具有重組分再循環(huán)的丙烯生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利說明】具有重組分再循環(huán)的丙烯生產(chǎn)工藝
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年10月30號提交的美國專利申請N0.13/663,690的權(quán)益和優(yōu)先權(quán),其全文引入本文作為參考。
[0003]關(guān)于聯(lián)邦政府資助的聲明
[0004]研究或開發(fā)
[0005]不適用。
技術(shù)領(lǐng)域
[0006]本發(fā)明總體涉及丙烯的生產(chǎn)工藝。更具體地,本發(fā)明涉及包括C5+烯烴再循環(huán)的丙烯的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0007]本節(jié)介紹本領(lǐng)域中可能涉及或提及本文中所描述的和/或下文中請求保護(hù)的技術(shù)的某些方面的信息。此信息是便于更好地理解本文所公開的內(nèi)容的背景。這是對“相關(guān)”技術(shù)的討論。這種相關(guān)技術(shù)絕不意味著它也是“現(xiàn)有”技術(shù)。相關(guān)技術(shù)可能是也可能不是現(xiàn)有技術(shù)。這段討論要從這個(gè)角度來理解,而不是承認(rèn)其為現(xiàn)有技術(shù)。
[0008]可以通過線性丁烯(η-丁烯)與乙烯的復(fù)分解反應(yīng)生產(chǎn)丙烯。此類工藝可產(chǎn)生通常用于汽油調(diào)合(即C5+烯烴汽油)的C5+烯烴。在給定的溫度下,一種增加丙烯與C5+烯烴汽油的生產(chǎn)比率的方式是通過增加在反應(yīng)器入口處乙烯與丁烯的比率。然而,這種增加需要增加乙烯再循環(huán)。
[0009]本發(fā)明涉及解決或至少減少上述問題中的一個(gè)或全部問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]本發(fā)明的各種實(shí)施例包括用于形成丙烯的工藝。這些工藝一般包括:在復(fù)分解催化劑的存在下,使包括η- 丁烯的復(fù)分解供給流與乙烯反應(yīng),經(jīng)由復(fù)分解反應(yīng)形成包括丙烯、乙烯、丁烯和C5+稀烴的復(fù)分解產(chǎn)物流;使丙烯與復(fù)分解產(chǎn)物流中的乙烯、丁烯和C5+烯烴分離;以及使C5+烯烴的至少一部分再循環(huán)到復(fù)分解反應(yīng)中。
[0011]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括在前述段落所述的工藝,并進(jìn)一步包括在復(fù)分解催化劑和異構(gòu)化催化劑的存在下使復(fù)分解供給流與乙烯反應(yīng)以形成復(fù)分解產(chǎn)物流。
[0012]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括前述任一段落所述的工藝,其中以一定速率將乙烯引入到復(fù)分解反應(yīng)中,該速率足以使接觸復(fù)分解催化劑的乙烯:C4+比率是0.3: 1-3: I。
[0013]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括前述任一段落所述的工藝,其中使至少5%的C5+稀烴再循環(huán)到復(fù)分解反應(yīng)中。
[0014]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括前述任一段落所述的工藝,其中復(fù)分解催化劑包括過渡金屬氧化物。
[0015]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括前述任一段落所述的工藝,其中復(fù)分解催化劑包括氧化鎢。
[0016]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括前述任一段落所述的工藝,其中使至少95%的C5+稀烴再循環(huán)到復(fù)分解反應(yīng)中。
[0017]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括一種形成丙烯的工藝,該工藝包括:在復(fù)分解催化劑的存在下,使包括η-丁烯的復(fù)分解供給流與乙烯發(fā)生反應(yīng),經(jīng)由復(fù)分解反應(yīng)形成包括丙烯、乙烯、丁烯和C5+烯烴的復(fù)分解產(chǎn)物流;從復(fù)分解產(chǎn)物流中分離丙烯的至少一部分,以形成頂流和包括丁烯和C5+稀烴的去丙烯化的底流;從復(fù)分解產(chǎn)物流或頂流中分離出乙烯的至少一部分以形成乙烯流;從頂流中回收丙烯;使乙烯流的至少一部分再循環(huán)到復(fù)分解反應(yīng)中;從去丙烯化底流中分離出丁烯的至少一部分,以形成丁烯流和去丁烯化的底流;使丁烯流的至少一部分再循環(huán)到復(fù)分解反應(yīng)中;以及使去丁烯化的底流的至少一部分、去丙烯化的底流的一部分或去丁烯化的底流的至少一部分和去丙烯化的底流的一部分再循環(huán)到復(fù)分解反應(yīng)中。
[0018]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括前述段落所述的工藝并進(jìn)一步包括:在復(fù)分解催化劑和異構(gòu)化催化劑的存在下,使復(fù)分解供給流與乙烯反應(yīng),以形成復(fù)分解產(chǎn)物流。
[0019]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括前述任一段落所述的工藝,其中異構(gòu)化催化劑包括氧化鎂。
[0020]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括前述任一段落所述的工藝,其中以一定速率將乙烯引入到復(fù)分解反應(yīng)中,該速率使接觸復(fù)分解催化劑的乙烯:C4+比率是0.3: 1-3: I。
[0021]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括前述任一段落所述的工藝,其中使至少60%的丁烯流再循環(huán)到復(fù)分解反應(yīng)器中。
[0022]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括前述任一段落所述的工藝,其中所述工藝展示出至少95%的流程效率。
