用于從含氧化合物生產(chǎn)烯烴的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種用于從含氧化合物生產(chǎn)締控的設(shè)備。所述設(shè)備用于實(shí)施從含 氧化合物生產(chǎn)締控的方法，所述方法包括W下步驟：（i)將至少一種含氧化合物非均相催化 轉(zhuǎn)化為含有C2締控、C3締控、C4締控、C5/6控化合物和C7+控化合物的產(chǎn)物料流，和（ii)分離由 至少95重量％的丙締組成的C3料流。此外，本實(shí)用新型還包括所述從含氧化合物生產(chǎn)締控 的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 下締是一組具有共同經(jīng)驗(yàn)式C邊8的四種同分異構(gòu)體的控，其具有C-C雙鍵且因此屬 于締控。由于C-C雙鍵，它們是用于化學(xué)合成的重要起始物質(zhì)，且是生產(chǎn)例如下醇、下酬、1， 3-下二締W及塑料如下基橡膠所需要的。下締還是甲基叔下基酸(MTBE)合成中的離析物， 所述甲基叔下基酸是最重要的工業(yè)用酸中的一種。
[0003] 到目前為止，大多數(shù)C4締控是通過石油裂解來生產(chǎn)的，其中長鏈控被裂解為短鏈 控。在裂解期間，除C4締控外，還獲得丙締、乙締和芳族控。然而在裂解過程中，不能獨(dú)立于 其它產(chǎn)物增加C4締控的產(chǎn)率。另外，C2或C3締控因其較高的市場價(jià)格而在裂解過程中通常是 優(yōu)選的。然而，當(dāng)例如通過改變典型裂解過程中的工藝條件而使乙締產(chǎn)率最大化時(shí)，C4締控 產(chǎn)率相應(yīng)地降低。
[0004] 因此為了滿足下締的世界范圍的需求，有必要采取其它生產(chǎn)方法。運(yùn)種生產(chǎn)方法 是所謂的MTP方法，其中通過在沸石催化劑上的催化轉(zhuǎn)化從甲醇(MeOH)生產(chǎn)締控。如已經(jīng)由 名稱甲醇-至-丙締(MTP)方法所表明的，運(yùn)一生產(chǎn)過程的中屯、在于丙締的回收，但通過改變 工藝條件，可W影響獲得的產(chǎn)物的選擇性，且因此也可很好地將產(chǎn)物譜系（product spectr皿)移向下締。
[000引 MTP方法的基本原理例如在DE 10 2005 048 931 Al中進(jìn)行了描述，其中從含有蒸 汽和含氧化合物如甲醇和/或二甲酸的離析物混合物生產(chǎn)締控。通過在至少一個(gè)反應(yīng)器中 的非均相催化反應(yīng)，將離析物混合物轉(zhuǎn)化為包含低分子締控和汽油控的反應(yīng)混合物。通過 合適的分離理念，高級(jí)締控，尤其是Cs+饋分，能夠作為循環(huán)料流被至少部分地再循環(huán)至反應(yīng) 器中或大部分被轉(zhuǎn)化為丙締，由此增加丙締的產(chǎn)率。
[0006] MTP方法通常具有約65% (摩爾C)的丙締產(chǎn)率。先前的MTP方法具有的共同之處在 于，通過增加丙締產(chǎn)率，所述方法的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)會(huì)提高。例如DE 10 027 159 Al公開了具有兩 個(gè)軸向反應(yīng)器(shaft reactor)的MTP方法。為此，在首先的非均相催化工藝步驟中將甲醇 蒸氣轉(zhuǎn)化為二甲酸。隨后將該二甲酸分為兩部分料流并供應(yīng)至第一和第二軸向反應(yīng)器，其 中在沸石催化劑上生產(chǎn)含丙締的產(chǎn)物混合物。也將第一軸向反應(yīng)器的產(chǎn)物料流引入第二軸 向反應(yīng)器中。由此實(shí)現(xiàn)高達(dá)50體積％的相當(dāng)高的丙締量。同時(shí)，所述方法在經(jīng)濟(jì)方面是非常 有利的，是因?yàn)橛上喈?dāng)便宜的軸向反應(yīng)器替代了昂貴的管式反應(yīng)器。
