專利名稱：Dme在含氧化合物向烯烴轉化的反應系統(tǒng)中的再循環(huán)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及由含氧化合物制備烯烴、尤其是諸如乙烯以及 丙烯之類的輕烯烴。具體而言，本發(fā)明涉及由已經(jīng)向其中加入包含二 甲醚以及丙烷的再循環(huán)物流的含氧化合物進料制備輕烯烴。
背景技術：
烯烴，特別是乙烯以及丙烯，是制備衍生物產(chǎn)物比如低聚 物，例如高級烯烴，以及諸如聚乙烯和聚丙烯之類的聚合物的理想進 料源。烯烴進料源傳統(tǒng)上通過將石油原料裂解而制備。然而，含氧化合物原料正成為石油原料進料替代物用于制 備烯烴，特別是大量的乙烯以及丙烯，用于制備更高級烯烴以及塑料 材料。通常，該烯烴通過如下方式形成將含氧化合物組分如曱醇與 分子篩催化劑接觸以將該含氧化合物催化轉化為烯烴。這類方法通常 稱為含氧化合物向烯烴轉化(0T0)以及甲醇-向-烯烴轉化(MT0)方法。各種副產(chǎn)品也在該OTO以及MTO方法中產(chǎn)生。上述副產(chǎn)品 的實例是丙烷。丙烷非常難以從二甲醚(DME)分離，其還可以作為副產(chǎn) 品或者未反應的進料組分存在。從DME除去或者分離丙烷的常規(guī)方法 包括各種萃取或者蒸餾-類型工藝。已經(jīng)與該丙烷副產(chǎn)品分離以及從OTO或者MTO方法回收的 DME可再循環(huán)至通向反應器的進料。例如，美國專利 6， 844， 480 (Lattner等)公開了通過將烯烴物流分離成第 一物流和第 二物流而從該烯烴料物流去除二甲醚，該第 一物流包含二甲醚以及較 低沸點化合物及該第二物流包含C"烯烴和較高沸點烴。然后使用萃取 蒸餾將該二甲醚從第一物流分離。當曱醇用作萃取劑時，該甲醇以及 二甲醚可在含氧化合物向烯烴轉化反應系統(tǒng)中與進料合并。美國專利6， 855， 858 (Cheng等)公開了從烯烴物流去除二曱醚的方法。該方法包括蒸餾該烯經(jīng)物流以使該二甲醚連同該丙烷從 該烯烴物流分離出。然后將該烯經(jīng)進一步蒸餾以提供聚合物級乙烯物
流以及聚合物級丙烯物流，及每個物流包含不大于約10 wppra的二曱 醚。該二曱醚可使用水洗與該丙烷分離。在該水洗之后，該二甲醚通 過汽化回收以及連同該進料再循環(huán)至含氧化合物向烯烴轉化的反應系 統(tǒng)。美國專利7， 005， 555 (Ding等)公開了由含氧化合物制備烯 烴的方法。該方法去除在該驟冷物流的底部物中包括二氧化碳在內(nèi)的 含氧化合物以及將該含氧化合物再循環(huán)回反應器。在將該驟冷塔底流 出物中的含氧化合物返回該反應器之前從該驟冷底部物去除二氧化 碳。美國專利7， 060， 866 (Van Egmond等)公開了從含乙烯和/ 或丙烯的物流去除二甲醚的方法。將二曱醚在高壓力下，優(yōu)選在蒸餾 塔中去除。高壓分離的益處是提供相對低的底部物溫度分離，同時允 許回收高度濃縮的乙烯和/或丙烯物流。公開號為2004/0064009的美國專利說明書公開了用于處 理包含烯烴的產(chǎn)物物流的方法，該產(chǎn)物物流包含作為副產(chǎn)品的二曱醚， 及這樣產(chǎn)物物流的實例來自烯烴從甲醇的合成。為了從該產(chǎn)品物流分 離該二甲醚，建議至少將主要包含C3烴的部分物流通過分餾從該產(chǎn)物 物流中分離，以及向精餾塔(C3分餾塔)傳送以分離出丙烯以及丙烷。 在該精餾過程中該二曱醚與該丙烷一起進入該精餾塔底部之內(nèi)以及可 被抽出?；旧霞兊谋┊a(chǎn)物，其僅包含至多痕量的二曱醚，可從該 精餾塔的頂端取出。公開號為2005/0033103的美國專利說明書公開了用于從 初始流出物物流中分離出聚合級乙烯以及丙烯的方法和系統(tǒng)，該初始 流出物物流包含乙烷、乙烯、丙烯、二甲醚，以及如下物質中的一種 或多種丙烷、乙炔、甲基乙炔、丙二烯、曱烷、氫、 一氧化碳、二 氧化碳以及C"組分。在一個實施方案中，由甲醇-向-烯烴轉化反應系 統(tǒng)提供該初始流出物物流。據(jù)說如果DME在包含曱醇以及水洗步驟的第一分離步驟中部分地去除，隨后在另外的分離步驟中分離剩余組分， 則實現(xiàn)這些組分的有效分離。問題是DME回收方法通常非常復雜，以及在該丙烷副產(chǎn)品 物流中可能存在大量的DME以致該DME —般非常有價值以至于不丟棄 或者象處理丙烷那樣用作燃料。因此，所希望的是尋找更有效的方式 回收和/或再循環(huán)DME用于在該MTO方法中再循環(huán)作為進料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供回收大量DME以及使用該DME在該MTO工藝中 再循環(huán)作為進料的相對簡單方案。通過將丙烷與該DME再循環(huán)回該MTO 方法而大部分地完成本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的 一方面，提供用于由含氧化合物進料制備一 種或多種烯爛的方法。該方法包括提供含氧化合物物流以及向含氧化 合物物流添加包含丙烷以及二甲醚的再循環(huán)物流以形成進料物流。進 料物流在反應器中與含氧化合物向烯烴轉化催化劑接觸以形成烯烴物 流，該烯烴物流包含二甲醚、至少一種烯烴以及丙烷，及在烯烴物流 中的丙烷多于在進料物流中的丙烷。在本發(fā)明的一個實施方案中，至少大部分該丙烷以及二曱 醚從該烯烴物流分離以形成包含丙烷/DME的物流。優(yōu)選，從含丙烷 /DME的物流除去一部分丙烷以形成該再循環(huán)物流。更優(yōu)選，其中去除 的丙烷數(shù)量至少等于該過量。在一個實施方案中，該丙烷通過凈化或者蒸餾去除。在另 一個實施方案中，該丙烷通過蒸餾去除。在另一優(yōu)選的實施方案中，該丙烷在蒸餾裝置中作為側線 抽出物(side draw)被去除。優(yōu)選，該丙烷作為側線抽出物從蒸餾塔較 低部分去除。在再一個實施方案中，該再循環(huán)物流包含0.5重量°/。-50重 量°/。丙烷，基于該再循環(huán)物流的總重量。在再一個另外的實施方案中， 該再循環(huán)物流包含50重量％-99重量％二甲醚，基于該再循環(huán)物流的總 重量。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面所述，該進料物流在反應器中接觸 含氧化合物向烯烴轉化催化劑以形成烯烴物流，該烯烴物流包含水、 二甲醚、至少一種烯烴、以及丙烷，及在該烯烴物流中的丙烷多于在 進料物流中的丙烷。優(yōu)選，使水從該烯烴物流冷凝以形成液體物流以 及蒸氣物流。該蒸氣物流至少包含來自該烯烴物流的二甲醚的大部分、 來自該烯烴物流的至少一種烯烴的大部分以及來自該烯烴物流的丙烷 的大部分。存在于該烯烴物流的丙烷以及二甲醚的至少大部分被分離 以形成含丙烷/DME的物流；以及從含丙烷/DME的物流除去一部分丙烷 以形成該再循環(huán)物流。優(yōu)選，從該含丙烷/DME的物流去除丙烷，去除 數(shù)量至少等于該過量以形成再循環(huán)物流。根據(jù)本發(fā)明的另一方面所述，該烯烴物流可接觸聚合催化 劑以形成聚合物產(chǎn)物。
