专利名称：甲醇制烯烃的原料的净化的制作方法
技术领域：
本发明领域为将甲醇转化为烯烃的方法。尤其是使用易受原料中的杂质影响而去 活化的催化剂的将甲醇转化为烯烃的方法。
背景技术：
传统的制备烯烃的方法是裂化石油原料得到烯烃。这种裂化石油原料是经由催化 裂化、蒸汽裂化方法或这两种方法的某些结合进行。制备的烯烃通常是轻质烯烃，如乙烯和 丙烯。乙烯和丙烯的轻质烯烃具有广阔的市场。由于来自原油的石油原料面临价格上涨，为 乙烯和丙烯提供其它来源是有利的。众所周知，烯烃可由含氧物制备。最常见的含氧物至 烯烃的转化是由甲醇制轻质烯烃，其中甲醇可由其它来源制备，包括生物质(biomass)和 天然气。将含氧物转化为烯烃的方法是一种重要的方法，它用于利用含氧物如甲醇，并将 其转化为较高价值的产品如用于塑料的单体，如乙烯和丙烯。这种使含氧物转化为烯烃的 方法是催化过程，并且催化剂通常是分子筛催化剂。在众多分子筛当中，ZSM-型分子筛可 用于该催化过程，但更具体而言，已经发现硅-磷酸铝(SAPO)分子筛在此过程中效果好。SAPO的合成是通过形成含有硅、铝、磷的来源与有机模版混合的混合物，然后在反 应条件下使分子筛结晶。很多因素影响该分子筛的形态，包括不同组分的相对量、混合顺 序、反应条件，例如温度和压力以及有机模板的选择。但是，甲醇制烯烃(MTO)催化剂昂贵而易于去活化。在MTO过程中保护MTO催化 剂对于实现可行的工业化生产过程很重要。一种对于MTO催化剂特别有力的毒物是NaOH。
发明内容
在甲醇制烯烃的过程中，制备含氢氧化钠(NaOH)的含氧物原料流。此原料流通过 闪蒸槽以除去原料流中的一部分水。此方法使得太多的NaOH得以通入烯烃转化反应器，并 且可以钝化烯烃转化反应器中的催化剂。本发明包括将含氧物通入原料分馏塔，从而产生 塔顶含氧物原料流通入烯烃转化反应器。此含氧物原料流中NaOH含量降低，从而使得烯烃 转化催化剂有较长寿命。此原料分馏塔在精馏段有至少三块塔板来除去NaOH。在一个实施 方案中，此原料分馏塔在汽提段包括至少六块塔板来减少塔底料流中的甲醇。本发明的其他目标、优势和应用对于本领域的技术人员来说从如下的详述和附图 中显而易见。附图简述
图1为本发明的简图。
具体实施例方式甲醇制烯烃的方法(MTO)是一种重要的方法，其应用昂贵的催化剂来将含氧物转 化为更有价值的烯烃。此催化剂易于被污染物如原料中的金属钝化。原料中含有的金属包括氢氧化钠(NaOH)形式的钠。在不损失甲醇的情况下除去污染物很重要。现有的除去污 染物的方法使用原料汽化槽。原料被汽化剩下金属，但是此系统仍然允许NaOH进入反应器 并钝化催化剂。现有的将原料流通入MTO反应器的甲醇制烯烃方法是将原料流通入原料汽化槽， 并且可以包括含氧物汽提塔。然后塔顶料流被通入到MTO反应器。此方法使得氢氧化钠 (NaOH)通入MTO反应器。钠钝化该MTO催化剂，导致循环时间较短并且需要较频繁地再生 和置换该MTO催化剂。本发明提供了新的从含氧物转化反应器的原料中除去催化剂污染物的方法。该含 氧物原料流的主要组分是甲醇，并且该含氧物转化反应器通常被称为MTO反应器。此方法， 如图所示，包括将含氧物原料流10通入原料分馏塔20，从而产生塔顶含氧物反应器原料流 30和原料分馏塔底料流40。将该含氧物反应器原料流30通入MTO反应器来将含氧物转化 为烯烃。然后将该塔底料流40通入包含任何碱污染物和特别是氢氧化钠的骤冷塔。然后 此苛性物可被用于中和来自反应器的乙酸。在一个实施方案中，此方法进一步包括将原料流通入含氧物汽提塔，从而产生中 间含氧物原料流。该含氧物汽提塔是为了降低含氧物原料流中的水含量，从而减少下游单 元的能量需要。然后将该中间含氧物原料流通入原料分馏塔20。此方法可进一步包括将原料分馏塔底料流送入侧汽提塔。此侧汽提塔产生侧汽提 塔塔顶料流和侧汽提塔塔底料流。