具有重组分再循环的丙烯生产工艺的制作方法
【专利说明】具有重组分再循环的丙烯生产工艺
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年10月30号提交的美国专利申请N0.13/663，690的权益和优先权，其全文引入本文作为参考。
[0003]关于联邦政府资助的声明
[0004]研究或开发
[0005]不适用。
技术领域
[0006]本发明总体涉及丙烯的生产工艺。更具体地，本发明涉及包括C5+烯烃再循环的丙烯的生产工艺。
【背景技术】
[0007]本节介绍本领域中可能涉及或提及本文中所描述的和/或下文中请求保护的技术的某些方面的信息。此信息是便于更好地理解本文所公开的内容的背景。这是对“相关”技术的讨论。这种相关技术绝不意味着它也是“现有”技术。相关技术可能是也可能不是现有技术。这段讨论要从这个角度来理解，而不是承认其为现有技术。
[0008]可以通过线性丁烯(η-丁烯)与乙烯的复分解反应生产丙烯。此类工艺可产生通常用于汽油调合(即C5+烯烃汽油)的C5+烯烃。在给定的温度下，一种增加丙烯与C5+烯烃汽油的生产比率的方式是通过增加在反应器入口处乙烯与丁烯的比率。然而，这种增加需要增加乙烯再循环。
[0009]本发明涉及解决或至少减少上述问题中的一个或全部问题。
【发明内容】
[0010]本发明的各种实施例包括用于形成丙烯的工艺。这些工艺一般包括:在复分解催化剂的存在下，使包括η- 丁烯的复分解供给流与乙烯反应，经由复分解反应形成包括丙烯、乙烯、丁烯和C5+稀烃的复分解产物流；使丙烯与复分解产物流中的乙烯、丁烯和C5+烯烃分离；以及使C5+烯烃的至少一部分再循环到复分解反应中。
[0011]一个或多个实施例包括在前述段落所述的工艺，并进一步包括在复分解催化剂和异构化催化剂的存在下使复分解供给流与乙烯反应以形成复分解产物流。
[0012]一个或多个实施例包括前述任一段落所述的工艺，其中以一定速率将乙烯引入到复分解反应中，该速率足以使接触复分解催化剂的乙烯:C4+比率是0.3: 1-3: I。
[0013]一个或多个实施例包括前述任一段落所述的工艺，其中使至少5%的C5+稀烃再循环到复分解反应中。
[0014]一个或多个实施例包括前述任一段落所述的工艺，其中复分解催化剂包括过渡金属氧化物。
[0015]一个或多个实施例包括前述任一段落所述的工艺，其中复分解催化剂包括氧化钨。
[0016]一个或多个实施例包括前述任一段落所述的工艺，其中使至少95%的C5+稀烃再循环到复分解反应中。
[0017]一个或多个实施例包括一种形成丙烯的工艺，该工艺包括:在复分解催化剂的存在下，使包括η-丁烯的复分解供给流与乙烯发生反应，经由复分解反应形成包括丙烯、乙烯、丁烯和C5+烯烃的复分解产物流；从复分解产物流中分离丙烯的至少一部分，以形成顶流和包括丁烯和C5+稀烃的去丙烯化的底流；从复分解产物流或顶流中分离出乙烯的至少一部分以形成乙烯流；从顶流中回收丙烯；使乙烯流的至少一部分再循环到复分解反应中；从去丙烯化底流中分离出丁烯的至少一部分，以形成丁烯流和去丁烯化的底流；使丁烯流的至少一部分再循环到复分解反应中；以及使去丁烯化的底流的至少一部分、去丙烯化的底流的一部分或去丁烯化的底流的至少一部分和去丙烯化的底流的一部分再循环到复分解反应中。
[0018]一个或多个实施例包括前述段落所述的工艺并进一步包括:在复分解催化剂和异构化催化剂的存在下，使复分解供给流与乙烯反应，以形成复分解产物流。
[0019]一个或多个实施例包括前述任一段落所述的工艺，其中异构化催化剂包括氧化镁。
[0020]一个或多个实施例包括前述任一段落所述的工艺，其中以一定速率将乙烯引入到复分解反应中，该速率使接触复分解催化剂的乙烯:C4+比率是0.3: 1-3: I。
[0021]一个或多个实施例包括前述任一段落所述的工艺，其中使至少60%的丁烯流再循环到复分解反应器中。
[0022]一个或多个实施例包括前述任一段落所述的工艺，其中所述工艺展示出至少95%的流程效率。
[0023]一个或多个实施例包括前述任一段落所述的工艺，其中复分解催化剂包括过渡金属氧化物。
[0024]一个或多个实施例包括前述任一段落所述的工艺，其中复分解催化剂包括氧化钨。