附圖簡述通過附圖中實例全面地展示本發(fā)明的各種實施方案，其中


圖1是本發(fā)明的一個實施方案的流程圖，其中將包含二曱
醚以及丙烷的物流分離以及再循環(huán)至含氧化合物向烯烴轉化的反應系
統(tǒng)；以及圖2是本發(fā)明的一個實施方案的曲線圖，其展示用于將二 甲醚和丙烷與丙烯分離的蒸餾塔的丙烷富集區(qū)域。 發(fā)明詳述
I.再循環(huán)二曱醚用于額外的進料本發(fā)明能使大量的二曱醚(DME)被再循環(huán)以及在含氧化合 物向烯烴轉化方法中用作進料組分。本發(fā)明本質上相對簡單在于將 DME與丙烷一部分結合而再循環(huán)，該丙烷在含氧化合物向烯烴轉化方 法中產(chǎn)生。盡管該丙烷在含氧化合物向烯烴轉化反應中呈惰性，但是 它仍然能向后通過該反應器，只要丙烷從該再循環(huán)回路去除，去除數(shù) 量至少和在該反應過程期間產(chǎn)生的數(shù)量一樣多。在該反應器中產(chǎn)生的 丙烷數(shù)量通常稱為過量丙烷。也就是，該過量是該數(shù)量是超出在向該 反應器進料物流中那些的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明所述，提供含氧化合物物流以及向該含氧化合 物物流加入再循環(huán)物流以形成到含氧化合物向烯烴轉化系統(tǒng)的進料物 流。該再循環(huán)物流包含(即含有)丙烷以及二曱醚。該二甲醚可有效地 與含氧化合物轉化催化劑反應以形成烯烴產(chǎn)物，特別是諸如乙烯以及 丙烯之類的輕烯烴產(chǎn)物。丙烷在該轉化過程中基本上不反應，但是只 要有效地控制在該再循環(huán)以及進料中丙烷的數(shù)量，向輕烯烴的轉化可 以保持在相對高的選擇性，而不會不利地影響該方法。丙烷連同二曱 醚一起的此再循環(huán)可完成而不必顯著地改變反應器設計或者生產(chǎn)能 力。
II.含氣化合物向烯烴轉化反應過程在本發(fā)明中，含氧化合物物流與再循環(huán)物流合并以形成進 料物流，以及該進料物流接觸該烯烴-形成催化劑以形成該烯烴產(chǎn)物。 該含氧化合物包括一種或多種含有至少一個氧原子的有機化合物。優(yōu) 選，該含氧化合物包括一種或多種醇，優(yōu)選脂肪醇，其中醇的脂肪族 的組成部分具有1-4個碳原子、優(yōu)選1-3個碳原子、以及最優(yōu)選l-2 個碳原子。用于本發(fā)明的含氧化合物的具體種類的非限制性實例包括 甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、甲基乙基醚、二甲醚、二乙醚、二異 丙醚、甲醛、碳酸二曱酯、二曱基酮、乙酸、及其混合物。在優(yōu)選的 實施方案中，除來自再循環(huán)的二甲醚之外該進料還包括至少一種選自 曱醇以及乙醇；更優(yōu)選甲醇的含氧化合物。在本發(fā)明的一個實施方案中，通過將含氧化合物與分子篩 催化劑接觸獲得烯烴物流。該含氧化合物包含至少一種有機化合物， 其包含至少一個氧原子，比如脂族醇、醚、羰基化合物(醛、酮、羧酸 類、碳酸酯、酯等)。當該含氧化合物是醇時，該醇包括具有1-IO個 碳原子、更優(yōu)選1-4個碳原子的脂肪族組成部分。典型的醇包括但是 不必局限于較低級的直鏈和支鏈脂族醇以及它們的不飽和對應物。適
合含氧化合物的實例包括，但是不局限于曱醇；乙醇；正丙醇；異丙 醇；C4-"醇；甲基乙基醚；二甲醚；二乙醚；二異丙醚；曱醛；碳酸二甲酯；二曱基酮；乙酸；及其混合物。優(yōu)選的含氧化合物是甲醇、 二甲醚或其混合物。能夠將含氧化合物轉化為烯烴化合物的分子篩包括沸石和 非沸石，以及屬于大、中或者小孔的類型。然而在本發(fā)明的一個實施 方案中優(yōu)選小孔分子篩。如本文定義，小孔分子篩具有小于約5. 0埃 的孔尺寸。通常，適合的催化劑具有約3.5至-5. 0埃、優(yōu)選約4. 0-約5. 0埃以及最優(yōu)選約4. 3-約5. 0埃的孔尺寸。已經(jīng)證明天然的和合成的沸石材料兩者對于各種類型的烴 轉化過程都具有催化特性。另外，沸石材料已經(jīng)用作吸附劑、用于各種 類型烴轉化過程的催化劑載體、及其它應用。沸石是復雜的結晶型鋁 硅酸鹽，其形成通過共用氧原子連接的A102—和二氧化硅四面體的網(wǎng) 絡。四面體的電負性通過包含陽離子比如堿或者堿土金屬離子而平衡。 在一些沸石的制備中，諸如四甲基銨(TMA)或者四丙基銨(TPA)之類的 非金屬陽離子在合成期間存在。由該結晶網(wǎng)絡形成的孔隙空間或者通 道使沸石能夠用作分離過程中的分子篩、用作化學反應催化劑，以及 用作在很多種烴類轉化過程中的催化劑載體。沸石包括含有二氧化硅以及任選氧化鋁的材料，以及其中 該二氧化硅以及氧化鋁部分已經(jīng)用其它的氧化物完全或者部分替換的 材料。例如，氧化鍺、氧化錫及其混合物可替換二氧化硅部分。氧化 硼、氧化鐵、氧化鎵、氧化銦及其混合物可替換氧化鋁部分。除非另 作說明，本文所用的術語"沸石"和"沸石材料"不僅僅指在其結晶晶格 結構中包含硅原子以及任選鋁原子的材料，而且指包含用于這些硅和 鋁原子的合適置換原子的材料?！N能夠產(chǎn)生大量乙烯以及丙烯的烯烴形成催化劑是硅鋁 磷酸鹽(SAPO)分子篩。硅鋁磷酸鹽分子篩通常分為具有8-元、10-元、 或者12-元環(huán)結構的微孔性材料。這些環(huán)狀結構可具有約.3. 5-約15 埃的平均孔尺寸。優(yōu)選是平均孔尺寸小于約5埃、優(yōu)選平均孔尺寸為 約3. 5-約5埃、更優(yōu)選約3. 5-約4. 2埃的小孔SAPO分子篩。這些孔 尺寸是具有8-元環(huán)的分子篩的典型孔尺寸。
