減少mto下游回收中的積垢的選擇的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】減少M(fèi)TO下游回收中的積垢的選擇
[0001]優(yōu)先權(quán)陳述
[0002]本申請(qǐng)要求2014年6月24日提交的美國(guó)申請(qǐng)N0.14/313, 539的優(yōu)先權(quán)，通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明的領(lǐng)域涉及將氧合物(oxygenate)轉(zhuǎn)化成稀經(jīng)的方法。特別地，本發(fā)明涉及從來(lái)自甲醇制烯烴反應(yīng)器的流出物中回收提純烯烴料流。
【背景技術(shù)】
[0004]塑料和橡膠的使用是目前世界上普遍的。這些塑料和橡膠的生產(chǎn)來(lái)自通常由石油制備的單體的聚合。該單體通過(guò)較大分子分解成可改性的較小分子而產(chǎn)生。然后使單體反應(yīng)以產(chǎn)生包含單體鏈的較大分子。這些單體的一個(gè)重要實(shí)例為輕烯烴，包括乙烯和丙烯，其代表石油化學(xué)工業(yè)中的全世界需求的大部分。輕烯烴和其它單體用于借助聚合、低聚、烷基化和其它熟知的化學(xué)反應(yīng)制備大量化學(xué)產(chǎn)品。因此，以經(jīng)濟(jì)的方式制備大量輕烯烴材料是石油化學(xué)工藝中的焦點(diǎn)。這些單體是現(xiàn)代石油化學(xué)和化學(xué)工藝的必要結(jié)構(gòu)單元。目前精煉中這些材料的主要來(lái)源為石油進(jìn)料的蒸汽裂化。
[0005]隨著需求的提高，提供了其它單體來(lái)源以提高供應(yīng)，同時(shí)變得經(jīng)濟(jì)。來(lái)源包括天然氣和煤轉(zhuǎn)化，其中將天然氣和煤轉(zhuǎn)化成氧合物，隨后將氧合物轉(zhuǎn)化成輕烯烴。來(lái)自氧合物至烯烴轉(zhuǎn)化方法的產(chǎn)物流需要提純以回收輕烯烴。由于來(lái)自石油原料轉(zhuǎn)化成輕烯烴的不同化學(xué)，因此，來(lái)自氧合物至烯烴轉(zhuǎn)化方法的工藝流的分離和清洗是不同的。
[0006]產(chǎn)物分離和回收的改進(jìn)可提供較純的產(chǎn)物流和較經(jīng)濟(jì)的方法以回收較純的產(chǎn)物流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明為處理來(lái)自MTO工藝的工藝流的方法。MTO工藝中產(chǎn)生的重質(zhì)烴在一些再循環(huán)階段和隨后重質(zhì)烴的下游通路中存在問(wèn)題。通過(guò)除去重質(zhì)烴，下游設(shè)備不會(huì)由于重質(zhì)污染物而積垢。
[0008]本發(fā)明第一實(shí)施方案為減少M(fèi)TO工藝中的積垢的方法，其包括使來(lái)自MTO反應(yīng)器的工藝流進(jìn)入驟冷塔中以產(chǎn)生包含烯烴的第一頂部料流和包含廢水的第一底部料流；使第一頂部料流進(jìn)入產(chǎn)物分離裝置中以產(chǎn)生包含烯烴和水的第二頂部料流、包含水的第二底部料流以及包含水和烴的中間料流；使第二頂部料流進(jìn)入產(chǎn)物處理和回收系統(tǒng)中；將第二頂部料流在壓縮和分離步驟中分離成烴料流和水流；和使中間料流進(jìn)入第二分離裝置中。
[0009]本發(fā)明第二實(shí)施方案為回收MTO工藝中產(chǎn)生的烯烴的方法，其包括使來(lái)自MTO反應(yīng)器的工藝流進(jìn)入驟冷塔中以產(chǎn)生包含烯烴的第一頂部料流和包含廢水的第一底部料流；使第一頂部料流進(jìn)入產(chǎn)物分離裝置中以產(chǎn)生包含烯烴的第二頂部料流、包含水的第二底部料流以及包含水和烴的中間料流；使第二頂部料流進(jìn)入產(chǎn)物處理和回收系統(tǒng)中；將中間料流在分離步驟中分離成烴料流和水流；和使水流進(jìn)入水汽提器中。
