專利名稱：用于生產(chǎn)低含氧化合物的烯烴流的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從烴混合物進(jìn)料流生產(chǎn)烯烴流的方法，其中，與所述進(jìn)料流相比，所述烯烴流的含氧有機(jī)化合物(含氧化合物)的含量被耗盡。尤其是，本發(fā)明涉及用于從烴進(jìn)料流生產(chǎn)并提供丙烯流的方法，其通過(guò)使諸如醇和/或醚的含氧化合物在分子篩催化劑上反應(yīng)以作為烯烴合成中的產(chǎn)物流而獲得。本發(fā)明還涉及用于實(shí)施本發(fā)明方法的設(shè)備。
背景技術(shù)：
烴化合物是化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)材料和眾多二次產(chǎn)品的原料。一般地，所述烴化合物以混合物形式得自于初級(jí)生產(chǎn)過(guò)程，其通過(guò)分離方法一首先是分餾一必須被分離成單個(gè)餾分或純物質(zhì)。在常規(guī)方法中使用的分離器的互連，導(dǎo)致單個(gè)裝備部件的大尺寸和運(yùn)行材料的高單位消耗量。 因此，所述分離方法的優(yōu)化設(shè)計(jì)是很重要的。應(yīng)生產(chǎn)處于相當(dāng)純形式的所述烴化合物，不存在含氧有機(jī)化合物(含氧化合物)。將含氧化合物理解為僅由碳、氫和氧組成的化合物；通常，這是醇或醚，其也可與汽油混合。尤其在通過(guò)含氧化合物例如甲醇和/或二甲醚(DME)在分子篩催化劑上反應(yīng)的烯烴合成中，如它在例如歐洲專利申請(qǐng)EP 0448000 Al及EP 0882692 Al和歐洲專利EP1289912 BI中所描述的，目標(biāo)在于以有效途徑從反應(yīng)產(chǎn)物，富含烯烴的烴流中除去少量用作離析物的含氧化合物，例如甲醇或二甲醚，因?yàn)樵摵趸衔镌陔S后烯烴至聚烯烴的進(jìn)一步處理中是催化劑毒物。在烏爾曼化學(xué)工業(yè)百科全書(shū)第六版，1998電子版，關(guān)鍵詞“聚烯烴”，章節(jié)2. 3. I “丙烯”中，指出了在具有聚合純度的丙烯(所謂“聚合級(jí)丙烯”)流中含氧化合物組分的含量的極限值。例如，在具有聚合純度的丙烯中，可容忍的甲醇濃度最高達(dá)到5vol-ppm0為了分離更少量或更低濃度的含氧化合物以達(dá)到聚合純度，吸附方法也是合適的。為了明確地遵守所要求的極限值，該方法也用作下游分離方法，例如在含氧化合物的蒸餾分離之后。在上述歐洲專利申請(qǐng)和專利中教導(dǎo)的方法中，在具有一個(gè)或多個(gè)催化劑床的固定床反應(yīng)器中進(jìn)行所述烯烴合成。隨著所用催化劑越來(lái)越多地失活，在所述烯烴產(chǎn)物流中的含氧化合物濃度也不斷增高，因此，待使用的分離方法必須也適合于待處理進(jìn)料流中隨時(shí)間變化的含氧化合物濃度。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，通過(guò)常規(guī)連接的蒸餾或物理洗滌從所述烴化合物中分離出所述含氧化合物。尤其在大規(guī)模工業(yè)設(shè)備中，這是昂貴和高價(jià)的。文件WO 03/020671、WO03/020672和WO 03/020678描述了用于萃取蒸餾烯烴的方法。美國(guó)專利說(shuō)明書(shū)US 7678958B2描述了借助于蒸餾和下游水洗從烯烴流中除去DME的方法，其得自于含氧化合物至烯烴(OTO)的轉(zhuǎn)化中。該方法包括烯烴流的蒸餾，結(jié)果獲得作為塔底產(chǎn)物的DME連同丙烷，并由此將其從該烯烴流中除去。然后，為了最終獲得具有聚合純度的乙烯流和丙烯流，可將所述烯烴流供至一個(gè)或多個(gè)另外的蒸餾級(jí)，其中在兩個(gè)物流中的DME濃度不超過(guò)lOwt-ppm。通過(guò)水洗從所述丙烷流中除去DME，并使所述分離的DME再循環(huán)至OTO反應(yīng)器。德國(guó)專利說(shuō)明書(shū)DE 102004052658 B3教導(dǎo)了一種用于從烴混合物中除去含氧化合物的方法，其中將含氧化合物在烯烴流中的剩余量降低至低于lppm，并實(shí)現(xiàn)分離成部分餾分的分離，其中最小化了設(shè)備尺寸和運(yùn)行材料的單位消耗量。在二級(jí)分離方法中處理烴和含氧化合物的混合物，由此實(shí)現(xiàn)了所述目標(biāo)的解決方案。所述原料烴混合物以雙相形式存在，其中較重的烴存在于液相中。