在甲醇-到-烯烃工艺排放物处理系统中将腐蚀降至最小的方法

本发明的领域

本发明涉及最大程度减少在排放物处理系统中的腐蚀的方法，和 更具体地涉及通过将中和剂注入到在甲醇-到-烯烃工艺排放物处理系 统中的一个或多个区域中来检测和最大程度减少在甲醇-到-烯烃工艺 排放物处理系统中的腐蚀的方法。

本发明的背景

轻质烯烃如乙烯和丙烯是可用于制造塑料和其它化合物的各种 工艺中的重要商品石油化工产品。乙烯用来制造各种聚乙烯塑料，和 用于制造其它化学品如氯乙烯，环氧乙烷，乙基苯和醇。丙烯用来制 造各种聚丙烯塑料，和用于制造其它化学品如丙烯腈和环氧丙烷。在 石油化学工业中早已知道，含氧化合物，尤其醇，能够转化成轻质烯 烃。优选的转化过程泛指含氧化合物-到-烯烃(OTO)反应过程。一种特 别优选的OTO工艺是甲醇-到-烯烃(MTO)反应过程，其中甲醇在分 子筛催化剂存在下主要地转化成乙烯和/或丙烯。

典型地，来自MTO反应器的产品料流最初被引导至骤冷装置或 产物骤冷用塔中。在骤冷装置中，产品料流在有效将产品料流分离成 轻质产品级分和重质产品级分的条件下接触骤冷介质(通常为水)。在 产品料流中的在骤冷条件下呈气态的化合物作为轻质产品级分从中分 离。该轻质产品级分典型地含有轻质烯烃，二甲醚，甲烷，CO，CO2， 乙烷，丙烷，和其它少量组分如水和未反应的含氧化合物原料。轻质 产品级分被压缩和引导至烯烃产物回收和提纯步骤中。在产品料流中 的在骤冷条件下呈液态的化合物作为重质产品级分从中分离。重质产 品级分含有副产物水，一部分未反应的含氧化合物原料(在骤冷条件下 呈气态的那些含氧化合物除外)，小部分的含氧化合物转化副产物，尤 其重质烃(C5+)，和通常大部分的骤冷介质。可以对该重质产品级分进 行处理以分离在其中所含的一种或多种重质组分。举例的非限制性 MTO分离系统已描述在美国专利No.6,121,504和美国专利 No.6,482,998中，它们的全部内容被引入这里供参考，以及描述在美 国专利申请序列号10/383,204(2003年3月6日提出申请)，和美国专 利申请序列号10/292,232(2002年11月12日提出申请)中，它们的全 部内容也被引入这里供参考。

各种副产物是在MTO反应过程中产生地。这些副产物可以包括在 C1到C6范围内的有机或无机酸。这些酸随MTO反应排放物离开 MTO反应器，该排放物还包括在MTO反应过程形成的所需轻质烯 烃。显著量的二氧化碳，(当溶于水中时它形成碳酸)，也可存在于反 应排放物中。这些酸性组分通常分配在轻质产品级分和重质产品级分 之间。因此，轻质和重质产品级分都有相当大的酸性。

现已发现，在轻质和重质级分中的酸性能够在MTO排放物处理 系统的各个区域中引起局部腐蚀。腐蚀能够降低管壁的厚度，最终导 致管强度降低和破坏，特别在高压力下。因此，需要减少在MTO排 放物处理系统中的腐蚀。

本发明的概述

本发明提供了在甲醇-到-烯烃工艺(MTO)排放物处理系统的各 个区域中检测和减少腐蚀的方法和系统。在一个实施方案中，本发明 涉及将在MTO排放物处理系统中，尤其在MTO骤冷装置的泵送循 环系统(pumparound)料流中的腐蚀最小化的方法。根据此实施方 案，产品料流从MTO反应器中引导，经由骤冷装置进口进入到骤冷 装置中。该产品料流，在有效形成含有轻质烯烃的轻质产品级分，含 冷凝组分的重质产品级分和冷凝的泵送循环料流的条件下，与骤冷装 置中的骤冷介质进行接触。中和剂被添加到冷凝的泵送循环料流中形 成该骤冷介质，其中该骤冷介质具有比冷凝的泵送循环料流的pH更 高的pH。该骤冷介质在骤冷装置上比骤冷装置入口更高位取向的注 入点被注入到骤冷装置中。任选，监测冷凝的泵送循环料流的pH并 对泵送循环料流的pH接近于酸性条件的测定结果作出响应来添加中 和剂。

在另一个实施方案中，本发明涉及在MTO反应器系统中，和尤 其在MTO骤冷装置顶部料流中减少腐蚀的方法。在这一实施方案中， 来自MTO反应器的产品料流，在有效形成包括轻质烯烃的顶部料流 以及包括骤冷介质和冷凝的含氧化合物的底部料流的条件下，与骤冷 介质在骤冷装置中进行接触。顶部料流的一部分被冷却形成具有一定 pH的冷凝料流。中和剂与冷凝的料流接触，形成了具有比冷凝料流 的pH更高的pH的处理料流。

根据一种实施方案，在MTO排放物处理系统中和尤其在它的压 缩系统中的腐蚀被减少。在这一工艺中，来自MTO反应器的产品料 流，在有效形成包括轻质烯烃的轻质产品级分以及包括骤冷介质和冷 凝的含氧化合物的重质产品级分的条件下，与骤冷介质在骤冷装置中 进行接触。轻质产品级的至少一部分分被压缩形成压缩料流。压缩料 流的至少一部分在有效形成具有一定pH的冷凝料流的条件下被冷 却。中和剂与冷凝料流的至少一部分接触，形成了具有比冷凝料流的 pH更高的pH的处理料流。

在另一个实施方案中，本发明是在MTO反应器系统中，和尤其 在它的重沸器系统中减少腐蚀的方法。该方法包括让来自MTO反应 器的产品料流在有效形成第一顶部料流和第一底部料流的条件下与骤 冷介质在骤冷装置中进行接触，其中第一顶部料流包括轻质烯烃，和 其中第一底部料流包括该骤冷介质和冷凝的含氧化合物。第一底部料 流的至少一部分被引导至冷凝物汽提器(stripper)中并在有效形成第 二顶部料流和第二底部料流的条件下在冷凝物汽提器中加热。第二顶 部料流含有回收的含氧化合物，和第二底部料流含有汽提的(stripped) 骤冷介质。第二底部料流的至少一部分部分地蒸发以形成蒸发相和具 有一定pH的液相。中和剂被添加到液相中以形成具有比液相的pH 更高的pH的处理料流。

在又一个实施方案，本发明涉及在MTO排放物处理系统中，和 尤其在冷凝物汽提器的顶部料流中减少腐蚀的方法。这一方法包括使 来自MTO反应器的产品料流在有效形成第一顶部料流和第一底部料 流的条件下与骤冷介质在骤冷装置中进行接触。第一顶部料流包括轻 质烯烃，以及第一底部料流包括骤冷介质和冷凝的含氧化合物。第一 底部料流的至少一部分被引导至冷凝物汽提器。在冷凝物汽提器中的 第一底部料流的至少一部分在有效形成第二顶部料流和第二底部料流 的条件下被加热。第二顶部料流含有回收的含氧化合物，和第二底部 料流含有汽提的骤冷介质。第二顶部料流在有效地部分冷凝第二顶部 料流和形成具有一定pH的冷凝料流的条件下被冷却。中和剂与冷凝 料流接触形成处理料流，其中该处理料流具有比冷凝料流的pH更高 的pH。

本发明还涉及在MTO排放物处理系统中检测腐蚀和中和酸性冷 凝位点的方法。在一个实施方案中，本发明是减少具有内表面的管路 的腐蚀的方法。该方法包括将具有一定pH的第一料流引导穿过该管 路，其中该管路是MTO排放物处理系统的组件。监测在该管路中的 腐蚀。将中和剂经由在管路中的入口注入，形成具有比第一料流的pH 更高的pH的处理料流。该注入步骤对于在监测步骤中得出的腐蚀已 经在管路中的腐蚀点上发展的测定结果作出响应。该入口优选在腐蚀 点的上游取向。

在另一个实施方案中，本发明是在MTO排放物处理系统中，尤 其在MTO骤冷装置的单个或多个泵送循环料流中减少腐蚀的方法。 该方法包括让来自MTO反应器的产品料流在有效形成顶部料流和底 部料流的条件下与骤冷介质在骤冷装置中进行接触，其中顶部料流含 有轻质烯烃，和其中底部料流含有水和冷凝的含氧化合物。具有一定 pH的冷凝组分经由在骤冷装置中的第一出口从骤冷装置中排出。使 第一中和剂与冷凝组分接触以形成第一处理料流，其中第一处理料流 具有比冷凝组分的pH更高的pH。第一处理料流被引入到骤冷装置的 第一入口中，其中第一入口位于骤冷装置上比第一出口更高的位置。 第一处理料流用作在接触步骤中的骤冷介质。任选地，该方法包括经 由在骤冷装置中的第二出口从骤冷装置中排出具有一定pH的附加冷 凝组分，其中第二出口位于骤冷装置上比第一出口更高的位置上。附 加的冷凝组分被引入到在骤冷装置中的第二入口中，其中第二入口位 于骤冷装置上比第二出口更高的位置上，和其中附加的冷凝组分用作 骤冷介质。

在一个实施方案中，本发明是减少在具有内表面的管路中的腐蚀 的方法。该方法包括将具有一定pH的第一料流引导穿过该管路，其 中该管路是MTO排放物处理系统的一部分。监测第一料流的pH，和 使中和剂与第一料流接触以形成具有比第一料流的pH更高的pH的 处理料流。该接触作用对于在监测中获得的第一料流的pH达到预定 阈值的测定结果作出响应。

在另一个实施方案中，本发明是在MTO排放物处理系统中，和 尤其在冷凝的泵送循环料流中减少腐蚀的方法。本发明的方法包括将 来自MTO反应器的产品料流经由冷凝装置入口引导至冷凝装置中。 产品料流在有效形成含有轻质烯烃的轻质产品级分，含有冷凝组分的 重质产品级分，和冷凝的泵送循环料流的条件下与处理料流在冷凝装 置中进行接触。将中和剂添加到冷凝的泵送循环料流中形成处理料流， 其中该处理料流具有比冷凝的泵送循环料流的pH更高的pH。该处理 料流在冷凝装置上比冷凝装置入口更高位取向的注入点上被注入到冷 凝装置中。

附图的简述

通过与附图相结合来参考发明的详细说明可以更好地理解本发 明，其中：

图1举例说明了根据本发明的一个实施方案的甲醇-到-烯烃反应 器和冷凝物除去系统；和

图2说明了包括冷凝物除去系统的甲醇-到-烯烃反应系统的流程图。

本发明的详细说明

介绍

本发明涉及在甲醇-到-烯烃(MTO)排放物处理系统中减少腐蚀的 方法。更具体地说，本发明提供了通过将一种或多种中和剂注入到在 MTO排放物处理系统中的各个目标区域中来减少在MTO排放物处 理系统中的腐蚀的方法，这些区域对于pH低于7.0的局部冷凝物 (localized condensation)的形成是敏感的。该中和剂确保了在MTO排 放物处理系统中任何局部的冷凝在碱性条件下发生和确保任何酸性可 冷凝的组分被中和。本发明还涉及在MTO排放物处理系统中监测腐 蚀和监测那些局部的冷凝位点的pH以便确保其中所含的任何酸性组 分的适当中和的一种方法。

减少腐蚀的方法

本发明涉及在MTO排放物处理系统的一个或多个区域中减少腐 蚀的方法。优选地，通过将一种或多种中和剂注入到对腐蚀敏感的 MTO排放物处理系统的区域中来减少腐蚀。

MTO反应排放物典型地含有轻质烯烃，副产物水和各种其它副 产物。水和一些副产物可以通过运行在MTO排放物处理系统中的冷 凝物除去系统来从反应排放物中除去，在下面参考图1和图2来更详 细地讨论。该冷凝物除去系统优选适合于从MTO反应器中接收的初 始产品料流中除去至少一部分的可冷凝组分(例如，水)。该冷凝物除 去系统可以包括：一个或多个骤冷装置，一个或多个压缩机(它的各阶 段优选包括相应热交换器和分离罐)和适用于除去可冷凝组分的一个 或多个冷凝物汽提器(优选蒸馏塔)。各种管路，例如，管，将产品料 流从MTO反应器中引导至一个或多个骤冷装置，压缩机阶段，分离 罐，和冷凝物汽提器。