此方法可进一步包括将该侧汽提塔塔顶馏出物作为蒸汽 原料流在含氧物原料流进入原料分馏塔的入口下方的进料位置送回到原料分馏塔。侧汽提 塔塔底料流被送入骤冷塔。侧汽提塔塔底料流可被用于中和含氧物转化反应器产生的乙酸。原料分馏塔和侧汽提塔有三个目的。第一是为了除去钠离子，尤其是氢氧化钠形 式的钠离子，第二个目的是为了限制塔底料流中的含氧物，和第三个目的是最小化能量使用。主要含氧物是甲醇，并且在分馏塔中的分离被由水、甲醇和二甲基-醚(DME)原料 流形成的共沸物复杂化。原料分馏塔是制备进料到MTO反应器的原料的主塔。此塔被设计成最小化塔板数 来降低塔高，其设计有回流流来达到1. 5升/分每厘米(1GPM/英寸)的堰长。在含氧物原 料进口上方需要有3块或更多的塔板来除去NaOH，并且在原料进口下方需要有至少3至6 块塔板来减少原料分馏塔底料流中的甲醇浓度。此原料分馏塔底料流可送入侧汽提塔来进 一步回收原料分馏塔底料流中的甲醇。侧汽提塔比原料分馏塔小，并且由于到侧汽提塔的 原料比到原料分馏塔的原料小很多，因此可以在较高的回流/原料比和较高的重沸器负荷 /进料率下操作。因此，有了侧汽提塔，资本和操作成本都降低了。本发明的方法是要除去MTO原料流中的钠污染物，同时最小化能量使用。此方法 包括将甲醇料流送入原料汽化塔来除去水，产生甲醇原料流和废水流。此废水流可被送入 骤冷塔。该甲醇原料流10被送入原料分馏塔20，其中分馏塔20的精馏段包括至少三块塔 板。原料分馏塔20产生塔顶甲醇反应器原料流30，和原料分馏塔底料流40。原料分馏塔 底料流40的一部分被送入侧汽提塔，而其余塔底料流被送入骤冷塔。由于较小流量和较小 塔，侧汽提塔可以在较高的回流/原料比和较高的重沸器负荷/进料比下操作。该侧汽提
4塔进一步从分馏塔塔底料流中回收甲醇。该侧汽提塔产生侧汽提塔塔顶料流和侧汽提塔塔 底料流。将此侧汽提塔塔顶料流在分馏塔20的汽提段下方的入口点送回到原料分馏塔20。 该侧汽提塔塔底料流被送入骤冷塔。此塔底料流含有NaOH，其可被用于中和MTO反应器产 生的乙酸废料。 由于本发明以目前认为的优选实施方案来描述，应理解本发明并不局限于该公开 实施方案，但是其旨在覆盖包含于附加的权利要求书中的各种修改和等效的排列。
权利要求
1.一种净化由含氧物转化为烯烃的原料的方法，其包括将该含氧物原料流送入原料分馏塔中，从而产生塔顶含氧物反应器原料流和包含氢氧 化钠的原料分馏塔底料流；以及将该含氧物反应器原料流送入由含氧物转化为烯烃的转化反应器中。
2.权利要求1所述的方法，其中该含氧物是甲醇。
3.权利要求1所述的方法，其进一步包括在将该含氧物原料流送入原料分馏塔之前， 将该原料流送入含氧物汽提塔，从而产生水含量降低了的含氧物原料流。
4.权利要求1所述的方法，其进一步包括将原料分馏塔底料流送入骤冷塔。
5.权利要求1所述的方法，其进一步包括将原料分馏塔底料流送入侧汽提塔，从而产 生侧汽提塔塔顶料流和侧汽提塔塔底料流。
6.权利要求4所述的方法，其中侧汽提塔塔底料流被用于中和含氧物反应器产生的乙酸。
7.权利要求6所述的方法，其进一步包括将侧汽提塔塔顶料流送入原料分馏塔中。
8.权利要求6所述的方法，其进一步包括将侧汽提塔塔底料流送入骤冷塔。
9.权利要求6所述的方法，其中侧汽提塔塔底料流被用于中和含氧物转化反应器产生 的乙酸。
全文摘要
本发明提出了提高供应到含氧物转化为烯烃的转化反应器中的含氧物原料流的质量的方法。本方法包括将该原料流送入具有足够塔板数的分馏塔中来除去氢氧化钠形式的钠。而且该分馏塔的尺寸也设计成具有足够的塔板数来使与除去的氢氧化钠一起流走的含氧物的量最小化。
文档编号C07C1/20GK102093154SQ201010593538
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月13日 优先权日2009年12月14日
发明者J·A·蒙塔尔巴诺 申请人:环球油品公司