根據(jù)一個實施方案，取代的SAPO也可以用于含氧化合物向 烯烴轉化反應過程。這些化合物通常已知為McAPSO或者含金屬的硅鋁 磷酸鹽。該金屬可以是堿金屬離子(第IA族)、堿土金屬離子(第IIA 族)、稀土離子(第IIIB族，包括鑭系元素鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、 釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿和镥；以及鈧或釔)和另外的第IVB、 VB、 VIB、 VIIB、 VIIIB及IB族過渡陽離子。優(yōu)選，Me代表諸如Zn、 Mg、 Mn、 Co、 Ni、 Ga、 Fe、 Ti、 Zr、 Ge、 Sn和Cr之類的原子。這些原子可經(jīng)由[Me02]四面體單元插入該四 面體結構中。該[Me02]四面體單元攜帶的凈電荷取決于該金屬取代基 價態(tài)。如果該金屬組分具有的價態(tài)是+2， +3， +4， +5，或+6，該 凈電荷一般是在-2和+2之間。結合該金屬組分一般通過在合成該分子 篩期間加入該金屬組分而完成。然而，也可以-使用后-合成離子交換。 在后-合成交換中，該金屬組分將陽離子引入位于該分子篩開放表面的 離子交換位置，未進入該骨架結構本身之內(nèi)。合適的硅鋁磷酸鹽分子篩包括，但是不局限于SAP0-5、 SAP0-8、 SAPO-ll、 SAP0-16、 SAP0-17、 SAP0-18、 SAP0-20、 SAP0-31、 SAPO-34、 SAPO-35、 SAPO-36、 SAPO-37、 SAP0-40、 SAP0-41、 SAPO-42、 SAPO-44、 SAPO-47、 SAPO-56，其包含該金屬的形式、及它們的混合 物。優(yōu)選的SAPO包括，但是不局限于SAPO-18、 SAPO-34、 SAPO-35、 SAPO-44以及SAPO-47,特別是SAP0-18以及SAPO-34，包括其包含該 金屬的形式、及它們的混合物。如本文所用的，術語混合物與組合同義
它們的物理狀態(tài)。鋁磷酸鹽(ALPO)分子篩也可以被包括在該催化劑組合物內(nèi) 或者替代性地被包括在該催化劑組合物內(nèi)。鋁磷酸鹽分子篩是結晶性 的微孔性氧化物，其可能具有A1P0,骨架結構。它們可具有處于該骨架 結構之內(nèi)的其它元素， 一般具有約3埃至約IO埃的均勻孔尺寸，以及 能夠進行分子種類的尺寸-選擇性分離。已經(jīng)報告了多于二十四種結構類型，包括沸石拓樸類似物在內(nèi)。優(yōu)選的ALPO結構包括，但是不局限 于ALP0-5、 ALPO-ll、 ALP0-18、 ALP0-31、 ALP0-34、 ALP0-36、 ALPO-37 以及ALP0-46。該ALP0還可以包括在它們骨架結構中的金屬取代基。優(yōu) 選，該金屬可以選自鎂、錳、鋅、鈷及其混合物。這些材料優(yōu)選顯示 出類似于鋁硅酸鹽、鋁磷酸鹽和硅鋁磷酸鹽分子篩組合物的吸附、離 子交換和/或催化劑性能。包含金屬的ALP0具有M02、 A102和P02四面體單元的三維 微孔性晶體框架結構。這些如-制備的(as-manufactured)結構(在焙
燒之前，其包含模板)可在無水基礎上，通過實驗化學組成表示，如 mR: (NUlyPz)02
其中"R"代表存在于該晶體內(nèi)孔隙系統(tǒng)中的至少 一種有機模板試 劑；"m"代表存在于每摩爾(MxAlyPz)02中的"R"的摩爾數(shù)以及數(shù)值為 O-O. 3、在各個情況下的最大值取決于該模板試劑的分子尺寸以及所包 括的特定金屬鋁磷酸鹽的孔隙系統(tǒng)的可獲得空隙容積；"x"、 "y"、以及 "z"代表該分別作為四面體氧化物存在的金屬"M"(例如鎂、錳、鋅、以 及鈷)、鋁、以及磷的摩爾分數(shù)。包含金屬的ALPO有時由字首組合詞稱為MeAPO。此外在其 中該組合物中的該金屬"Me"是鎂的那些情況下，該字首組合詞MAPO :陂用于該組合物。相似地ZAPO、 MnAPO以及CoAPO分別凈皮用于包含鋅、 錳以及鈷的組合物。為確定組成每一亞屬種類MAPO， ZAPO， CoAPO，以 及MnAPO的各種結構成分，為每一成分指定一號碼和例如，識別為 ZAPO-5， MAPO-ll, CoAP0-34等等。該硅鋁磷酸鹽分子篩一般與其它材料混合(例如摻混)。如 果摻混，則所產(chǎn)生的組合物一般稱為SAPO催化劑，及該催化劑包含 SAPO分子篩?？膳c該分子篩摻混的材料可以是各種惰性的或者催化活性 的材料，或者各種的粘結劑材料。這些材料包括組合物比如高嶺土及 其它粘土、各種形式的稀土金屬、金屬氧化物、其它的非沸石催化劑組分、沸石催化劑組分、氧化鋁或者氧化鋁溶膠、二氧化鈦、氧化鋯、 氧化鎂、氧化釷、氧化鈹、石英、二氧化硅、或者二氧化硅溶膠、及 其混合物。此外這些組分尤其有效地減少總體催化劑成本、在再生期 間作為熱穴以有助于屏蔽催化劑的熱量、將該催化劑致密化以及提高 催化劑強度。特別所希望的是在該催化劑中使用的惰性物質用作熱穴、
該熱穴具有約0. 05-約1 cal/g-。C、更優(yōu)選約O. 1-約O. 8 cal/g-。C、 最優(yōu)選0. 1-約0. 5 cal/g-。C的熱容。另外的分子篩材料可被包含作為該SAPO催化劑組合物的 一部分或者它們可以被用作單獨分子篩催化劑與該SAPO催化劑混合， 如果需要的話。適合用于本發(fā)明的小孔分子篩的構造類型包括AEI， AFT, APC， ATN， ATT, ATV， AWW， BIK， CAS， CHA， CHI, DAC,醒，EDI， ERI， GOO， KFI， LEV, LOV， LTA， MON， PAU, PHI， RHO， ROG， THO， 及其取代形式。適合用于本發(fā)明的中孔分子篩的構造類型包括MFI， MEL， MTW， EUO， MTT， HEU， FER， AFO， AEL， TON，及其取代形式。可 與硅鋁磷酸鹽催化劑組合的分子篩的具體實例包括ZSM-5、 ZSM-34、 毛沸石、以及菱沸石。另一類能制備大量乙烯以及丙烯的烯烴形成催化劑是鋁硅 酸鹽分子篩。能制備大量乙烯以及丙烯的再一類烯烴形成催化劑是非 -SAPO沸石分子篩。這些其它種類的分子篩不僅可用于與SAPO分子篩 組合，而確實可以用作本申請公開SAPO分子篩的全部或者部分替代 物。根據(jù)實施方案所述，該催化劑組合物優(yōu)選包含約1%-約 99%、更優(yōu)選約5%-約90%、以及最優(yōu)選約10%-約80%、按重量計算的 分子篩。優(yōu)選該催化劑組合物的粒度為約20微米-約3, 000微米、更 優(yōu)選約30微米-約200微米、最優(yōu)選約50微米-約150微米。該催化劑可以進行各種處理以實現(xiàn)所要求的物理和化學特 性。上述的處理包括、但是不必局限于水熱處理、焙燒、酸處理、堿 處理、研磨、球研磨、磨碎、噴霧干燥及其組合。特別對制備乙烯以及丙烯有用的分子篩催化劑是包含
