生产烯烃的方法

发明领域

[0001]本发明涉及生产烯烃，尤其是乙烯和/或丙烯的方法。

发明背景

[0002]烯烃通常由石油原料通过催化或蒸汽裂化方法生产。这些 裂化方法，尤其是蒸汽裂化，从各种烃原料生产轻烯烃，如乙烯和/ 或丙烯。乙烯和丙烯是可用于制备塑料和其它化合物的各种方法的重 要商业石化产品。

[0003]石化工业一段时间以来已经知道，含氧物(oxygenates) 尤其是醇可以被转化为轻烯烃。有许多可用于生产含氧物的技术，包 括发酵或衍生自天然气、石油液体或含碳材料的合成气的反应，所述 含碳材料包括煤、回收塑料、城市垃圾或任何其它有机材料。通常， 合成气的生产涉及天然气(主要是甲烷)和氧源的生成氢、一氧化碳 和/或二氧化碳的燃烧反应。其它已知的合成气生产方法包括常规的蒸 汽重整、自热重整或其组合。

[0004]用于将含氧物如甲醇转化为一种或多种烯烃(主要是乙烯 和/或丙烯)的优选方法包括使原料与催化剂组合物接触，所述催化剂 组合物通常含有分子筛催化剂。由这种方法生产的流出物是包括期望 的轻烯烃、未转化的含氧物、副产物含氧物、较重的烃和大量水的复 杂混合物。分离和纯化这种混合物以回收轻烯烃和其它有价值的副产 物对于该方法的总效率和成本有效性是至关重要的。尤其重要的是， 纯化方案生产基本上不含不利地影响下游加工地杂质的产物。

[0005]例如，在来自含氧物转化方法的流出物中存在的某些含氧 物组分，尤其是醛和酮，可能在烯烃回收操作中和在进料和反应C4+ 烃的衍生物制造方法中引起问题。因此，需要保证流出物纯化方案有 效地从烯烃和C4+烃组分中除去醛和酮，同时使有用产物的损失最小。

[0006]国际专利公开第WO 03/033438号公开了加工包含含氧物和 水的烯烃物流，如作为甲醇至烯烃转化方法的产物获得的烯烃物流的 方法，其中首先将烯烃物流脱水，然后压缩脱水的烯烃物流，随后用 甲醇洗涤以从其中除去至少部分含氧物。在甲醇洗涤之后，使烯烃物 流与水接触，并且将所述与水接触过的物流分馏，优选在首先干燥之 后。

[0007]美国专利第6,303,841号和2002年1月17日公开的美国 专利申请公开第2002/0007101号，公开了由含氧物生产乙烯的方法， 其中将含氧物转化流出物物流在多级压缩机中压缩至1050～2860kPa (150～400psia)，优选1750～2450kPa(250～350psia)的压力， 用甲醇洗涤并然后用水洗涤，以除去未反应的含氧物，然后使之与苛 性碱接触以除去二氧化碳。用固体干燥剂干燥所述贫二氧化碳的物流， 并将其通到脱乙烷塔区，以提供包含氢、甲烷、乙烯和乙烷的轻烃原 料流，以及包含丙烯、丙烷和C4+烯烃的脱乙烷物流。将所述轻烃物流 通到在大于45℃的温度下操作的脱甲烷塔区，以提供包含乙烯和乙烷 的底部物流，以及包含氢、甲烷和乙烯的塔顶物流。将所述底部物流 进料至C2分流器区，以生产乙烯产物流和乙烷流，而将塔顶物流进料 至变压吸附区，以除去氢和甲烷并生产含乙烯的物流，所述含乙烯的 物流与含氧物转化流出物物流合并。

[0008]授权给Miller等的美国专利第6,403,854和6,459,009号 公开了用于将含氧物转化为轻烯烃的方法，其中用含水物流在两步法 中使反应器流出物骤冷，以便于将烃气体与任何夹带的催化剂细粉分 离，以及除去水和任何重质副产物如C6+烃。从骤冷塔底部排出的一部 分废水流在将反应器流出物引入到骤冷塔的位置以上的点再循环至骤 冷塔。压缩来自骤冷塔的蒸气产物流，将之通到吸附区以选择性地除 去含氧物，然后通到苛性碱洗涤区以除去二氧化碳。将所得到的不含 二氧化碳的轻烯烃物流通到干燥器区以除去水，并通到常规的轻烯烃 回收区。

[0009]2003年7月10日公开的美国专利申请公开第2003/0130555 号公开了从含氧物至烯烃转化反应的烯烃产物中分离含氧烃的方法。 产物首先被送至冷却单元如骤冷塔，从所述冷却单元以烯烃蒸气物流 的形式分离出冷却的烯烃产物。含水底部物流可以通过用于冷却的换 热器循环，和/或从冷却单元除去至第一分离器如蒸馏塔，以提供水含 量降低的含氧烃产物，并将水保留作为底部产物。将烯烃蒸气物流压 缩到至少30psia(207kPa)，优选100～500psia(689～3447kPa)， 并导入第二分离器中，该第二分离器提供烯烃蒸气产物和液态的含有 含氧烃的物流。然后液态的含有含氧烃的物流可以与含水底部物流结 合或直接加入到第一分离器中，以提供从第一分离器回收的含氧烃产 物，其水含量降低并可用作含氧物反应过程的燃料或共进料。在压缩 步骤之前或之后，可以用温度为40～200(4～93℃)，优选80～ 120(27～49℃)的甲醇和/或水洗涤烯烃蒸气。

[0010]所有上述参考文献的全部内容通过引用结合在此。

概述

[0011]在一方面，本发明涉及生产烯烃的方法，该方法包括：

(a)提供来自含氧物至烯烃转化反应的第一蒸气流出物物流，所 述第一蒸气流出物物流包含C2和C3烯烃、C4烃和C2～C6羰基化合物；

(b)调节第一蒸气流出物物流的温度和压力，以产生具有100 psig～350psig(790～2514kPa)的压力和70～120(21～49 ℃)的温度的第二蒸气流出物物流，所述第二蒸气流出物物流含有约 50wt％或更多的第一蒸气流出物物流中所提供的C4烃；

(c)用液态含醇物流洗涤第二蒸气流出物物流，以产生第三蒸气 流出物物流；和

(d)用水洗涤第三蒸气流出物物流，以提供第四蒸气流出物物流， 所述第四蒸气流出物物流包含约1.0wt％或更少的C2～C6羰基化合物。

[0012]合适地，所述调节(b)产生具有120psig～290psig(928～ 2101kPa)，例如140psig～170psig(1023～1273kPa)的压力的所述 第二蒸气流出物物流。

[0013]合适地，所述调节(b)产生具有80～110(27～43 ℃)，例如90～100(32～38℃)的温度的所述第二蒸气流出 物物流。

[0014]合适地，所述第二蒸气流出物物流含有至少60wt％，例如 至少70wt％，例如至少80wt％，例如至少90wt％，例如至少95wt ％的第一蒸气流出物物流中的C4烃。