更具体地说，在产品料流离开MTO反应器之后，它优选被引导 至骤冷装置(例如骤冷塔)中。优选地，骤冷装置含有填充材料和/或塔 盘以促进产物骤冷。在骤冷装置中，产品料流在有效将产品料流中的 可冷凝组分的至少一部分与较轻的不太可冷凝的组分分离的条件下与 骤冷介质进行接触(优选按逆流方式)。在产品料流中的在骤冷条件下 呈现气态的组分作为轻质产品级分从骤冷装置中除去和随后被引导至 烯烃产物回收和提纯阶段中。轻质产品级分包括轻质烯烃，二甲醚， 甲烷，一氧化碳，二氧化碳，乙烷，丙烷和其它少量组分如水和未反 应的含氧化合物原料。在产品料流中的在骤冷条件下呈液态的化合物 作为重质产品级分从骤冷装置中除去，该重质产品级分有可能分成几 个级分和实现骤冷介质的分离。重质产品级分含有副产物水，一部分 未反应的含氧化合物原料(在骤冷条件下呈气态的那些含氧化合物除 外)，小部分的含氧化合物转化副产物，尤其重质烃(C5+)，和通常大 部分的骤冷介质。

优选，该骤冷介质选自一种组成，它在骤冷条件下基本上保持为 液体，因此最大程度减少了在轻质产品级分中存在的骤冷介质的量， 该轻质产品级分必须经历更昂贵的气体产物处理步骤以回收在商业上 可接受等级的轻质烯烃产物。优选的骤冷介质选自水和基本上为水的 料流。更优选，该骤冷介质是基本上为水的料流和选自从骤冷装置中 流出的重质产品级分的几个级分。优选，一些冷凝组分被收集在骤冷 装置内的一个或多个塔盘中，和泵从骤冷装置中的第一出口除去冷凝 组分的一部分，因此形成泵送循环料流。这一部分的冷凝组分用作以 上所指的骤冷介质。第一出口优选在骤冷装置上比从MTO反应器中 接收产品料流的入口更低位置取向。泵送循环料流被冷却，然后在骤 冷装置上比第一出口更高位取向的第一入口被再引入到骤冷装置中。 这一泵送循环料流通过冷却在骤冷装置中的产品料流来促进产物骤 冷。

任选地，该骤冷装置包括多股泵送循环料流，例如，两，三，四 或更多股的泵送循环料流。在这一实施方案中，冷凝组分可以经由在 骤冷装置中的一个或多个出口从骤冷装置中排出。在一个实施方案中， 含有冷凝组分的单股冷凝料流经由第一出口(例如单个底部料流出口 或单个侧排料流出口)从骤冷装置中排出。该单股冷凝料流优选在一个 或多个热交换器中被冷却并被分成两或多股派生冷凝物料流。一个或 多个热交换器优选是板框式和/或壳管式热交换器。如果该骤冷装置包 括两股泵送循环料流，则单股冷凝料流被冷却和分成第一派生冷凝物 料流和第二派生冷凝物料流。第一派生冷凝物料流优选被引入到骤冷 装置的第一入口中，该第一入口在骤冷装置上比第一出口更高的位置 上取向。第一派生冷凝物料流然后用作在骤冷装置中的第一骤冷介质 和促进其中所含的可冷凝组分的冷凝。第二派生料流任选地在第二热 交换器中进一步冷却并被引入到在骤冷装置的第二入口中。理想地， 第二入口是在骤冷装置上比第一出口和第一入口更高的位置上取向。 第二冷凝物料流用作在骤冷装置中的第二骤冷介质和还促进其中所含 的可冷凝组分的冷凝。

在另一个实施方案中，该骤冷装置包括从多个出口排出的多股泵 送循环料流。在这一实施方案中，冷凝组分经由一个或多个侧向排出 料流出口和任选地经由底部料流出口从骤冷装置中排出。例如，第一 冷凝物料流任选从骤冷装置上的第一出口(例如底部料流出口)排出， 并在热交换器中冷却形成第一冷却了的泵送循环料流。第一冷却了的 泵送循环料流优选被引入到该骤冷装置的第一入口中。第一冷却了的 泵送循环料流用作在骤冷装置中的第一骤冷介质和促进其中所含的可 冷凝组分的冷凝。第二冷凝物料流任选从骤冷装置上的第二出口排出 (该第二出口在骤冷装置上比第一出口和第一入口更高位置上取向)， 并且在热交换器中冷却以形成第二冷却了的泵送循环料流。第二冷却 了的泵送循环料流理想地被冷却到比第一冷却了的泵送循环料流更低 的温度。第二冷却了的泵送循环料流被引入到骤冷装置的第二入口中， 该第二入口在骤冷装置上比第二出口更高的位置上取向。因此，第二 入口也优选在骤冷装置上比第一出口和第一入口更高的位置上取向。 第二冷却了的泵送循环料流用作在骤冷装置中的第二骤冷介质和还促 进其中所含的可冷凝组分的冷凝。

该重质产品级分可以含有三个相：含有挥发性轻质组分的蒸气 相，主要含有水的水相，和油相，该油相典型地具有比水相更低的密 度和漂浮在水相上面。在冷凝物除去系统的一个实施方案中，重质产 品级分从骤冷装置中被引导至三相分离装置，在其中该重质产品级分 经历了可有效将重质产品级分分离成蒸气相、油相和水相的条件。三 相分离装置优选是具有蒸气料流出口、水相出口和油相出口的分离罐， 它理想地是在穿过重质水层的管道中的开口并从油相/水相界面以上 的位置排出油相。任选地，三相分离装置与骤冷装置构成整体。在这 一实施方案中，三相分离装置包括在泵送循环系统抽出塔盘之下的骤 冷容器的底部。蒸气料流典型地含有轻质组分如水蒸汽，轻质烃类 (C3-)，轻质含氧化合物，轻质烯烃，和未反应的甲醇。油料流典型地 含有重质的芳香族化合物。在蒸气料流中的蒸气优选再被引导至骤冷 装置中以便进一步处理，和在油料流中的油优选被引导至一个或多个 分离装置以便于进一步处理或作为燃料来燃烧。水料流典型地含有水， 未反应的含氧化合物如甲醇和二甲醚，以及醛类，有机和无机酸，和 溶解的烃类。水相优选被引导至冷凝物汽提器中，以便从中回收任何 未反应的含氧化合物。

冷凝物汽提器优选是蒸馏塔，它适用于将未反应的含氧化合物与 水分离。在本发明的一个实施方案中，该冷凝物汽提器是填充塔，它 能够从引入其中的一股或多股料流中除去至少约90wt％，更优选至少 约95wt％，再更优选至少约99wt％，和最优选至少约99.9wt％的甲 醇，基于一股或多股料流的总重量。该冷凝物汽提器也优选能够除去 至少约90wt％，更优选至少约95wt％，再更优选至少约99wt％， 和最优选至少约99.9wt％的在被引导至冷凝物汽提器中的一股或多 股料流中存在的DME，基于一股或多股料流的总重量。在冷凝物汽提 器中，来自三相分离装置中的水相料流优选经历可有效形成顶部含氧 化合物料流的一些条件(例如，温度和压力)，该含氧化合物料流含有 在水相料流中存在的大部分含氧化合物，和汽提的含水料流，后者优 选含有在水相料流中存在的大部分水。如果该骤冷系统不包括三相分 离装置，则重质产品级分，或它的一部分，任选被引导至冷凝物汽提 器中以形成顶部含氧化合物料流和汽提的含水料流，它们分别含有在 重质产品级分中存在的大部分的含氧化合物和水。

优选，该冷凝物汽提器包括用于形成顶部含氧化合物料流的顶部 冷凝器系统。在这一实施方案中，来自冷凝物汽提器的初始顶部料流 的至少一部分被引导至一个或多个热交换器中以进行初始顶部料流冷 却。一个或多个热交换器优选是壳管式交换器，其中初始顶部料流的 至少一部分在有效地冷却该初始顶部料流的至少一部分的条件下直接 或间接地与冷却介质接触，因此形成冷却了的顶部料流。冷却了的顶 部料流然后被引导至分离罐，在其中让可冷凝组分冷凝。在分离罐中 的冷凝组分经由冷凝物出口从中排出，和被再引导至冷凝物汽提器以 作进一步处理。不可冷凝的组分，例如气态组分，形成了该顶部含氧 化合物料流并经由蒸气出口从分离罐中排出。顶部含氧化合物料流的 至少一部分优选被引导至MTO反应器中，以便进一步转化成轻质烯 烃。任选地，在冷却了的顶部料流中的全部或基本上全部组分被冷凝 成冷凝料流，和该冷凝料流的一部分被再引导至MTO反应器中以便 进一步转化成轻质烯烃。

冷凝物汽提器还优选包括重沸器系统。在这一实施方案中，任选 的泵从冷凝物汽提器中排出所汽提的重沸器料流，例如，底部料流， 并引导所汽提的重沸器料流到一个或多个热交换器中以对所汽提的重 沸器料流进行加热。在这里使用的术语“底部料流(bottom stream)” 和“顶部料流(overhead stream)”分别不限于底部和顶部料流，而 且还包括在所述处理装置的底部或顶部附近的侧向抽出料流。另外地， 热虹吸管代替泵被用于从冷凝物汽提器中排出所汽提的重沸器料流。 一个或多个热交换器优选是壳管式交换器，其中所汽提的重沸器料流 的至少一部分在有效地加热(优选蒸发)所汽提重沸器料流的至少一部 分的条件下直接或间接地与加热介质接触，因此形成加热的重沸器料 流。被加热的重沸器料流的至少一部分然后被再引导至冷凝物汽提器 中以进行进一步的处理。任选地，单股底部料流从冷凝物汽提器中排 出并被分配在所汽提的含水的料流与所汽提的重沸器料流之间。另外 地，两股底部料流从冷凝物汽提器中平行地排出，如图1中所示，第 一股料流是所汽提的含水的料流和第二股料流是所汽提的重沸器料 流。

来自骤冷装置的轻质产品级分优选被引导至压缩系统中。该压缩 系统优选包括一个或多个压缩机装置或主体，它们用于压缩轻质产品 级分的至少一部分。压缩系统还优选包括一个或多个中间冷却器和分 离罐。压缩机系统具有促进轻质产品级分运动穿过MTO排放物处理 系统以及让较重的不太令人想望的组分从轻质产品级分中冷凝下来的 双重用途。

压缩机如离心机压缩机理想地在压缩系统中运转。这些压缩机常 常由具有一个或多个阶段的主体形成。各阶段具有各自的入口和出口 以及通常包括一个或多个区段，各区段具有叶轮和隔膜。各阶段也优 选包括中间冷却器和分离罐。在许多情况下，使用多个主体和阶段。 为了减少驱动这些多个阶段所需要的功率，中间冷却器常常被放置在 它们之间。中间冷却器是紧接着位于压缩机的下游的热交换器。在一 些情况下，中间冷却器也被用于两阶段之间以降低压缩所需要的功率。

在本发明的一个实施方案中，压缩机用于压缩轻质产品级分的至 少一部分，因此形成压缩的轻质产品料流。压缩的轻质产品料流被引 导至一个或多个中间冷却器。当压缩的轻质产品料流在中间冷却器中 冷却时，易冷凝组分优选从压缩的轻质产品料流中冷凝下来。一个或 多个中间冷却器优选是壳管式交换器，其中压缩的轻质产品料流的至 少一部分在有效地冷却该压缩的轻质产品料流的至少一部分的条件下 直接或间接地与冷却介质接触，因此形成冷却了的轻质产品料流。该 冷却了的轻质产品料流然后被引导至分离罐，在其中让易冷凝组分冷 凝。在分离罐中的冷凝的含水组分优选经由至少一个冷凝物出口从中 排出，因此形成含水的冷凝物料流。可以在冷凝的含水冷凝物层上面 形成油层。如果这样的话，则分离罐优选是用于分离其中所含的三相 的三相分离装置。任选地，含水的冷凝物料流的一部分或全部被引导 至与骤冷装置相关的泵送循环料流中并与之掺混。然而，优选地，含 水的冷凝物料流的一部分或全部被引导至和引入到骤冷装置中以进一 步处理。令人想望地，压缩系统包括多个压缩阶段，更优选至少2，3， 4，5或更多个压缩阶段。如该压缩系统包括多个压缩阶段，则来自给 定的分离罐中的含水的冷凝物料流的一部分或全部任选地被引导至一 股或多股上游和/或下游压缩的轻质产品料流和/或冷却了的轻质产品 料流中并与它们掺混。