12SAPO-34，和SAP0-18或者ALPO-18分子篩的組合的催化劑。在具體的 實施方案中，該分子篩是SAPO-34,和SAPO-18或者ALPO-18的結晶 性共生物(intergrowth)。為將含氧化合物向烯烴轉換，可以使用任何各種的反應器 系統(tǒng)，包括固定床、流化床、或者移動床系統(tǒng)。 一個實施方案優(yōu)選的 反應器是并流提升管反應器以及短接觸時間、逆流自由下落反應器。 該反應器優(yōu)選是這樣的反應器，其中含氧化合物原料進料可與分子篩 催化劑在如下重時空速(WHSV)下接觸至少約lhr_1、優(yōu)選約1 hr—L1000 hr_1、更優(yōu)選約20 hr_1-約1000 hr一1、以及最優(yōu)選約30 hr-1-約500 hr—^ WHSV在本申請定義為在該反應器中每小時每重量的該分 子篩，該含氧化合物和任選在進料之中反應性烴的重量。因為該催化 劑或者該原料可以包含其它作為惰性物或者稀釋劑的材料，該WHSV 基于該含氧化合物進料和任何與該含氧化合物進料一起存在的反應性 烴、以及包含在該反應器中的分子篩的重量基礎來計算。優(yōu)選，當該含氧化合物處于氣相時，該含氧化合物進料接 觸該催化劑?？商鎿Q的是，該方法可在液相或者氣/液混合相中進行。 如果該方法在液相相或者氣/液相混合相中進行，則所產(chǎn)生的進料-至-產(chǎn)品的不同轉化率以及選擇性取決于該催化劑以及反應條件。該方法通?？稍趯挿秶鷾囟认聦嵤?。有效操作溫度范圍可 以是約200'C-約700X:、優(yōu)選約300。C-約600°C、更優(yōu)選約350。C-約 550°C。在溫度范圍的下限，所要求烯烴產(chǎn)物的形成變得顯著緩慢且比 較高含量的氧化烯烴副產(chǎn)品出現(xiàn)在該烯烴產(chǎn)物中。然而，在降低的溫度 下對于乙烯以及丙烯的選擇性可以提高。在溫度范圍的上限，該方法不 能形成最佳數(shù)量的乙烯以及丙烯產(chǎn)物，但是該含氧化合物進料的轉化 率通常將是高的。操作壓力也可以在寬范圍內(nèi)變化，包括自生壓力。有效壓力
包括，但是不必局限于至少1 psia(7 kPaa)，優(yōu)選至少約5 psia(34 kPaa)的總壓。在較高總壓下該方法特別有效，包括至少約20 psia(138 kPaa)的總壓。優(yōu)選，總壓為至少約25psia(172 kPaa)，更優(yōu)選至少約
1330psia(207 kPaa)。為了實際的設計目的，合乎需要的是使用曱醇作 為主要的含氧化合物進料組分以及合乎要求的是在不大于約 500psia(3445 kPaa)，優(yōu)選不大于約400 psia(2756 kPaa)，最優(yōu)選不 大于約300 psia(2067 kPaa)的壓力下運行該反應器。不希望的副產(chǎn)品可通過在合適的氣體表觀速度下運行而 避免。當該氣體表觀速度上升，該轉化率降低，避免不希望的副產(chǎn)品。 如本文所用的該術語"氣體表觀速度"定義為汽化的原料進料的復合體 積流量，其包括，稀釋劑當稀釋劑存在于該原料進料時，以及轉化產(chǎn)物， 除以反應區(qū)的橫截面積。因為該含氧化合物轉化為具有大量乙烯和丙 烯同時流過該反應區(qū)的產(chǎn)物，該氣體表觀速度可以在該反應區(qū)之內(nèi)不 同的位置變化。該變化程度取決于所存在氣體的摩爾總數(shù)、在該反應 區(qū)中特定位置的橫截面、溫度、壓力，以及相關的反應參數(shù)。在一個實施方案中，該氣體表觀速度在該反應區(qū)中至少一 點處維持在大于1米每秒(m/s)的速率。在另一個實施方案中，合乎需 要的是于該反應區(qū)中至少一點處該氣體表觀速度大于約2 m/s。更理 想的是，合乎需要的是于該反應區(qū)中至少一點處該氣體表觀速度大于 約2.5 m/s。更加理想的是，于該反應區(qū)中至少一點處該氣體表觀速 度大于約4 m/s。最理想的是，該反應區(qū)中至少一點處該氣體表觀速 度大于約8 m/s。根據(jù)本發(fā)明的另 一個實施方案，在該反應區(qū)中該氣體表觀 速度保持相對恒定以致在該反應區(qū)中各個點該氣體表觀速度維持在大 于l m/s的速率。同樣所希望的是在該反應區(qū)中各個點該氣體表觀速 度大于約2m/s。更理想的是，在該反應區(qū)中各個點該氣體表觀速度大 于約2. 5ra/s。更加理想的是，在該反應區(qū)中各個點該氣體表觀速度大 于約4m/s。最理想的是，在該反應區(qū)中各個點該氣體表觀速度大于約 8 ra/s。
然而，在該含氧化合物轉化反應中減少進料含氧化合物的轉化率趨向于提高氧化的烴的數(shù)量、特別包括二甲醚在內(nèi)、其存在于該烯烴產(chǎn)物 之中。由此，控制在該含氧化合物反應過程中進料的轉化率可能是重要 的。根據(jù)一個實施方案，首要的含氧化合物，例如甲醇的轉化 率是90重量％-98重量％。根據(jù)另一個實施方案，甲醇的轉化率是92 重量％-98重量％、優(yōu)選是94重量％-98重量％。根據(jù)另一個實施方案，曱醇的轉化率是高于98重量％至小 于100重量％。根據(jù)另一個實施方案，甲醇的轉化率是從98, 1重量％至 小于100重量％;優(yōu)選是98. 2重量％-99. 8重量％。根據(jù)另一個實施方 案，曱醇的轉化率是從98. 2重量％至小于99, 5重量％;優(yōu)選是98. 2重 量％-99重量％。在本發(fā)明中，重量％轉化率在無水基礎上計算，除非另作說 明。重量°/。轉化率在無水基礎上計算為100 x (在無水基礎上含氧化合 物進料重量-在無水基礎上在該產(chǎn)物中氧化的烴重量)+ (在無水基礎 上含氧化合物進料重量)。無水基礎上的含氧化合物通過減去在該進料 和產(chǎn)物中該含氧化合物的水部分以及把在該產(chǎn)物中生成的水排除在外 而計算出。例如，在無含氧化合物基礎上的甲醇的重量流率通過使甲醇 的重量流率乘以14/32而計算出以除去該甲醇中的水組分。作為另一 個實例，在無含氧化合物基礎上的二甲醚的重量流率(rate flow rate) 通過使二甲醚重量流率乘以40/46而計算出以除去該二甲醚中的水組 分。如果在該進料或者產(chǎn)物中存在含氧化合物混合物，則痕量含氧化 合物不包括在內(nèi)。當甲醇和/或二甲醚用作該進料時，則僅用甲醇以及 二甲醚在無水基礎上來計算轉化率。在本發(fā)明中，在無水基礎上計算選擇性，除非另作說明。選 擇性計算為100 x wt。/。組分/(100 - wt。/。水-wt。/。甲醇-wt。/。二甲醚)， 當甲醇和/或二甲醚用作該進料時。在含氧化合物向烯烴轉化反應的烯烴產(chǎn)物中二甲醚的數(shù)量 越大，該轉化率越低。由于所希望的是在低轉化率下實施該反應以提 高對于乙烯和丙烯的選擇性，在產(chǎn)生的烯烴中有一些量的二甲醚是所需的。然而，存在的二甲醚的數(shù)量不應該如此之高以至使全過程效率低 或者除去二甲醚更困難。在未到完全的反應方法中， 一般產(chǎn)生二甲醚。