[0015]合适地，在至少80(27℃)，例如至少90，并且通 常不高于120(49℃)，例如不高于110(43℃)，例如不高于 100(38℃)的温度下进行所述洗涤(c)。

[0016]合适地，在100psig～350psig(790～2514kPa)，例如120 psig～290psig(928～2101kPa)，例如140psig～170psig(1023～ 1273kPa)的压力下进行所述洗涤(c)。

[0017]合适地，所述液态含醇物流包含甲醇、乙醇或其混合物， 且可任选地含有水。

[0018]合适地，在至少80(27℃)，例如至少90，并且通 常不高于120(49℃)，例如不高于110(43℃)，例如不高于 100(38℃)的温度下进行所述洗涤(d)。

[0019]合适地，在100psig～350psig(790～2514kPa)，例如120 psig～290psig(928～2101kPa)，例如140psig～170psig(1023～ 1273kPa)的压力下进行所述洗涤(d)。

[0020]合适地，所述第四蒸气流出物物流包含小于0.5wt％，如小 于0.1wt％，例如小于500ppm wt的C2～C6羰基化合物。

[0021]合适地，所述第四蒸气流出物物流包含小于1.0wt％，如小 于0.1wt％，例如小于500ppm wt的甲醇。

[0022]在另一实施方案中，所述方法还包括将第四蒸气流出物物 流中的含C3～C4的烃分馏，以产生含C3的物流和第一含C4的物流，其 中所述第一含C4的物流包含小于5wt％，如小于1wt％，例如小于0.1wt％ 的C3和更低级的烃。合适地，所述第一含C4的物流包含小于5wt％，如 小于1wt％，例如小于5000ppmwt，通常小于500ppmwt的C2～C6羰基化 合物。

[0023]合适地，(a)中的所述第一蒸气流出物物流和所述第一含 C4的物流包含C5+烃，并且使所述第一含C4的物流经历进一步的分馏， 以从其中分离出C5+烃。

[0024]合适地，(a)中的所述第一蒸气流出物物流和所述第一含 C4的物流包含二甲醚，并且使所述第一含C4的物流经历进一步的分馏， 以从其中除去二甲醚。

[0025]合适地，(b)中的所述调节从所述第一蒸气流出物物流中 分离出第二液态含C4的物流，并且所述第二液态含C4的物流与所述第 一含C4的物流结合以产生第三含C4的物流，其包含小于5wt％，例如 小于1wt％，例如小于5000ppmwt，通常小于500ppmwt的C2～C6羰基 化合物。

[0026]在另一方面，本发明涉及生产烯烃的方法，该方法包括：

(a)使含氧物原料与分子筛催化剂接触，以产生包含C2和C3烯烃、 C4烃、水和包括C2～C6羰基化合物在内的含氧物化合物的蒸气产物流；

(b)冷却所述产物流，以从其冷凝富含水和含氧物化合物的液态 物流，并产生包含C2和C3烯烃、C4烃和C2～C6羰基化合物的第一蒸气 流出物物流；

(c)压缩所述第一蒸气流出物物流，以产生具有100psig～ 350psig(790～2514kPa)的压力和70～120(21～49℃)的温 度的第二蒸气流出物物流，所述第二蒸气流出物物流含有约50wt％ 或更多的在第一流出物物流中的C4烃；

(d)用液态含甲醇的物流洗涤第二蒸气流出物物流，以产生第三 蒸气流出物物流和液态含含氧物的甲醇流；和

(e)用液态水洗涤第三蒸气流出物物流，以产生第四蒸气流出物 物流和含有含氧物的水流，所述第四蒸气流出物物流包含约1.0wt％或 更少的C2～C6羰基化合物。

[0027]合适地，(c)中的所述压缩以多级方式进行。

[0028]在本发明的该另一方面的一个实施方案中，分馏至少一部 分所述含含氧物的水流，或至少一部分所述含含氧物的甲醇流，或至 少一部分来自(b)的所述富含水的液态物流，或其任意组合，以产生 富含含氧物的塔顶物流和富含水的液态底部物流。合适地，将至少一 部分所述富含含氧物的塔顶物流再循环作为(a)中所述接触步骤的含 氧物原料的一部分。此外，或者作为可供选择的方案，将至少一部分 所述富含水的液态底部物流再循环作为用于洗涤(e)的液态水的一部 分。这三种物流可以各自单独分馏，或者任何和全部可以被在单个分 馏装置中分馏，组合引入或者每个物流被送至单个分馏装置的分开的 部分。

[0029]此处所使用的术语“Cx烃”是指具有由下标“x”表示的碳 原子数的脂肪烃、烯烃、二烯烃、乙炔或它们的环状变体，或在适当 的情况下指芳香族烃分子。类似地，术语“含Cx的物流”是指含Cx烃 的物流。更具体的分子由代替“烃”的更明确的术语表示，因此，例 如“C4烯烃”表示丁烯-1或丁烯-2或异丁烯或其组合。术语“Cx+烃” 表示具有由下标“x”表示的或更多的碳原子数的上面提及的那些分子。 例如“C4+烃”将包括C4、C5和更高碳数的烃。类似地，“C4-烃”表示 具有由下标“x”表示的或更少的碳原子数的上面提及的那些分子。在 此处使用时，烃不含有氧分子，并因此不会与术语含氧物或其各种更 具体的形式如醇、醚、醛、酮或羰基相混淆。

[0030]此处所使用的术语C2～C6羰基化合物定义为是指含有2～6 个碳原子的一个或多个分子，其还包括在醛部分中的至少一个氧原子 (具有连接到碳原子的双键的氧，该碳原子具有连接到另一个碳原子 和一个氢原子的单键)或在酮部分中的至少一个氧原子(具有连接到 碳原子的双键的氧，该碳原子具有连接到另外两个碳原子的单键)。

附图简要说明

[0031]图1是说明根据本发明一个实施例生产烯烃物流的方法的 示意流程图。

实施方案详述

用于OTO转化中的分子筛及其催化剂

[0032]适合用于含氧物至烯烃(OTO)转化的分子筛具有各种化学 和物理特性、骨架特性。Structure Commission of the International Zeolite Association已经根据IUPAC Commission on Zeolite Nomenclature的规则对分子筛进行了很好的分类。骨架类型描述了构 成骨架的四面体型配位原子的连接、拓扑结构，并抽象描述了那些材 料的具体性质。结构已经确定的沸石和沸石型分子筛的骨架类型由三 个字母的代码指定，并被描述在Atlas of Zeolite Framework Types， 第5版，Elsevier，伦敦，英国(2001)中，该文件通过引用全部结合 在此。

