專利名稱：Oto方法與直接dme合成的聯(lián)合的制作方法
技術領域：
本文描述的方法和系統(tǒng)涉及二甲醚(DME)合成與氧合物向烯烴(OTO)轉化的聯(lián)
I=I O
背景技術：
烯烴可通過包括催化轉化或蒸汽裂化方法等各種方法從諸如石油或氧合物等烴 進料來制備。輕質烯烴如乙烯和/或丙烯是特別需要的烯烴產物，這是因為它們可用于生 產塑料和其它化合物。例如，乙烯可用于制備各種聚乙烯塑料和其它化學品，如聚氯乙烯、 環(huán)氧乙烷、乙苯和醇。丙烯可用于制備各種聚丙烯塑料和其它化學品，如丙烯腈和環(huán)氧丙焼。氧合物進料在生產烯烴中特別有吸引力，這是因為它們獲得自多種原料，包括煤、 天然氣、回收塑料、來自工業(yè)的各種碳廢物流，和來自農業(yè)的各種產品和副產品。DME是氧合 物進料的一個實例，可用在氧合物至烯烴轉化的工藝中。DME可通過若干方法合成。例如，DME可通過在含甲醇脫水催化劑的脫水單元中， 將甲醇脫水為DME和副產物水來制備，在此脫水單元中，甲醇流首先通過在含甲醇合成催 化劑的氣相反應器中將合成氣(即含氫氣和一氧化碳的合成氣流)轉化為甲醇來制備。作 為另一個實例，將合成氣轉化步驟和甲醇脫水步驟在包括漿態(tài)鼓泡塔反應器(SBCR)的單 個單元中合并，所述漿態(tài)鼓泡塔反應器包含具有甲醇合成官能度和甲醇脫水官能度的雙官 能催化劑。

發(fā)明內容
本文所述的方法和系統(tǒng)涉及DME合成與氧合物至烯烴轉化的聯(lián)合。更具體地，本 文所述的方法和系統(tǒng)涉及在將氧合物至烯烴轉化中利用來自DME合成的產物。一方面，一種在氧合物至烯烴轉化中利用來自DME合成的產物的方法，包括將DME 反應器排出物從DME反應器中移出，其中所述DME排出物包括DME、水和甲醇；在液氣分離 器中從所述DME反應器排出物中分離二氧化碳氣體，以制備脫氣排出物流；將所述脫氣排 出物流提供至DME塔，以制備DME進料和溶劑流，其中所述溶劑流包括甲醇和水；將所述 DME進料給料至氧合物至烯烴轉化反應器中，以制備含烯烴排出物，其中所述含烯烴排出物 進一步包括氧合物；和使至少一部分所述含烯烴排出物與所述溶劑流在溶劑接觸區(qū)接觸， 以制備含烯烴萃余物流和含氧合物萃取物。所述方法也可包括分離含烯烴排出物，以制備 含輕質烯烴餾分和含重質烯烴餾分，其中所述含輕質烯烴餾分包括乙烯，且所述含重質烯 烴餾分包括C4+烯烴。在此類實例中，在所述接觸步驟中的部分所述含烯烴排出物可為所 述含輕質烯烴餾分或所述含重質烯烴餾分。在一些實例中，至少一部分所述溶劑流可在第 一接觸區(qū)接觸所述含輕質烯烴餾分，且在第二接觸區(qū)接觸所述含重質烯烴餾分。另一方面，一種在氧合物至烯烴轉化中利用來自DME合成的產物的方法，包括將 DME反應器排出物從DME反應器中移出，其中所述DME排出物包括DME、水和甲醇；在液氣分離器中從所述DME反應器排出物中分離二氧化碳氣體，以制備脫氣排出物流；和將所述脫 氣排出物流給料至氧合物至烯烴轉化反應器中，以制備含烯烴排出物，其中所述含烯烴排 出物進一步包括氧合物。第三方面，一種在氧合物至烯烴轉化中利用來自DME合成的產物的系統(tǒng)，包括: DME反應器，所述DME反應器制備DME反應器排出物，其中所述DME排出物包括DME、水和甲 醇；液氣分離器，所述氣液反應器從所述DME反應器排出物中接收所述DME反應器排出物并 分離二氧化碳氣體，以制備脫氣排出物流；DME塔，所述DME塔接收所述脫氣排出物流并制 備DME進料和溶劑流，其中所述溶劑流包括甲醇和水；氧合物至烯烴轉化反應器，其中所述 氧合物至烯烴轉化反應器接收所述DME進料并制備含烯烴排出物，其中所述含烯烴排出物 進一步包括氧合物；和溶劑接觸區(qū)，所述溶劑接觸區(qū)使至少一部分所述含烯烴排出物與所 述溶劑流接觸，以制備含烯烴塔頂餾出物流和含氧合物萃取物。


選擇具體實例來說明和描述，且具體實例顯示在附圖中，構成申請文件的一部分。

