[發明專利]從烯烴物流中脫除O2、N2和二甲醚的方法

無效

• 申請號: 200910201672.8
• 申請日: 2009-10-13
• 公開（公告）號: CN102040439A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 胡春;謝在庫;楊為民;宗弘元;馬麗麗
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C07C7/00
• 分類號: C07C7/00;C07C7/04;C07C7/167;C07C11/04;C07C11/06;C08F110/02;C08F110/06
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 沈原

技術領域

本發明涉及一種從烯烴物流中脫除O₂、N₂和二甲醚的方法，尤其涉及一種從含氧化物制烯烴物流中脫除所含O₂、N₂和二甲醚的方法。

背景技術

低碳烯烴特別是乙烯、丙烯是化學工業中最重要的兩種基礎有機原料，是作為制備衍生物產品如低聚物和聚合物(如聚乙烯和聚丙烯)的原料所需要的。目前，乙烯、丙烯基本是通過石油路線而來。乙烯主要是通過石腦油蒸汽裂解生產，而丙烯則主要來源于乙烯聯產和催化裂化。

然而，甲醇等含氧化合物(Oxygenate)原料可以成為制造烯烴的石油原料的替代物，尤其是用于乙烯和丙烯的生產。通常，該烯烴是通過含氧化合物組分與分子篩催化劑接觸以便將含氧化合物催化轉化成烯烴。

例如，文獻US4499327公開了通過使用許多硅鋁磷酸鹽(SAPO)分子篩催化劑中的任何一種，從甲醇制造烯烴的方法。該方法是在300℃和500℃之間的溫度，在0.1大氣壓到100大氣壓之間的壓力，和在0.1和40小時-1之間的重時空速(WHSV)下進行。該方法對于制造乙烯和丙烯是高度選擇性的。

為了進一步加工烯烴，常常需要除去在反應產物中存在的所不希望有的副產物。例如，文獻US4474647公開了二甲醚的存在不利于低碳烯烴的聚合。文獻US?2004/0215043?A1公開了通過使用甲醇洗滌，從含有乙烯和丙烯的物流中萃取二甲醚的方法.在甲醇洗滌過程中大量乙烯和丙烯也被洗滌到甲醇溶液中，同時部分甲醇進入到烯烴物流。因此，需要從甲醇溶液回收乙烯和丙烯，并進一步處理烯烴物流，脫除其中夾帶的甲醇。目前各種已公開的采用甲醇溶液洗滌的工藝均較為復雜，而且甲醇在脫除微量含氧化合物的同時從烯烴物流中洗滌下較多的烯烴，造成烯烴損失。文獻CN1549801A公開了一種二甲醚從烯烴物流中的低壓分離方法，在低于1.38MPag的壓力下通過蒸餾將烯烴物流分離成第一餾分和第二餾分，其中第一餾分含有至少大部分的在烯烴物流中所存在的乙烯和丙烯，第二餾分含有至少大部分的在烯烴物流中所存在的二甲醚。這種方法先進行C₃和C₄間的切割，熱效率低，蒸餾塔塔釜溫度較高，塔釜及再沸器易發生烯烴聚合，導致設備操作周期較短。同時，低壓狀態下烯烴物流露點高，干燥劑用量大，干燥獲得的烯烴物流在深冷分離過程中易發生凍堵問題。

此外，由于MTO反應采用連續進行反應和再生的循環流化床反應器，在循環再生的過程中從再生系統來的催化劑不可避免地將用于燒焦再生空氣中的O₂和N₂帶入反應系統，進而進入反應產物中。反應產物中O₂和N₂的存在不利于烯烴分離流程的脫甲烷和碳二加氫反應。MTO反應產物甲烷含量較乙烯蒸汽裂解大幅降低，從而增大了脫甲烷塔頂的回流比，N₂的存在使脫甲烷塔塔頂物流的露點明顯降低，同樣工況條件下脫甲烷塔塔頂乙烯損失增大，為了保證脫甲烷塔的乙烯收率則需增加冷量消耗。反應產物中的O₂會使碳二加氫催化劑中毒失活，若進入烯烴產品中還會影響產品質量。然而目前已有文獻中未見考慮烯烴物流中O₂和N₂的影響。

因此，需要對含O₂、N₂和二甲醚的烯烴物流設置合理的分離流程，既要分離出聚合級的乙烯和丙烯產品、減少烯烴損失，又要具有較強的物料適應性和長期穩定的運轉周期，以滿足大型工業化應用的經濟性和操作性的要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是以往技術中MTO產物分離過程中，操作溫度高、烯烴易聚合、烯烴損失大，未考慮O₂的存在導致碳二加氫催化劑中毒和進入烯烴產品中影響產品質量，以及N₂的存在導致脫甲烷塔冷量消耗大的問題，提供一種新的從烯烴物流中脫除O₂、N₂和二甲醚的方法。該方法具有烯烴不易聚合、損失小，熱效率高，裝置操作周期長、穩定性好的特點。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種從烯烴物流中脫除O₂、N₂和二甲醚的方法，包括：

a)提供含有O₂、N₂、CH₄、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、二甲醚和C₄⁺烴的烯烴物流I；