[0007] DE 10 2006 026 103 Al描述了用于實(shí)現(xiàn)MTP方法的另一種類型的反應(yīng)器。將氣態(tài) 的含氧化合物與蒸汽一起在包含若干塔板的密閉反應(yīng)器中于400°C~470°C下轉(zhuǎn)化為締控。 單個(gè)的塔板填充有固定催化劑床。各個(gè)塔板單獨(dú)地配備有水和二甲酸和/或通過若干噴嘴 管噴灑的含有甲醇的液相。因此，對(duì)于具有運(yùn)一轉(zhuǎn)化程度的料流，可W在各個(gè)塔板中設(shè)定最 佳運(yùn)行條件。
[000引DE 10 2009 031 636最終描述了用于生產(chǎn)需要的含氧化合物、特別是甲醇和二甲 酸的方法，其被設(shè)計(jì)為使得可W在甲醇純化和二甲酸生產(chǎn)之間靈活切換。
[0009] 所有先前已知的MTP方法的共同之處在于，它們?cè)诒喌漠a(chǎn)率方面進(jìn)行了優(yōu)化。另 一方面，C4締控僅作為副產(chǎn)物獲得且迄今尚未是工序的中屯、。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010] 因此，本實(shí)用新型的目的為提供用于生產(chǎn)C4締控的設(shè)備W及方法。
[0011] 根據(jù)本實(shí)用新型，通過一種用于從含氧化合物生產(chǎn)締控的設(shè)備實(shí)現(xiàn)了該目的，所 述設(shè)備包含至少一個(gè)用于將至少一種含氧化合物非均相催化轉(zhuǎn)化為含有C2締控、C3締控、C4 締控、C5/6控化合物和C7+控化合物的產(chǎn)物料流的反應(yīng)器，W及用于分離由至少95重量％的〔3 締控組成的丙締料流的分離裝置，其特征在于至少一個(gè)回流管，通過所述回流管將至少50 重量％的所述丙締料流再循環(huán)到所述至少一個(gè)反應(yīng)器中。
[0012] 用于從含氧化合物生產(chǎn)締控的方法大體上包括W下步驟：
[0013] (i)將至少一種含氧化合物非均相催化轉(zhuǎn)化為含有C2締控、C3締控、C4締控、C2~C4 鏈燒控、C5/6控化合物和Cs+控化合物的產(chǎn)物料流，和
[0014] (i i)分離由至少95重量％的丙締組成的C3料流。
[0015] 根據(jù)本實(shí)用新型，通過W至少10重量％，優(yōu)選至少25重量％，特別優(yōu)選至少50重 量％將該C3料流再循環(huán)到非均相催化轉(zhuǎn)化中，可增加 C4締控的產(chǎn)率。
[0016] 盡管預(yù)先已經(jīng)徹底提取了丙締并且將進(jìn)入非均相催化轉(zhuǎn)化的所有再循環(huán)設(shè)計(jì)為 使丙締產(chǎn)率最大化的效果，但現(xiàn)在可W謹(jǐn)慎地接受丙締產(chǎn)率的降低。出人意料地，運(yùn)一再循 環(huán)實(shí)際導(dǎo)致了高級(jí)締控特別是C4締控的更高比率，運(yùn)僅可由鏈加長反應(yīng)來解釋。目前，僅將 C4+饋分再循環(huán)到反應(yīng)器中，W便通過再次經(jīng)過一種裂解工藝中的非均相催化轉(zhuǎn)化來縮短 它們的鏈長度。
[0017] 特別是在將丙締料流全部即100重量％再循環(huán)到非均相催化轉(zhuǎn)化中的情況下，可 W增加 C4締控的產(chǎn)率。沒有丙締可作為有價(jià)值的產(chǎn)物從設(shè)備中提取在此是可滿意地接受 的。雖然如此，所述方法由于C4締控的產(chǎn)率增加仍是經(jīng)濟(jì)的。
[0018] 然而，C3料流部分地或完全地再循環(huán)和C4料流較低地或不進(jìn)行再循環(huán)的不利之處 在于，因?yàn)樵诜磻?yīng)條件下丙締的轉(zhuǎn)化是放熱的，而下締的轉(zhuǎn)化是吸熱進(jìn)行的，所W反應(yīng)器中 的放熱增加。此外，在C4料流中含有的鏈燒控(下燒)用作吸熱材料化eat sink)且?guī)椭拗?反應(yīng)器中溫度的升高。
[0019] 然而，對(duì)于最佳的反應(yīng)條件，由于在太低的溫度下形成較少的締控且在太高的溫 度下催化劑將會(huì)太快失活，所W獲得窄的溫度窗口。為此，為了最大的締控產(chǎn)率，也應(yīng)使MTP 反應(yīng)器中溫度的升高最小化。
[0020] 相應(yīng)地，在新的反應(yīng)條件下也必須確保反應(yīng)器中絕熱溫度的增加仍是小的。