了聯(lián)合的DME合成和OTO方法的簡易流程圖。
具體實施例方式

了將DME合成與氧合物向烯烴(OTO)轉化聯(lián)合的一個實例。如附圖所示， DME反應器100接收進料流98，并產生DME反應器排出物102。DME排出物包括DME、水和甲 醇。DME反應器排出物102可從DME反應器100中移出并被送至第一液氣分離器104。在 被送至第一液氣分離器104前，DME反應器排出物102可經歷其它處理，如在熱交換器中經 歷熱交換。第一液氣分離器104可優(yōu)選為二氧化碳(CO2)塔，且接收DME反應器排出物102 并將二氧化碳氣體從DME反應器排出物中分離，以制備脫氣排出物流106和二氧化碳(CO2) 流 108。脫氣排出物流106包括DME、水和甲醇?？蓪⒚摎馀懦鑫锪?06給料至氧合物至烯 烴轉化反應器118，以作為全部或部分氧合物進料流104?；蛘?，可將脫氣排出物流106提 供至第二液氣分離器110。第二液氣分離器110優(yōu)選為DME塔，所述DME塔接收脫氣排出物 流106并產生DME進料112和溶劑流116?？蓪ME進料112給料至氧合物至烯烴轉化反 應器118，以作為全部或部分氧合物進料流114。優(yōu)選地，溶劑流116基本上不含DME，且包 含至少相當一部分來自脫氣排出物流106的甲醇。氧合物至烯烴轉化反應器118可接收脫氣排出物流106或氧合物進料流114中 的DME進料112，且使氧合物進料流114與催化劑在反應條件下反應，以產生含烯烴排出物 120。氧合物進料流114可為液體、蒸氣或它們的組合。氧合物進料流114可為加熱的氧合 物進料，所述氧合物進料在被引入至氧合物至烯烴轉化反應器118前已經歷過加熱步驟， 如與反應器排出物流或其它工藝流的間接熱交換。例如，在被給料至氧合物至烯烴轉化反 應器118前，可將脫氣排出物流106或DME進料112加熱，且此加熱可發(fā)生在與含烯烴排出 物進行間接熱交換的熱交換器中。氧合物至烯烴轉化反應器118可為適用于OTO方法的任何催化反應器，包括如固 定床反應器、流化床反應器、混合反應器和提升管反應器。氧合物至烯烴轉化反應器118可包括單個區(qū)或多個區(qū)，且優(yōu)選包括含催化劑的反應區(qū)和分離區(qū)。氧合物至烯烴轉化反應器 118中所含的催化劑可為適用于OTO方法的任何催化劑，且優(yōu)選為分子篩。分子篩包括如 ΑΕΙ、AFT、APC, ATN、ATT、ATV, Affff、BIK、CAS、CHA, CHI、DAC, DDR、EDI、ERI、GOO、KFI、LEV、 LOV, LTA, MON、PAU、PHI、RHO, ROG, THO, AFO, AEL, EUO, HEU, FER, MEL、MFI、MTW、MTT, TON、 EMT、FAU、ANA、BEA、CFI、CLO、DON、GIS、LTL、MER、MOR、MWW 和 SOD，以及它們的替代形式。優(yōu) 選的分子篩催化劑包括沸石、鋁磷酸鹽(ALPO)分子篩和硅鋁磷酸鹽(SAPO)分子篩，以及它 們的替代形式。在氧合物至烯烴轉化反應器118中，使氧合物進料流114經歷適用于產生所需催 化轉換水平且產出含烯烴排出物120的反應條件。在一些實例中，反應溫度可為200°C至 7000C，優(yōu)選250°C至600°C，且更優(yōu)選300°C至500°C。反應壓力可為任何適合的壓力，包括 自生的壓力，且可優(yōu)選為從0. IkPa至5MPa，更優(yōu)選從5kPa至IMPa，且最優(yōu)選從20kPa至 500kPa。術語反應壓力是指進料的分壓，因為其涉及氧合物化合物和/或其混合物，且不包 括任何稀釋劑(如果存在的話)的分壓。氧合物轉化反應的WHSV是催化反應器102中另 一可改變的因子，所述WHSV是指在反應區(qū)的催化劑中單位重量分子篩每小時進入反應區(qū) 的總氧合物的重量。