并不按常規(guī)的那樣將所述雙相一起裝料至一個(gè)蒸餾塔，而是將所述雙相各自分別引導(dǎo)至兩個(gè)蒸餾塔中。從第一塔中的液相分離輕餾分，在其中含有所述烯烴產(chǎn)物和含氧化合物。將所述氣相連同第一塔的輕餾分一起裝料至第二塔。第二塔是萃取蒸餾塔。將所述混合物分離成輕和重?zé)N餾分。在所述方法中，將溶劑供至所述塔的上部中，其溶解所述含氧化合物。結(jié)果，與現(xiàn)有技術(shù)相比，含氧化合物的含量被明顯降低。多種組分被教導(dǎo)作為溶劑，例如在前述甲醇至丙烯方法(MTPii方法)中用作離析物的醇甲醇。有利的是，將所述方法固有的物質(zhì)由此用作所述溶劑，其無(wú)論如何是可用的，而且可使分離的含 氧化合物連同剩余含量的甲醇再循環(huán)至所述烯烴合成中。如現(xiàn)有技術(shù)中教導(dǎo)的，用于含氧化合物分離的蒸餾方法具有以下共同點(diǎn)隨具有相似沸點(diǎn)的烴餾分獲得待分離的含氧化合物，其隨后必須通過(guò)進(jìn)一步的步驟從所述烴餾分中分離，例如通過(guò)另外的蒸餾步驟、萃取蒸餾步驟，通過(guò)洗滌或通過(guò)吸附或通過(guò)這些措施中數(shù)個(gè)的組合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供用于從烴混合物進(jìn)料流中生產(chǎn)烯烴流的備選方法，其中與所述進(jìn)料流相比，所述烯烴流的含氧化合物的含量被耗盡。據(jù)稱根據(jù)本發(fā)明的該方法的特征在于技術(shù)簡(jiǎn)單、高能量效率并尤其不使用非本方法所原有的輔助物質(zhì)。特別地，本發(fā)明的目的是提供其中在物料流中獲得所述含氧化合物的方法，所述物料流可直接使用，或所述物料流的進(jìn)一步處理例如通過(guò)蒸餾或吸附，與現(xiàn)有技術(shù)中已知方法相比需要較少的努力。本發(fā)明目的的解決方案基本上由權(quán)利要求I的特征性特征連同所述類屬部分的特征所構(gòu)成，其在于以下內(nèi)容在用于從烴混合物進(jìn)料流生產(chǎn)低含氧化合物的烯烴流的方法中，所述烴混合物進(jìn)料流包含烯烴、碳原子數(shù)與所述烯烴的碳原子數(shù)相同和比所述烯烴的碳原子數(shù)更高的石蠟、更高碳原子數(shù)的烯烴和至少一種含氧化合物，使用熱分離方法，其中將所述烴混合物進(jìn)料流供至通過(guò)所述熱分離方法操作的塔，其中在該塔的下部采出塔底產(chǎn)物流，其富含相同和/或更高碳原子數(shù)的石蠟和更高碳原子數(shù)的烯烴，其中在該塔的上部作為塔頂產(chǎn)物流采出低含氧化合物的烯烴流，其富含烯烴并耗盡含氧化合物，而且其中在所述側(cè)提取器中采出富含含氧化合物的物料流并從該工藝中除去該物料流。從所述從屬權(quán)利要求中可得到本發(fā)明進(jìn)一步有利的方面。在本發(fā)明方法的特別優(yōu)選的方面中，所述含氧化合物是二烷基醚，其與所述烯烴相比降低了一個(gè)碳原子數(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)用于從含有烯烴和其沸點(diǎn)及摩爾質(zhì)量與含氧化合物相似的石蠟的烴混合物中分離所述含氧化合物的蒸餾方法的現(xiàn)有技術(shù)中，在專家中迄今存在偏見(jiàn)所述含氧化合物總是隨所述塔底產(chǎn)物離開(kāi)所述蒸餾物。通過(guò)實(shí)例參考列于下表中的C3和C4體系的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)和摩爾質(zhì)量，這是可以理解的。丙烷和DME之間標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的間隔為18°C ;這是列于該表中化合物的最大沸點(diǎn)間隔，并由此可建議作為用于所述烴混合物的蒸餾分離的起點(diǎn)，然后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中描述的方法將所述烴混合物分離成低沸點(diǎn)的塔頂產(chǎn)物，其包含丙烯和丙烷，和高沸點(diǎn)的塔底產(chǎn)物，其包含DME和同分異構(gòu)的丁烷及丁烯。
權(quán)利要求