[0010]本發(fā)明第三實(shí)施方案為從氧合物轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中回收烯烴的方法，其包括使來(lái)自氧合物制烯烴反應(yīng)器的反應(yīng)器產(chǎn)物流進(jìn)入驟冷塔中以產(chǎn)生第一廢水流和第一頂部蒸氣流；使第一蒸氣頂部料流進(jìn)入產(chǎn)物分離器中以產(chǎn)生第二廢水流、包含輕烯烴的工藝頂部料流以及包含水和烴的中間料流；使工藝頂部料流進(jìn)入產(chǎn)物壓縮和冷卻裝置中以產(chǎn)生壓縮產(chǎn)物流和冷凝水料流；使壓縮產(chǎn)物流進(jìn)入氧合物吸收器中以產(chǎn)生包含輕烯烴的產(chǎn)物流以及包含水和氧合物的吸收器料流；和將中間料流分離以產(chǎn)生包含C4+烴的烴料流和第三廢水流。
[0011]本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用由本領(lǐng)域技術(shù)人員從以下詳細(xì)描述和附圖中獲悉。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施方案，其中來(lái)自產(chǎn)物分離器的中間料流主要進(jìn)入水汽提器中；和
[0013]圖2為本發(fā)明第二實(shí)施方案，其中將來(lái)自產(chǎn)物分離器的中間料流分離成水流和烴料流。
【具體實(shí)施方式】
[0014]輕烯烴可通過(guò)氧合物至烯烴的轉(zhuǎn)化產(chǎn)生。通常的方法是甲醇制烯烴(MTO)轉(zhuǎn)化方法。該方法涉及許多步驟，包括料流的再循環(huán)，例如由MTO工藝產(chǎn)生的水的再循環(huán)。然而，該方法產(chǎn)生固體材料和重質(zhì)烴，其可能存在工藝裝置中的積垢問(wèn)題。
[0015]該方法包括產(chǎn)物分離器，這引起洗滌和分離水的過(guò)程中的能量損失。產(chǎn)物分離的困難以及滿足能量需求的困難導(dǎo)致MTO工藝的改進(jìn)。MTO工藝的改進(jìn)導(dǎo)致運(yùn)送至氧合物汽提器中的不可接受的污染物或重質(zhì)組分含量。換熱器和下游裝置的隨后積垢通過(guò)隨后的能量損失而提高成本，以及需要提高的停機(jī)時(shí)間以刷新積垢的裝置，特別是換熱器。發(fā)現(xiàn)積垢問(wèn)題是高度取代的芳烴如六甲基苯(HMB)和五甲基苯(PMB)的形成。
[0016]本發(fā)明旨在通過(guò)除去積累在產(chǎn)物分離器上部分中的污染物來(lái)源而消除氧合物吸收器中的起泡問(wèn)題。這些污染物為由MTO工藝中運(yùn)送的較重?zé)N組分。在它們到達(dá)氧合物吸收器以前，通過(guò)進(jìn)一步分離循環(huán)回流料流以及進(jìn)一步分離較重?zé)N，消除了起泡問(wèn)題。這通過(guò)防止或消除產(chǎn)物分離器上部分循環(huán)回流中重質(zhì)物的形成而進(jìn)行。
[0017]本發(fā)明提供保持能量效率的改進(jìn)，同時(shí)除去導(dǎo)致下游裝置如換熱器積垢的組分。
[0018]回收MTO工藝中產(chǎn)生的輕烯烴的方法顯示于圖1中。該方法包括使來(lái)自MTO反應(yīng)器的工藝流8進(jìn)入驟冷塔10中以產(chǎn)生第一頂部料流12和包含廢水的第一底部料流14。第一頂部料流12進(jìn)入產(chǎn)物分離器20中以產(chǎn)生包含烯烴和水的第二頂部料流22、包含更多廢水的第二底部料流24以及包含水和烴的中間料流26。第二頂部料流22進(jìn)入產(chǎn)物處理和回收系統(tǒng)中以產(chǎn)生烴料流和水流。產(chǎn)物處理和回收系統(tǒng)包括壓縮30和分離步驟。具有級(jí)間冷卻和分離罐的壓縮產(chǎn)生水流32和烴料流34以及包含輕烯烴的輕質(zhì)烴料流36。該方法包括使中間料流26進(jìn)入第二分離步驟中以進(jìn)一步將重質(zhì)烴污染物與中間料流26分離。輕質(zhì)烴料流36進(jìn)入氧合物吸收器80中以除去殘余氧合物并使回收的氧合物再循環(huán)至MTO反應(yīng)器中。氧合物吸收器80產(chǎn)生包含輕烯烴的氧合物頂部料流82以及包含水和氧合物的氧合物底部料流84。
[0019]在一個(gè)實(shí)施方案中，可使苛性堿料流6進(jìn)入驟冷塔10中?？列詨A的加入會(huì)降低工藝流8的酸度并產(chǎn)生會(huì)沉淀并用第一底部料流14洗出的材料。