不可冷凝的组分，例如气态组分，形成了派生轻质产品料流并经 由蒸气出口从分离罐中排出。派生的轻质产品料流的至少一部分优选 被引导至附加的压缩器阶段(如上所述)以实现进一步压缩和易冷凝组 分的除去，以及因此形成了附加的派生轻质产品级分以及最后，最终 轻质产品料流。在离开该压缩系统后，最终轻质产品料流优选被引导 至分离系统中，以便除了除去DME、乙烷和丙烷以及其它少量组分之 外还除去轻馏分如甲烷、氢、和一氧化碳。理想地，该分离系统从最 终轻质产品料流中分离出聚合级乙烯和丙烯。许多不同分离方案和回 收组系中的任何一种可以用来分离在最终轻质产品级分中的各种组 分。

现在已发现，一些条件在MTO排放物处理系统中，和尤其在冷 凝物除去系统中可以理想地形成局部的酸性冷凝物。冷凝物可能含有 一种或多种不希望有的酸性组分，比如但不限于，乙酸，甲酸，碳酸， 和各种重质有机酸。取决于这些酸性组分的浓度，在冷凝物除去系统 中的局部冷凝物可是具有低于7.0的pH的所不希望的酸性。局部地， 冷凝物的pH可以低到3.0或2.0。因此，该冷凝物很可能在MTO排 放物处理系统或其冷凝物除去系统之内导致钢材或低合金表面(例如 管表面)的腐蚀。本发明涉及通过将一种或多种中和剂注入到MTO排 放物处理系统的易形成局部酸性冷凝物的区域中并相应地，注入到其 中腐蚀很可能成为问题的区域中，在MTO排放物处理系统中和尤其 在其冷凝物除去系统中减少或消除腐蚀的方法。通过将中和剂注入到 冷凝物除去系统的这些目标区域中，一些条件能够维持所需的碱性， 和能够有利地实现在腐蚀上的相当的减少。在添加中和剂之后，形成 处理料流，它优选具有至少6.0，更优选至少7.0，任选至少8.0，和任 选约7.0到约8.0的pH。

现已发现，在MTO排放物处理系统的骤冷装置中形成酸性冷凝 物。本发明的一个实施方案涉及通过注入中和剂和/或将中和剂注入到 骤冷装置，注入到骤冷装置泵送循环系统的一个或多个区域中，来减 少在骤冷装置中和/或在其一个或多个泵送循环料流中的腐蚀的方法。 在特别优选的实施方案中，该中和剂被注入到骤冷装置泵送循环料流 的一个或多个区域中。各泵送循环料流包括泵，热交换器，和管路。 该泵将冷凝组分(例如，该骤冷介质)从骤冷装置中排出，将冷凝组分 引导通过管路和一个或多个热交换器，然后将冷却了的冷凝组分返回 穿过另一管路并进入到骤冷装置中作为骤冷介质。可以将中和剂注入 到泵送循环料流的这些区域当中的任何一个或多个。如果骤冷装置包 括多个泵送循环料流，则中和剂可以注入到在一个或多个泵送循环料 流中的这些区域的一个、多个或全部之中。在另一个实施方案中，在 中和剂被引导至骤冷装置中之前，将中和剂直接注入骤冷装置中而无 需将中和剂与骤冷介质混合。在后一实施方案中，注入点优选在骤冷 装置上比需要由骤冷装置处理的料流(例如来自MTO反应器的产品料 流)的引入点更高的位置。如果该骤冷装置含有填充材料或塔盘，则中 和剂任选地在高于填充材料或塔盘的位置、或在低于填充材料或塔盘 的位置上直接注入到含有该填充材料或塔盘的骤冷装置的区域中。

也已经在冷凝物汽提器以及与之相关的冷凝器和重沸器系统中 检测到酸性冷凝物。在本发明的一个实施方案中，为了减少在冷凝系 统中的腐蚀，该中和剂被注入到在与冷凝物汽提器相关的冷凝系统内 的一个或多个区域中。该冷凝系统包括初始顶部料流和热交换器，该 热交换器冷却初始顶部料流而形成冷却了的顶部料流。冷凝系统也任 选包括分离罐，以及一股或多股冷凝组分料流。中和剂可以注入到在 冷凝系统内的这些区域当中的任何一个或多个中。中和剂也可以注入 到从分离罐接受蒸发的含氧化合物组分的一股或多股顶部含氧化合物 料流中。

在另一个实施方案中，本发明涉及减少在冷凝物汽提器本身中的 腐蚀的方法。在这一实施方案中，中和剂被注入到冷凝物汽提器的一 个或多个区域中。中和剂优选在低于被汽提的料流(例如来自骤冷装置 的重质产品级分)或它的一部分(如来自三相分离装置的含水料流)的引 入点的区域中被注入到冷凝物汽提器中。另外或可选择地，该中和剂 可以在高于这一引入点的位置上被注入到冷凝物汽提器中。中和剂任 选地在高于填充材料或塔盘的位置、或在低于填充材料或塔盘的位置 上直接注入到含有该填充材料或塔盘的冷凝物汽提器的区域中。在另 一个实施方案中，在中和剂引入到冷凝物汽提器中之前，将中和剂注 入到含水料流中和/或注入到重质产品级分中。

在本发明的另一个实施方案中，将中和剂注入到在冷凝物汽提器 的重沸器系统内的一个或多个区域中，因此减少在这一区域中的腐蚀。 重沸器系统包括任选的泵，热交换器，和管路，这些管路从冷凝物汽 提器中排出重沸器底部料流，将该料流引导至热交换器中和将加热的 重沸器料流引导回到冷凝物汽提器中以便进一步处理。可以将中和剂 注入到重沸器系统的这些区域当中的任何一个或多个中。

在本发明的另一个实施方案中，将中和剂注入到压缩系统的一个 或多个区域中。具体地说，该中和剂任选注入到下列这些中的一个或 多个之中：轻质产品级分，一个或多个压缩机装置，压缩的轻质产品 料流，中间冷却器，冷却了的轻质产品料流，分离罐，骤冷再循环料 流，如果有的话，冷凝物料流，派生轻质产品料流，和最终轻质产品 料流。

根据本发明，各种中和剂可以用于降低一个或多个局部的酸性冷 凝位置的酸性。中和剂应该是碱性的，具有大于7.0，更优选大于约 9.0，和最优选大于约11.0的pH。任选地，中和剂选自苛性碱，氢氧 化铵，氢氧化钾，氨和胺。成膜性胺如由NALCO销售的那些是在主 要输送蒸气(例如来自骤冷装置的轻质产品级分)的管路中发生局部腐 蚀的区域中的优选的中和剂。在一个优选的实施方案中，该中和剂是 碱性水溶液。优选，该中和剂基本上不含硫。理想地，该中和剂含有 低于约10,000wppm，优选低于约100wppm，更优选低于约1wppm 的硫，和最优选无法检测量的硫，在这里定义为低于0.01wppm硫。

优选，中和剂注入系统包括能够提供已知的中和剂注入速度的 泵，如正位移泵，计量泵或活塞泵。该泵从贮存中和剂的储罐中排出 中和剂，并引导中和剂通过一个或多个管路到达与排放物处理系统的 一个或多个目标区域邻近的一个或多个输送装置。理想地，该输送装 置是能够将中和剂的液滴注入目标区域内的注入设备，例如，雾化装 置如喷嘴。然而，各种注入设备可用于将中和剂注入一个或多个目标 区域中。在另一个实施方案中，该注入设备在目标区域内的一个或多 个金属表面上形成碱性涂层。

注射流速可以根据各种因素在很大程度上变化，此类因素例如 是，但不限于，在目标区域中的产品级分流速，中和剂的pH，在目 标区域中冷凝物的pH，和在目标区域中冷凝物的量。中和剂的一部 分在它注入到目标区域中时会蒸发。然而，如果中和剂处于蒸气相中， 则蒸发是不希望的，因为中和剂的中和性能会下降。因此，优选对中 和剂的注入速度进行选择，以使中和剂的至少一部分在被注入到目标 区域中之后处于液相中。类似地，优选对中和剂的温度和压力加以选 择，以使中和剂的至少一部分保持在液相中。优选，中和剂的温度低 于约300°F(149℃)，更优选低于约150°F(66℃)，和最优选低于约 120°F(49℃)。在另一个实施方案中，该流速能够根据在目标区域中 检测到的冷凝物的酸度来变化。一般，检测到的冷凝物的酸性越大， 则流速越高。

如上所指出，随着酸性冷凝物的发展，在接触冷凝物的金属表面 上将发生腐蚀。这一腐蚀，如果未改正的，能够导致管路削弱，减少 热交换器寿命，降低压缩机效率和，最终导致压缩机和/或管路破坏。 在本发明的一个实施方案中，在MTO压缩机的一个或多个区域中的 冷凝物通过pH检测装置，例如，pH计，滴定，液体分析，或石蕊试 纸，或通过不太复杂的方式，例如，通过在目标区域内插入一个或多 个腐蚀试片和监测它们，来进行监测。腐蚀试片是一片金属，当被插 入管、压缩机、热交换器或其它设备中时它将在酸性环境中逐渐腐蚀。 该试片优选能够从目标区域中取出作定期分析，以确定该目标区域对 于腐蚀冷凝物的发展是否敏感。优选，腐蚀试片是由与用于形成目标 区域本身的金属相同的材料或不如该金属那样耐酸的材料所形成。取 决于被监测的目标区域，可以拔出一个或多个腐蚀试片并进行分析， 例如，从每周一次到3年或更长时间一次，优选每6个月一次到3年 一次。在这一实施方案中，当检测腐蚀时，中和剂能够断续地被注入 到目标区域中，优选在pH检测装置或腐蚀试片的上游，根据需要。 间歇注入优选对于在监测中的测定结果即在目标区域中的腐蚀超过了 预定水平作出响应。如果使用pH计，则该注入优选对于在监测中的 测定结果即目标区域的pH接近于酸性条件或已经达到酸性条件作出 响应。理想地，然而，该压缩机在露点以上操作，以便最大程度减少 腐蚀。

优选，中和剂连续地被注入到一个或多个目标区域中。注入速度 能够根据在监测步骤中进行的测定来变化，以便优化所使用的中和剂 的量，同时令人满意地最大程度地减少腐蚀。

在另一个实施方案中，该中和剂按照预定的时间间隔断续地被注 入到目标区域中。在注入之间的间隔可以根据许多因素来变化，诸如 在目标区域中的冷凝物的酸性，冷凝物的量，和中和剂的pH。为了 促进间歇的中和剂注入，本发明可以采用计时器来引起系统将中和剂 以预定的间隔注入到目标区域中。各注入时间的长度，例如在间歇注 入实施方案中各注入的持续时间，也能够根据诸如局部的冷凝物的 pH，中和剂的pH，和在目标区域中冷凝物的量来变化。

图1举例说明根据本发明的几个实施方案的MTO反应器和冷凝 物除去系统。正如所示，含有含氧化合物的原料101(它优选含有甲醇) 被引导至MTO反应器102。在含有含氧化合物的原料101中的含氧 化合物在有效地将含氧化合物的至少一部分转化成轻质烯烃(例如乙 烯和丙烯)的条件下与分子筛催化剂在MTO反应器102中进行接触， 该轻质烯烃经由产品料流103离开MTO反应器102。任选地在一个 或多个热交换器(未显示)中被冷却之后，该产品料流103优选被引 入到骤冷装置104中。

