[發(fā)明專利]在含氧物到烯烴工藝中污染排出物的催化劑顆粒的濕法洗滌和循環(huán)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580011204.4
• 申請(qǐng)日: 2005-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN1942558B
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·L·比約克隆德;J·Q·切
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 環(huán)球油品公司
• 主分類號(hào): C10G3/00
• 分類號(hào): C10G3/00;C07C1/20
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 林柏楠;張耀宏

本發(fā)明一般地涉及利用流化含氧物轉(zhuǎn)化區(qū)和含例如ELAPO分子篩的較貴催化劑，在含氧物到烯烴(OTO)工藝中保護(hù)催化劑的方法，以及在洗滌液中回收這些污染催化劑顆粒的濕法洗滌步驟的應(yīng)用。

生產(chǎn)用在眾多重要化學(xué)品生產(chǎn)中的輕烯烴原料是世界范圍內(nèi)石化工業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。輕烯烴包括乙烯、丙烯及其混合物。在當(dāng)今精煉中這些原料的主要來(lái)源是蒸汽裂化石油進(jìn)料。長(zhǎng)期以來(lái)，本領(lǐng)域在尋找一種提供輕烯烴原料所需的非石油原料源。現(xiàn)有技術(shù)關(guān)注將含氧物，例如甲醇催化轉(zhuǎn)化為所期望的輕烯烴產(chǎn)品的不同過(guò)程。對(duì)于生產(chǎn)這些所期望輕烯烴的路線，甲醇轉(zhuǎn)化技術(shù)受到主要關(guān)注。1982年5月遞交的US-A-4387263報(bào)道了一系列使用ZSM-5型催化劑體系的甲醇轉(zhuǎn)化技術(shù)實(shí)驗(yàn)，其中DME循環(huán)問(wèn)題是該公開技術(shù)的焦點(diǎn)。’263專利中所報(bào)道的乙烯和丙烯的高產(chǎn)率伴隨有高級(jí)脂族和芳族烴的大量形成。為限制這種重物質(zhì)的生成，’263專利的專利權(quán)人建議將轉(zhuǎn)化率限定為低于送入MTO轉(zhuǎn)化步驟中甲醇的80％，由此必需要回收和循環(huán)未反應(yīng)的甲醇和大量DME中間產(chǎn)物的裝置。’263專利教導(dǎo)了使用水溶劑的DME和甲醇洗滌步驟，以有效地高效率回收未反應(yīng)的甲醇和中間DME。

US-A-4587373教導(dǎo)了當(dāng)操作商用設(shè)備時(shí)需要高壓，以維持合理的設(shè)備大小和質(zhì)量流率，而這造成大量DME溶解在從主分離器排出的烴液汽中所回收的重質(zhì)烴油副產(chǎn)物中。’373專利還公開了將甲醇進(jìn)料轉(zhuǎn)到DME吸收區(qū)，以回收DME，由此減小洗滌區(qū)的尺寸。

US-A-5095163、US-A-5126308和US-A-5191141教導(dǎo)將非沸石型分子篩用作催化材料，以減少相對(duì)于ZSM-5型催化劑體系生成的不期望C4+烴產(chǎn)物的量。非沸石型分子篩一般包括金屬鋁磷酸鹽(ELAPO)，更具體地是硅鋁磷酸鹽分子篩(SAPO)。

US-B-6403854、US-A-6166282和US-A-5744680指出在OTO操作中使用流化反應(yīng)區(qū)和流化再生區(qū)，作為有效地高效率利用ELAPO或SAPO型催化劑體系的優(yōu)選商業(yè)方案。這種技術(shù)的應(yīng)用帶來(lái)了將流化催化劑顆粒高效率地從離開OTO轉(zhuǎn)化區(qū)的蒸汽組分中分離出的固-氣分離的大問(wèn)題。US-A-6166282示出了一組3個(gè)旋風(fēng)分離裝置，以從產(chǎn)物排出流中分離用過(guò)的OTO催化劑。這依然存在有關(guān)OTO或催化劑污染從流化轉(zhuǎn)化區(qū)排出的產(chǎn)物排出流的相當(dāng)大的問(wèn)題。