通常，存在 于在含氧化合物向烯烴轉化反應過程中產(chǎn)生的烯烴中的該二曱醚含量 為至少約100 wppra，在無水基礎上。優(yōu)選，該二曱醚的存在數(shù)量為至 少約500 wppm、以及更優(yōu)選至少約1000 wppm。優(yōu)選，在來自該含氧 化合物向烯烴轉化反應過程的該烯烴物流中二甲醚的數(shù)量在無水基礎 上，不大于約20重量％、更優(yōu)選不大于約15重量％、以及最優(yōu)選不大 于約10重量％，基于該含氧化合物向烯烴轉化反應系統(tǒng)的反應器產(chǎn)生 的該晞烴物流總重量。該含氧化合物向烯烴轉化方法形成了作為副產(chǎn)品的大量 水。在通過冷卻來自該反應器的烯烴物流到在該烯烴物流中水蒸汽冷 凝溫度之下的溫度而在分離該包含丙烷與二甲醚的物流之前除去這些 副產(chǎn)品水的大部分。優(yōu)選，將該烯烴產(chǎn)物物流的溫度冷卻至該含氧化 合物進料的冷凝溫度之下的溫度。在特定實施方案中，合乎需要的是冷 卻該產(chǎn)物物流至低于甲醇的冷凝溫度。合乎需要的是冷卻來自該含氧化合物向烯烴轉化反應過程 的烯烴物流，然后將所冷卻烯烴物流分離成為冷凝的含水物流和烯烴 蒸氣物流。該冷凝的含水物流包含來自該烯烴物流的大多數(shù)水，和來 自該烯烴物流氧化的烴的顯著部分。該蹄烴蒸氣物流包含該烯烴，例 如，乙烯和丙烯的大部分。在本發(fā)明的一個方面中，將來自該含氧化合物向烯烴轉化 反應過程的烯烴物流冷卻以使富含烯烴的、蒸氣物流，可從該冷凝的 含水物流中分離。合乎需要的是該蒸氣物流包含不大于約20重量％的 水、優(yōu)選不大于約15重量％的水、更優(yōu)選不大于約12重量％的水。驟冷塔是一種類型的設備，其有效冷卻來自該烯烴-含氧化 合物轉化反應過程的烯烴物流。在驟冷塔中，驟冷流體直接接觸該烯 烴物流以冷卻該物流至要求的冷凝溫度。冷凝產(chǎn)生含冷凝水的物流， 其同樣被稱為重的塔底物流。該烯烴產(chǎn)物物流的烯烴部分保持為蒸氣以及作為塔頂蒸氣物流排出該驟冷塔。該塔頂蒸氣物流富含烯烴產(chǎn)物 以及還可以包含一些氧化的烴副產(chǎn)物以及水。在一個實施方案中，該驟冷流體是該驟冷塔的含冷凝水的、 重的塔底物流的再循環(huán)物流。希望此含水物流通過例如換熱器冷卻以 及向回噴射進入該驟冷塔。優(yōu)選在此實施方案中不將來自外部來源的 冷卻介質注入該驟冷塔之內(nèi)，盡管該驟冷塔下游的其它的分離設備可 能希望這樣做。
III.分離含丙烷/DME的物流根據(jù)本發(fā)明所述，包含丙烷以及二甲醚的物流(稱為含丙烷 /DME的物流)可從在該含氧化合物向烯烴轉化反應中形成的烯經(jīng)產(chǎn)物 物流分離。在含丙烷/DME的物流中丙烷和/或DME的一部分可除去形 成再循環(huán)物流，以及該再循環(huán)物流與向該含氧化合物向烯烴轉化反應 器進料的含氧化合物合并。在該再循環(huán)物流中的該DME可轉化為烯烴 產(chǎn)物，同時在該再循環(huán)物流中剩余的丙烷穿過該反應系統(tǒng)，基本上未 受影響。然而，另外的丙烷可作為副產(chǎn)物在該反應系統(tǒng)中產(chǎn)生。在本發(fā)明的一個實施方案中，包含二曱醚和丙烷的該烯烴 產(chǎn)物物流可在含該丙烷/DME物流分離出之前干燥。在此實施方案中， 固體或者液體干燥系統(tǒng)可用于在蒸餾以前從含二甲醚的該烯烴物流中 除去水(即，干燥該烯烴物流)以更有效地除去該二甲醚。在固體干燥系統(tǒng)中，該烯爛物流可接觸固體吸附劑以進一 步去除水至極低濃度?？梢允褂萌魏味喾N的方法。 一般，該吸附過程可 在包含合適固體吸附劑的一個或多個固定床中進行。吸附可用于除去低濃度的水、以及用于除去某些氧化的烴 (例如除DME以外的氧化的烴)，其通常不能通過使用其它的處理系統(tǒng) 去除。優(yōu)選，用作本發(fā)明部件的吸附劑系統(tǒng)具有多個吸附劑床。多個 床可允許連續(xù)分離而不必停止該過程以使該固體吸附劑再生。例如， 在三床系統(tǒng)中， 一般一個床在線， 一個床脫線再生，以及第三床備用。
于所除去污染物的種類。為除去水以及各種極性有機化合物，如氧化的烴(例如除DME以外的氧化的烴)以及吸收性液體的固體吸附劑的實例 包括，但是不局限于氧化鋁、二氧化硅、分子篩、以及鋁硅酸鹽。包 含這些篩的混合物的床或者具有不同吸附劑固體的多個床可有效地用 于將水除去至極低水平。該吸附劑床可在環(huán)境溫度下或者按要求在高溫下運行以及 具有向上或向下的流動?？赏ㄟ^包括用諸如氮氣之類的干燥惰性氣體 物流在高溫下處理在內(nèi)的常規(guī)方法而進行吸附劑材料的再生。在該液體干燥系統(tǒng)中，吸水劑可用于從含二甲醚的該烯烴 物流中除去水。該吸水劑可以是有效去除來自烯烴物流的水的任何液 體。所用吸水劑的數(shù)量一般為在該蒸餾過程期間基本上有效減少包合 物以及游離-水形成的數(shù)量。優(yōu)選按吸水劑相對進入該吸收容器的總進料的摩爾比率約 1: 1至約1: 5， 000、更優(yōu)選從約1: 10至約1: 1， 000、以及最優(yōu)選從約 1: 25至約1: 500將吸水劑加入吸水容器?？捎糜诖吮景l(fā)明的吸水劑在1大氣壓下是液體。這些吸收 劑同樣希望有至少100華氏度(38攝氏度)、優(yōu)選至少120華氏度(49 攝氏度)、以及更優(yōu)選至少150華氏度(66攝氏度)的平均沸點。如本 申請定義的平均沸點，在重均基礎上考慮了在該吸收劑中各個化合物 的沸點。例如，包含90重量％沸點為100華氏度(38攝氏度)的化合物 以及10重量％沸點為2 00華氏度(9 3攝氏度)的化合物的吸收劑的平均 沸點為110華氏度(43攝氏度)。該吸水劑同樣希望是極性烴組合物。上述的組合物優(yōu)選包 含化合物比如一元醇、多元醇、胺、或其混合物。優(yōu)選的一元醇包括 曱醇、乙醇、以及丙醇。優(yōu)選的多元醇包括二醇。優(yōu)選的二醇包括乙 二醇以及三甘醇。所希望的是該吸收劑組合物包含至少約75重量％液 態(tài)吸水劑。只要該稀釋劑不負面影響吸水率，該組合物的余量可以是 稀釋劑。優(yōu)選，該吸水劑組合物包含至少約85重量％的吸水化合物； 更優(yōu)選至少約90重量％、以及最優(yōu)選至少約95重量％。諸如曱醇之類 的醇是最優(yōu)選的吸水劑。
常規(guī)的吸收系統(tǒng)可用于本發(fā)明以使吸收劑與烯烴接觸。在 一個實施方案中，盡管也可以使用板式吸收塔，但該吸收系統(tǒng)使用填 料塔。在另一個實施方案中，該吸收塔具有位于該吸收塔頂部的液體 入口。該吸收劑液體均勻分布遍及該塔上部。理想的是，吸收劑液體 的均勻分布通過使用分配板或者噴霧嘴來實現(xiàn)。在該吸收塔的底部是 進氣口，其中包含水以及二甲醚的該烯烴進入該吸收塔。該蒸氣組分 沿該塔向上移動與沿該塔向下移動的該液體吸收劑逆向;危動。此方法 -陂稱為逆流吸收。