在骤冷装置104中，产品料流103在有效地冷凝在产品料流103 中所含的易冷凝组分的至少一部分的条件下与骤冷介质进行接触。具 体地说，该产品料流103在有效形成轻质产品级分105和重质产品级 分106的条件下与骤冷介质接触，优选按逆流方式。轻质产品级分105 优选含有大部分的轻质烯烃，更优选至少80wt％和最优选至少95 wt％的存在于产品料流103中的轻质烯烃，基于被引入到骤冷装置104 中的产品料流103的总重量。重质产品级分106优选含有大部分的水， 更优选至少80wt％和最优选至少95wt％的存在于产品料流103中的 水，基于被引入到骤冷装置104中的产品料流103的总重量。

骤冷装置104优选包括在其底部附近的泵送循环系统出口，据此 易冷凝组分的一部分从骤冷装置104中排出而形成初始泵送循环料流 107，它可以是底部料流(未显示)或侧向抽出料流(如所示那样)。初始 泵送循环料流107利用泵108经由泵送循环料流109被泵送到热交换 器110中。热交换器110冷却泵送循环料流109，因此形成冷却了的 泵送循环料流111，它优选在泵送循环系统入口被再引入到骤冷装置 104中，该入口是在骤冷装置104上高于泵送循环系统出口的位置上 取向。该冷却了的泵送循环料流111用作骤冷介质以促进产品料流103 的骤冷。在这里使用的术语“泵送循环系统”和“泵送循环料流”包 括初始泵送循环料流107，泵108，泵送循环料流109，热交换器110 和冷却了的泵送循环料流111中的一种或多种。在备选的实施方案(未 显示)中，初始泵送循环料流107和重质产品级分106来源于初始骤冷 装置底部料流。也就是说，初始骤冷装置底部料流被分成二股料流-- 初始泵送循环料流107和重质产品级分106。

理想地，轻质产品级分105，或它的一部分，被引导至压缩系统， 它优选包括多个压缩阶段。两个压缩阶段，第一压缩阶段151和第二 压缩阶段152，在图1中进行说明。具体地说，轻质产品级分105，或 它的一部分，被引导至第一压缩机129，它压缩轻质产品级分105的 至少一部分而形成压缩的轻质产品料流130。压缩的轻质产品料流130 优选在中间冷却器131中被冷却，而形成冷却了的轻质产品料流132。 冷却了的轻质产品料流132然后被引导至分离罐133中以便将液体组 分与气体组分分离。在一个实施方案中，在分离罐133中的液体组分 的至少一部分经由冷凝物料流135从中排出。在另一个实施方案(未显 示)中，在分离罐133中的含水组分的全部或一部分从中排出并与该泵 送循环料流合并。另外或可选择的，在分离罐133中的含水组分的一 部分从中排出并直接再引入到骤冷装置104中。在另一个实施方案(未 显示)中，在分离罐133中的含水组分的一部分从中排出并与一股或多 股上游和/或下游料流在压缩系统中合并。来自分离罐133中的气体组 分形成派生轻质产品料流136，它优选从分离罐133中排出并被引导 至在第二压缩阶段152中的第二压缩机137中。

无水的组分也可以在分离罐133中冷凝。结果，分离罐133任选 地用作三相分离装置。在这一实施方案中，一些条件可以有效地在分 离罐133中将冷却了的轻质产品料流132分离成派生轻质产品料流 136，油料流(未显示)，和含水的冷凝物料流135。在这一实施方案中， 分离罐133包括蒸气料流出口，含水的冷凝物料流出口，和油相出口， 后者理想地是在穿过重质水层的管路中的开口并从油相/水相界面以 上的位置排出油相。

第二压缩机137压缩派生轻质产品料流136的至少一部分和形成 压缩的轻质产品料流138。压缩的轻质产品料流138优选在中间冷却 器139中被冷却，形成冷却了的轻质产品料流153。冷却了的轻质产 品料流153然后被引导至分离罐140中以便将液体组分与气体组分分 离。在一个实施方案中，在分离罐140中的液体组分的至少一部分经 由冷凝物料流141从中排出。任选地，在分离罐140中的液体组分的 一部分从中排出并与泵送循环料流合并，如以上所讨论。另外或可选 择的，在分离罐140中的液体组分的一部分从中排出并直接再引入到 骤冷装置104中。另外或可选择的，在分离罐140中的液体组分的一 部分从中排出并与一股或多股上游和/或下游料流在压缩系统中合并。 该分离罐140任选用作三相分离装置，如以上对于分离罐133所述。 来自分离罐140的气体组分形成最终的轻质产品料流142，它优选从 分离罐140中排出和引导至分离系统(在图1中未显示)。该分离系统 优选包括多个分离装置和适用于分离在最终的轻质产品料流142中所 含的一种或多种组分。最终地，该分离系统优选形成聚合级乙烯和丙 烯。

虽然图1举例说明了两个压缩阶段，但是本发明不受到如此的限 制，并且该压缩系统可包括两个以上的压缩阶段。如果压缩系统包括 两个以上的压缩阶段，则压缩系统可以形成多股派生轻质产品料流， 各派生轻质产品料流与各自中间压缩机相关。

来自骤冷装置104的重质产品级分106优选被引导至三相分离装 置112，在其中该重质产品级分106经历了可有效将重质产品级分106 分离成蒸气料流113、油料流114和含水料流115的一些条件。优选 地，在蒸气料流113中的蒸气被再引导至骤冷装置104中以作进一步 处理，和在油料流中的油优选被引导至一个或多个分离装置(未显示) 以便于进一步处理或作为燃料来燃烧。含水料流115典型地含有水， 未反应的含氧化合物如甲醇和二甲醚，醛类，有机和无机酸，和溶解 的烃类。含水料流115优选被引导至冷凝物汽提器116中，以便从水 中回收任何未反应的含氧化合物。

冷凝物汽提器116优选是蒸馏塔，它适用于将未反应的含氧化合 物与水分离。在该冷凝物汽提器116中，重质产品级分106(例如含水 料流115)的至少一部分经历了一些条件，这些条件可有效形成顶部含 氧化合物料流122，该料流122优选含有大部分的存在于重质产品级 分106的至少一部分中的含氧化合物，和汽提的含水的料流118，该 料流118优选含有大部分的存在于重质产品级分106的至少一部分中 的水。

冷凝物汽提器116任选包括用于形成顶部含氧化合物料流122的 顶部冷凝器系统。如所示，来自冷凝物汽提器116的初始顶部料流117 被引导至热交换器119中以进行初始顶部料流冷却，因此形成冷却了 的顶部料流120。冷却了的顶部料流120然后被引导至分离罐121，在 其中让组分冷凝。在分离罐121中的冷凝组分经由冷凝组分料流123 从中排出，它被再引导至冷凝物汽提器116以作进一步处理。未冷凝 的组分形成了顶部含氧化合物料流122。在优选的实施方案(未在图1 中显示)中，顶部含氧化合物料流122的至少一部分被引导并与原料 101合并或直接送至MTO反应器102中以便进一步转化成轻质烯烃。

冷凝物汽提器116还优选包括重沸器系统。在这一实施方案中， 任选的泵125从冷凝物汽提器116中排出汽提的重沸器料流124(例如， 重沸器底部料流)，和将料流126泵抽到热交换器127以进行所汽提的 重沸器料流的加热。另外地，热虹吸管(未显示)，代替泵125，可用来 将汽提的重沸器料流124从冷凝物汽提器116中排出。热交换器127 加热和优选蒸发所泵抽的料流126的至少一部分，因此形成加热的重 沸器料流128。加热的重沸器料流128的至少一部分然后被再引导至 冷凝物汽提器116中以进行进一步的处理。另外地，两股底部料流从 冷凝物汽提器116中平行地排出，第一股料流是汽提的含水的料流118 和第二股料流是汽提的重沸器料流124。汽提的含水的料流118优选 被引导至水处理设施(未显示)中以进行处理。另外地，单股底部料流(未 显示)从冷凝物汽提器116中排出并被分配在所汽提的含水的料流118 与所汽提的重沸器料流124之间。

正如以上的讨论，本发明涉及将中和剂注入到MTO排放物处理 系统的一个或多个区域中。在一个实施方案中，该中和剂被注入到泵 送循环料流如初始泵送循环料流107，泵108，泵送循环料流109，热 交换器110，和/或冷却了的泵送循环料流111当中的一个或多个区域 中。图1举例说明了用于输送中和剂到泵送循环料流109中的中和剂 料流145。在另一个实施方案(未显示)中，中和剂被直接注入到骤冷装 置104中，无需在中和剂引入到骤冷装置104之前将中和剂与骤冷介 质混合。

在本发明的另一个实施方案中，中和剂被注入到冷凝物汽提器 116的冷凝系统内的一个或多个区域中。具体地说，中和剂任选被注 入到初始顶部料流117，热交换器119，冷却了的初始顶部料流120， 分离罐121，和/或冷凝组分料流123当中的一个或多个之中。中和剂 也可以注入到顶部含氧化合物料流122中。如图1中所示，中和剂通 过中和剂料流148被注入到初始顶部料流117中。

在一个实施方案中中，中和剂被注入到冷凝物汽提器116的一个 或多个区域中。在这一实施方案中，中和剂优选在比含水料流115或 重质产品级分106的引入点更低的区域中被注入到冷凝物汽提器116 中。然而，可以考虑，中和剂可在高于这一引入点的位置上被注入到 冷凝物汽提器116中。中和剂任选地在高于填充材料的位置或在低于 填充材料的位置上被直接注入到含有该填充材料的冷凝物汽提器116 的区域中。如图1中所示，中和剂通过中和剂料流149被注入到冷凝 物汽提器116中，该料流位于填充材料之下。在一个实施方案(未显示) 中，中和剂在它引入到冷凝物汽提器116中之前被注入到含水料流 115，注入到三相分离装置112，和/或注入到重质产品级分106中。

在本发明的另一个实施方案中，中和剂被注入到冷凝物汽提器 116的重沸器系统内的一个或多个区域中。具体地说，该中和剂任选 地被注入到汽提的重沸器料流124，泵125或热虹吸管(未显示)，泵抽 的料流126，热交换器127，和/或加热的重沸器料流128当中的一个 或多个中。如图1中所示，中和剂通过中和剂料流150被注入到汽提 的重沸器料流124中。

在本发明的另一个实施方案中，中和剂被注入到压缩系统的一个 或多个区域中。具体地说，该中和剂任选被注入到下列的一个或多个 中：轻质产品级分105，第一压缩机129，压缩的轻质产品料流130， 中间冷却器131，冷却了的轻质产品料流132，分离罐133，冷凝物料 流135，派生轻质产品料流136，第二压缩机137，压缩的轻质产品料 流138，中间冷却器139，冷却了的轻质产品料流153，分离罐140， 冷凝物料流141，和/或最终的轻质产品料流142。如果该压缩系统包 括两个以上的压缩阶段，则中和剂可以注入到这些附加压缩阶段的一 个或多个相应区域中。如图1中所示，中和剂分别通过中和剂料流146 和中和剂料流147被注入到压缩的轻质产品料流130和138中。也显 示出中和剂经由中和剂料流144被注入到轻质产品级分105中。

甲醇-到-烯烃反应系统

本发明用于减少在MTO反应系统的排放物处理系统中的腐蚀的 方法，这在下面更详细地讨论。

本发明可用于各种过程中，这些过程包括：裂解，例如石脑油原 料裂解成轻质烯烃(US专利No.6,300,537)或较高分子量(MW)烃裂解 成低MW烃；氢化裂解，例如重油和/或环状原料的氢化裂解；异构 化，例如芳族化合物如二甲苯的异构化；聚合，例如一种或多种烯烃 聚合成聚合物产品；重整；氢化；脱氢；脱蜡，例如烃脱蜡除去直链 烷烃；吸收，例如烷基芳族化合物的吸收以分离出它的异构体；烷基 化，例如芳族烃如苯和烷基苯的烷基化，任选用丙烯的烷基化生产异 丙基苯或用长链烯烃的烷基化；烷基转移，例如芳族和多烷基芳族烃 的结合物的烷基转移；脱烷基化；氢化开环；歧化，例如甲苯的歧化 得到苯和对二甲苯；低聚，例如直链和支链烯烃的低聚；和脱氢环化。

