[发明专利]从多种烃化合物的混合物中除去含氧有机化合物的方法

说明书

本发明涉及一种从多种烃化合物的混合物中除去含氧有机化合物(含氧化物，oxygenate)的方法，同时将烃化合物分离为单个级分。

烃化合物是化学工业的基本元素和用于大量产品的原料。工业上可使用的烃化合物可通过转化固态、液态或气态化石燃料而制得。这方面的实例是增强使用天然气用于生产液体燃料和化学品。例如天然气可以转化为合成气，合成气可以用于生产氢气，例如用于精炼厂和燃料电池中，用于生产费-托产品，例如不含硫的燃料，润滑剂，蜡和α-烯烃，用于生产DME，例如用于气轮机和燃料电池中，尤其是用于生产甲醇，作为原料，用于回收甲醛、溶剂、甲基叔丁基醚、合成燃料、乙酸、烯烃等。

在初级生产工艺中，烃化合物通常以混合物形式产生，必须通过分离方法(尤其是分级蒸馏)将混合物分离为单个级分或纯物质。在常规方法中使用的分离设备的连接方式导致单个设备部件的尺寸较大，并且运行物料的比消耗较高。因此，优化设计分离方法非常重要。烃化合物应以不存在含氧有机化合物(含氧化物)的尽可能纯的形式制得。含氧化物是指含有至少一个烃骨架和低氧含量的化合物。

根据现有技术，含氧化物通过传统连接的蒸馏或物理洗涤而与烃化合物分离。但是尤其是对于大工业设备而言这是很复杂且昂贵的。在文本WO 03/020671、WO 03/020672和WO 03/020678中描述了用于萃取蒸馏烯烃的方法。

本发明的目的是提供一种从碳数(C数)为C-1～C-9的多种烃化合物的混合物中除去含氧有机化合物(含氧化物)的方法，其中，在主价值产物流例如烯烃流中保留的含氧化物量减少到1ppm以下，以及分 离成为分级分，同时使设备尺寸和运行物料的比消耗最小化。

本发明的一个方面是涉及从多种烃化合物的混合物中除去含氧有机化合物(含氧化物)的方法，其特征在于，将含有烃和含氧化物的液相(1)装入第一个塔(3)中，在该第一个塔(3)中轻级分作为塔顶产物(5)被蒸馏分离出去，较重的C₄+级分从塔(3)的底部除去，轻级分(5)和由烃和含氧化物(2)组成的气态混合物进入第二个塔(7)中，其中实现蒸馏分离为轻烃和重烃级分，其中将额外的溶剂(6)供入塔(7)的上部，该溶剂溶解含氧化物，并在塔的底部产物(9)中排放，因此不含含氧化物的烃产物(8)从塔顶(7)离开，并从塔(7)的底部排出含氧化物、溶剂和残余烃的混合物(9)。

进一步地，在该方法中，含氧化物、溶剂和残余烃的混合物(9)从第二个塔(7)中引出，并供入第三个塔(10)中，从塔(10)的顶部引出烃、含氧化物和DME的轻级分(12)，从塔(10)的底部将再生的溶剂和水(11)除去，并经管线(6)部分循环返回第二个塔(7)中。

通过在一个两步骤分离工艺中处理烃和含氧有机化合物的混合物来实现该目的。通常，这种烃物流例如在压缩后以两相形式存在，其中，较重的烃位于液相中。在本发明中，这两相没有象常规那样一起装入一个蒸馏塔中，而是分别单独装入两个蒸馏塔中。在第一个塔中，从液相中分离出轻的级分，其中存在主价值产物和含氧化物。

气相与第一个塔中的轻级分一起被供入第二个塔中。该第二个塔是萃取蒸馏塔。混合物被分离成轻烃馏分和重烃馏分。一种溶解含氧化物的溶剂供入塔的上部。因此，含氧化物含量与现有技术相比明显下降。

由于溶剂的作用，烃流中含有的含氧化物通过萃取除去，并到达塔底中。

不含含氧化物的产物离开塔顶。在塔底排出含氧化物、溶剂和不属于产物的烃。不含含氧化物的产物是指含氧有机化合物含量＜1ppm的产物。塔的运行压力为5～35bar。

作为溶剂，一般完全可以使用一元醇或二元醇。尤其是甲醇、二甘醇、乙醇或丙醇适合于此。或者还可以使用N-甲基吡咯烷酮(NMP)，添加或不添加水。并且使用NMP和水的混合物时，水含量为5-20重量％。

作为烃，可以使用烯烃(单烯烃或二烯烃)、链烷属烃、环烷烃或芳香物或者这些物质的混合物。这些烃例如可以来自催化反应工艺。

含氧有机化合物可以作为醚例如二甲醚(DME)，酯例如甲酸甲酯，酮例如甲基乙基酮，或者醛例如甲醛存在。简单情况下，溶剂，例如甲醇(MeOH)，在工艺中作为产物合成的原料，因此可以将溶剂与溶解的含氧化物和烃一起直接循环返回工艺中。如果由于技术或经济原因使得这是不可行的或者不利的，或者如果不用醇而使用溶剂NMP，则溶剂可以通过分离工艺，例如萃取或蒸馏而与含氧化物和烃分离，并部分或完全循环返回萃取蒸馏塔中。