[0033]这些分子筛的非限制性的例子为选自AEI、AFT、APC、ATN、 ATT、ATV、AWW、BIK、CAS、CHA、CHI、DAC、DDR、EDI、ERI、GOO、 KFI、LEV、LOV、LTA、MON、PAU、PHI、RHO、ROG、THO及其取代形式 的骨架类型的小孔分子筛；选自AFO、AEL、EUO、HEU、FER、MEL、MFI、 MTW、MTT、TON及其取代形式的骨架类型的中孔分子筛；和选自EMT、 FAU及其取代形式的骨架类型的大孔分子筛。其它分子筛具有选自 ANA、BEA、CFI、CLO、DON、GIS、LTL、MER、MOR、MWW和SOD的骨架 类型。优选的分子筛，尤其是用于将含有含氧物的原料转化为烯烃的 分子筛的非限制性例子包括具有选自AEL、AFY、BEA、CHA、EDI、FAU、 FER、GIS、LTA、LTL、MER、MFI、MOR、MTT、MWW、TAM和TON的骨架 类型的那些分子筛。在一个实施方案中，用于本发明方法的分子筛具 有AEI拓扑结构或CHA拓扑结构或其组合，优选CHA拓扑结构。

[0034]分子筛材料都具有三维的、四连接的角共享TO4四面体的骨 架结构，其中T是任何四面体型配位的阳离子。这些分子筛通常根据 限定孔的环的大小来描述，其中所述大小是基于环中T原子的数目。 其它的骨架类型特征包括形成笼子的环的排列，和当存在通道时通道 的维数及笼子之间的间隔。参见Van Bekkum等，Introduction to Zeolite Science and Practice，Second Completely Revised and Expanded Edition，第137卷，第1～67页，Elsevier Science，B.V. Amsterdam Netherlands(2001)。

[0035]所述小、中和大孔分子筛具有4-环～12-环或更大的骨架类 型。在一个实施方案中，这里所用的分子筛具有8-、10-或1 2-环结构 或更大结构，和3～15的平均孔大小。更典型地，本发明中使用的 分子筛，例如硅铝磷酸盐分子筛，具有8-环和小于5的平均孔大小， 如3～5，例如3～4.5，尤其是3.5～4.2。

[0036]这里使用的分子筛通常具有两个或更多个[SiO4]、[AlO4]和 /或[PO4]四面体单元。这些基于硅、铝和/或磷的分子筛和含金属的基 于硅、铝和磷的分子筛已被详细描述于许多出版物中，这些出版物包 括例如美国专利4,567,029(MeAPO，其中Me为Mg、Mn、Zn或Co)， 美国专利4,440,871(SAPO)，欧洲专利申请EP-A-0 159 624(ELAPSO， 其中E1为As、Be、B、Cr、Co、Ga、Ge、Fe、Li、Mg、Mn、Ti或Zn)， 美国专利4,554,143(FeAPO)，美国专利4,822,478、4,683,217、 4,744,885(FeAPSO)，EP-A-0 158 975和美国专利4,935,216(ZnAPSO)， EP-A-0 161 489(CoAPSO)，EP-A-0 158 976(ELAPO，其中EL为 Co、Fe、Mg、Mn、Ti或Zn)，美国专利4,310,440(AlPO4)，EP-A-O 158 350(SENAPSO)，美国专利4,973,460(LiAPSO)，美国专利4,789,535 (LiAPO)，美国专利4,992,250(GeAPSO)，美国专利4,888,167(GeAPO)， 美国专利5,057,295(BAPSO)，美国专利4,738,837(CrAPSO)，美国 专利4,759,919和4,851,106(CrAPO)，美国专利4,758,419、 4,882,038、5,434,326和5,478,787(MgAPSO)，美国专利4,554,143 (FeAPO)，美国专利4,894,213(AsAPSO)，美国专利4,913,888(AsAPO)， 美国专利4,686,092、4,846,956和4,793,833(MnAPSO)，美国专利 5,345,011和6,156,931(MnAPO)，美国专利4,737,353(BeAPSO)， 美国专利4,940,570(BeAPO)，美国专利4,801,309、4,684,617和 4,880,520(TiAPSO)，美国专利4,500,651、4,551,236和4,605,492 (TiAPO)，美国专利4,824,554、4,744,970(CoAPSO)，美国专利 4,735,806(GaAPSO)，EP-A-0 293 937(QAPSO，其中Q为骨架氧化 物单元[QO2])，以及美国专利4,567,029、4,686,093、4,781,814、 4,793,984、4,801,364、4,853,197、4,917,876、4,952,384、4,956,164、 4,956,165、4,973,785、5,241,093、5,493,066和5,675,050，所有 这些文件通过引用全部结合在此。

[0037]其它分子筛包括EP-0 888 187 B1(微孔结晶金属磷酸盐， SAPO4(UIO-6))，美国专利6,004,898(分子筛和碱土金属)，2000 年2月24日申请的美国专利申请序列号09/511,943(整合的烃助催 化剂)，2001年9月7日公开的国际专利申请公开WO 01/64340(含 钍的分子筛)和R.Szostak，Handbook of Molecular Sieves，Van Nostrand Reinhold，New York，New York(1992)中描述的那些分子 筛，所有这些文件通过引用全部结合在此。

[0038]更优选的含硅、铝和/或磷的分子筛包括铝磷酸盐(ALPO) 分子筛、硅铝磷酸盐(SAPO)分子筛及其取代的，优选金属取代的形 式。最优选的分子筛为SAPO分子筛，和金属取代的SAPO分子筛。在 一个实施方案中，金属为元素周期表中IA族的碱金属、元素周期表中 IIA族的碱土金属、IIIB族的稀土金属，包括镧系元素：镧、铈、镨、 钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥；和元素周期表的钪 或钇、元素周期表中IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB和IB族的过渡金属， 或任何这些金属物种的混合物。在一个优选实施方案中，金属选自Co、 Cr、Cu、Fe、Ga、Ge、Mg、Mn、Ni、Sn、Ti、Zn和Zr及其混合物。 在另一优选实施方案中，上述这些金属原子通过四面体单元如[MeO2] 插入到分子筛的骨架中，并且带有取决于金属取代物价态的净电荷。 例如，在一个实施方案中，当金属取代物具有+2、+3、+4、+5或 +6的价态时，四面体单元的净电荷为-2～+2。

[0039]在一个实施方案中，如在许多上述美国专利中所述，分子 筛在无水基础上由以下经验式表示：

mR:(MxAlyPz)O2

其中R表示至少一种模板剂，优选有机模板剂；m为相对于每摩尔 (MxAlyPz)O2的R的摩尔数，m的值为0～1，优选0～0.5，最优选0～ 0.3；x、y和z表示呈四面体氧化物形式的Al、P和M的摩尔分数， 其中M为选自元素周期表的IA、IIA、IB、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、 VIIIB族和镧系元素之一的金属，优选M选自Co、Cr、Cu、Fe、Ga、 Ge、Mg、Mn、Ni、Sn、Ti、Zn和Zr之一。在一个实施方案中，m大于 或等于0.2，x、y和z大于或等于0.01。

[0040]在另一实施方案中，m为大于0.1～1，x为大于0～0.25， y在0.4～0.5的范围内，z在0.25～0.5的范围内，更优选m为0.15～ 0.7，x为0.01～0.2，y为0.4～0.5，z为0.3～0.5。

