[發明專利]用于減少MTO轉化中的含氧化合物再循環的方法

在審

• 申請號: 201980052652.0
• 申請日: 2019-08-12
• 公開（公告）號: CN112533888A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 約翰·J·塞內塔
• 申請（專利權）人: 環球油品有限責任公司
• 主分類號: C07C1/20
• 分類號: C07C1/20;C07C1/207;B01D3/14
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;臧建明

本發明公開了用于減少MTO反應區的重質含氧化合物再循環的方法和裝置。在從MTO反應流出物中分離產物和水之后，將富含含氧化合物的料流傳遞至轉化區，在轉化區中富含含氧化合物的料流中的甲醇轉化為DME。富含DME的料流與重質含氧化合物分離并再循環回MTO反應區。轉化區可包括反應性蒸餾塔，或者轉化區可包括反應容器和單獨的分離容器。

技術領域

本發明整體涉及用于將甲醇轉化為烯烴的方法，并且更具體地涉及減少再循環至甲醇-烯烴反應器的副產物的方法。

背景技術

塑料和橡膠的使用很廣泛。這些塑料和橡膠的制備是由通常由石油制備的單體的聚合而成的。單體通過較大分子分解為可被改性的較小分子而生成。然后使單體反應以生成包含單體鏈的較大分子。這些單體的一個重要示例是輕質烯烴，包括乙烯和丙烯，它們代表了石油化工行業中全球需求的大部分。輕質烯烴以及其它單體經由聚合、低聚化、烷基化和其它熟知的化學反應用于生產多種化學產物。因此，以經濟型方式生產大量的輕質烯烴材料是石化工業的一個重點。這些單體是現代石化和化工行業的必不可少的重要組成部分。在當今精煉中這些材料主要來源是石油進料的蒸汽裂化。

隨著需求的增加，單體的其它來源提供了供應的增加，同時變得經濟。來源包括天然氣和煤炭轉化，其中天然氣和煤炭被轉化為含氧化合物，并且隨后含氧化合物被轉化為輕質烯烴。來自含氧化合物至烯烴轉化過程的產物流需要純化以回收輕質烯烴。由于石油原料向輕質烯烴的轉化具有不同的化學性質，因此從含氧化合物至烯烴轉化過程中分離和凈化工藝流是不同的。

由含氧化合物，并且具體地甲醇制備輕質烯烴(例如乙烯和丙烯)，也產生各種含氧化合物副產物。雖然這些副產物中的一些可被回收并再循環至轉化反應器中，但是副產物中的一些可結垢并且堵塞下游設備，并且還可導致分離問題(例如乳液、發泡、油夾帶)。

在商業甲醇至烯烴(MTO)設計中，含氧化合物被再循環至MTO反應器，這導致在反應器再循環中含氧化合物濃度的積聚。如下文所用，通用術語甲醇至烯烴或MTO意在指可由本公開涵蓋的任何含氧化合物至烯烴的轉化方法。雖然期望再循環二甲醚(DME)和甲醇以保持MTO進料向烴產物的高利用率，但是有問題的含氧化合物(酮、醛)的再循環導致加工問題。

因此，仍然需要用于將不需要的或不期望的含氧化合物從進入MTO反應器的再循環流中除去的有效且高效的方法。

發明內容

本發明提供了一種或多種用于以有效且高效的方式從進入MTO反應器的再循環流中除去不需要的或不期望的含氧化合物的方法。具體地講，根據本發明的方法，將作為再循環流中所期望組分之一的甲醇轉化為DME。轉化為DME使得所期望的含氧化合物能夠更容易地與再循環流中不是所期望的含氧化合物分離。具體地講，DME是再循環流中含氧化合物組分的最易揮發物(沸點為-24℃)，并且能夠易于經由蒸餾與其它含氧化合物分離。乙醛(沸點為20.2℃)和丙酮(沸點為56℃)比甲醇(沸點為67.4℃)更具揮發性，需要單獨的蒸餾步驟以從甲醇中除去丙酮和乙醛。此外，還需要從甲醇中去除較重的含氧化合物副產物(揮發性小于甲醇)，以使甲醇和DME能夠再循環，需要另一個蒸餾步驟。然而，通過將甲醇轉化為DME，以有效且高效的方式進行所期望的和不期望的含氧化合物之間的分離。在本發明的一些方法中，轉化和分離在相同容器中進行；而在本發明的其它方法中，轉化和分離在不同的容器中進行。此外，較小的含氧化合物如丙酮和乙醛可轉化為較重的含氧化合物，該較重的含氧化合物更易于與DME分離。

因此，在至少一個方面，本發明的特征可在于提供用于減少MTO反應區的重質含氧化合物再循環的方法，該方法通過以下步驟進行：將包含輕質烯烴、含氧化合物和水的流出物從MTO反應區分離成包含輕質烯烴的烴產物流和包含含氧化合物和水的含水料流；將所述含水料流分離成具有減少量的含氧化合物的水料流和富含含氧化合物的料流；增加所述富含含氧化合物的料流中DME的量并且將所述富含含氧化合物的料流分離成富含DME的料流和重質的富含含氧化合物的料流；以及將所述富含DME的料流的至少一部分再循環至所述MTO反應區。