[0025]一个或多个实施例包括前述任一段落所述的工艺，其中使5-90%的去丙烯化的底流再循环到复分解反应器中。
[0026]一个或多个实施例包括前述任一段落所述的工艺，其中使至少80%的丁烯流再循环到复分解反应器中。
[0027]—个或多个实施例包括前述任一段落所述的工艺，其中使至少95%的丁烯流再循环到复分解反应器中。
[0028]上述段落提出本发明公开的主题的简要概述，以提供对其一些方面的基本理解。该概述不是详尽的综述，也不旨在识别描述下述请求保护的主题的范围的关键或重要元素。其唯一目的是以简化形式给出一些概念，作为下文提出的更为详细的说明的前序。
【附图说明】
[0029]可通过参考下面的说明书并结合附图理解所请求保护的主题，附图中相同的附图标记表示相同的元件，其中:
[0030]图1示出一种用于生产丙烯的工艺的简化工艺流程图。
[0031]图2示出乙烯的消耗和丙烯的产生和在一个具体实施例中再循环的C5+烯烃汽油对C5+稀烃汽油的馏分。
[0032]图3示出在具体实施例中反应器吞吐量对流程效率。
[0033]虽然本发明容许各种修改和替代形式，但【附图说明】了本文以示例方式详细描述的具体实施例。然而，应当理解，本文对具体实施例的说明并不旨在将本发明局限于所公开的特定形式，而相反，意图将本发明所有修改、等同形式和替代形式包括在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内。
【具体实施方式】
[0034]现在将公开下文所请求保护的主题的示例性实施例。为了清楚起见，并非实际实施方式的所有特征都将在此说明书中描述。应当理解，在任何此类实际实施例的开发中，必须作出各种特定实施方式上的决定，以实现开发者的特定目标，例如遵守系统相关和商业相关的限制条件，而这些限制条件会随着实施方式的不同而变化。此外，应该理解，对于受益于本公开内容的本领域的普通技术人员而言，即使这样的开发工作复杂且耗时，仍将是常规任务。
[0035]在下面的说明书中，除非另有说明，否则本文中所述的所有化合物可以是取代或未取代的化合物，并且所列的化合物包括其衍生物。此外，下面可明确表述各种范围和/或数值限制。应该认识到，除非另有说明，否则端点都应该是可互换的。此外，任何范围都包括落入明确表述的范围或限制内的相同量级的迭代范围。
[0036]本文描述的实施例包括用于形成丙烯的工艺。这些工艺一般包括:在复分解催化剂的存在下，使包括η-丁烯的复分解供给流与乙烯反应，形成包括丙烯、乙烯、丁烯和C5+烯烃的复分解产物流；使乙烯、丁烯和C5+稀烃与丙烯分离，以及使C 5+稀烃的至少一部分再循环到复分解反应中。
[0037]在一个或多个具体实施例中，复分解供给流可通过以下步骤形成:使包括乙烯的第一供给流与二聚催化剂接触以形成包括η-丁烯的二聚产物流。如本文所用，术语“二聚”是指两个相同的分子实体反应以形成单个二聚物的化学反应。在本实施例中，相同的分子实体一般是乙烯，而二聚体一般是丁烯。
[0038]二聚催化剂可包括本领域已知的能够通过反应将乙烯转化为线性C4烯烃(即η-丁烯)的催化剂。例如，二聚催化剂可包括含有镍的均相催化剂化合物。已知许多含有镍的催化剂可以使乙烯二聚成丁烯(例如，美国专利证书4，528，415，美国专利证书3，513，218和美国专利证书3，452，115)。
[0039]或者，二聚催化剂可包括化学式RnAlX3_n的有机铝化合物，其中R选自诸如丁基、乙基和甲基的烧基，X选自诸如氣的齒素，并且η是，例如，O、I或2。
[0040]尽管可以任何类型的反应器进行二聚，但固定床反应器是具体的实施例。二聚可在温和条件下进行，例如，举例而言，温度是20°C -400°C，或25°C _150°C或30°C _55°C，且压力是 200psig_400psig，或 250psig_350psig 或 265psig_315psig。
[0041]进一步设想，视复分解供给流来源的性质而定，该复分解供给流可在用作复分解供给流之前先在丁烯分馏系统中经历分离(如下面将进一步详细描述的去丁烯装置)。
[0042]如上所述，本文描述的实施例包括:在复分解催化剂的存在下，使复分解供给流与乙烯反应以形成复分解产物流(即，复分解反应)。如本文所用，术语“复分解”指两种烯烃之间的平衡反应，其中每种烯烃的双键都打开，形成中间体反应物。这