[0041]本发明的SAPO和ALPO分子筛的非限制性例子包括SAPO-5、 SAPO-8、SAPO-11、SAPO-16、SAPO-17、SAPO-18、SAPO-20、SAPO-31、 SAPO-34、SAPO-35、SAPO-36、SAPO-37、SAPO-40、SAPO-41、SAPO-42、 SAPO-44(美国专利6,162,415)、SAPO-47、SAPO-56、ALPO-5、ALPO-11、 ALPO-18、ALPO-31、ALPO-34、ALPO-36、ALPO-37、ALPO-46及其含金 属的分子筛中的一种或组合。更优选的沸石型分子筛包括SAPO-18、 SAPO-34、SAPO-35、SAPO-44、SAPO-56、ALPO-18和ALPO-34及其含 金属的分子筛中的一种或组合，甚至更优选SAPO-18、SAPO-34、 ALPO-34和ALPO-18及其含金属的分子筛中的一种或组合，最优选 ALPO-34和ALPO-18及其含金属的分子筛中的一种或组合。

[0042]在一个实施方案中，分子筛是在一种分子筛组合物中具有 两个或更多个不同的结晶结构相的共生材料。特别地，共生分子筛被 描述于在2002年11月7日公开的美国专利申请公开2002/0165089和 1998年4月16日公开的国际专利公布WO 98/15496中，它们都通过 引用全部结合在此。在另一实施方案中，分子筛包括至少一种AEI和 CHA骨架类型的共生相。例如SAPO-18、ALPO-18和RUW-18具有AEI 骨架类型，SAPO-34具有CHA骨架类型。

[0043]可用于含氧物至烯烃转化方法的分子筛被合成，然后通过 使合成的分子筛与粘结剂和/或基质材料结合以形成分子筛催化剂组 合物，来制造或配制成催化剂。通过众所周知的技术如喷雾干燥、造 粒、挤出等，将该分子筛催化剂组合物制成有用的形状和大小的颗粒。

含氧物转化为烯烃(OTO)的方法

[0044]含氧物转化为烯烃的方法的原料包括一种或多种含氧物， 更具体地是一种或多种含有至少一个氧原子的有机化合物。通常，原 料中的含氧物包括一种或多种醇，通常为脂肪醇，其中该醇的脂肪族 部分具有1～20个碳原子，例如1～10个碳原子，合适地1～4个碳原 子。可在含氧物转化为烯烃的方法中用作原料的醇包括低级直链和支 链脂肪醇及它们的不饱和相应物。

[0045]合适的含氧物的非限制性例子包括甲醇、乙醇、正丙醇、 异丙醇、甲基乙基醚、二甲醚、二乙醚、二异丙醚、甲醛、碳酸二甲 酯、二甲基酮、乙酸及其混合物。通常，原料选自甲醇、乙醇、二甲 醚和二乙醚中的一种或多种，尤其是甲醇和二甲醚，优选甲醇。

[0046]除了含氧物组分如甲醇外，原料可以含有一种或多种稀释 剂，所述稀释剂对原料或分子筛催化剂组合物来说通常是非反应性的， 并且通常用来降低原料的浓度。稀释剂的非限制性例子包括氦、氩、 氮、一氧化碳、二氧化碳、水，基本上非反应性的烷属烃(尤其是烷 烃如甲烷、乙烷和丙烷)，基本上非反应性的芳香族化合物，及其混 合物。最优选的稀释剂是水和氮，水是尤其优选的。

[0047]稀释剂，例如水，可以以液体或蒸气形式或其组合形式使 用。可将稀释剂直接加入到进入反应器的原料中，或直接加入反应器 中，或与分子筛催化剂组合物一起加入。

[0048]在OTO方法中，以上讨论的各种原料，尤其是含有醇的原 料，在分子筛催化剂上主要转化为一种或多种烯烃。从所述原料生产 的烯烃或烯烃单体通常具有2～30个碳原子，例如2～8个碳原子，例 如2～6个碳原子，尤其是2～4个碳原子，优选是乙烯和/或丙烯。

[0049]本方法可在宽范围的温度下进行，例如在200℃～1000℃的 范围内，例如250℃～800℃，包括250℃～750℃，合适地300℃～650 ℃，通常350℃～600℃，尤其是350℃～550℃。

[0050]类似地，本方法可在包括自生压力在内的宽范围的压力下 进行。除所述方法中使用的任何稀释剂外的原料的分压通常为0.1 kPaa～5MPaa，如5kPaa～1MPaa，合适地20kPaa～500kPaa。

[0051]重时空速(WHSV)定义为每小时每单位重量催化剂组合物 中分子筛的、排除任何稀释剂的原料的总重量，通常为1hr-1～5000 hr-1，例如为2hr-1～3000hr-1，例如为5hr-1～1500hr-1，合适地为10hr-1～ 1000hr-1。在一个实施方案中，WHSV大于20hr-1，并且当原料含有甲醇 和/或二甲醚时，WHSV在20hr-1～300hr-1的范围内。

[0052]当所述方法在流化床中进行时，包括稀释剂和反应产物的 原料在反应器系统中，尤其是在提升管反应器中的表观气速(SGV)为 至少0.1米/秒(m/sec)，例如大于0.5m/sec，例如大于1m/sec， 例如大于2m/sec，合适地大于3m/sec，通常大于4m/sec。

[0053]本发明的方法合适地以固定床方法进行，或者更典型地以 流化床方法(包括湍流床方法)，例如连续流化床方法，尤其是连续 高速流化床方法进行。

[0054]所述方法可在各种催化反应器中进行，例如具有偶合在一 起的紧密床或固定床反应区和/或快速流化床反应区的混合反应器、循 环流化床反应器、提升管反应器等。合适的常规反应器类型被描述在 例如美国专利4,076,796、美国专利6,287,522(双提升管)和 Fluidization Engineering，D.Kunii and O.Levenspiel，Robert E. Krieger Publishing Company，New York，New York 1997中，所有 这些文献全部通过引用结合在此。

[0055]优选的反应器类型是在Riser Reactor，Fluidization and Fluid-Particle Sistems，第48～59页，F.A.Zenz和D.F.Othmer， Reinhold Publishing Corporation，New York，1960，和美国专利 6,166,282(快速流化床反应器)，以及2 000年5月4日提交的美国 专利申请序列号09/564,613(多提升管反应器)中一般描述的提升管 反应器，所有这些文献全部通过引用结合在此。

[0056]在一个实际的实施方案中，所述方法以利用反应器系统、 再生系统和回收系统的流化床方法或高速流化床方法进行。

[0057]在这样的方法中，反应器系统将适宜地包括一个流化床反 应器系统，该流化床反应器系统具有在一个或多个提升管反应器中的 第一反应区和在至少一个分离容器中的第二反应区，所述分离容器通 常包括一个或多个旋风分离器。在一个实施方案中，所述一个和多个 反应器和分离容器被容纳在单个反应容器中。优选含有一种或多种含 氧物的新鲜原料，任选地与一种或多种稀释剂一起，被进料到所述一 个或多个提升管反应器中，所述提升管反应器中引入了分子筛催化剂 组合物或其结焦形式。在一个实施方案中，在被引入提升管反应器之 前，所述分子筛催化剂组合物或其结焦形式与液体(优选水或甲烷) 和/或气体(例如惰性气体如氮气)接触。