优选的过程是转化过程，包括：石脑油转化成高度芳族混合物； 轻质烯烃转化成汽油，馏出物和润滑剂；含氧化合物转化成烯烃；轻 质链烷烃转化成烯烃和/或芳族化合物；和不饱和烃(乙烯和/或乙炔) 转化成醛，以便进一步转化成醇，酸和酯。本发明的最优选的过程是 涉及在分子筛催化剂存在下包含一种或多种含氧化合物的原料转化成 一种或多种烯烃的过程。

分子筛具有各种化学和物理性质，骨架，特征。分子筛已经由 Structure Commission of the International Zeolite Association根据 IUPAC Commission有关Zeolite Nomenclature的规则进行很好地分 类。骨架-型描述了构成骨架并对于这些材料抽象概括特定性能的四面 体配位的原子的连接性、拓扑结构。已确定结构的骨架-型沸石和沸石 -型分子筛指定三个字母代码并描述在Atlas of Zeolite Framework Types，第5版，Elsevier，London，England(2001)中，其在此完全 引入供参考。

这些分子筛的非限制性例子是小孔分子筛，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，和它们的取代形式；中孔分子筛，AFO，AEL， EUO，HEU，FER，MEL，MFI，MTW，MTT，TON，和它们的取 代形式；和大孔分子筛，EMT，FAU，和它的取代形式。其它分子筛 包括ANA，BEA，CFI，CLO，DON，GIS，LTL，MER，MOR， MWW和SOD。优选的分子筛(特别用于将含有含氧化合物的原料转 化成烯烃的分子筛)的非限制性例子包括AEL，AFY，BEA，CHA， EDI，FAU，FER，GIS，LTA，LTL，MER，MFI，MOR，MTT， MWW，TAM和TON。在一个优选的实施方案中，本发明的分子筛 具有AEI骨架-型或CHA骨架-型，或它们的结合物，最优选CHA 骨架-型。

分子筛材料都具有角共享的TO4四面体的三维骨架结构，其中T 是任何四面体配位的阳离子。这些分子筛典型地按照限定孔的环的尺 寸来描述，其中该尺寸是以在环中的T原子的数目为基础计算的。其 它骨架-型特征包括构成笼的环的排列，和当存在时，通道的尺寸，和 笼之间的间距。参见Van Bekkum等人，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)。

小，中和大孔分子筛具有4-环到12-环或更大的骨架-型。在优选 的实施方案中，该沸石分子筛具有8-，10-或12-环结构或更大，和在 约3埃(A)至15埃之间的平均孔隙大小。在最优选实施方案中，本发 明的分子筛，优选硅铝磷酸盐分子筛具有8-环和低于约5埃，优选3 埃至约5埃，更优选3埃至约4.5埃，和最优选3.5埃至约4.2埃的平 均孔隙大小。

分子筛，特别地沸石类和沸石型的分子筛，优选具有一个，优选 两个或多个角-共享的[TO4]四面体单元，更优选，两个或多个[SiO4]， [AlO4]和/或[PO4]四面体单元，和最优选[SiO4]，[AlO4]和[PO4]四面体 单元的分子骨架。这些硅，铝和磷基分子筛和含有金属的硅，铝和磷 基分子筛已经详细地描述在很多出版物中，包括例如，US专利No. 4,567,029(MeAPO，其中Me是Mg、Mn、Zn或Co)，US专利No. 4,440,871(SAPO)，欧洲专利申请EP-A-0159624(ELAPSO，其中EL 是As，Be，B，Cr，Co，Ga，Ge，Fe，Li，Mg，Mn，Ti或Zn)， US专利No.4,554,143(FeAPO)，US专利No.4,822,478，4,683,217， 4,744,885(FeAPSO)，EP-A-0 l58 975和US专利No. 4,935,216(ZnAPSO)，EP-A-0 161 489(CoAPSO)，EP-A-0 158 976(ELAPO，其中EL是Co，Fe，Mg，Mn，Ti或Zn)，US专利No. 4,310,440(AlPO4)，EP-A-0 158 350(SENAPSO)，US专利No.4,973,460 (LiAPSO)，US专利No.4,789,535(LiAPO)，US专利No.4,992,250 (GeAPSO)，US专利No.4,888,167(GeAPO)，US专利No.5,057,295 (BAPSO)，US专利No.4,738,837(CrAPSO)，US专利No.4,759,919， 和4,851,106(CrAPO)，US专利No.4,758,419，4,882,038，5,434,326 和5,478,787(MgAPSO)，US专利No.4,554,143(FeAPO)，US专利No. 4,894,213(AsAPSO)，US专利No.4,913,888(AsAPO)，US专利No. 4,686,092，4,846,956和4,793,833(MnAPSO)，US专利No.5,345,011 和6,156,931(MnAPO)，US专利No.4,737,353(BeAPSO)，US专利 No.4,940,570(BeAPO)，US专利No.4,801,309，4,684,617和4,880,520 (TiAPSO)，US专利No.4,500,651，4,551,236和4,605,492(TiAPO)， US专利No.4,824,554，4,744,970(CoAPSO)，US专利No. 4,735,806(GaAPSO)，EP-A-0 293 937(QAPSO，其中Q是骨架氧化 物单元[QO2])，以及US专利No.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，它们全部被 引入这里供参考。其它分子筛描述在R.Szostak，Handbook of Molecular Sieves，Van Nostrand Reinhold，New York，New York (1992)，它在此完全引入供参考。

更优选的含硅，铝和/或磷的分子筛，和含铝，磷和任选的硅的分 子筛包括铝磷酸盐(ALPO)分子筛和硅铝磷酸盐(SAPO)分子筛和取代 的，优选金属取代的，ALPO和SAPO分子筛。最优选的分子筛是SAPO 分子筛，和金属取代的SAPO分子筛。在一个实施方案中，该金属是 元素周期表的IA族的碱金属，元素周期表的IIA族的碱土金属，IIIB 族的稀土金属，其中包括镧系元素：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 的IVB，VB，VIB，VIIB，VIIIB和IB族的过渡金属，或任何这些 金属物质的混合物。在一个优选的实施方案中，该金属选自Co，Cr， Cu，Fe，Ga，Ge，Mg，Mn，Ni，Sn，Ti，Zn和Zr，以及它们的混 合物。在另一个优选实施方案，以上讨论的这些金属原子通过四面体 单元如[MeO2]被插入到分子筛的骨架中，并根据金属取代基的价态而 携带净电荷。例如，在一个实施方案中，当金属取代基具有+2，+3， +4，+5或+6的价态时，四面体单元的净电荷是在-2和+2之间。

在一个实施方案中，该分子筛，按照在许多上述美国专利中所述， 由下列经验式(按无水基础计算)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是每摩尔 (MxAlyPz)O2的R摩尔数和m具有0到1，优选0到0.5，和最优选0 到0.3的值；x，y和z表示作为四面体氧化物的M、Al和P的摩尔分 数，其中M是选自元素周期表的IA，IIA，IB，IIIB，IVB，VB，VIB， VIIB，VIIIB族和镧系元素中的一种金属，优选M是选自Co，Cr， Cu，Fe，Ga，Ge，Mg，Mn，Ni，Sn，Ti，Zn和Zr中的一种。在 一个实施方案中，m是大于或等于0.2，以及x、y和z是大于或等于 0.01。在另一个实施方案中，m是大于0.1到约1，x是大于0到约0.25， y在0.4到0.5的范围内，和z在0.25到0.5的范围内，更优选m是 0.15到0.7，x是0.01到0.2，y是0.4到0.5，和z是0.3到0.5。

本发明的SAPO和ALPO分子筛的非限制性实例包括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(U.S.专利No.6,162,415)，SAPO-47， SAPO-56，ALPO-5，ALPO-11，ALPO-18，ALPO-31，ALPO-34， ALPO-36，ALPO-37，ALPO-46，以及它们的含金属的分子筛当中的 一种或结合物。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中的一种或 其结合物，甚至更优选SAPO-18，SAPO-34，ALPO-34和ALPO-18中 的一种或其结合物，和它们的含金属的分子筛，和最优选地SAPO-34 和ALPO-18中的一种或其结合物，以及它们的含金属的分子筛。

在一个实施方案中，该分子筛是在一种分子筛组合物中具有两种 或多种不同晶体结构相的交互生长材料。尤其，交互生长分子筛描述 在美国专利申请序列号No.09/924,016(2001年8月7日申请)，和PCT WO98/15496(1998年4月16日)，两者都在此完全引入供参考。例如 SAPO-18，ALPO-18和RUW-18具有AEI骨架-型，和SAPO-34具 有CHA骨架-型。在另一个实施方案中，该分子筛包括AEI和CHA 骨架-型的至少一种交互生长相，优选该分子筛具有比AEI骨架-型更 大量的CHA骨架-型，和更优选CHA与AEI的比率大于1∶1。

如上所述的分子筛催化剂组合物特别可用于不同原料的转化过 程中。典型地，该原料含有一种或多种含脂肪族基的化合物，它们包 括醇，胺，羰基化合物例如醛、酮和羧酸，醚，卤化物，硫醇，硫化 物等，和它们的混合物。含脂肪族基的化合物的脂肪族结构部分典型 地含有1到约50个碳原子，优选1到20个碳原子，更优选1到10 个碳原子，和最优选1到4个碳原子。

含脂肪族基的化合物的非限制性例子包括：醇如甲醇和乙醇，烷 基-硫醇如甲硫醇和乙硫醇，烷基-硫化物如二甲硫，烷基-胺如甲胺， 烷基-醚如二甲醚，二乙醚和甲基乙基醚，烷基-卤化物如氯甲烷和氯 乙烷，烷基酮如二甲基酮，甲醛，和各种酸如乙酸。

在本发明方法的优选实施方案中，该原料含有一种或多种含氧化 合物，更具体地说，一种或多种含有至少一个氧原子的有机化合物。 在本发明方法的最优选实施方案中，在原料中的含氧化合物是一种或 多种醇，优选是其中醇的脂肪族结构部分具有1到20个碳原子，优选 1到10个碳原子，和最优选1到4个碳原子的脂族醇。在本发明的方 法中用作原料的醇包括低级直链和支链脂族醇和它们的不饱和对应 物。

含氧化合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，碳酸二甲基酯，二 甲基酮，乙酸，和它们的混合物。在最优选的实施方案中，该原料选 自甲醇，乙醇，二甲醚，二乙醚或它们的结合物中的一种或多种，更 优选甲醇和二甲醚，和最优选甲醇。

以上讨论的各种原料，尤其含有含氧化合物的原料，更具体地说 含有醇的原料，主要地转化成一种或多种烯烃。从原料生产的烯烃或 烯烃单体典型地具有2-30个碳原子，优选2-8个碳原子，更优选2 -6个碳原子，再更优选2-4个碳原子，和最优选乙烯和/或丙烯。烯 烃单体的非限制性例子包括乙烯，丙烯，丁烯-1，戊烯-1，4-甲基-戊 烯-1，己烯-1，辛烯-1和癸烯-1，优选乙烯，丙烯，丁烯-1，戊烯-1， 4-甲基-戊烯-1，己烯-1，辛烯-1和它们的异构体。其它烯烃单体包括 不饱和单体，具有4到18个碳原子的二烯烃，共轭或非共轭二烯，多 烯烃，乙烯基单体和环烯烃。

在最优选的实施方案中，该原料，优选一种或多种含氧化合物的 原料，在本发明的分子筛催化剂组合物存在下转化成具有2到6个碳 原子，优选2到4个碳原子的烯烃。最优选，该烯烃，单独或作为结 合物，从含有含氧化合物(优选醇，最优选甲醇)的原料转化成优选的 烯烃乙烯和/或丙烯。