液體組分之間密切接觸的表面。在逆流吸收塔中，在液相和氣相中可 溶氣體的濃度都一般是在塔底部最大，以及一般在該塔頂部最低。用 于該液體吸收劑的出口可在該吸收塔的底部， 一般在該進氣口之下。
用于貧含在該液體吸收劑中最可溶氣體的氣相的出口可位于該吸收塔 的頂部、 一般地在該液體入口之上。 —個或多個吸收塔可以串聯(lián)或者并聯(lián)使用以降低水濃度至 所要求水平以及處理更大體積的來自該含氧化合物向烯烴轉化過程的 烯烴組合物。緊接著吸收之后，可蒸餾該烯烴物流以除去丙烷以及二曱 醚物流。可以通過常規(guī)的方法再生吸收劑液體。在一個實施方案中， 包含吸收的氣體的吸收劑液體可以注入蒸餾塔，以及水可以作為塔頂 產(chǎn)物被除去。再生的吸收劑液體可以作為塔底產(chǎn)物除去。在本發(fā)明的另一個實施方案中，該驟冷和/或干燥了的烯烴 物流可以通過壓縮、優(yōu)選多級壓縮而進一步加工?？梢?使用兩、三、 四或更多級、優(yōu)選用兩級或三級。理想的是，將該驟冷和/或干燥了的烯烴物流壓縮至大于該 含氧化合物向烯烴轉化反應過程進行時的壓力。優(yōu)選，將該烯烴物流 壓縮到至少約30 psia(207 kPaa),更優(yōu)選至少約50 psia(345 kPaa)， 最優(yōu)選至少約100psia(689 kPaa)的壓力。高的壓力范圍是特別優(yōu)選 的，及上限是基于設計成本和操作簡易的實際上限。實際的高壓極限
19通常認為高達約5, 000 psia(34.5 MPaa),以及下限約1,000 psia(6.9 MPaa)，約750 psia(5. 2 MPaa)，以及約500 psia(3. 45 MPaa)是漸增 優(yōu)選的。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，從該烯烴產(chǎn)品物流分離包含 丙烷/DME的物流發(fā)生在蒸餾類型的塔中。在本發(fā)明的一個實施方案中， 在允許該烯烴進料物流在丙烯以及丙烷的沸點之間分餾的溫度范圍內(nèi) 實施蒸餾可能是合乎需要的。用這樣的方式分離出該丙烷將產(chǎn)生包含 丙烯的一種物流以及另一種包含在烯烴產(chǎn)物物流中包含的丙烷加二甲 醚的物流。在一個實施方案中，該丙烯物流可以基本上是聚合物級原 料品質、包含不大于約10wppm的二甲醚、例如不大于約5wppm的二曱 醚、或者不大于約lw卯m的二甲醚。在本發(fā)明的另一個實施方案中，在允許該烯烴進料物流在 丙烷和二曱醚的沸點之間分餾的溫度范圍內(nèi)實施蒸餾可能是合乎需要 的。用這樣的方式分離出該丙烷將產(chǎn)生將產(chǎn)生包含丙烷以及丙烯的一 種物流以及另一種包含在烯烴產(chǎn)物物流中包含的二甲醚的物流。在此 實施方案中，該丙烯物流可以基本上是化學品級、 一般不是聚合物級、 進料質量，還包含不大于約10wppra二甲醚、例如不大于約5wppm二甲 醚、或者不大于約lwppra二曱醚。進一步地在此實施方案中，在含丙烯 以及丙烷的物流中丙烷的含量可以與在系統(tǒng)中該過量丙烷的含量一樣 高。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，包含該丙烷以及二曱醚的該 烯爛產(chǎn)物物流進行蒸餾以將包含丙烷/DME的物流與該烯烴物流的其 它組分分離出。優(yōu)選，包含該丙烷以及二甲醚的該晞烴物流進行蒸餾 以從該烯爛物流分離出包含丙烷/DME的物流，其包含約0.1重量％至 約50重量％丙烷、例如約0. 1重量％至約15重量％丙烷、約0. 1重量°/。 至約10重量％丙烷、從約20重量％至約50重量％丙烷、或者約25重量 %至約45重量％丙烷，基于該包含丙烷/DME的物流總重量。該包含丙 烷/DME的物流還可以包含二甲醚，該二甲醚含量為約50重量％至約 99. 9重量％、例如約50重量％至約90重量％、約70重量°/。至約90重量%、或者約50重量％至約70重量％，基于該包含丙烷/DME的物流總重量。在本發(fā)明另一個實施方案中，丙烯物流可以在蒸餾之后回 收。該丙烯物流有利的是基本上不含二曱醚，基本上不含意味著二曱 醚濃度如此低以致對丙烯后續(xù)加工基本上無不利影響。優(yōu)選，所分離 的丙烯物流包含不大于約25wppm、優(yōu)選不大于約10wppm、例如不大于 約lwppiD、或者不大于約0. 5wppra的二曱醚。在另一個實施方案中，在包含該二曱醚的該烯烴產(chǎn)物物流 中至少約75重量％的該二甲醚可以在蒸餾過程中分離出以形成包含丙 烷/DME的物流?？商鎿Q的是，至少約85重量％、例如至少約90重量％ 或者至少約95重量％在該烯烴物流中的二曱醚可以在蒸餾中分離出。
IV.再循環(huán)物流在包含丙烷/DME的物流中該丙烷和/或DME的一部分可以 從所述物流中除去以形成該再循環(huán)物流。所除去的丙烷/DME的數(shù)量應 該至少相當于在該含氧化合物向烯烴轉化過程反應器中形成的丙烷 /DME的數(shù)量。此丙烷/DME可以采用任何各種方式除去。 一個實例是通 過凈化或者除去一部分該含丙烷/DME的物流以形成該再循環(huán)物流。凈 化的該包含丙烷/DME的物流數(shù)量應該包括在該含氧化合物向烯烴轉 化過程中形成的丙烷的數(shù)量(即，過量)。如果該過量沒有除去，則存 在很高的可能性是在該反應系統(tǒng)中丙烷濃度繼續(xù)增加，由此引起過度 量的丙烷存在于該反應器中。除去該過量的丙烷的其它實例包括從該 包含丙烷/DME的物流中簡單蒸餾一部分該丙烷，并且從該包含丙烷 /DME的物流中吸收或者吸附一部分該丙烷和/或DME。由該包含丙烷/DME的物流該形成或者回收的再循環(huán)物流 優(yōu)選包含大量的二曱醚使該再循環(huán)物流當被加入該含氧化合物物流 時，可以用作進料。優(yōu)選，該再循環(huán)物流的至少大多數(shù)(即，超過50wt%) 是二曱醚，基于該再循環(huán)物流的總重量。更優(yōu)選，該再循環(huán)物流的至 少60重量％、例如至少70重量％或者至少80重量％可以是二曱醚，基 于該再循環(huán)物流的總重量。
在一個實施方案中，該再循環(huán)物流包含0. 5重量％-50重量 %的丙烷、 一般0. 8重量％-20重量％、例如1重量％-10重量％的丙烷， 基于該再循環(huán)物流的總重量。在另一個實施方案中，該再循環(huán)物流包含50重量％-99重 量％的二甲醚、例如70重量％-99重量％或者80重量％-99重量％的二甲 醚，基于該再循環(huán)物流的總重量。