[0058]在一个实施方案中，以液态和/或气态形式进料到反应器系 统的液态原料的量为0.1重量％～85重量％，例如为1重量％～75重 量％，更通常为5重量％～65重量％，基于包括其中所含的任何稀释 剂在内的原料的总重量计。液态和气态原料可为相同的组合物，或者 可以含有相同或不同原料与相同或不同稀释剂的不同比例的混合物。

[0059]进入反应器系统的原料优选部分或全部在第一反应区中转 化为气态产物流，其与结焦的催化剂组合物一起进入所述分离容器。 在所述优选的实施方案中，在分离容器中提供旋风分离器，以在分离 容器内将包含一种或多种烯烃的气态产物流与结焦的催化剂组合物分 离。虽然旋风分离器是优选的，也可以利用分离容器中的重力作用来 分离气态产物流和催化剂组合物。用于分离气态产物流和催化剂组合 物的其它方法包括板、罩、弯管等的使用。

[0060]在一个实施方案中，分离容器包括汽提区，通常在分离容 器的较低部分。在汽提区中，结焦的催化剂组合物与气体接触，以从 结焦的催化剂组合物中回收被吸附的烃，所述结焦的催化剂组合物然 后被引入到再生系统，所述气体优选是蒸汽、甲烷、二氧化碳、一氧 化碳、氢气或惰性气体如氩气的一种或其组合，优选蒸汽。

[0061]从分离容器中取出结焦的催化剂组合物，然后将其引入到 再生系统。再生系统包括再生器，在此结焦的催化剂组合物与再生介 质，优选含氧气体在常规的温度、压力和停留时间的再生条件下接触。

[0062]合适的再生介质的非限制性例子包括氧气，O3，SO3，N2O， NO，NO2，N2O5，空气，氮气或二氧化碳稀释的空气，氧气和水(美国 专利6,245,703)，一氧化碳和/或氢中的一种或多种。合适的再生条 件是能够从结焦的催化剂组合物中燃烧焦炭的那些条件，优选燃烧焦 炭至小于0.5重量％的水平，基于进入再生系统的结焦的分子筛催化剂 组合物的总重量计。例如，再生温度可在200℃～1500℃的范围内， 例如300℃～1000℃，例如450℃～750℃，合适地550℃～700℃。再 生压力可在15psia(103kPaa)～500psia(3448kPaa)的范围内，例 如20psia(138kPaa)～250psia(1724kPaa)，包括25psia(172kPaa)～ 150psia(1034kPaa)，合适地30psia(207kPaa)～60psia(414kPaa)。

[0063]催化剂组合物在再生器中的停留时间可以在一分钟至几小 时，例如1分钟～100分钟的范围内，并且再生气体中氧气的体积可 在0.01mol％～5mol％的范围内，基于气体的总体积计。

[0064]再生步骤中焦炭的燃烧是放热反应，在一个实施方案中， 再生系统中的温度通过现有技术中的各种技术控制，所述技术包括进 料冷的气体至以间歇、连续或半连续的方式或其组合操作的再生器容 器。一种优选的技术包括从再生系统中取出再生的催化剂组合物，并 使其通过催化剂冷却器以形成冷却的再生的催化剂组合物。在一个实 施方案中，所述催化剂冷却器为位于再生系统内部或外部的换热器。 在美国专利6,290,916(控制湿度)中公开了操作再生系统的其它方 法，该文件通过引用全部结合在此处。

[0065]将从再生系统，优选从催化剂冷却器中取出的再生的催化 剂组合物与新鲜的分子筛催化剂组合物和/或再循环的分子筛催化剂 组合物和/或原料和/或新鲜气体或液体结合，并返回到提升管反应器 中。在一个实施方案中，从再生系统中取出的所述再生的催化剂组合 物直接返回到提升管反应器中，优选在通过催化剂冷却器之后。可以 半连续或连续地使用载体，例如惰性气体、原料蒸气、蒸汽等，以便 于将所述再生的催化剂组合物引入到反应器系统中，优选引入到一个 或多个提升管反应器中。

[0066]通过控制所述再生的催化剂组合物或冷却的再生的催化剂 组合物从再生系统至反应器系统的流动，保持了进入反应器的分子筛 催化剂组合物上焦炭的最优水平。在Michael Louge的Experimental Techniques，Circulating Fluidized Beds，Grace，Avidan and Knowlton，eds.，Blackie，1997(336-337)中描述了很多用于控制 催化剂组合物流动的技术，该文件通用引用结合在这里。

[0067]通过从转化方法中取出催化剂组合物和测定其碳含量，来 测量催化剂组合物上的焦炭水平。再生之后，分子筛催化剂组合物上 的典型焦炭水平在0.01重量％～15重量％的范围内，例如在0.1重 量％～10重量％的范围内，例如在0.2重量％～5重量％的范围内， 适宜地在0.3重量％～2重量％的范围内，基于分子筛的重量计。

[0068]从分离系统中取出蒸气产物流，并将其通到用于分离和纯 化产物流中的烯烃和其它有用组分的回收系统。

OTO产物回收方法

[0069]来自上述含氧物至烯烃转化方法的蒸气产物流是包含期望 的C2～C4烯烃、未转化的含氧物、副产物含氧物(包括C2～C6醛和酮)、 较重的烃(包括芳香烃)和大量水的复杂混合物。

[0070]在离开OTO反应器系统时，所述蒸气产物流处于反应温度 和压力下，因此首先被冷却，通常在使用水作为骤冷介质的骤冷塔中 进行。在骤冷塔中，产物流中的大部分水(通常至少90wt％)被冷凝， 并作为液态的富含水的底部物流从塔底除去。产物流中的轻质烃和轻 质含氧物被作为在第一压力下的第一蒸气流出物物流从骤冷塔的顶部 取出。

[0071]来自骤冷塔的富含水的底部物流除了含有水以外还将含有 各种其它物质，例如未反应的含氧物原料如甲醇，和作为含氧物至烯 烃反应的副产物产生的其它含氧物，例如但不限于乙醇、乙醛、丙醛、 丙酮、丁酮、二甲醚、甲基乙基醚、乙酸和丙酸。这些含氧物在富含 水的底部物流中的比例可以根据包括原料、催化剂、WHSV、温度和压 力在内的含氧物至烯烃反应器的性质而在宽范围内变化。而且，这些 含氧物在富含水的底部物流中的比例可以根据骤冷塔的细节如塔的压 力、温度和高度以及塔内部构件的性质而在宽范围内变化。

[0072]不论精确的组成如何，所述富含水的底部物流将需要经历 进一步的加工，以提供适合使用或进一步处理的合适状态的各种组分， 例如提供适合典型的废水处理的、有机物含量足够低的水流，或提供 适合用作燃料或适合在含氧物至烯烃转化方法或装置中的某个点加入 的、水含量足够低的含氧物流。这种处理的实例可见于美国专利 6,121,504、6,403,854和6,459,009，以及2003年11月24日申请的 美国专利申请10/720,505。