现有许多将原料转化成烯烃的方法，其中包括各种裂化方法如蒸 汽裂化，热再生性裂化，流化床裂化，流化催化裂化，深度催化裂化， 和减粘裂化。最优选的方法泛指气体-到-烯烃(GTO)或另外甲醇-到-烯 烃(MTO)。在GTO方法中，典型地将天然气转化成合成气，后者转 化成氧化的原料，优选含有甲醇，其中该氧化的原料在分子筛催化剂 组合物存在下转化成一种或多种烯烃，优选乙烯和/或丙烯。在MTO 方法中，典型地氧化的原料，最优选含甲醇的原料，在分子筛催化剂 组合物存在下转化成一种或多种烯烃，优选和占优势地，乙烯和/或丙 烯，常常称为轻质烯烃。

在原料(优选为含有一种或多种含氧化合物的原料)的转化方法的 一个实施方案中，以所生产烃的总重量为基础计算的所生产的烯烃量 是大于50wt％，优选大于60wt％，更优选大于70wt％，和最优选 大于75wt％。在一种或多种含氧化合物转化成一种或多种烯烃的方法 的另一个实施方案中，以所生产烃产品的总重量为基础计算的所生产 乙烯和/或丙烯的量是大于65wt％，优选大于70wt％，更优选大于 75wt％，和最优选大于78wt％。

在一种或多种含氧化合物转化成一种或多种烯烃的方法的另一 个实施方案中，以所生产烃产品的总重量为基础计算的所生产乙烯量 (wt％)是大于30wt％，更优选大于35wt％，和最优选大于40wt％。 在一种或多种含氧化合物转化成一种或多种烯烃的方法的又一个实施 方案中，以所生产烃产品的总重量为基础计算的所生产丙烯量(wt％) 是大于20wt％，优选大于25wt％，更优选大于30wt％，和最优选 大于35wt％。

在一个实施方案中，该原料含有一种或多种稀释剂，典型地用于 降低原料的浓度，并且一般对于该原料或分子筛催化剂组合物是非反 应活性的。稀释剂的非限制性例子包括氦气，氩气，氮气，一氧化碳， 二氧化碳，水，主要地非反应活性链烷烃(尤其链烷烃如甲烷，乙烷和 丙烷)，主要地非反应活性芳族化合物，和它们的混合物。最优选的稀 释剂是水和氮气，其中水是特别优选的。

稀释剂，水，是以液体或蒸气形式或两种形式的结合来使用。稀 释剂直接添加到进入反应器中的原料中或直接加入到反应器中，或与 分子筛催化剂组合物一起添加。在一个实施方案中，在原料中稀释剂 的量是基于原料和稀释剂的总摩尔数的约1-约99mol％，优选约1 -80mol％，更优选约5-约50，和最优选约5-约25。

在一个实施方案中，其它烃可以直接或间接地加入到原料中，并 且包括烯烃，链烷烃，芳族烃(参见例如美国专利No.4,677,242，芳族 烃的添加)或它们的混合物，优选丙烯，丁烯，戊烯，和具有4或4个 以上碳原子的其它烃，或它们的混合物。

在本发明的分子筛催化剂组合物存在下，转化原料(尤其含有一种 或多种含氧化合物的原料)的方法是在反应器中的反应过程中进行的， 其中该方法是固定床方法，流化床方法(包括湍动床方法)，优选连续 流化床方法，和最优选连续高速流化床方法。

所述反应方法能够在各种催化反应器中进行，如具有偶联在一起 的致密相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，等等。合适的常规反应器类型描述 在例如美国专利No.4,076,796，美国专利No.6,287,522(双提升管)，和 Fluidization Engineering，D.Kunii and O.Levenspiel，Robert E. Krieger Publishing Company，New York，New York 1977中，它们 都在此完全引入供参考。优选的反应器类型是提升管反应器，一般描 述在Riser Reactor，Fluidization and Fluid-Particle Systems，第48-59 页，F.A.Zenz和D.F.Othmo，Reinhold Publishing Corporation， New York，1960，和美国专利No.6,166,282(快速-流化床反应器)，和 美国专利申请序列号No.09/564,613(2000年5月4日申请(多提升管反 应器)，它们都在此完全引入供参考。

在优选的实施方案中，流化床方法或高速流化床方法包括反应器 系统，再生系统和回收系统。

反应器系统优选是一种流化床反应器系统，它具有在一个或多个 提升管反应器内的第一反应区和在至少一个分离(disengaging)容器内 的第二反应区，优选包括一个或多个旋风分离器。在一个实施方案中， 一个或多个提升管反应器和分离容器包含在单个反应器容器内。新鲜 的原料，优选含有一种或多种含氧化合物，任选与一种或多种稀释剂 一起，供应到一个或多个提升管反应器中，其中分子筛催化剂组合物 或它的焦化变型被引入其中。在一个实施方案中，该分子筛催化剂组 合物或它的焦化变型与液体或气体或它们的结合物接触，之后被引入 到提升管反应器中，优选该液体是水或甲醇，和气体是惰性气体如氮 气。

在一个实施方案中，单独或与蒸气原料一起加入到反应器系统中 的液体原料的量是0.1wt％到约85wt％，优选约1wt％到约75wt％， 更优选约5wt％到约65wt％，基于包括其中所含的任何稀释剂的原 料的总重量。该液体和蒸气原料优选具有相似或相同的组成，或含有 不同比例的相同或不同原料与相同或不同的稀释剂。

进入反应器系统的原料优选在第一反应器区段中部分地或完全 地转化成气体排放物，后者与焦化的分子筛催化剂组合物一起进入到 分离容器中。在该优选实施方案中，在分离容器内的旋风分离器经过 设计在分离区段内将分子筛催化剂组合物，优选焦化的分子筛催化剂 组合物，与含有一种或多种烯烃的气体排放物分离。然而旋风分离器 是优选的，在分离容器内的重力效应也会将催化剂组合物与气体排放 物分离开。将催化剂组合物与气体排放物分离的其它方法包括塔板， 泡罩，肘管等的使用。

在分离系统的一个实施方案中，该分离系统包括分离容器，典型 地分离容器的较低部分是汽提区段。在汽提区段中该焦化的分子筛催 化剂组合物接触到气体，优选是蒸汽，甲烷，二氧化碳，一氧化碳， 氢，或惰性气体如氩气中的一种或它们的结合物，优选蒸汽，以便从 焦化的分子筛催化剂组合物中回收吸附的烃，该催化剂组合物随后被 引入到再生系统中。在另一个实施方案中，该汽提区段是在与分离容 器不同的容器中，且气体是在1hr-1到约20,000hr-1的气时表观速度 (GHSV)(基于气体的体积与焦化的分子筛催化剂组合物的体积)下， 优选在250℃到约750℃、优选约350℃到650℃的高温下，从焦化的 分子筛催化剂组合物上通过。

在转化过程中，尤其在反应器系统中使用的转化温度是约200℃ 到约1000℃，优选约250℃到约800℃，更优选约250℃到约750℃， 再更优选约300℃到约650℃，仍然更优选约350℃到约600℃，最优 选约350℃到约550℃。

用于转化过程中的转化压力，具体地说在反应器系统内的转化压 力，在包括自生压力在内的宽范围内变化。转化压力是以其中任何稀 释剂不计算在内的原料的分压为基础的。典型地，在该方法中使用的 转化压力是约0.1kPaa到约5MPaa，优选约5kPaa到约1MPaa， 和最优选约20kPaa到约500kPaa。

重时空速(WHSV)，特别在反应区内在分子筛催化剂组合物存在 下转化含有一种或多种含氧化合物的原料的方法中，被定义为进入反 应区中的将任何稀释剂排除在外的原料的总重量/小时/在反应区内分 子筛催化剂组合物中的分子筛的重量。WHSV维持在足以在反应器内 将催化剂组合物保持在流化状态的水平下。

典型地，WHSV是约1hr-1到约5000hr-1，优选约2hr-1到约3000 hr-1，更优选约5hr-1到约1500hr-1，和最优选约10hr-1到约1000hr-1。 在一个优选的实施方案中，WHSV是大于20hr-1，优选地用于含有甲 醇和二甲醚的原料的转化的WHSV是约20hr-1到约300hr-1。

在反应器系统内包括稀释剂和反应产物的原料的表观气速(SGV) 优选足以使在反应器中的反应区内的分子筛催化剂组合物发生流化。 在该方法中，特别地在反应器系统内，更具体地说在提升管反应器内 的SGV，是至少0.1米/秒(m/sec)，优选大于0.5m/sec，更优选大于1 m/sec，更优选大于2m/sec，再更优选大于3m/sec，和最优选大于4 m/sec。参见例如美国专利申请序列号No.09/708,753(2000年11月8 日申请)，该文献在此引入供参考。

在使用硅铝磷酸盐分子筛催化剂组合物将含氧化合物转化成烯 烃的方法的一个优选实施方案中，该方法在至少20hr-1的WHSV和 低于0.016，优选小于或等于0.01的温度校正标称化甲烷选择性 (Temperature Corrected Normalized Methane Selectivity(TCNMS))下 进行。参见例如美国专利No.5,952,538，其在此完全引入供参考。在 使用分子筛催化剂组合物将含氧化合物如甲醇转化成一种或多种烯烃 的方法的另一个实施方案中，在约350℃到550℃的温度，和300-2500 的硅石与Me2O3(Me是元素周期表的IIIA或VIII族元素)摩尔比率下， WHSV为0.01hr-1到约100hr-1。参见例如EP-0 642 485 B1，它在此 完全引入供参考。使用分子筛催化剂组合物将含氧化合物如甲醇转化 成一种或多种烯烃的其它方法已描述在PCT WO01/23500(2001年4 月5日申请)(在至少1.0的平均催化剂原料接触下的丙烷减少)，该文 献在此引入供参考。

该焦化的分子筛催化剂组合物从分离容器中排出，优选借助于一 个或多个旋风分离器，并且被引入到再生系统中。再生系统包括再生 器，其中焦化的催化剂组合物在温度、压力和停留时间的一般再生条 件下与再生介质，优选含有氧的气体进行接触。再生介质的非限制性 例子包括氧气，O3，SO3，N2O，NO，NO2，N2O5，空气，用氮气或 二氧化碳稀释的空气，氧气和水(美国专利No.6,245,703)，一氧化碳 和/或氢中的一种或多种。再生条件是能够使该焦化的催化剂组合物中 的焦炭燃烧优选达到低于0.5wt％的水平的那些条件，基于进入再生 系统的焦化的分子筛催化剂组合物的总重量。来自再生器的焦化的分 子筛催化剂组合物形成再生的分子筛催化剂组合物。

再生温度在约200℃到约1500℃，优选约300℃到约1000℃，更 优选约450℃到约750℃，和最优选约550℃到700℃的范围内。再生 压力在约15psia(103kPaa)到约500psia(3448kPaa)，优选约20 psia(138kPaa)到约250psia(1724kPaa)，更优选约25psia(172 kPaa)到约150psia(1034kPaa)，和最优选约30psia(207kPaa)到 约60psia(414kPaa)的范围内。分子筛催化剂组合物在再生器中的 优选停留时间在约一分钟到几个小时，最优选约一分钟到100分钟的 范围内，和在气体中氧的优选体积是以气体总体积为基础的约0.01 mol％到约5mol％。

在一个实施方案中，再生促进剂，典型地含有金属的化合物如铂、 钯等，被直接地或间接地(例如与焦化的催化剂组合物一起)添加到再 生器中。同时，在另一个实施方案中，新鲜的分子筛催化剂组合物被 添加到含有氧气和水的再生介质的再生器中，如在美国专利 No.6,245,703中所述，它在此完全引入供参考。在又一个实施方案中， 来自再生器的焦化的分子筛催化剂组合物中的一部分直接被送回到一 个或多个提升管反应器中，或间接地，通过与原料预接触，或通过与 新鲜的分子筛催化剂组合物接触，或通过与再生的分子筛催化剂组合 物或如下所述的冷却了的再生的分子筛催化剂组合物接触，被送回到 一个或多个提升管反应器中。

