和/或丙烯。
[0021]來自反應(yīng)器的產(chǎn)物通常在回收系統(tǒng)中分離和/或純化以制備單獨(dú)的產(chǎn)物物流。這樣的系統(tǒng)通常包括一個或多個分離、分餾或蒸餾塔、柱和分流器及其它相關(guān)設(shè)備,例如各種冷凝器、換熱器、制冷系統(tǒng)或冷卻系統(tǒng)、壓縮機(jī)、分離罐或釜、栗等。
[0022]回收系統(tǒng)可以包括脫甲烷塔、脫乙烷塔、脫丙烷塔、通常稱為堿洗塔和/或急冷塔的洗滌塔、吸收器、吸附器、膜、乙烯-乙烷分流器、丙烯-丙烷分流器、丁烯-丁烷分流器等。
[0023]通常在回收系統(tǒng)中,附加產(chǎn)物、副產(chǎn)物和/或雜質(zhì)可能與優(yōu)選的烯烴產(chǎn)物一起形成。優(yōu)選分離和純化優(yōu)選的產(chǎn)物乙烯和丙烯用于衍生過程如聚合過程。
[0024]除了丙烯和乙烯以外,產(chǎn)物可包含C4+烯烴、鏈烷烴和芳族化合物,它們可以進(jìn)一步反應(yīng)、循環(huán)或進(jìn)一步以其它方式處理以提高所需的產(chǎn)物和/或其它有價值產(chǎn)物的收率。C4+烯烴可循環(huán)至含氧化合物至烯烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)或進(jìn)料至單獨(dú)的反應(yīng)器用于裂化。鏈烷烴也可以在單獨(dú)的反應(yīng)器中裂化,和/或從系統(tǒng)中移除以另外應(yīng)用或用作燃料。
[0025]盡管不太希望,產(chǎn)物通常包括一些芳族化合物例如苯、甲苯和二甲苯。盡管這不是該方法的主要目的,但二甲苯可被視為有價值的產(chǎn)物。二甲苯可在OTO方法中通過用含氧化合物如甲醇烷基化苯和特別是甲苯形成。因此,在優(yōu)選實(shí)施方案中,包含芳族化合物(特別是苯、甲苯和二甲苯)的單獨(dú)餾分與氣態(tài)產(chǎn)物分離和至少部分循環(huán)至含氧化合物至烯烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)器作為含氧化合物進(jìn)料的一部分。優(yōu)選地,包含芳族化合物的餾分中的部分或所有二甲苯從該方法中抽出作為產(chǎn)物,之后將包含芳族化合物的餾分循環(huán)至含氧化合物至烯烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)器。
[0026]在含氧化合物至烯烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中形成的C4+烯烴和鏈烷烴可進(jìn)一步在包含相同或不同的分子篩催化劑的附加反應(yīng)器中進(jìn)行。在該附加反應(yīng)器中,C4+進(jìn)料經(jīng)分子篩催化劑在500-700°C的溫度下轉(zhuǎn)化。附加反應(yīng)器也稱為OCP反應(yīng)器和發(fā)生在該反應(yīng)器中的過程稱為烯烴裂化過程。與分子篩催化劑時,C4+進(jìn)料中的至少部分烯烴轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,該產(chǎn)物至少包含乙烯和/或丙烯和優(yōu)選包含這兩者。除了乙烯和/或丙烯以外,氣態(tài)產(chǎn)物可包含更高級烯烴即C4+烯烴和鏈烷烴。氣態(tài)產(chǎn)物作為第二反應(yīng)器流出物物流的一部分從第二反應(yīng)器回收。
[0027]烯烴進(jìn)料與催化劑在500-700°C、優(yōu)選550-650°C、更優(yōu)選550-620°C、甚至更優(yōu)選580-610 °C 的溫度和0.1kPa (lmbara )-5MPa(50bara)、優(yōu)選 10kPa (lbara)-1.5MPa(15bara)、更優(yōu)選I OOkPa (I bara) _300kPa (3bara)的壓力下接觸。本文提到的壓力是指絕對壓力。
[0028]在一個實(shí)施方案中,C4+烯烴分離為至少兩個餾分:C4烯烴餾分和C5+烯烴餾分。在該實(shí)施方案中,C4烯烴循環(huán)至含氧化合物至烯烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)器和C5+烯烴進(jìn)料至OCP反應(yīng)器。當(dāng)與分子篩催化劑接觸時,特別是高于500°C時,據(jù)信C4烯烴和C5烯烴的裂化行為不同。
[0029]C4烯烴裂化是間接過程,其包括主要的低聚過程至C8、C12或更高級烯烴,之后裂化低聚物至包括乙烯和丙烯的低分子量烴,而且還生成C5-C7烯烴以及副產(chǎn)物例如C2-C6鏈烷烴、環(huán)烴和芳族化合物。此外,C4烯烴裂化易于形成焦炭,這限制了 C4烯烴的可獲得轉(zhuǎn)化率。一般地,鏈烷烴、環(huán)狀化合物和芳族化合物不通過裂化形成。它們通過氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)和環(huán)化反應(yīng)形成。這在較大分子中更可能。因此,上述包括中間體低聚的C4烯烴裂化過程比直接裂化C5烯烴更易于形成副產(chǎn)物。C4烯烴的轉(zhuǎn)化率通常是溫度和空時(通常表示為重時空速)的函數(shù)。隨著溫度提高和重時空速(WHSV)降低,OCP進(jìn)料中的C4烯烴的轉(zhuǎn)化率提高。起初,乙烯和丙烯收率提高,但在較高轉(zhuǎn)化率下,收率降低,代價是較高的副產(chǎn)物產(chǎn)量和特別是較高的焦炭產(chǎn)量,這明顯限制了可獲得的最大收率。