[0073]在一个实施方案中，所述富含水的底部物流被导向水-含氧 物分馏塔，例如水-甲烷分馏塔，所述分馏塔被操作以分离甲醇和其它 含氧物作为塔顶产物，例如大于20wt％含氧物(余量大部分为水)， 和基本上纯的水作为塔底物流，通常大于90wt％的水，例如大于95wt ％的水，例如大于99wt％的水。所述分馏塔的富含含氧物的塔顶产物 可被用于各种目的，包括作为原料与初级含氧物原料一起进料至OTO 反应器。如果富含含氧物的塔顶产物以蒸气状态获得，这将向反应器 提供汽化的甲醇/含氧物进料，事实上没有超过在甲醇-水分馏塔的再 沸器中已经需要的热输入的另外的热输入，没有增加OTO反应器的初 级原料蒸发部分的热负荷。

[0074]作为塔顶产物离开所述骤冷塔的第一蒸气流出物物流通常 在1psig～100psig(108～790kPa)，例如5psig～80psig(135～ 653kPa)，例如10psig～30psig(170～308kPa)的第一压力下。合 适地，所述第一蒸气流出物物流的温度为至少80(27℃)，并且 通常不高于120(49℃)，例如不高于110(43℃)，例如不高 于100(38℃)。第一蒸气流出物物流通常包括0.5～5wt％，例如 1～4wt％的C2～C6羰基化合物，和不高于10wt％，例如不高于5wt％， 例如不高于2wt％的水。

[0075]在离开骤冷塔后，所述第一蒸气流出物物流被压缩和冷却， 合适地使用多级压缩和冷却，以产生第二蒸气流出物物流。在一个实 施方案中，第一蒸气流出物物流的压缩和冷却导致部分冷凝，从而除 产生第二蒸气流出物物流外还产生第二流出物液体流。第二蒸气流出 物物流含有来自第一流出物物流的较轻的组分，包括期望的烯烃，并 且特别地，通常含有第一蒸气流出物物流中的至少50wt％，例如至少 60wt％，例如至少70wt％，例如至少80wt％，例如至少90wt％，例 如至少95wt％的C4烃。所述第二流出物液体流含有包括某些含氧物在 内的较重的组分以及来自第一蒸气流出物物流的其余C4烃，并且还含 有一些C3和更轻的组分。第二流出物液体流可循环至骤冷塔，或者循 环回到OTO反应器，除其它处理外通常经由水-含氧物分馏塔，这将在 以下讨论。

[0076]当在多段中进行第一蒸气流出物物流的压缩和冷却以产生 第二蒸气流出物物流时，部分冷凝和从第一蒸气流出物物流除去液态 级分适宜地在每个压缩段中，适宜地在每个压缩/冷却段之后提供的分 离鼓中发生。包括但不限于所述第二流出物液体流的所得液态级分将 具有各种组分，取决于第一蒸气流出物物流的组成和进行所述部分冷 凝的压力和温度，并且所述液态级分可被独立地回收，或与骤冷塔或 OTO反应器或甲醇-水分馏塔组合而被回收。

[0077]离开所述一个或多个压缩/冷却段的所述第二蒸气流出物 物流处于大于所述第一压力的第二压力下。合适地，第二压力小于350 psig(2514kPa)，例如小于200psig(1480kPa)，例如小于170psig (1273kPa)，且大于100psig(790kPa)，例如大于140psig(1066 kPa)。合适地，所述第二蒸气流出物物流的温度为至少70(21℃)， 例如至少80(27℃)，例如至少90，并且通常不高于120 (49℃)，例如不高于110(43℃)，例如不高于100(38℃)。

[0078]所述第二蒸气流出物物流然后经历第一洗涤步骤，在此步 骤中，在第一汽液接触装置中，在不大于所述第二压力的第三压力下， 用液态含醇物流洗涤所述第二蒸气流出物物流。合适地，第三压力小 于350psig(2514kPa)，例如小于200psig(1480kPa)，例如小于 170psig(1273kPa)，且大于100psig(790kPa)，例如大于140psig (1066kPa)。所述第一洗涤步骤用来从第二蒸气流出物物流中除去 醛和酮，并产生含有期望的烯烃产物的第三蒸气流出物物流和液态的 含有含氧物的醇物流。合适地，所述第三蒸气流出物物流包含小于 0.5wt％，例如小于0.1wt％，例如小于500ppmwt的C2～C6羰基化合物。

[0079]合适地，在第一洗涤步骤中使用的所述液态含醇物流包含 甲醇和/或乙醇，优选甲醇，并且因此它是液态含甲醇物流。用作液态 含甲醇物流的甲醇可含有水和痕量(例如小于2wt％，或小于1wt％， 或小于0.5wt％，或小于0.1wt％)的其它醇和烃。通常，在汽-液洗 涤中，甲醇比水和其它醇更有效地从烃中除去这样的羰基物质。因此， 典型地，用在第一洗涤步骤中的含醇液体物流包含至少40wt％的甲醇 和小于60wt％的水，例如至少75wt％的甲醇和小于25wt％的水，例 如至少90wt％的甲醇和小于10wt％的水，或者例如至少99wt％的甲 醇和小于1wt％的水。

[0080]通常，第一洗涤步骤中采用的温度应该不高于120(49 ℃)，以提高醇尤其是甲醇的含氧物吸附能力，并且限制与第三流出 物物流一起离开第一汽-液接触装置的汽化的醇的量。此外，在第一洗 涤步骤中采用的温度通常为至少70(21℃)，以限制被醇吸附的 烃的量至可接受的水平。合适地，第一洗涤步骤的温度为至少80 (27℃)，例如至少90，并且不高于110(43℃)，例如不高 于100(38℃)。

[0081]合适地，在所用的醇为甲醇的情况下，在第一洗涤步骤中 采用的甲醇的量为每lb第二蒸气流出物物流至少0.03lb(作为纯甲 醇)，从而保证有足够的甲醇，以便(1)实现第三蒸气流出物物流的 C4组分中含氧物的所要求的低水平和(2)防止在第一汽-液接触装置 中形成第三含水液相。此外，在第一洗涤步骤中采用的甲醇的量通常 不高于0.5lb(作为纯甲醇)/lb第二蒸气流出物物流，以限制移除到 含有含氧物的液态甲醇流的主要烯烃(乙烯和丙烯)的量。优选地， 甲醇的用量为至少0.05lb，例如至少0.06lb，例如至少0.07lb甲醇 (作为纯甲醇)，相对于每lb第二蒸气流出物物流。此外，甲醇的用 量优选不高于0.2lb，例如不高于0.15lb，例如不高于0.10lb甲醇(作 为纯甲醇)，相对于每lb第二蒸气流出物物流。

[0082]在一个实施方案中，第一汽-液接触装置为逆流分馏塔，其 中第二蒸气流出物物流被导入塔的底部，甲醇被导入塔的顶部。第三 蒸气流出物物流作为塔顶产物离开该塔，而含有含氧物的液态甲醇流 作为底部物流离开。