US-A-5744680公開了對(duì)冷卻的OTO轉(zhuǎn)化區(qū)排出流進(jìn)行濕法洗滌步驟，以從該排出流中移出含ELAPO分子篩的催化劑顆粒，但僅僅教導(dǎo)了從濕法洗滌步驟中排出含催化劑的底部料流，用于進(jìn)一步處理，但具體處理沒(méi)有明確。US-A-6121504利用濕法洗滌使OTO轉(zhuǎn)化區(qū)的排出流驟冷，并形成再循環(huán)到濕法洗滌料流中的底部料流，但漿流(drag?stream)進(jìn)入汽提區(qū)，以進(jìn)行熱回收。US-B-6403854舉例說(shuō)明了對(duì)從OTO轉(zhuǎn)化區(qū)回收的熱排出流進(jìn)行驟冷的過(guò)程，其中第一階段是移出產(chǎn)物排出流中夾帶的催化劑碎屑。US-B-6870072公開了催化劑顆粒污染產(chǎn)物排出流的問(wèn)題，并利用濕法洗滌區(qū)移出這些污染顆粒，但沒(méi)有使用回收和再利用這些催化劑顆粒的裝置。

OTO工藝的主要經(jīng)濟(jì)問(wèn)題是當(dāng)產(chǎn)物排出流含有大量污染催化劑顆粒時(shí)，為維持OTO轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中的催化劑存量，必須向OTO或流化轉(zhuǎn)化區(qū)中添加新鮮催化劑的量。這種催化劑顆粒污染排出物的問(wèn)題是由于ELAPO或SAPO分子篩的較高花費(fèi)。目前，含ELAPO催化劑體系的等價(jià)成本預(yù)期是沸石體系的5-40倍。本發(fā)明解決了減少來(lái)自流化OTO轉(zhuǎn)化區(qū)的催化劑顆粒損失問(wèn)題，以降低較昂貴催化劑的消耗，由此提高了OTO轉(zhuǎn)化工藝的經(jīng)濟(jì)性。

本發(fā)明期望并提供的對(duì)這種催化劑損失問(wèn)題的解決方案包括：應(yīng)用濕法洗滌的步驟，以回收幾乎所有污染產(chǎn)物排出流的催化劑顆粒，并將這些催化劑顆粒在洗滌液(例如水)中的漿料隨后循環(huán)，使所得漿料中含有的至少部分催化劑顆粒循環(huán)到OTO轉(zhuǎn)化區(qū)或相關(guān)的失活OTO催化劑再生區(qū)，由此恢復(fù)這些污染催化劑顆粒的催化活性，并減少加入新鮮催化劑以補(bǔ)充催化劑損失的需要。已發(fā)現(xiàn)這些污染排出物的催化劑顆粒的催化活性不僅在受到與將這些含在產(chǎn)物排出流中的較熱顆粒引入較冷濕法洗滌區(qū)(其通過(guò)將這些顆粒浸在一般含水的洗滌液中而捕獲這些顆粒)中有關(guān)的熱液沖擊中仍保持，而且在非必要的濃縮步驟之后將這些顆粒直接返回到較熱OTO轉(zhuǎn)化區(qū)或較熱的用過(guò)OTO催化劑再生區(qū)中也仍保持，無(wú)需任何的附加處理。相當(dāng)意外地，這些回收催化劑顆粒的催化活性在受到與引入濕法洗滌區(qū)中有關(guān)的熱液沖擊以及與返回到OTO轉(zhuǎn)化區(qū)或相關(guān)催化劑再生區(qū)中有關(guān)的熱沖擊仍保持。