[发明专利]甲醇转化为烯烃的集成加工

说明书

背景技术

概括而言，本发明涉及通过集成加工将含氧化合物转化为烯烃，更具 体地，转化为轻质烯烃。

全球石化工业的大部分涉及轻质烯烃材料的制造以及其在许多重要化 学产物制造中的后继应用。上述轻质烯烃材料的制造和应用可能涉及多种 公知的化学反应，包括例如聚合、低聚和烷基化反应。轻质烯烃通常包括 乙烯、丙烯及其混合物。这些轻质烯烃是用于现代石化和化学工业的重要 组成部分。在目前精炼中轻质烯烃的主要来源是石油原料的蒸汽裂化。考 虑到包括地理、经济、政治和供应减少的种种原因，长久以来本领域一直 在寻找除了石油以外的其它用以满足这些轻质烯烃材料需求的大量原料来 源。

对于制造轻质烯烃的替代材料的寻找促成了使用含氧化合物，例如乙 醇，更具体地，使用甲醇、乙醇和高级醇或其衍生物，或其它含氧化合物， 例如二甲醚、二乙醚等。已知例如多微孔结晶沸石和非沸石催化剂，特别 是硅铝磷酸盐(SAPO)的分子筛，可促进含氧化合物转化为烃混合物， 特别是主要由轻质烯烃组成的烃混合物。

在该加工中，含有含氧化合物的原料主要是甲醇或甲醇-水组合(包括 粗甲醇)，该加工通常导致在该原料转化为轻质烯烃时释放大量的水。例 如，该加工通常涉及每形成1摩尔乙烯释放2摩尔的水，每形成1摩尔丙 烯释放3摩尔的水。这些增加的相对量的水的存在可显著地增大含氧化合 物转化催化剂的水热损害的可能性。此外，这些增加的相对量的水的存在 显著地可显著增大反应器流出物的体积流速，因而需要较大尺寸的容器和 相应的加工和操作设备。

Vora等人的专利US 5,714,662(其内容通过引用全部并入本文)公开 了通过重整、含氧化合物制造和含氧化合物转化的结合由烃气流制造轻质 烯烃的方法，其中将粗甲醇流(在制造含氧化合物时制得，并包括甲醇、 轻级分和较高级醇)直接送入制造轻质烯烃的含氧化合物转化区。

虽然该加工已被证明对于烯烃制造是有效的，但是仍然需要并需求进 一步的改进。例如，一直要求并需要减少所需反应容器的尺寸，从而降低 成本。此外，一直要求并需要可更易于加工并管理反应热和/或与该加工相 关的副产物水的加工方案和设置。更进一步，一直要求并需要制造并产生 增加的相对量的烯烃的加工方案和设置。

发明概要

发明的总体目的在于提供制造烯烃、尤其是轻质烯烃的改进的加工方 案和设置。

发明更具体的目的在于克服一种或多种上述问题。

发明的总体目的至少可部分地通过制备轻质烯烃的特定方法实现。根 据一个实施方案。提供一种制备轻质烯烃的方法，其包括在甲醇转化反应 器区中并在有效制备包含二甲醚和水的甲醇转化反应器区流出物的反应条 件下，使含甲醇的原料与催化剂接触。从所述甲醇转化反应器区流出物中 除去至少一部分水，以形成包含二甲醚并具有降低的水含量的第一工艺流。 在含氧化合物转化反应器区中使包含至少一部分所述第一工艺流的原料与 含氧化合物转化催化剂在含氧化合物转化反应条件下接触，所述含氧化合 物转化反应条件包括至少240kPa绝对压力的含氧化合物转化反应压力， 该反应条件可有效地将至少一部分所述原料转化为包含轻质烯烃和重质烯 烃的含氧化合物转化产物流。在重质烯烃转化区中使至少一部分含氧化合 物转化产物流重质烯烃反应，以形成包含附加轻质烯烃的重质烯烃转化区 流出物流。然后从重质烯烃转化区流出物流中回收至少一部分所述附加的 轻质烯烃。

现有技术中通常都未提供制备轻质烯烃的、更特别用于由含有含氧化 合物的原料制备烯烃的、并且如所希望的一样简单、行之有效并且有效率 的加工方案和设置。更具体地，现有技术通常都未能提供解决例如涉及水 共生、具有所希望增加的丙烯与乙烯比率和制造轻质烯烃的碳效率等问题 的、并且与所希望的一样简单、行之有效并且有效率的加工方案和设置。