[0021] 發(fā)現(xiàn)至少還將C5/6控化合物和/或C7控化合物的一部分（目前其為MTP汽油產(chǎn)物的 一部分)再循環(huán)到非均相催化轉(zhuǎn)化中是有利的，是因?yàn)樗鼈冊(cè)谄渲斜晦D(zhuǎn)化為具有較短碳鏈 的化合物，優(yōu)選具有二至四個(gè)碳原子的化合物。因?yàn)檫\(yùn)些反應(yīng)是強(qiáng)烈吸熱的，所W運(yùn)一額外 的再循環(huán)導(dǎo)致絕熱溫度增加的有利降低。
[0022] 通過在從產(chǎn)物混合物的剩余高分子饋分中分離C7控的合適條件，可在該新再循環(huán) 中使有益的C7締控和環(huán)狀飽和控(也稱為C7環(huán)燒)的量最大化。
[0023] 同時(shí)，可W使甲苯(C7芳族控)的量最小化，運(yùn)在再循環(huán)到MTP過程中時(shí)將會(huì)導(dǎo)致更 快的焦化且因此導(dǎo)致催化活性降低，并且由于與甲醇的不期望的反應(yīng)（甲苯+甲醇^二甲 苯)而將會(huì)導(dǎo)致甲醇的消耗，運(yùn)將會(huì)降低設(shè)備的可能的締控產(chǎn)率。
[0024] 發(fā)現(xiàn)當(dāng)運(yùn)些具有五、六和/或屯個(gè)碳原子的鏈的控化合物含有含5重量％，優(yōu)選< 2 重量％，特別優(yōu)選^ 1重量％量的芳族化合物時(shí)是特別有利的。
[0025] 此處C7締控和環(huán)燒從甲苯和更高分子控中的分離可W通過本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 已知的分離方法進(jìn)行，其中發(fā)現(xiàn)精饋塔是特別合適的。使用精饋塔具有如下特別的優(yōu)點(diǎn):在 處理的工藝方案的運(yùn)一點(diǎn)處，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的MTP方法已經(jīng)具有運(yùn)種塔，其任務(wù)為至少部分 地將在頂部的Cs-控與在底部的Cs+控分離。W相對(duì)少的努力可W將運(yùn)一現(xiàn)有的塔轉(zhuǎn)換至新 的分離任務(wù)，運(yùn)在現(xiàn)有設(shè)備中節(jié)約了成本和時(shí)間。
[0026] 此外，通過選擇性地再循環(huán)作為吸熱材料的成分可進(jìn)一步降低反應(yīng)器中的絕熱溫 度增加。根據(jù)本實(shí)用新型，C4料流的部分再循環(huán)對(duì)于運(yùn)一目的是有用的。其中含有的下燒在 反應(yīng)條件下是惰性的，但由于它們的熱容量而將會(huì)有利地降低反應(yīng)器中的溫度增加。
[0027] 下燒從C4料流中的分離是特別有利的，由此使有價(jià)值的產(chǎn)物下締不進(jìn)行再循環(huán)。 大量的下燒存在于C4料流中，并且無論如何將會(huì)必須在合適的點(diǎn)處從C4料流中分離。下燒和 下締的分離可W通過本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的分離方法進(jìn)行，其中在本情況下通過膜分 離是特別有用的。一方面，在分離段的過程中在10己W上的高壓下獲得用于分離的C4料流， 使得對(duì)膜的性能有利的在滲余物與滲透側(cè)之間的壓力差已經(jīng)存在且將不必首先通過另外 的累或壓縮機(jī)產(chǎn)生。另一方面，膜通常更容易使用，W便實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間的粗分離。尤其是對(duì)于 在根據(jù)本實(shí)用新型的方法中應(yīng)用的情況，在下燒與下締之間的運(yùn)一粗分離不表示缺點(diǎn)，是 因?yàn)橄聼h(huán)中的下締殘余物大部分在MTP反應(yīng)器中的被轉(zhuǎn)化為締控，即沒有損失。在下締 產(chǎn)物中的下燒殘余物在該點(diǎn)處將不會(huì)進(jìn)行干擾，是因?yàn)樵诜蛛x段的進(jìn)一步過程中還要對(duì)下 締進(jìn)行處理。
[002引基于總的料流C4,再循環(huán)的C4料流的量應(yīng)為。0重量％，優(yōu)選。5重量％，特別優(yōu) 選1.4重量％~10.8重量％