[0030]與C4烯烴不同,C5烯烴裂化理想地為相對直接的正向過程,由此將C5烯烴裂化為C2和C3烯烴,特別是在高于5000C時。該裂化反應(yīng)可以在高轉(zhuǎn)化率(高至100% )下運(yùn)行,同時保持至少相比于C4烯烴的高乙烯和丙烯收率,以及明顯較低的副產(chǎn)物和焦炭產(chǎn)量。盡管C5+烯烴也可能低聚,但該過程與更有益的裂化至乙烯和丙烯競爭。
[0031]在本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施方案中,代替在OCP反應(yīng)器中裂化C4烯烴,將C4烯烴循環(huán)至含氧化合物至烯烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)器。再次不希望受到任何特定理論束縛,據(jù)信在含氧化合物至烯烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)器中,C4烯烴被例如甲醇烷基化至C5和/或C6烯烴。這些C5和/或C6烯烴可以隨后轉(zhuǎn)化成至少乙烯和/或丙烯。來自該含氧化合物至烯烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)的主要副產(chǎn)物也是C4和C5烯烴,它們可以分別循環(huán)至含氧化合物至烯烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)器和烯烴裂化反應(yīng)器。
[0032]因此,優(yōu)選地,當(dāng)氣態(tài)產(chǎn)物還包含C4烯烴時,至少部分C4烯烴(i)與含氧化合物進(jìn)料一起或作為部分含氧化合物進(jìn)料提供至含氧化合物至烯烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)器,和/或(i i)作為部分烯烴進(jìn)料提供至烯烴裂化反應(yīng)器,更優(yōu)選至少部分C4烯烴與含氧化合物進(jìn)料一起或作為部分含氧化合物進(jìn)料提供至含氧化合物至烯烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)器。
[0033]優(yōu)選地,當(dāng)氣態(tài)產(chǎn)物還包含C5烯烴時,至少部分C5烯烴作為部分烯烴進(jìn)料提供至烯烴裂化反應(yīng)器。優(yōu)選地,至烯烴裂化反應(yīng)器的烯烴進(jìn)料包含C4+烯烴,優(yōu)選C5+烯烴,更優(yōu)選C5烯烴。
[0034]在優(yōu)選實(shí)施方案中,含氧化合物至烯烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)器和任選的OCP反應(yīng)器作為提升管反應(yīng)器操作,其中催化劑和原料在提升管底部進(jìn)料和含有夾帶的催化劑的流出物物流離開提升管頂部。在該實(shí)施方案中,需要?dú)?固分離器以從反應(yīng)器流出物中分離夾帶的催化劑。氣/固分離器可為適合于分離氣體與固體的任何分離器。優(yōu)選地,氣/固分離器包括一個或多個離心分離裝置,優(yōu)選旋風(fēng)分離器裝置,任選與汽提塔段組合。
[0035]反應(yīng)器流出物優(yōu)選在氣/固分離器中冷卻或在氣/固分離器后立即冷卻以終止轉(zhuǎn)化過程和防止在反應(yīng)器外形成副產(chǎn)物。冷卻可以通過使用水急冷來實(shí)現(xiàn)。
[0036]當(dāng)催化劑從流出物中分離后,催化劑可返回至它來自其中的反應(yīng)區(qū)、其它反應(yīng)區(qū)、汽提區(qū)或再生區(qū)。此外,已經(jīng)在氣/固分離器中分離的催化劑可與來自其它氣/固分離器的催化劑組合,之后再送至反應(yīng)區(qū)、汽提區(qū)或再生區(qū)。
[0037]在含氧化合物轉(zhuǎn)化為烯烴的過程中,在分子篩催化劑表面上和/或內(nèi)部形成被稱作“焦炭”的含碳沉積物。為了避免催化劑活性明顯降低,必須通過燒掉焦炭沉積物使催化劑再生。
[0038]在一個實(shí)施方案中,從反應(yīng)器中抽出一部分結(jié)焦的分子篩催化劑,并將其引入再生系統(tǒng)。再生系統(tǒng)包括再生器,其中在再生溫度、壓力和停留時間條件下使結(jié)焦催化劑與再生介質(zhì)(優(yōu)選為含氧氣體)接觸。
[0039]合適的再生介質(zhì)的例子包括氧、03、303、犯0、勵、勵2、犯05、空氣、富氧空氣、用氮?dú)饣蚨趸枷♂尩目諝?、氧和水、一氧化碳?或氫。再生條件為能夠從結(jié)焦催化劑上燒掉至少一部分焦炭、優(yōu)選使焦炭水平低于進(jìn)入再生器的催化劑的焦炭水平的75%的那些。更優(yōu)選地,使焦炭水平降低至低于進(jìn)入再生器的催化劑的焦炭水平的50%,和最優(yōu)選使焦炭水平降低至低于進(jìn)入再生器的催化劑的焦炭水平的30%。不必完全脫除焦炭,因?yàn)檫@可能會造成催化劑劣化。
[0040]再生溫度為200-1500°C,優(yōu)選為300-1000°C,更優(yōu)選為450-700°C,和最優(yōu)選為500-700°C。在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中,催化劑在550-650°C的溫度下再生。
[0041]結(jié)焦分子篩催化劑在再生器中的停留時間優(yōu)選為I分鐘至幾小時,最優(yōu)選為1-100分鐘。以再生介質(zhì)的總體積計(jì),再生