焦炭的燃烧是放热反应，和在一个实施方案中，在再生系统内的 温度通过本领域中的各种技术来控制，其中包括将冷却了的气体加入 到再生器容器中，后者以间歇，连续，或半连续模式，或它们的结合 模式来操作。优选的技术包括从再生系统中排出再生的分子筛催化剂 组合物和让再生的分子筛催化剂组合物通过催化剂冷却器，形成了冷 却了的再生的分子筛催化剂组合物。在一个实施方案中，催化剂冷却 器是位于再生系统之内或之外的热交换器。在一个实施方案中，冷却 器再生的分子筛催化剂组合物在连续循环中被返回到再生器中，另外 地，(参见美国专利申请序列号No.09/587,766，2000年6月6日申请) 该冷却了的再生的分子筛催化剂组合物的一部分在连续循环中返回到 再生器容器中，和该冷却了的再生的分子筛催化剂组合物的另一部分 直接或间接地返回到提升管反应器，或该再生的分子筛催化剂组合物 或冷却了的再生的分子筛催化剂组合物的一部分与气体排放物内的副 产物接触(PCT WO00/49106，2000年8月24日)，这些文献都在此完 全引入供参考。在另一个实施方案中，与醇，优选乙醇，1-丙醇，1- 丁醇或它们的混合物接触过的再生的分子筛催化剂组合物，被引入到 反应器系统中，如美国专利申请序列号No.09/785,122(2001年2月16 日申请)所述，它在此完全引入供参考。操作再生系统的其它方法已公 开在美国专利No.6,290,916中(控制水分)，它在此完全引入供参考。

从再生系统中，优选从催化剂冷却器中排出的再生的分子筛催化 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/或新鲜的气体或液体掺混，并返回到提升管反应 器中。在另一个实施方案中，从再生系统中排出的再生的分子筛催化 剂组合物直接地，任选在通过催化剂冷却器之后，返回到提升管反应 器中。在一个实施方案中，载体，如惰性气体，原料蒸气，蒸汽或类 似物，半连续地或连续地，促进再生的分子筛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。

在一个实施方案中，在反应区中在分子筛催化剂组合物上的焦炭 的最适宜水平是通过控制再生的分子筛催化剂组合物或冷却了的再生 的分子筛催化剂组合物从再生系统流动到反应器系统中来维持，完全 再生。有许多描述在Michael Louge，Experimental Techniques， Circulating Fluidized Beds，Grace，Avidan and Knowlton，eds.， Blackie，1997(336-337)中的控制分子筛催化剂组合物的流动的技术， 该文献在此引入供参考。在另一个实施方案中，在反应区中在分子筛 催化剂组合物上的焦炭的最适宜水平是通过控制含氧气体流入到再生 器中的流速来维持，部分再生。在分子筛催化剂组合物上的焦炭水平 通过在转化过程中的某一位置从转化过程中排出分子筛催化剂组合物 并测定它的碳含量来测量。在再生之后，在分子筛催化剂组合物上的 焦炭的通常水平在0.01wt％-约15wt％，优选约0.1wt％-约10 wt％，更优选约0.2wt％-约5wt％，和最优选约0.3wt％-约2wt％ 的范围内，以分子筛的总重量为基础而不是以分子筛催化剂组合物的 总重量为基础。

在一个优选的实施方案中，在反应区中新鲜的分子筛催化剂组合 物和/或再生的分子筛催化剂组合物和/或冷却了的再生的分子筛催化 剂组合物的混合物含有约1-50wt％，优选约2-30wt％，更优选约 2-约20wt％，和最优选约2-约10wt％的焦炭或碳质沉积物，以分 子筛催化剂组合物的混合物的总重量为基础。参见例如美国专利No. 6,023,005，它在此完全引入供参考。可以认识到，在反应区中的分子 筛催化剂组合物是由具有不同水平的碳和碳状沉积物(焦炭)的再生的 和新鲜的分子筛催化剂组合物的混合物组成。这些沉积物(具体地说焦 炭)的所测量水平代表了依据各分子筛催化剂组合物粒子的平均水平。

气体排放物从分离系统中排出并通过回收系统。现有许多众所周 知的可用于从气体排放物中分离烯烃和提纯烯烃的回收系统、技术和 序列。回收系统一般包括分离、分馏和/或蒸馏塔，柱，分流器，或组 系，反应系统如乙基苯制造(美国专利No.5,476,978)和其它派生工艺 如醛、酮和酯制造(美国专利No.5,675,041)，和其它相关设备，例如 各种冷凝器，热交换器，制冷系统或冷冻组系，压缩机，分离罐或贮 罐，泵等中的一种或多种或它们的结合。单独或结合使用的这些塔， 柱，分流器或组系的非限制性例子包括脱甲烷塔，优选高温脱甲烷塔， 脱乙烷塔，脱丙烷塔，优选湿脱丙烷塔，常常称为苛性碱洗塔和/或骤 冷塔的洗涤塔，吸收器，吸附器，膜，乙烯(C2)分流器，丙烯(C3)分 流器，丁烯(C4)分流器等中的一种或多种。

用于主要回收烯烃，优选初级(prime)或轻质烯烃如乙烯、丙 烯和/或丁烯的各种回收系统已描述在美国专利No.5,960,643(二级富 乙烯料流)，美国专利No 5,019,143，5,452,581和5,082,481(膜分离)， 美国专利5,672,197(随压力变化的吸附剂)，美国专利No.6,069,288(氢 除去)，美国专利No.5,904,880(在一个步骤中将甲醇回收成氢和二氧 化碳)，美国专利No.5,927,063(将甲醇回收到燃气涡轮动力装置)，和 美国专利No.6,121,504(直接产品骤冷)，美国专利No.6,121,503(没有 超精馏的高纯度烯烃)，和美国专利No.6,293,998(变压吸附)，它们都 在此完全引入供参考。

一般而言，伴随的大多数回收系统是附加产品，副产物和/或污染 物与优选的初级产品一起的生产、产生或积聚。优选的初级产品，轻 质烯烃如乙烯和丙烯，典型地被提纯以用于派生制造过程如聚合过程 中。因此，在回收系统的最优选实施方案中，该回收系统还包括提纯 系统。例如，尤其使在MTO过程中产生的轻质烯烃通过提纯系统， 除去低水平的副产物或污染物。污染物和副产物的非限制性例子通常 包括极性化合物如水，醇，羧酸，醚，碳氧化物，含硫化合物如硫化 氢，硫化羰和硫醇，氨和其它氮化合物，胂，膦和氯化物。其它污染 物或副产物包括氢和烃如乙炔，甲基乙炔，丙二烯，丁二烯和丁炔。

包括提纯系统，例如烯烃提纯用的提纯系统在内的其它回收系统 已描述在Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology，第4 版，9卷，John Wiley & Sons，1996，第249-271和894-899页中， 该文献在此引入供参考。提纯系统也被描述在例如，美国专利No. 6,271,428(二烯烃型烃料流的提纯)，美国专利No.6,293,999(丙烯与丙 烷分离)，和美国专利申请No.09/689,363(2000年10月20日申请)，(使 用水合催化剂吹洗料流)，其在此引入供参考。

典型地，在将一种或多种含氧化合物转化成具有2或3个碳原子 的烯烃中，形成或生产了一定量的烃类，特别地是烯烃，尤其是具有 4或4个以上碳原子的烯烃，和其它副产物。包括在本发明的回收系 统中的是用于将从反应器排出的排出气体内所含的产品加以转化或将 由于使用的回收系统所生产的那些产品加以转化的反应系统。

在一个实施方案中，从反应器排出的排出气体流过回收系统，产 生了一种或多种含有烃的料流，尤其，含有三个或更多个碳原子(C3+) 烃的料流。在这一实施方案，含有C3+烃的料流流过第一分馏区段而 产生粗的含C3烃和C4+烃的料流，该含C4+烃的料流流过第二分馏 区段而产生粗的含C4烃和C5+烃的料流。四个或更多个碳的烃包括 丁烯类如丁烯-1和丁烯-2，丁二烯类，饱和丁烷类，和异丁烷类。

从转化过程，特别地MTO过程中排出的排出气体典型地具有少 量的具有4或4个以上碳原子的烃类。具有4或4个以上碳原子的烃 类的量典型地是低于20wt％，优选低于10wt％，更优选低于5wt％， 和最优选低于2wt％，以从MTO过程中排出的排出气体(不包括水) 的总重量为基础计。尤其对于利用分子筛催化剂组合物将含氧化合物 转化成烯烃的过程，所得排出气体典型地包括大部分的乙烯和/或丙烯 和少量的四个碳和更多个碳的产品以及其它副产物，不包括水。

作为回收系统的一部分的合适公知反应系统主要获取了较低价 值产品和将它们转化成较高价值产品。例如，C4烃，丁烯-1和丁烯-2 用来制造具有8到13个碳原子的醇，和其它专业化学品，异丁烯用来 制造汽油添加剂，甲基叔丁基醚，在选择加氢装置中的丁二烯转化成 丁烯-1和丁烯-2，和丁烷可用作燃料。反应系统的非限制性例子包括 美国专利No.5,955,640(将四碳产品转化成丁烯-1)，美国专利 No.4,774,375(异丁烷和丁烯-2低聚成烷基化汽油)，美国专利No. 6,049,017(正丁烯的二聚)，美国专利No 4,287,369和5,763,678(高级 烯烃用二氧化碳和氢的羰基化或加氢甲酰化制造羰基化合物)，美国专 利No.4,542,252(多阶段绝热过程)，美国专利No.5,634,354(烯烃-氢 回收)，和Cosyns，J.等人，Process for Upgrading C3，C4 and C5 Olefinic Streams，Pet.& Coal，37卷，No.4(1995)(丙烯、丁烯和戊烯 二聚或低聚)，这些文献都在此完全引入供参考。

由上述过程中的任何一种，优选转化过程，所生产的优选轻质烯 烃是高纯度初级烯烃产品，它含有大于80wt％，优选大于90wt％， 更优选大于95wt％，和最优选不低于约99wt％的单碳数的烯烃，以 烯烃的总重量为基础。在一个实施方案中，在本发明的方法中在大于 5kg/天，优选大于10kg/天，更优选大于20kg/天，和最优选大于50kg/ 天的速率下生产高纯度初级烯烃。在另一个实施方案中，由本发明的 方法在大于4,500kg/天，优选大于100,000kg/天，更优选大于500,000 kg/天，更优选大于1,000,000kg/天，再更优选大于1,500,000kg/天， 仍然更优选大于2,000,000kg/天，和最优选大于2,500,000kg/天的速 率下生产高纯度乙烯和/或高纯度丙烯。

其它转化过程，尤其，在分子筛催化剂组合物存在下含氧化合物 转化成一种或多种烯烃的转化过程，尤其当分子筛从硅-，磷-和氧化 铝-源合成时，将包括描述在例如下列文献中的那些：美国专利 No.6,121,503(用具有小于或等于0.05的链烷烃与烯烃重量比的烯烃 产品制造塑料)，美国专利No.6,187,983(反应系统的电磁能)，PCT WO99/18055(1999年4月15日出版)(在排出气体中的重质烃被加入到 另一个反应器中)，PCT WO01/60770(2001年8月23日出版)和美国专 利申请序列号No.09/627,634(2000年7月28日申请，高压)，美国专 利申请序列号No.09/507,838(2000年2月22日申请，分阶段的原料注 入)，和美国专利申请序列号No.09/785,409(2001年2月16日申请， 丙酮共进料)，这些文献都在此完全引入供参考。

MTO系统的一个实施方案提供了从烃原料，优选烃气体原料， 更优选甲烷和/或乙烷，生产轻质烯烃的整体工艺。在该工艺中的第一 步是让气体原料，优选与水流相结合，通入到合成气生产区中以生产 合成气体(合成气)料流。合成气生产是大家所熟知的，和典型的合成 气温度在约700℃到约1200℃的范围内和合成气压力在约2MPa到约 100MPa的范围内。合成气流是从天然气，石油液体，和含碳材料如 煤炭，回收塑料，城市废物或任何其它有机材料生产的，优选合成气 流是经由天然气的蒸汽重整来生产的。一般，非均相催化剂，典型地 铜型催化剂，与合成气流，典型地二氧化碳和一氧化碳以及氢，进行 接触以生产醇，优选甲醇，常常与水相结合。在一个实施方案中，处 于约150℃至约450℃的合成温度和约5MPa到约10MPa的合成压 力下的合成气流流过碳氧化物转化区段以生产含含氧化合物的料流。