1.借助于熱分離方法從烴混合物進(jìn)料流生產(chǎn)低含氧化合物的烯烴流的方法，所述烴混合物進(jìn)料流包含烯烴、碳原子數(shù)與所述烯烴的碳原子數(shù)相同和比所述烯烴的碳原子數(shù)更高的石蠟、更高碳原子數(shù)的烯烴和至少一種含氧化合物， 在該方法中，將所述烴混合物進(jìn)料流供至通過(guò)熱分離方法操作的塔，其中，在該塔的下部采出塔底產(chǎn)物流，其富含相同和/或更高碳原子數(shù)的石蠟和更高碳原子數(shù)的烯烴，而且其中，在該塔的上部采出作為塔頂產(chǎn)物流的低含氧化合物的烯烴流，其富含烯烴并耗盡含氧化合物， 其特征在于，在所述側(cè)提取器中采出富含含氧化合物的物流并從方法中除去該物流。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述含氧化合物是二烷基醚，其與所述烯烴相比，碳原子數(shù)降低了一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述烯烴是丙烯，所述含氧化合物是二甲醚。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述熱分離方法是蒸餾或精餾。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于將所述側(cè)提取器布置為比所述塔底產(chǎn)物的采出點(diǎn)高至少一理論和/或?qū)嶋H塔板，并且比所述塔頂產(chǎn)物的采出點(diǎn)低至少一理論和/或?qū)嶋H塔板。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述烴混合物進(jìn)料流作為烯烴合成反應(yīng)的產(chǎn)物流獲得，在所述烯烴合成反應(yīng)中，從醇和/或醚開(kāi)始來(lái)形成烯烴。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于使所述得自塔側(cè)向出口中的富含含氧化合物的物流再循環(huán)至所述烯烴合成反應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于將所述塔頂產(chǎn)物流供至至少一個(gè)進(jìn)一步加工的步驟，優(yōu)選供至蒸餾、精餾或吸附，由此進(jìn)一步降低其含氧化合物的濃度。
9.用于借助于熱分離方法從烴混合物進(jìn)料流生產(chǎn)低含氧化合物的烯烴流的設(shè)備，所述烴混合物進(jìn)料流包含烯烴、碳原子數(shù)與所述烯烴的碳原子數(shù)相同和比所述烯烴的碳原子數(shù)更高的石蠟、更高碳原子數(shù)的烯烴和至少一種含氧化合物，其特征在于通過(guò)熱分離方法操作的分離塔，經(jīng)由其將所述烴混合物進(jìn)料流供至所述分離塔的入口導(dǎo)管，用于在所述塔的下部采出塔底產(chǎn)物流的排出導(dǎo)管，所述塔底產(chǎn)物流富含相同和/或更高碳原子數(shù)的石蠟和更高碳原子數(shù)的烯烴，用于在所述分離塔的上部采出塔頂產(chǎn)物流的排出導(dǎo)管，所述塔頂產(chǎn)物流富含烯烴并耗盡含氧化合物，用于在側(cè)提取器中采出富含含氧化合物的物料流的側(cè)提取器導(dǎo)管，和用于加熱所述分離塔的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，將所述側(cè)提取器導(dǎo)管布置為比所述塔底產(chǎn)物的采出點(diǎn)高至少一理論和/或?qū)嶋H塔板，并且比所述塔頂產(chǎn)物的采出點(diǎn)低至少一理論和/或?qū)嶋H塔板，并且在所述烴混合物進(jìn)料流的入口點(diǎn)的下方。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于從烴混合物輸入流生產(chǎn)烯烴流的方法和設(shè)備，其中，與所述輸入流相比，所述烯烴流的含氧有機(jī)化合物(含氧化合物)的含量被耗盡。這通過(guò)以下內(nèi)容而實(shí)現(xiàn)將所述烴混合物輸入流引入通過(guò)熱分離方法操作的分離塔中，例如引入蒸餾塔中，其中，經(jīng)由側(cè)向出口采出富含含氧化合物的物料流并從該工藝中除去該物料流。根據(jù)本發(fā)明的方法可特別適用于通過(guò)OTO方法的烯烴合成中獲得的產(chǎn)物流的處理。
文檔編號(hào)C07C7/04GK102884029SQ201180022791
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者赫爾曼·巴赫, 托馬斯·倫納, 馬丁·羅泰梅爾, 邁克爾·維爾肯 申請(qǐng)人:魯奇有限責(zé)任公司