L丙烯物流根據(jù)本發(fā)明所述的也被分離的丙烯物流可以聚合形成塑料 組合物，例如，聚烯烴、特別是聚丙烯以及烯烴丙烯共聚物?？梢允?用任何用于形成聚丙烯的各種方法。優(yōu)選是催化方法。特別優(yōu)選的是 茂金屬、齊格勒/納塔、氧化鋁，和酸催化系統(tǒng)。通常，這些方法包括 使該丙烯產(chǎn)物，任選與諸如另一烯烴之類的共聚單體一起在有效形成 該聚烯經(jīng)產(chǎn)物的壓力和溫度下與聚烯烴-形成催化劑接觸。在本發(fā)明的一個實施方案中，該丙烯產(chǎn)物、任選地與諸如另 一烯烴之類的共聚單體一起接觸茂金屬催化劑以形成聚烯烴。優(yōu)選， 該聚烯烴形成工藝是在約50°C-約320。C的溫度范圍實施。實施該反應 可以在低、中，或者高壓下、在約1 barg(100 kPag)-約3200 barg(320 MPag)范圍內(nèi)的任何壓力下。對于在溶液中實施的方法而言，可以使用 惰性稀釋劑。在這類型的操作中，優(yōu)選壓力范圍約10 barg(l MPag)-約150 barg(15 MPag)、以及更優(yōu)選溫度范圍約120。C-約250°C。對 于氣相方法而言，優(yōu)選溫度范圍通常為約60。C-120。C以及操作壓力為 約5barg(500 kPag)-約50 barg(5 MPag)。除聚烯烴之外，數(shù)目眾多的其它的烯烴衍生物可以由根據(jù) 本發(fā)明所述分離的至少一種烯烴(例如乙烯、丙烯、以及C"烯烴、特 別是丁烯)形成。根據(jù)本發(fā)明所述分離的該烯烴也可以用于制備化合物 如醛、酸比如C廣d3—元羧酸、醇比如C廠Cu—元醇、二醇比如乙二醇 以及丙二醇、由C2-C,2—元羧酸和C,-Cu—元醇形成的酯、直鏈a-烯烴、 醋酸乙烯酯、二氯乙烯以及氯乙烯、乙苯、環(huán)氧乙烷、枯烯、丙烯醛、 烯丙基氯、環(huán)氧丙烷、丙烯酸、乙丙橡膠、丙烯腈，以及乙烯與丙烯的三聚物和二聚物。c"烯烴、尤其是丁烯特別適合于制備醛、酸、醇， 以及從c5-c13 —元羧酸形成的酯。
VI.優(yōu)選實施方案的實例圖1表示本發(fā)明整體方面的一個實例。根據(jù)圖l的實施方 案，含氧化合物比如曱醇(MeOH)經(jīng)由管線10輸送以及與來自管線26 的再循環(huán)物流混合形成進料物流11，該進料物流11進料至甲醇-向_ 烯烴轉化的反應單元12。在管線26中的再循環(huán)物流包含二甲醚以及 丙烷。在該反應單元12之內(nèi)，該進料物流接觸含氧化合物向烯烴 轉化催化劑。此接觸將含氧化合物組分(例如甲醇以及二曱醚)轉化至 諸如乙烯以及丙烯之類的烯烴產(chǎn)物及其它副產(chǎn)物。此全部的物流通常 稱為烯爛物流。在該烯烴物流中的副產(chǎn)物包括各種非烯烴化合物，比 如水以及諸如丙烷之類的各種烷烴。在該反應過程中形成的丙烷數(shù)量 是相對于進料物流中丙烷的過量數(shù)量，以及該進料中的即使不是所有 的、也是基本上所有的丙烷來自該再循環(huán)物流。在一個優(yōu)選實施方案中，該烯烴物流經(jīng)由管線14輸送至驟 冷單元16,在那里除去大量水。在驟冷之后，該烯烴物流被輸送至分 離器20。該分離器20可以是能有效分離具有丙烷(C3。)以及二曱醚 (DME)的副產(chǎn)物物流的任何單元或者單元組合。如圖l所示，將丙烷以及二曱醚的副產(chǎn)物物流從分離單元 20分離以及通過管線22輸送至任選的第二分離單元24。該分離單元 24可以與吹洗物流一樣簡單，其用于除去一部分物流22以及降低通 過管線26再循環(huán)的丙烷總量，或者該分離單元24可以是更復雜的， 包括諸如蒸餾單元的組件。在替換的實施方案中，分離單元24通過在 分離單元20中使用蒸餾塔而被取代，其中丙烷作為側線抽出物除去。 優(yōu)選除去一部分丙烷、優(yōu)選數(shù)量至少等于在該反應單元12中產(chǎn)生的過 量。 一旦除去該丙烷，此物流經(jīng)由管線26輸送以及稱為再循環(huán)物流。圖2顯示在含氧化合物向烯烴轉化過程中G分流器(即蒸 餾塔)的液相組成分布實例，其中丙烯由該塔頂排出以及丙烷以及二甲醚的組合由塔底排出。此分布不包括作為側線物流的任何抽出物。在圖2所顯示種類的蒸餾塔中，主要包含丙烷、丙烯以及 二甲醚的組合的物流作為進料引入。圖2顯示在塔上端處丙烯濃度很 高，以及在該上端處丙烷和DME濃度很低。當液體沿著該塔向下回流 時，丙烯濃度降低以及丙烷和DME的濃度增大。起初丙烷濃度的增長 率高于DME的增長率。然后丙烷濃度達到最大值并且開始降低而DME 濃度繼續(xù)增加。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，靠近最高丙烷濃度的位置 取得抽出物。用于除去丙烷的側線抽出物的最佳位置隨進料物流的構 成、塔結構的配置(例如塔板數(shù)、進料塔板位置)、以及該塔產(chǎn)物的規(guī) 格(例如塔頂物流的純度以及丙烯的塔頂回收率)。在優(yōu)選的實施方案 中，用于除去丙烷的側線抽出物位于該蒸餾塔中點以下區(qū)域之內(nèi)。此 區(qū)域通常稱為該塔的提餾段。在更優(yōu)選的實施方案中，該蒸餾塔包括 塔板以及該側線抽出物在塔的底部分、但是在重沸器之上進行。該側 線抽出物或者側線物流可以作為蒸氣或者液體取出。本發(fā)明的操作原理及模式已經(jīng)參考各種各樣的例示以及 優(yōu)選實施方案如上公開。如本領域普通技術人員能理解的，如該權利 要求所限定的整體本發(fā)明包含本申請未具體地枚舉的其它優(yōu)選實施方 案。附加的或者可替換的是，本發(fā)明包括各種如下所述實施方案。實施方案1.用于由含氧化合物進料制備一種或多種烯烴 的方法，包括
提供含氧化合物物流；
向該含氧4匕合物物流加入再循環(huán)物流以形成進料物流，該再循環(huán) 物流包含丙烷以及二甲醚；以及
在反應器中使該進料物流與含氧化合物向烯烴轉化催化劑接觸以 形成烯烴物流，該烯烴物流包含二曱醚、至少一種烯烴、以及丙烷， 其中在該烯烴物流中的丙烷多于在進料物流中的丙烷。
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實施方案2.用于由含氧化合物進料制備烯烴的方法，包
括
提供含氧化合物物流；
向該含氧化合物物流加入再循環(huán)物流以形成進料物流，該再循環(huán) 物流包含丙烷以及二曱醚；
在反應器中使該進料物流與含氧化合物向烯烴轉化催化劑接觸以 形成烯烴物流，該烯烴物流包含水、二甲醚、至少一種烯烴、以及丙 烷，其中在該烯烴物流中的丙烷多于在進料物流中的丙烷；