[0023]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括前述任一段落所述的工藝,其中復(fù)分解催化劑包括過渡金屬氧化物。
[0024]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括前述任一段落所述的工藝,其中復(fù)分解催化劑包括氧化鎢。
[0025]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括前述任一段落所述的工藝,其中使5-90%的去丙烯化的底流再循環(huán)到復(fù)分解反應(yīng)器中。
[0026]一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括前述任一段落所述的工藝,其中使至少80%的丁烯流再循環(huán)到復(fù)分解反應(yīng)器中。
[0027]—個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括前述任一段落所述的工藝,其中使至少95%的丁烯流再循環(huán)到復(fù)分解反應(yīng)器中。
[0028]上述段落提出本發(fā)明公開的主題的簡要概述,以提供對其一些方面的基本理解。該概述不是詳盡的綜述,也不旨在識別描述下述請求保護(hù)的主題的范圍的關(guān)鍵或重要元素。其唯一目的是以簡化形式給出一些概念,作為下文提出的更為詳細(xì)的說明的前序。
【附圖說明】
[0029]可通過參考下面的說明書并結(jié)合附圖理解所請求保護(hù)的主題,附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件,其中:
[0030]圖1示出一種用于生產(chǎn)丙烯的工藝的簡化工藝流程圖。
[0031]圖2示出乙烯的消耗和丙烯的產(chǎn)生和在一個(gè)具體實(shí)施例中再循環(huán)的C5+烯烴汽油對C5+稀烴汽油的餾分。
[0032]圖3示出在具體實(shí)施例中反應(yīng)器吞吐量對流程效率。
[0033]雖然本發(fā)明容許各種修改和替代形式,但【附圖說明】了本文以示例方式詳細(xì)描述的具體實(shí)施例。然而,應(yīng)當(dāng)理解,本文對具體實(shí)施例的說明并不旨在將本發(fā)明局限于所公開的特定形式,而相反,意圖將本發(fā)明所有修改、等同形式和替代形式包括在由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
【具體實(shí)施方式】
[0034]現(xiàn)在將公開下文所請求保護(hù)的主題的示例性實(shí)施例。為了清楚起見,并非實(shí)際實(shí)施方式的所有特征都將在此說明書中描述。應(yīng)當(dāng)理解,在任何此類實(shí)際實(shí)施例的開發(fā)中,必須作出各種特定實(shí)施方式上的決定,以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo),例如遵守系統(tǒng)相關(guān)和商業(yè)相關(guān)的限制條件,而這些限制條件會(huì)隨著實(shí)施方式的不同而變化。此外,應(yīng)該理解,對于受益于本公開內(nèi)容的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,即使這樣的開發(fā)工作復(fù)雜且耗時(shí),仍將是常規(guī)任務(wù)。
[0035]在下面的說明書中,除非另有說明,否則本文中所述的所有化合物可以是取代或未取代的化合物,并且所列的化合物包括其衍生物。此外,下面可明確表述各種范圍和/或數(shù)值限制。應(yīng)該認(rèn)識到,除非另有說明,否則端點(diǎn)都應(yīng)該是可互換的。此外,任何范圍都包括落入明確表述的范圍或限制內(nèi)的相同量級的迭代范圍。
[0036]本文描述的實(shí)施例包括用于形成丙烯的工藝。這些工藝一般包括:在復(fù)分解催化劑的存在下,使包括η-丁烯的復(fù)分解供給流與乙烯反應(yīng),形成包括丙烯、乙烯、丁烯和C5+烯烴的復(fù)分解產(chǎn)物流;使乙烯、丁烯和C5+稀烴與丙烯分離,以及使C 5+稀烴的至少一部分再循環(huán)到復(fù)分解反應(yīng)中。
[0037]在一個(gè)或多個(gè)具體實(shí)施例中,復(fù)分解供給流可通過以下步驟形成:使包括乙烯的第一供給流與二聚催化劑接觸以形成包括η-丁烯的二聚產(chǎn)物流。如本文所用,術(shù)語“二聚”是指兩個(gè)相同的分子實(shí)體反應(yīng)以形成單個(gè)二聚物的化學(xué)反應(yīng)。在本實(shí)施例中,相同的分子實(shí)體一般是乙烯,而二聚體一般是丁烯。
[0038]二聚催化劑可包括本領(lǐng)域已知的能夠通過反應(yīng)將乙烯轉(zhuǎn)化為線性C4烯烴(即η-丁烯)的催化劑。例如,二聚催化劑可包括含有鎳的均相催化劑化合物。已知許多含有鎳的催化劑可以使乙烯二聚成丁烯(例如,美國專利證書4,528,415,美國專利證書3,513,218和美國專利證書3,452,115)。
[0039]或者,二聚催化劑可包括化學(xué)式RnAlX3_n的有機(jī)鋁化合物,其中R選自諸如丁基、乙基和甲基的燒基,X選自諸如氣的齒素,并且η是,例如,O、I或2。
[0040]盡管可以任何類型的反應(yīng)器進(jìn)行二聚,但固定床反應(yīng)器是具體的實(shí)施例。二聚可在溫和條件下進(jìn)行,例如,舉例而言,溫度是20°C -400°C,或25°C _150°C或30°C _55°C,且壓力是 200psig_400psig,或 250psig_350psig 或 265psig_315psig。
[0041]進(jìn)一步設(shè)想,視復(fù)分解供給流來源的性質(zhì)而定,該復(fù)分解供給流可在用作復(fù)分解供給流之前先在丁烯分餾系統(tǒng)中經(jīng)歷分離(如下面將進(jìn)一步詳細(xì)描述的去丁烯裝置)。
[0042]如上所述,本文描述的實(shí)施例包括:在復(fù)分解催化劑的存在下,使復(fù)分解供給流與乙烯反應(yīng)以形成復(fù)分解產(chǎn)物流(即,復(fù)分解反應(yīng))。如本文所用,術(shù)語“復(fù)分解”指兩種烯烴之間的平衡反應(yīng),其中每種烯烴的雙鍵都打開,形成中間體反應(yīng)物。這