[0083]所述第三蒸气流出物物流然后经历第二洗涤步骤，在该步 骤中，用水在第二汽-液接触装置中洗涤第三蒸气流出物物流，以产生 作为塔顶产物的水洗涤过的第四蒸气流出物物流和作为底部产物的含 有含氧物的液态水流，所述第二汽-液接触装置又通常为逆流分馏塔。 合适地，在第二洗涤步骤中使用的液态水为从所述水-含氧物分馏塔得 到的基本上为纯水的底部物流。

[0084]通常，第二洗涤步骤中采用的温度应该不大于120(49 ℃)，以提高水的含氧物吸附能力，并且限制与第四蒸气流出物物流 一起离开第二汽-液接触装置的水蒸气的量。合适地，第二洗涤步骤的 温度为至少70(21℃)，例如至少80(27℃)，例如至少90 ，并且不高于110(43℃)，例如不高于100(38℃)。合 适地，第二洗涤步骤在与前面对于第三压力所述的相同范围内的压力 下进行，并且在一个具体实施方案中，第二洗涤步骤在稍低于所述第 三压力(例如低5～20psi)的压力下进行。

[0085]合适地，所述第四蒸气流出物物流包含小于0.5wt％，例如 小于0.1wt％，例如小于500ppmwt的C2～C6羰基化合物。此外，第 四蒸气流出物物流合适地包含小于1.0wt％，例如小于0.1wt％，例如 小于500ppmwt的甲醇。所述第四蒸气流出物物流然后可以被加工， 以回收存在于此物流中的C2～C4烯烃和更高级的烃。

[0086]在这种回收方法的一个实施方案中，至少部分所述第四蒸 气流出物物流与一种碱性组分如苛性碱或胺接触，以从中除去大部分 二氧化碳(由此从第四蒸气流出物物流中除去“酸气”)，随后例如 在分子筛干燥器中干燥所述贫CO2的物流，使得所述干燥的第四流出 物物流具有不高于-150(-101℃)，例如不高于-200(-129℃) 的露点。

[0087]在这种回收方法的另一个实施方案中，分离在第四蒸气流 出物物流或在干燥的第四流出物物流中所含有的至少部分C3和C4烃， 以产生含C3的物流和第一含C4的物流。该分离例如在分馏塔中进行， 其中含C3的物流作为塔顶产物被取出，和第一含C4的物流作为底部产 物被取出。此分离可以在从第四蒸气流出物物流中分离C2烃之前或之 后进行，并且C3和C2-烃可在其它分离步骤例如分馏塔中被进一步加 工，以生产高纯度，例如95wt％或更高，例如99wt％或更高的乙烯 和丙烯。

[0088]所述第一含C4的物流的组成可在宽范围内变化，取决于例 如对第四蒸气流出物物流或干燥的第四流出物物流进行分离的步骤的 顺序，例如进行各种组分的分馏的顺序。在一个实施方案中，第一蒸 气流出物物流包含C5+烃，并且在第四蒸气流出物物流或干燥的第四流 出物物流中所含有的至少部分C3和C4烃被分离，以在分离C4烃与C5+ 烃之前生产含C3的物流和第一含C4的物流。在此实施方案中，所述分 离被进行，以致于在第一含C4的物流中具有少量的二甲醚，通常为1wt ％或更少，例如0.5wt％或更少，或0.1wt％或更少，或者甚至500ppmwt 或更少。

[0089]在此实施方案中，所述第一含C4的物流包含至少40wt％， 例如至少50wt％，例如至少60wt％的C4烃，包括C4烯烃，和至少10wt ％，例如至少15wt％，例如至少20wt％的C5烃，包括C5烯烃，和不 同量的C6和更高级的烃。通常，第一含C4的物流包含小于5wt％，例 如小于1wt％，例如小于0.1wt％的C3和更低的烃，和不高于5wt％， 例如不高于2wt％，例如不高于1wt％，例如不高于5000ppmwt，例 如不高于1000ppmwt，例如不高于500ppmwt，例如不高于250ppmwt 的C2～C6羰基化合物。所述第一含C4的物流可被直接提取作为产物流， 用作燃气或用作一些方法如氢化(例如将丁二烯转化为丁烯和丁烷)、 烷基化(例如生产更高级的饱和烃)和低聚(例如生产更高级的烯烃) 的原料。或者，所述第一含C4的物流可以被进一步分离成其各个组分。

[0090]在一个实施方案中，将所述第一含C4的物流送到另一个分 馏器，以除去C5+烃和生产C4烃产物流，所述C4烃产物流含有8 0wt％ 或更多的C4烃，例如90wt％或更多的C4烃，或98wt％或更多的C4烃， 和小于5wt％，例如小于1wt％，例如小于5000ppmwt，通常小于 500ppmwt的C2～C6羰基化合物。所述C4烃产物流可以被用于上面关于 第一含C4的物流所列出的相同应用中，并且此外可被用于丁烯-1、甲 基乙基酮和甲基叔丁基醚的制造以及其它应用。

[0091]在另一实施方案中，所述第一蒸气流出物物流包含二甲醚， 并且第四蒸气流出物物流或干燥的第四流出物物流中所含有的至少部 分C3和C4烃被分离，以在分离C4烃和二甲醚之前生产含C3的物流和第 一含C4和DME的物流。第一含C4和DME的物流适宜地包含50wt％或更 多的C4烃，例如60wt％或更多的C4烃，或70％或更多的C4烃；1wt ％～30wt％的DME，例如5wt％～25wt％的DME；和5wt％或更少，例 如1wt％或更少，例如5000wppm或更少，或500wppm或更少的C2～ C6羰基化合物。

[0092]然后所述第一含C4和DME的物流经历另外的分馏步骤以除 去二甲醚。可在分离C4和C5+烃的分馏之前或之后进行二甲醚的分离。 这样产生的二甲醚可用作燃料或可循环至OTO反应。得自从所述第一 含C4和DME的物流分离DME的分离操作的C4+烃流也被认为是上面所 述的第一含C4的物流。此外，得自从第一含C4和DME的物流中分离二 甲醚和C5+烃的分离操作的C4烃流也被认为是上面所述的C4烃产物流。

[0093]在上述方法的一个变例中，对第二流出物液态物流进行进 一步的加工，以分离C3和更轻的组分与C4和更重的组分。合适地，此 分离可在汽提塔中进行，其中将第二流出物液体提供到具有再沸器但 是没有冷凝器的分段蒸馏塔的顶部。此分离将产生第二含C4的物流， 例如作为汽提塔的液态底部产物，它具有很少的C3和更轻的组分，例 如5.0wt％或更少，或1.0wt％或更少，或0.1wt％或更少。而且，将 产生第五蒸气流出物物流，例如作为汽提塔的塔顶产物，其组成可以 在宽范围内变化，取决于采用的分离方法的类型和进行分离的条件。 第五蒸气流出物物流例如可以包含第二流出物液体中相当部分的C4分 子，例如10wt％或更多，或20wt％或更多的在第二流出物液体中的 C4分子。

