[发明专利]甲醇制烯烃反应系统与烃类热解系统的整合

说明书

较早国家申请的优先权

本申请要求2010年8月10日提交的美国申请号61/372,236的优先权。

发明领域

本发明广泛地涉及来源于含氧物制烯烃转化系统与烃类热解系统整合的方法。该方法计划用于有效生产轻质烯烃，也就是，乙烯和丙烯，以及由不同料源得到的其他商业上重要的产品。

发明背景

乙烯和丙烯(轻质烯烃)为商业上重要的化学品。乙烯和丙烯用于制备塑料和其他化学化合物的多种方法中。

现有技术始终在寻找更有效的方法以由烃类原料制备更高收率轻质烯烃，尤其是丙烯。

轻质烯烃的一个重要来源是基于所选石油原料的热解，例如，蒸汽和催化裂化。这些步骤也生成相当数量的其他烃类产物。

另外，轻质烯烃更近期的来源是含氧物制烯烃的转化过程，尤其是甲醇制烯烃(MTO)过程。

在制备轻质烯烃中，该MTO过程较传统的烃类热解系统更为有效。

代替使用烃类来源，该过程以转化含氧物，例如甲醇、乙醇、n-丙醇、异丙醇、甲乙醚、二甲醚、二乙醚、二-异丙基醚、甲醛、碳酸二甲酯、二甲基酮、乙酸、及其混合物为基础，且优选在分子筛催化剂的存在下由甲醇制烯烃。

推测起来，用于轻质烯烃这两种来源的原料的不同性质、以及由这些单独过程流出的各自反应产物的组分差异阻碍了现有技术考虑整合这些单独合成方法的优势。

本发明关注于改进的轻质烯烃合成方法，其通过明智地整合含氧物制烯烃转化系统(MTO)和烃类热解系统而实现。

发明概述

在一种实施方式中，本发明提供一种轻质烯烃合成方法，包括：(a)使含氧物进料通入含氧物制烯烃反应器，以使该含氧物进料与分子筛催化剂接触、并使含氧物进料转化为轻质烯烃，所述轻质烯烃以流出物流从含氧物制烯烃反应器中排出；(b)将该流出物流分离为与包含C4和更高烃类的第一料流分离的第一轻质烯烃料流；(c)选择性氢化并随后裂化该包含C4和更高烃类的第一料流，以形成包含轻质烯烃的第一裂化气流出物流；(d)单独裂化烃料流，以形成包含轻质烯烃的第二裂化气流出物流，其中该包含轻质烯烃的第二裂化气流出物流包含作为水骤冷顶部料流产生的包含C8和更轻烃类的料流；(e)通过压缩从该C8和更轻烃类料流中脱除C6和更重烃类；(f)共分馏该第一裂化气流出物流和该已脱除C6和更重烃类的第二裂化气流出物流，以制备与包含C4和更高烃类的第二料流分离的第二包含轻质烯烃料流；(g)共调节该第一和第二包含轻质烯烃料流，以脱除酸性气体并制备调节的料流；和(h)将该调节的料流分离为乙烯产物流、丙烯产物流和包含C4烃类料流。

在另一种实施方式中，本发明提供一种轻质烯烃的合成方法，其中步骤(d)中烃类料流的单独裂化是通过蒸汽热解萘、液化石油气(LPG)、丙烷、乙烷、萃余液、凝析油、常压汽油和加氢裂化塔底产物中的一种或多种而实现的。

在另一种实施方式中，将至少一部分由步骤(h)调节的料流分离出的包含C4烃类的料流循环，以使其与包含C4和更高烃类的第一料流裂化。

在另一种实施方式中，将一部分该包含C4和更高烃类的第二料流与该包含C4和更高烃类的第一料流一同任选地选择性氢化，并随后裂化，以及任选地将另一部分该包含C4和更高烃类的第二料流与烃类料流裂化。

仍然在另一种实施方式中，步骤(f)的共分馏包括将包含轻质烯烃的第一和第二裂化气流出物流分离为包含C5和更轻烃类的第一料流和包含C5和更高烃类的热解气料流。

仍然在另一种实施方式中，处理至少一部分包含C5和更轻烃类的第一料流，以将该第二包含轻质烯烃料流与该包含C4和更高烃类的第二料流分离。

在另一种实施方式中，将至少一部分该包含C5和更高烃类的热解气料流氢化，并随后分离为包含C6和更高烃类的料流和包含C5和更轻烃类的料流。

仍然在另一种实施方式中，将至少一部分该与热解气料流分离的包含C5和更轻烃类的料流与该包含C4和更高烃类的第一料流一同任选地选择性氢化，并随后裂化。

在另一种实施方式中，使至少一部分产自步骤(f)共分馏的该包含C5和更高烃类的热解气料流经受单独氢化处理步骤，而不进行任何相关的脱戊烷。

这些以及其他实施方式将在以下描述中进行阐明。考虑到本说明书之后，对于本领域技术人员而言，其他的实施方式将是显而易见的。

附图简要描述

图1阐明了用于制备轻质烯烃的、整合的MTO与烃类热解过程的简化工艺流程示意图。