[0020]烴料流34進(jìn)入洗滌塔40中以產(chǎn)生第二烴料流42和洗滌料流44。洗滌塔40包括溶劑進(jìn)料46以從烴料流中吸收水。第二烴料流42包含C4和較重?zé)N，且洗滌料流44包含溶劑和水。優(yōu)選的溶劑為甲醇，其可再循環(huán)至MTO工藝中。也可使用容易吸收水的其它醇和氧合物。第二烴料流42可進(jìn)入下游加工裝置中。一種該加工裝置為烯烴裂化工藝裝置以將較重烯烴裂化并進(jìn)一步提高來(lái)自MTO工藝的輕烯烴收率。洗滌料流44進(jìn)入氧合物汽提器50中以產(chǎn)生氧合物料流52和第二水流54。氧合物料流52可再循環(huán)至MTO反應(yīng)器中。水流54可在驟冷塔10中用于冷卻和洗滌來(lái)自MTO反應(yīng)器的流出物流。水流55的一部分可進(jìn)入氧合物吸收器80中以從輕烯烴產(chǎn)物流中除去殘余氧合物。
[0021]產(chǎn)物分離器20包含兩個(gè)部分。第一部分或下部為第一頂部料流12通過(guò)的位置。第一部分從第一頂部料流12中除去大多數(shù)熱并將第一頂部料流中的一部分水冷凝以產(chǎn)生第二底部料流24。第二底部料流24的一部分冷卻并進(jìn)入產(chǎn)物分離器20的第一部分的頂部并用于執(zhí)行第一頂部料流12的冷卻和洗滌功能。第二底部料流24中的第二部分進(jìn)入水汽提器60中以將廢水濃縮并產(chǎn)生用于進(jìn)入水處理裝置中的料流62。水汽提器60產(chǎn)生水頂部料流64，其進(jìn)入產(chǎn)物分離器20的第一部分中并在產(chǎn)物分離器20的第一部分中使用的。來(lái)自氧合物汽提器50的水流56的一部分可進(jìn)入水汽提器60中。
[0022]來(lái)自產(chǎn)物分離器20的第一部分的蒸氣流進(jìn)入產(chǎn)物分離器20的第二部分或者上部。中間料流26的一部分冷卻并作為回流進(jìn)入產(chǎn)物分離器20的第二部分的頂部。將中間料流26的其余部分取出并進(jìn)入下游裝置中。發(fā)現(xiàn)中間料流26不能直接進(jìn)入氧合物汽提器50中?？蓪⒅虚g料流26冷卻，且一部分作為回流進(jìn)入產(chǎn)物分離器20的第二部分的頂部，而其余部分28作為液體進(jìn)入水汽提器60中。其余部分28可冷卻或者不經(jīng)冷卻而進(jìn)入。這防止重質(zhì)污染物進(jìn)入下游裝置中。
[0023]在一個(gè)實(shí)施方案中，在其余部分進(jìn)入水汽提器60中以前，使液體的其余部分28進(jìn)入過(guò)濾器系統(tǒng)90中以除去中間料流中的固體。
[0024]可選方案為使中間體進(jìn)入第二分離裝置70中。第二分離裝置70可包括聚結(jié)裝置以產(chǎn)生烴料流72和水流74。水流74可進(jìn)入水汽提器60，且烴料流72可進(jìn)入洗滌塔40中。
[0025]在另一可選方案中，第二分離裝置70可包括沉降裝置以產(chǎn)生包含烴的上部相和下部水相。將上部相72取出并進(jìn)入洗滌塔40中，且下部相74進(jìn)入水汽提器60或氧合物汽提器50中。
[0026]在一個(gè)實(shí)施方案中，分離步驟可包括在產(chǎn)物分離器中或者在分離容器中收集中間料流。然后容許中間料流足夠的保持時(shí)間以撇去包含烴的頂層并取出包含水的底層。
[0027]在一個(gè)變化方案中，第二分離裝置70可包括使干凈的烴料流進(jìn)入產(chǎn)物分離器20中以促進(jìn)烴的聚集以及中間料流分離成烴相和水相。干凈的烴料流包含中間范圍的烴，例如(:4_(:6烴，且容易在下游裝置如水洗滌塔40中回收。
[0028]本發(fā)明另一實(shí)施方案可在圖2中看到。該方法用于回收甲醇制烯烴轉(zhuǎn)化方法中產(chǎn)生的烯烴。該方法包括使工藝流108進(jìn)入驟冷塔110中以產(chǎn)生包含烯烴和一些水的第一頂部料流112和包含廢水的第一底部料流114。第一頂部料流112進(jìn)入產(chǎn)物分離裝置120中以產(chǎn)生包含烯烴和一些水的第二頂部料流122、包含水和一些氧合物的第二底部料流124以及包含水和烴的中間料流126。第二頂部料流12