[0094]合适地，与所述第二蒸气流出物物流一起，至少一部分所 述第五蒸气流出物物流也被提供给第一洗涤步骤，各物流被单独提供 或组合提供，以生产第三蒸气流出物物流。在这样的实施方案中，提 供给第一洗涤步骤的总的第二蒸气流出物物流和第五蒸气流出物物流 (或其部分)含有至少50wt％，例如至少60wt％，例如至少70wt ％，例如至少80wt％，例如至少90wt％，例如至少95wt％的第一蒸 气流出物物流中的C4烃。合适地，第五蒸气流出物物流，或者组合的 第二蒸气流出物和第五蒸气流出物物流，具有前面关于第二蒸气流出 物物流所述的相同的温度和压力范围。

[0095]此外，部分或全部第一含C4的物流和第二含C4的物流可以 被结合，以产生第三含C4的物流，或在一个实施方案中，第三含C4和 DME的物流。所述第三含C4的物流和所述第三含C4和DME的物流合适 地分别具有上面关于第一含C4的物流和第一含C4和DME的物流所列出 的性质，并且可以以上面关于第一含C4的物流(例如用于生产C4烃产 物流时)所述的或关于第一含C4和DME的物流所述的相同的方式被使 用，和经历上面关于第一含C4的物流(例如用于生产C4烃产物流时) 所述的或关于第一含C4和DME的物流所述的相同的工艺步骤，例如用 作燃料或在随后的分馏步骤之后用作原料。

[0096]参考图1，此处举例说明了根据本发明的一个实施例将甲醇 转化为烯烃尤其是C2～C4烯烃的方法。在此实施例中，甲醇被通过管 线10进料到含有分子筛催化剂的含氧物至烯烃反应器12，该反应器 将甲醇转化为含有希望的烯烃、未转化的甲醇、副产物含氧物(包括 C2～C6醛和酮)、较重的烃(包括芳香烃)和水的气态产物流。

[0097]所述产物流通过管线14离开反应器12，并且被进料到骤冷 塔16，在此所述产物流用水骤冷，以从所述产物流冷凝出富含水的底 部物流，该富含水的底部物流通过管线82离开塔16，并且被进料到 水-含氧物分馏塔84。来自塔16的塔顶产物为第一蒸气流出物物流， 其含有期望的烯烃产物，并且被通过管线18进料到压缩机20。压缩 机20将第一蒸气流出物物流从第一压力压缩至更高的第二压力，并且 所得的第一压缩的蒸气流出物物流通过管线22进料到间接换热器24。

[0098]换热器24冷却所述第一压缩的蒸气流出物物流，并且所得 的第一压缩的和冷却的蒸气流出物物流通过管线26进料到闪蒸槽28。 在闪蒸槽28中，第一压缩的和冷却的蒸气流出物物流被分离成通过塔 顶产物管线30离开槽28的第二蒸气流出物物流，和通过底部管线88 离开槽28的第二液体流出物物流。

[0099]第二蒸气流出物物流含有期望的烯烃产物，且被通过管线 30进料到第一逆流分馏塔34的底部，而液态含醇物流，优选含甲醇 物流被通过管线38引入到塔34的顶部。当第二蒸气流出物物流向上 流动通过塔34时，所述含醇物流从第二蒸气流出物物流中除去C2～C6 羰基化合物，这样液态的含有含氧物的醇流通过管线36离开塔34的 底部，且醇洗涤过的第三蒸气流出物物流通过管线40离开塔34的顶 部。管线40将第三蒸气流出物物流进料至第二逆流分馏塔42的底部， 而管线36将含有含氧物的醇流进料至水-含氧物分馏塔84。

[0100]将水通过管线44引入到塔42的顶部，以便在所述第三蒸 气流出物物流向上流动通过塔42时从第三蒸气流出物物流除去醇第 一洗涤介质和另外的C2～C6羰基化合物。结果，液态的含有含氧物的 水流通过管线46离开塔42的底部，且水洗涤过的第四蒸气流出物物 流通过管线48离开塔42的顶部。含有含氧物的水流然后被通过管线 46进料到水-含氧物分馏塔84，而第四蒸气流出物物流被通过管线48 进料到苛性碱塔50。

[0101]将新鲜的苛性碱溶液通过管线52引入到苛性碱塔50，以从 第四蒸气流出物物流中除去二氧化碳，而用过的苛性碱溶液通过管线 54从塔50除去。贫CO2的第四蒸气流出物物流通过管线56离开塔50， 并且被送至分子筛吸附器58，在此水被从第四蒸气流出物物流中除去， 并且在解吸附作用之后被通过管线60取出。

[0102]干燥的第四蒸气流出物物流通过管线62离开吸附器58，并 且被进料到C3-分馏塔64，在此丙烯和更轻的烃被作为塔顶产物通过 管线66除去，以进行进一步的加工，并且第一含C4和DME的物流被 作为塔底产物通过管线68除去。第一含C4和DME的物流然后被进料 到DME分馏塔70中，其通过管线72以塔顶产物的形式除去二甲醚， 以用作燃料或循环至反应器12。然后将来自分馏塔70的在管线74中 的C4+底部物流进料到C4+分馏塔76，其将C4+物流74分离成通过管线 78的、C2～C6羰基化合物含量低的C4塔顶产物流，和通过管线80的、 C2～C6羰基化合物含量也低的C5+底部物流。

[0103]在图1所示的实施方案中，将通过管线88离开闪蒸槽28 的第二液体流出物物流进料到汽提塔90，以分离成第二含C4的物流和 第五蒸气流出物物流。此分离确保在第二液体流出物物流中的大部分 C3和更轻的组分作为在第五蒸气流出物物流中的塔顶产物离开，该第 五蒸气流出物物流然后被通过管线92进料至第一逆流分馏塔34，以 进行醇洗涤。第二含C4的物流作为液体底部物流在管线94离开汽提 塔90，并且与在管线68中的第一含C4和DME的物流一起被送至DME 分馏塔70。

[0104]所述水-含氧物分馏塔84接收在管线36中的来自第一逆流 分馏塔34的含有含氧物的醇流，和在管线46中的来自第二逆流分馏 塔42的含有含氧物的水流。操作塔84，以将这些物流分离成在管线 86中的富含含氧物的塔顶产物流，其被循环至反应器12，和在管线 96中的底部水流，其部分被通过管线44循环到第二逆流分馏塔42和 部分被通过管线98除去。

[0105]现在参考以下的图1所示方法的实施例，更加具体地描述 本发明。

实施例

[0106]进行了图1中所示方法的中试装置试验，其中在150psig (1135kPa)的压力和15lb/小时的甲醇流量下，在分馏塔28中洗涤 第二流出物物流。第二流出物物流和甲醇洗涤过的第三流出物物流的 组成如下表1所示。

表1

[010 7]从表1可看出，甲醇洗涤除去了在第一第二流出物物流中 所有的含氧物，除了部分二甲醚、乙醛、丙酮和3-甲基-戊酮以外。

[0108]虽然已经参考具体的实施方案描述和说明了本发明，本领 域普通技术人员将可以理解，本发明本身导致不必在此说明的各种变 化。因此，那么，应该仅参考所附权利要求书来确定本发明的真正范 围。