進入反應區(qū)的總氧合物包括氣相和液相的全部氧合物。雖然催化劑可 包含起惰性物、填料或粘結劑作用的其它材料，但是WHSV通常僅使用反應區(qū)內催化劑中分 子篩的重量計算。WHSV優(yōu)選足夠高，以在反應條件下以及反應器結構和設計內保持催化劑 為流化態(tài)。優(yōu)選地，WHSV可為從lhr—1至SOOOhr—1，更優(yōu)選從21^1至SOOOhr—1，且最優(yōu)選從 處！^至ISOOhr—1。氧合物轉化率可為任何適合的轉化率，且優(yōu)選保持足夠高以避免商業(yè)上 不能接受的進料循環(huán)水平。優(yōu)選地，氧合物轉化率可為從50%至100%，更優(yōu)選從95%至 100%。含烯烴排出物120可包括輕質烯烴、水和氧合物。例如，含烯烴排出物120可包括 二甲醚、乙烯、丙烯、C4至C6烯烴，以及少量的其它烴和氧合物。當從烯烴反應器118排出 時，含烯烴排出物120可為具有相對高溫度，如350°C至600°C (660 1110 0F )的蒸氣 產物流。含烯烴排出物120可從氧合物至烯烴轉化反應器118中移出，且可經歷進一步的 處理，以將含烯烴排出物120分離為各種產物流。例如，可將含烯烴排出物120分離，以產 生含輕質烯烴餾分和含重質烯烴餾分，其中含輕質烯烴餾分包括乙烯，且含重質烯烴餾分 包括C4+烯烴。如附圖所示，可將含烯烴排出物120送至驟冷單元122。在驟冷單元122中，通過 使含烯烴排出物120接觸驟冷介質，可將水和其它多余副產物從含烯烴排出物120中去除。 驟冷介質可為液體，且優(yōu)選為水。驟冷單元產生蒸氣產物餾分124，所述蒸氣產物餾分IM 可以包括輕質烯烴、二甲醚、甲烷、CO、CO2、乙烷和丙烷，以及在驟冷單元122中不冷凝的任 何水和未反應的氧合物進料流。驟冷單元也產生液體產物餾分126，所述液體產物餾分1 可包括水、未反應的氧合物進料、催化劑碎屑和氧合物轉化副產物，如重烴(通常定義為C5 或更高級的烴)?？蓪⒄魵猱a物餾分IM送至產生純輕質烯烴流130和塔底物流132的產物分離器 128?？蓪⒓冚p質烯烴流130送至輕質烯烴回收工藝，以用于進一步處理和產物分離。例 如，可將純輕質烯烴流130送至DME氣提區(qū)140。在被送至DME氣提區(qū)140前，純輕質烯烴 流130可經歷一個或多個壓縮階段或其它步驟。DME氣提區(qū)分離純輕質烯烴流130，以產生含輕質烯烴餾分136和含重質烯烴餾分142。含輕質烯烴餾分136包括輕質烯烴，如乙烯， 且含重質烯烴餾分142包括C4+烯烴。可將含輕質烯烴餾分136送至第一溶劑接觸區(qū)148，在此第一溶劑接觸區(qū)148中， 含輕質烯烴餾分136可接觸溶劑，以去除DME和其它氧合物。類似地，可將含重質烯烴餾分 142送至第二溶劑接觸區(qū)144，在此第二溶劑接觸區(qū)144中，含重質烯烴餾分142可接觸溶 劑。在溶劑接觸區(qū)中使用的一個適合的溶劑源為溶劑流116。可從上述DME合成方法 中回收的溶劑流116可包括甲醇和水。可將溶劑流116送至在氧合物向系統(tǒng)轉化反應器 118的下游的OTO回收序列中的單元。例如，通過在溶劑接觸區(qū)中使至少一部分含烯烴排出 物120接觸至少一部分溶劑流116以產生含烯烴塔頂餾出物流和含氧合物萃取物，在從含 烯烴排出物120或從含烯烴排出物120的分離部分回收氧合物中，可將溶劑流116用作溶 劑。為了提供最佳的溶劑性能水平，在溶劑流在溶劑接觸區(qū)中接觸含烯烴排出物前， 可將水加入溶劑流116或從溶劑流116去除。如果需要主要或基本上含甲醇的溶劑流，可 隨后將全部或基本上全部的水從溶劑流116中去除。例如，可利用液氣分離器，以在溶劑流 在溶劑接觸區(qū)中接觸含烯烴排出物前，將水從溶劑流中去除。溶劑接觸區(qū)可為液-液萃取區(qū)，蒸氣-液體萃取區(qū)或萃取蒸餾萃取區(qū)。如圖所示， 可將溶劑流116或其第一部分138提供至第二溶劑接觸區(qū)144?？