，其中所述反应器流出物蒸气进一步通过水洗涤以从所述反应器流 出物中除去任何残留的苛性物。
6. 权利要求5的方法，其中将来自产物分离器的水加入到所述底 部第一段中的所述水中。
7. 权利要求5的方法，其中所述来自底段的洗涤的固体在催化剂细碎物分离段分离。
8. 权利要求5的方法，其中所述温和的苛性溶液包括温和的氢氧 化钠溶液。
9. 权利要求1的方法，其中所述淬灭介质与流出物物流在包含至 少两段的淬灭塔中接触，其中所述至少两段包括较低段和较高段。
10. 权利要求13的方法，其中所述反应器流出物在所述较高段中通 过稀释的苛性物循环回流物流中和。
全文摘要
本发明提供了一种用于氧合物-到-烯烃的反应体系中催化剂的分离和处理方法。在反应器中在具有含碳沉积物的催化剂的存在下氧合物转化为烯烃，然后将包含烯烃的流出物物流从反应器中除去。这种流出物物流夹带具有含碳沉积物的催化剂部分。通过使流出物物流与中和液态淬灭介质接触将催化剂从流出物物流中分离以制备含催化剂的物流。然后随着将催化剂细碎物除去以废弃，催化剂再循环到反应器中。
文档编号C07C7/00GK101563306SQ200780046714
公开日2009年10月21日 申请日期2007年12月3日 优先权日2006年12月18日
发明者J·T·科拉迪, L·W·米勒 申请人:环球油品公司