使水從該烯烴物流冷凝以形成液體物流以及蒸氣物流，其中該蒸 氣物流至少包含來自該烯烴物流的二曱醚的大部分、來自該烯烴物流 的至少一種烯烴的大部分以及來自該烯烴物流的丙烷的大部分；
分離存在于該烯烴物流的丙烷以及二曱醚的至少大部分以形成含 丙烷/DME的物流；以及
從該含丙烷/DME的物流除去一部分丙烷以形成該再循環(huán)物流。實施方案3.用于由含氧化合物進料制備烯烴的方法，包
括
向含氧化合物物流加入再循環(huán)物流以形成進料物流，該再循環(huán)物 流包含丙烷以及二甲醚；
在反應器中使該進料物流與含氧化合物向烯烴轉化催化劑接觸以 形成烯烴物流，該烯烴物流包含水、二甲醚、至少一種烯烴、以及丙 烷，其中在該烯烴物流中的丙烷多于在進料物流中的丙烷；
使來自該烯烴物流的水冷凝以形成液體物流以及蒸氣物流，其中 該蒸氣物流至少包含來自該烯烴物流的二曱醚的大部分、來自該烯烴 物流的至少一種烯烴的大部分以及來自該烯烴物流的丙烷的大部分；
分離存在于該烯烴物流中的丙烷以及二甲醚的至少大部分以形成 含丙烷/DME的物流；以及
從該含丙烷/DME的物流去除丙烷和/或DME，去除數(shù)量至少等于該 過量以致形成再循環(huán)物流。實施方案4.實施方案1的方法，其中該丙烷以及二甲醚的至少大部分從該烯烴物流分離以形成含丙烷/DME的物流。實施方案5.實施方案4的方法，其中從該含丙烷/DME的 物流除去一部分丙烷和/或DME以形成該再循環(huán)物流。實施方案6.實施方案1、 2和5中任一項的方法，其中去 除的丙烷和/或DME數(shù)量至少等于該過量。實施方案7.實施方案2-6中任一項的方法，其中該丙烷 和/或DME通過凈化、蒸餾、或者萃取去除。實施方案8.實施方案2-7中任一項的方法，其中該丙烷 和/或DME通過蒸餾去除。實施方案9.實施方案2-8中任一項的方法，其中該丙烷 和/或DME作為在蒸餾裝置中側線抽出物去除。實施方案10.實施方案2-9中任一項的方法，其中該丙 烷和/或DME從蒸餾塔較低部分作為側線抽出物去除。實施方案11.前述任一項實施方案的方法，其中該再循 環(huán)物流包含0. 5重量％-50重量％丙烷，以該再循環(huán)物流的總重量為基準。實施方案12.前述任一項實施方案的方法，其中該再循 環(huán)物流包含50重量°/。-99重量％二曱醚，以該再循環(huán)物流的總重量為基 準。實施方案13.用于制備聚烯烴產(chǎn)物的方法，包括 按照上述的任一項實施方案的方法由含氧化合物進料提供烯烴進 料；以及
在足以形成聚合物產(chǎn)物的條件下使該烯烴進料、任選與一種或多 種共聚單體一起、與聚合催化劑接觸。
權利要求
1.用于由含氧化合物進料制備一種或多種烯烴的方法，包括提供含氧化合物物流；向該含氧化合物物流加入再循環(huán)物流以形成進料物流，該再循環(huán)物流包含丙烷以及二甲醚；以及在反應器中使該進料物流與含氧化合物向烯烴轉化催化劑接觸以形成烯烴物流，該烯烴物流包含二甲醚、至少一種烯烴、以及丙烷，其中在該烯烴物流中的丙烷多于在進料物流中的丙烷。
2. 用于由含氧化合物進料制備烯烴的方法，包括 提供含氧化合物物流；向該含氧化合物物流加入再循環(huán)物流以形成進料物流，該再循環(huán) 物流包含丙烷以及二甲醚;在反應器中使該進料物流與含氧化合物向烯烴轉化催化劑接觸以 形成烯烴物流，該烯烴物流包含水、二甲醚、至少一種烯烴、以及丙 烷，其中在該烯烴物流中的丙烷多于在進料物流中的丙烷；使水從該烯烴物流冷凝以形成液體物流以及蒸氣物流，其中該蒸 氣物流至少包含來自該烯烴物流的二曱醚的大部分、來自該烯烴物流 的至少一種烯烴的大部分以及來自該烯烴物流的丙烷的大部分；分離存在于該烯烴物流的丙烷以及二甲醚的至少大部分以形成含 丙烷/DME的物流；以及從該含丙烷/DME的物流除去一部分丙烷以形成該再循環(huán)物流。
3. 用于由含氧化合物進料制備烯烴的方法，包括向含氧化合物物流加入再循環(huán)物流以形成進料物流，該再循環(huán)物 流包含丙烷以及二曱醚；在反應器中使該進料物流與含氧化合物向烯烴轉化催化劑接觸以 形成烯烴物流，該烯烴物流包含水、二甲醚、至少一種烯烴、以及丙 烷，其中在該烯烴物流中的丙烷多于在進料物流中的丙烷；使來自該烯烴物流的水冷凝以形成液體物流以及蒸氣物流，其中該蒸氣物流至少包含來自該烯烴物流的二曱醚的大部分、來自該烯烴物流的至少一種烯烴的大部分以及來自該烯烴物流的丙烷的大部分； 分離存在于該烯烴物流中的丙烷以及二甲醚的至少大部分以形成含丙烷/DME的物流；以及從該含丙烷/DME的物流去除丙烷和/或DME，去除數(shù)量至少等于該 過量以致形成再循環(huán)物流。
4. 權利要求1的方法，其中該丙烷以及二曱醚的至少大部分從該 烯經(jīng)物流分離以形成含丙烷/DME的物流。
5. 權利要求4的方法，其中從該含丙烷/DME的物流除去一部分丙 烷和/或DME以形成該再循環(huán)物流。
6. 權利要求1、 2和5中任一項的方法，其中去除的丙烷和/或DME數(shù)量至少等于該過量。
7. 權利要求2-6中任一項的方法，其中該丙烷和/或DME通過凈化、 蒸餾、或者萃取去除。
8. 權利要求2-7中任一項的方法，其中該丙烷和/或DME通過蒸餾 去除。
9. 權利要求2-8中任一項的方法，其中該丙烷和/或DME作為在蒸 餾裝置中側線抽出物去除。
10. 權利要求2-9中任一項的方法，其中該丙烷和/或DME從蒸餾 塔較低部分作為側線抽出物去除。
11. 前述任一項權利要求的方法，其中該再循環(huán)物流包含0. 5重量 °/。-50重量％丙烷，以該再循環(huán)物流的總重量為基準。
12. 前述任一項權利要求的方法，其中該再循環(huán)物流包含50重量 %-99重量％二甲醚，以該再循環(huán)物流的總重量為基準。
13. 用于制備聚烯烴產(chǎn)物的方法，包括按照上述的任一項實施方案的方法由含氧化合物進料提供烯烴進 料；以及在足以形成聚合物產(chǎn)物的條件下使該烯烴進料、任選與一種或多 種共聚單體一起、與聚合催化劑接觸。
全文摘要
本發(fā)明涉及由含氧化合物進料制備一種或者多種烯烴的方法。根據(jù)本發(fā)明所述，提供含氧化合物物流和將再循環(huán)物流加入該含氧化合物物流以形成流向含氧化合物向烯烴轉化系統(tǒng)的進料物流。該再循環(huán)物流包含(即，含有)丙烷和二甲醚。
文檔編號C07C1/20GK101641307SQ200880009280
公開日2010年2月3日 申請日期2008年2月20日 優(yōu)先權日2007年3月28日
發(fā)明者C·F·范埃格蒙德, M·P·尼科萊蒂, 小G·G·麥克格萊默瑞, 小J·H·彼馳 申請人:?？松梨诨瘜W專利公司