蓪⑷軇┝?16或其第二 部分134提供至第一溶劑接觸區(qū)148。如上所述，可將含重質烯烴餾分142提供至第二溶劑 接觸區(qū)144。在此實例中，溶劑流116可在第二溶劑接觸區(qū)144中接觸含重質烯烴餾分142， 以產生第一含烯烴萃余物流152和第一含氧合物萃取物146。在上述另一實例中，可將含輕 質烯烴餾分136提供至第一溶劑接觸區(qū)148中。在此實例中，溶劑流116可接觸含輕質烯 烴餾分136，以產生第二含烯烴萃余物流152和第二含氧合物萃取物150?？蓪⒌谝缓鹾?物萃取物146或第二含氧合物萃取物150或兩者送至氧合物至烯烴轉化反應器118中。從前述可知，雖然本文以描述了具體實例以用于說明，但在不脫離此公開精神或 范圍下可進行各種修改。因此，前述說明被認為是說明性的而非限制性的，且隨后的權利要 求，包括其等價形式，意在具體指出和明確所要求保護的主題。
權利要求
1.一種在氧合物至烯烴轉化中利用來自DME合成的產物的方法，所述方法包括以下步驟將DME反應器排出物從DME反應器中移出，其中所述DME排出物包括DME、水和甲醇； 在液氣分離器中從所述DME反應器排出物中分離二氧化碳氣體，以制備脫氣排出物流；將所述脫氣排出物流提供至DME塔，以制備DME進料和溶劑流，其中所述溶劑流包括甲 醇和水；將所述DME進料給料至氧合物至烯烴轉化反應器中，以制備含烯烴排出物，其中所述 含烯烴排出物進一步包括氧合物；和使至少一部分所述含烯烴排出物與所述溶劑流在溶劑接觸區(qū)接觸，以制備含烯烴萃余 物流和含氧合物萃取物。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述溶劑接觸區(qū)可為液-液萃取區(qū)，蒸氣-液體萃取 區(qū)或萃取蒸餾萃取區(qū)。
3.如權利要求1所述的方法，其中將所述含氧合物萃取物送至所述氧合物至烯烴轉化 反應器。
4.如權利要求1所述的方法，進一步包括在所述接觸步驟前，將水加入所述溶劑流中， 或將水從所述溶劑流中去除。
5.如權利要求1所述的方法，進一步包括分離所述含烯烴排出物，以制備含輕質烯烴 餾分和含重質烯烴餾分，其中所述含輕質烯烴餾分包括乙烯，且所述含重質烯烴餾分包括 C4+火布^So
6.如權利要求5所述的方法，其中在所述接觸步驟中的部分所述含烯烴排出物為所述 含輕質烯烴餾分或所述含重質烯烴餾分。
7.如權利要求1所述的方法，進一步包括在所述給料步驟前加熱所述DME進料。
8.如權利要求7所述的方法，其中所述加熱步驟通過與所述含烯烴排出物的間接熱交 換在熱交換器中發(fā)生。
9.一種在氧合物至烯烴轉化中利用來自DME合成的產物的方法，所述方法包括以下步驟將DME反應器排出物從DME反應器中移出，其中所述DME排出物包括DME、水和甲醇； 在液氣分離器中從所述DME反應器排出物中分離二氧化碳氣體，以制備脫氣排出物 流；和將所述脫氣排出物流給料至氧合物至烯烴轉化反應器中，以制備含烯烴排出物，其中 所述含烯烴排出物進一步包括氧合物。
10.如權利要求9所述的方法，進一步在所述給料步驟前，通過與所述含烯烴排出物的 間接熱交換，在熱交換器中加熱所述脫氣排出物流。
全文摘要
本發(fā)明提供了在氧合物至烯烴轉化中利用來自DME合成的產物的方法和系統(tǒng)，包括將DME反應器排出物從DME反應器中移出，其中所述DME排出物包括DME、水和甲醇；在液氣分離器中從所述DME反應器排出物中分離二氧化碳氣體，以制備脫氣排出物流。所述方法和系統(tǒng)可包括將所述脫氣排出物流給料至氧合物至烯烴轉化反應器中，以制備含烯烴排出物，其中所述含烯烴排出物進一步包括氧合物。
文檔編號C07C1/20GK102099314SQ200980125316
公開日2011年6月15日 申請日期2009年5月12日 優(yōu)先權日2008年6月30日
發(fā)明者A·G·博薩諾 申請人:環(huán)球油品公司