这一含含氧化合物的料流，或粗甲醇，典型地含有醇产品和各种 其它组分如醚，特别地二甲醚，酮，醛，溶解的气体如氢，甲烷，碳 氧化物和氮气，和杂醇油。在优选的实施方案中，含含氧化合物的料 流，粗甲醇，通过众所周知的净化过程，蒸馏，分离和分馏，得到提 纯的含含氧化合物的料流，例如工业A和AA级甲醇。该含含氧化合 物的料流或提纯的含含氧化合物的料流，任选有一种或多种稀释剂， 与上述的一种或多种分子筛催化剂组合物在上述工艺过程中的任何一 种中进行接触，以生产各种初级产品，特别地轻质烯烃，乙烯和/或丙 烯。这一整体工艺的非限制性例子已描述在EP-B-0 933 345中，它在 此完全引入供参考。在另一个更完全的整体工艺中，任选与上述的整 体工艺一起，所生产的烯烃被引导至(在一个实施方案中)一种或多 种聚合工艺中以生产各种聚烯烃。(参见例如美国专利申请序列号No. 09/615,376，2000年7月13日申请，它在此完全引入供参考。)

聚合工艺包括溶液，气相，淤浆相和高压工艺，或它们的结合。 特别优选的是一种或多种烯烃(其中至少一种是乙烯或丙烯)的气相或 淤浆相聚合。这些聚合工艺采用包括以上讨论的分子筛催化剂中的任 何一种或它们的结合物的聚合催化剂，然而，优选的聚合催化剂是那 些齐格勒-纳塔，Phillips型，金属茂，金属茂型和高级的(advanced) 聚合催化剂，和它们的混合物。由上述聚合工艺生产的聚合物包括线 性低密度聚乙烯，弹性体，塑性体，高密度聚乙烯，低密度聚乙烯， 聚丙烯和聚丙烯共聚物。由所述聚合工艺生产的丙烯型聚合物包括无 规立构聚丙烯，全同聚丙烯，间规聚丙烯，和丙烯无规、嵌段或抗冲 共聚物。

在优选的实施方案中，整体工艺包括一种或多种烯烃在聚合反应 器中在聚合催化剂体系存在下的聚合工艺，以生产一种或多种聚合物 产品，其中一种或多种烯烃通过使用分子筛催化剂组合物转化醇(特别 地甲醇)来制造。优选的聚合工艺是气相聚合工艺和该烯烃的至少一种 是乙烯或丙烯，并且优选该聚合催化剂体系是负载的金属茂催化剂体 系。在这一实施方案，该负载的金属茂催化剂体系包括载体，金属茂 或金属茂型化合物和活化剂，优选活化剂是非配位的阴离子或铝氧烷， 或它们的结合物，和最优选活化剂是铝氧烷。

除聚烯烃之外，从上述过程中的任何一种，尤其转化过程，更具 体地说GTO过程或MTO过程所回收的烯烃形成许多其它烯烃派生产 品。这些包括，但不限于，醛，醇，乙酸，线性α-烯烃，乙酸乙烯酯， 二氯乙烷和氯乙烯，乙基苯，环氧乙烷，异丙基苯，异丙醇，， 烯丙基氯，环氧丙烷，丙烯酸，乙丙橡胶，和丙烯腈，以及乙烯、丙 烯或丁烯的三聚物和二聚物。

图2是举例说明MTO反应系统(一般标识为200)的流程图，并且 现在进行更详细的描述。将含甲醇的原料或原料流220供应给原料蒸 发和引入(FVI)系统221中，该系统让在含甲醇的原料流220中的甲醇 经历足以至少部分地蒸发该甲醇的条件例如温度和压力。例如，该FVI 系统优选包括蒸气-液体分离罐，其中这些条件足够提供蒸发的含甲醇 的料流222和液体料流(未显示)，后者可包括非挥发性组分。蒸发的 含甲醇的料流222被引导至MTO反应器装置223中，其中在蒸发的 含甲醇的料流222中的甲醇在有效将甲醇的至少一部分转化成在产品 料流224中的轻质烯烃的条件下与MTO催化剂进行接触。轻质烯烃 产品料流224包括甲烷，乙烯，乙烷，丙烯，丙烷，DME，C4烯烃， C5+烃，水和其它烃组分。

轻质烯烃产品料流224优选然后被引导至骤冷装置225，例如， 骤冷塔，其中轻质烯烃产品料流224被冷却以及水和其它易冷凝组分 被冷凝。冷凝组分(它包括相当大量的水)经由重质产品级分239从 骤冷装置225中排出。冷凝组分的一部分循环通过泵送循环料流(未显 示)，回到该骤冷装置225的顶部。该泵送循环料流可包含冷却装置(例 如，热交换器，未显示)以便进一步冷却该冷凝组分，从而提供冷却介 质以在骤冷装置225中进一步冷却该组分。

烯烃蒸气经由骤冷装置225的顶部流出部分，经由轻质产品级分 226而离开。在轻质产品级分226中的烯烃蒸气在一个或多个阶段中 和在压缩区段227中的一种或多种压缩机中被压缩，形成压缩的产品 料流228，例如，图1的最终轻质产品料流142。在一个或多个阶段的 每一个之后，压缩的料流流过热交换器并被冷却，从而将较重的组分 如残留的水冷凝下来。该冷凝组分被收集在压缩阶段之间的一个或多 个分离罐中并借助压缩冷凝物料流240离开压缩区段227。压缩的产 品料流228任选流过吸水装置(未显示)，其中甲醇优选用作吸水剂。 在吸水装置中，吸水剂在有效将水与压缩的产品料流228中的其它组 分分离的条件下，与压缩的产品料流228进行接触，优选以逆流方式。 轻质烯烃在顶部料流中从吸水装置中回收，未显示。正如以上所示， 压缩的产品料流228，或它的一部分，被引导至分离系统中以分离其 中所含的各种组分。

根据本发明可以使用各种分离系统。美国专利申请序列号 10/125,138(2002年4月18日申请)，和10/124,859(2002年4月18日 申请)，它们的全部内容在此引入供参考，描述了根据本发明可使用的 两种分离方案。一种非限制性的分离系统在图2中进行了说明。如其 中所示，压缩的产品料流228被引导至C3-分离区段229中。C3-分离 区段229将乙烯和丙烯，以及较轻的组分，与DME和较重组分，其 中包括C4烯烃，C5+烃，未反应的甲醇，和从任选的吸水装置残留的 甲醇，实现分离。C3-分离区段229包括一个或多个分离装置，例如， 蒸馏塔，它适用于将C3-组分与DME和较重组分分离。附加甲醇(未 显示)任选被添加到C3-分离区段229中以减少水合物和/或自由水分形 成。来自压缩的产品料流228中的大部分乙烯和丙烯经由C3-顶部料 流230离开C3-分离区段229。大部分该DME和较重组分，它包括 C4+烯烃和C5+烃，经由C4+底部料流241离开C3-分离区段229。

在C3-顶部料流230中的C3-组分优选被引导至苛性碱洗装置231 中，其中C3-顶部料流230在有效从中除去二氧化碳和碳酸并形成贫 CO2的料流232的条件下与苛性碱洗介质进行接触。优选，苛性碱洗 介质经由管线(未显示)送至苛性碱洗装置231的顶部以除去二氧化碳， 二氧化碳夹含在C3-顶部料流230中。用过的苛性碱经由废苛性碱液 管线(未显示)离开苛性碱洗装置231。

由于本发明涉及将中和剂(例如，苛性碱)注入到MTO排放物处 理系统的一个或多个目标区域中，该MTO排放物处理系统可以或不 一定包括单独的苛性碱洗装置231。本发明的额外益处是，如果注入 足够的中和剂从C3-顶部料流230中除去二氧化碳和碳酸，则在MTO 排放物处理系统中可避免使用苛性碱洗装置。

如果该分离系统包括苛性碱洗装置231，则苛性碱处理的乙烯和 丙烯经由贫CO2的料流232离开苛性碱洗装置231和优选被引导至水 洗塔(未显示)。水进入水洗塔中，水和吸收的组分经由底部管线(未显 示)离开水洗塔。水洗过的乙烯和丙烯经由顶部排出管线(未显示)离开 水洗塔，和流经干燥段。正如所示，然而，来自苛性碱洗装置231的 贫CO2的料流232被引导至干燥段233。干燥产品料流234离开干燥 段233和被引导至C2/C3分离系统235，它优选包括一个或多个低温 分馏塔。C2/C3分离系统235优选形成了尾气料流236，乙烯产品料 流237，和丙烯产品料流238。该尾气料流236优选包括大部分的存在 于干燥产品料流234中的甲烷和氢；乙烯产品料流237优选包括大部 分的存在于干燥产品料流234中的乙烯；和丙烯产品料流238优选包 括大部分的存在于干燥产品料流234中的丙烯。分别在乙烯产品料流 237和丙烯产品料流238中的乙烯和/或丙烯可以用作形成聚乙烯和/ 或聚丙烯的单体或共聚用单体。尾气料流236任选地作为燃料在MTO 反应过程的一个或多个步骤中燃烧。

正如所示，来自C3-分离区段229的C4+底部料流241被引导至 C4/C5+分离区段242。该C4/C5+分离区段242包括一个或多个分离装 置，例如，蒸馏塔，它将C4烯烃与在C4+底部料流241中的C5+烃 分离，因此形成C4产品料流243和C5+产品料流244。该C4/C5+分 离区段242也形成含甲醇的料流245，它优选包括水，来自蒸发的含 甲醇的料流222中的未反应甲醇，来自上游吸水装置(如果有的话)中 的甲醇，DME，和其它含氧化合物组分。理想地，含甲醇的料流245 包括大部分的存在于C4+底部料流241中的甲醇和水。

重质产品级分239，更优选它的含水部分，和/或压缩机冷凝物料 流240，单独或相结合，被引导至冷凝物分离装置246例如冷凝物汽 提器中。另外或可选择的，含甲醇的料流245被引导至冷凝物分离装 置246中。任选，重质产品级分239和压缩机冷凝物料流240被合并 和在单根管线中被引导至冷凝物分离装置246，如在图2中所示。冷 凝物分离装置246优选包括一个或多个分离装置，例如，蒸馏塔，它 让该重质产品级分239、压缩机冷凝物料流240和/或含甲醇的料流245 中的一种或多种处于可有效将甲醇和氧化的烃副产物与其中所含的水 实施分离的条件下。冷凝物分离装置246因此形成了顶部含氧化合物 料流247，它包括大部分的存在于被引导至冷凝物分离装置246中的 一股或多股料流中的甲醇。优选，顶部含氧化合物料流247的至少一 部分被再引导至FVI系统221中以便进行蒸发，引入到MTO反应器 装置223中，和转化成轻质烯烃。冷凝物分离装置246还形成汽提的 含水的料流248，它包括大部分的存在于被引导至冷凝物分离装置246 中的一股或多股料流中的水。

正如这里所公开的，本发明涉及减少在MTO排放物处理系统中 的腐蚀的方法。正如以上对于图1所详细讨论的，在优选的实施方案 中，本发明涉及在MTO排放物处理系统的冷凝物除去系统中减少腐 蚀。在这里使用的术语“冷凝物除去系统”包括从骤冷装置225到冷 凝物分离装置246的组件，并且包括压缩区段227。在图2中的冷凝 物除去系统由虚线249标识。

本发明的腐蚀最小化方法同样可以在各种其它工艺过程中采用。 优选的过程是转化和/或回收过程，它们包括：将石脑油转化成高度芳 族混合物；将轻质烯烃转化成汽油，馏出物和润滑剂；将含氧化合物 转化成烯烃；将轻质链烷烃转化成烯烃和/或芳族化合物；将不饱和烃 (乙烯和/或乙炔)转化成醛，进一步转化成醇、酸和酯；由催化和/或蒸 汽裂化来裂解柴油和/或重质烃类；烯烃回收组系；和加工从烃的热解 得到的料流。本发明最优选的方法是涉及从包含一种或多种含氧化合 物的原料转化成一种或多种烯烃的方法。

尽管本发明已经参考具体的实施方案进行了描述和说明，但是本 领域的那些普通技术人员将会认识到，本发明适用于不一定在这里描 述的各种变型。因此，为了确保本发明的真实范围，应该仅仅参考所 附权利要求。