減少mto下游回收中的積垢的選擇的制作方法
【專利說明】減少MTO下游回收中的積垢的選擇
[0001]優(yōu)先權陳述
[0002]本申請要求2014年6月24日提交的美國申請N0.14/313, 539的優(yōu)先權，通過引用將其全部內容并入本文中。
技術領域
[0003]本發(fā)明的領域涉及將氧合物(oxygenate)轉化成稀經的方法。特別地，本發(fā)明涉及從來自甲醇制烯烴反應器的流出物中回收提純烯烴料流。
【背景技術】
[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來自通常由石油制備的單體的聚合。該單體通過較大分子分解成可改性的較小分子而產生。然后使單體反應以產生包含單體鏈的較大分子。這些單體的一個重要實例為輕烯烴，包括乙烯和丙烯，其代表石油化學工業(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反應制備大量化學產品。因此，以經濟的方式制備大量輕烯烴材料是石油化學工藝中的焦點。這些單體是現代石油化學和化學工藝的必要結構單元。目前精煉中這些材料的主要來源為石油進料的蒸汽裂化。
[0005]隨著需求的提高，提供了其它單體來源以提高供應，同時變得經濟。來源包括天然氣和煤轉化，其中將天然氣和煤轉化成氧合物，隨后將氧合物轉化成輕烯烴。來自氧合物至烯烴轉化方法的產物流需要提純以回收輕烯烴。由于來自石油原料轉化成輕烯烴的不同化學，因此，來自氧合物至烯烴轉化方法的工藝流的分離和清洗是不同的。
[0006]產物分離和回收的改進可提供較純的產物流和較經濟的方法以回收較純的產物流。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明為處理來自MTO工藝的工藝流的方法。MTO工藝中產生的重質烴在一些再循環(huán)階段和隨后重質烴的下游通路中存在問題。通過除去重質烴，下游設備不會由于重質污染物而積垢。
[0008]本發(fā)明第一實施方案為減少MTO工藝中的積垢的方法，其包括使來自MTO反應器的工藝流進入驟冷塔中以產生包含烯烴的第一頂部料流和包含廢水的第一底部料流；使第一頂部料流進入產物分離裝置中以產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；使第二頂部料流進入產物處理和回收系統(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；和使中間料流進入第二分離裝置中。
[0009]本發(fā)明第二實施方案為回收MTO工藝中產生的烯烴的方法，其包括使來自MTO反應器的工藝流進入驟冷塔中以產生包含烯烴的第一頂部料流和包含廢水的第一底部料流；使第一頂部料流進入產物分離裝置中以產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；使第二頂部料流進入產物處理和回收系統(tǒng)中；將中間料流在分離步驟中分離成烴料流和水流；和使水流進入水汽提器中。
[0010]本發(fā)明第三實施方案為從氧合物轉化反應器中回收烯烴的方法，其包括使來自氧合物制烯烴反應器的反應器產物流進入驟冷塔中以產生第一廢水流和第一頂部蒸氣流；使第一蒸氣頂部料流進入產物分離器中以產生第二廢水流、包含輕烯烴的工藝頂部料流以及包含水和烴的中間料流；使工藝頂部料流進入產物壓縮和冷卻裝置中以產生壓縮產物流和冷凝水料流；使壓縮產物流進入氧合物吸收器中以產生包含輕烯烴的產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)點和應用由本領域技術人員從以下詳細描述和附圖中獲悉。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明第一實施方案，其中來自產物分離器的中間料流主要進入水汽提器中；和
[0013]圖2為本發(fā)明第二實施方案，其中將來自產物分離器的中間料流分離成水流和烴料流。
【具體實施方式】
[0014]輕烯烴可通過氧合物至烯烴的轉化產生。通常的方法是甲醇制烯烴(MTO)轉化方法。該方法涉及許多步驟，包括料流的再循環(huán)，例如由MTO工藝產生的水的再循環(huán)。然而，該方法產生固體材料和重質烴，其可能存在工藝裝置中的積垢問題。
[0015]該方法包括產物分離器，這引起洗滌和分離水的過程中的能量損失。產物分離的困難以及滿足能量需求的困難導致MTO工藝的改進。MTO工藝的改進導致運送至氧合物汽提器中的不可接受的污染物或重質組分含量。換熱器和下游裝置的隨后積垢通過隨后的能量損失而提高成本，以及需要提高的停機時間以刷新積垢的裝置，特別是換熱器。發(fā)現積垢問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)明旨在通過除去積累在產物分離器上部分中的污染物來源而消除氧合物吸收器中的起泡問題。這些污染物為由MTO工藝中運送的較重烴組分。在它們到達氧合物吸收器以前，通過進一步分離循環(huán)回流料流以及進一步分離較重烴，消除了起泡問題。這通過防止或消除產物分離器上部分循環(huán)回流中重質物的形成而進行。
[0017]本發(fā)明提供保持能量效率的改進，同時除去導致下游裝置如換熱器積垢的組分。
[0018]回收MTO工藝中產生的輕烯烴的方法顯示于圖1中。該方法包括使來自MTO反應器的工藝流8進入驟冷塔10中以產生第一頂部料流12和包含廢水的第一底部料流14。第一頂部料流12進入產物分離器20中以產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進入產物處理和回收系統(tǒng)中以產生烴料流和水流。產物處理和回收系統(tǒng)包括壓縮30和分離步驟。具有級間冷卻和分離罐的壓縮產生水流32和烴料流34以及包含輕烯烴的輕質烴料流36。該方法包括使中間料流26進入第二分離步驟中以進一步將重質烴污染物與中間料流26分離。輕質烴料流36進入氧合物吸收器80中以除去殘余氧合物并使回收的氧合物再循環(huán)至MTO反應器中。氧合物吸收器80產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]在一個實施方案中，可使苛性堿料流6進入驟冷塔10中?？列詨A的加入會降低工藝流8的酸度并產生會沉淀并用第一底部料流14洗出的材料。
[0020]烴料流34進入洗滌塔40中以產生第二烴料流42和洗滌料流44。洗滌塔40包括溶劑進料46以從烴料流中吸收水。第二烴料流42包含C4和較重烴，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一步提高來自MTO工藝的輕烯烴收率。洗滌料流44進入氧合物汽提器50中以產生氧合物料流52和第二水流54。氧合物料流52可再循環(huán)至MTO反應器中。水流54可在驟冷塔10中用于冷卻和洗滌來自MTO反應器的流出物流。水流55的一部分可進入氧合物吸收器80中以從輕烯烴產物流中除去殘余氧合物。
[0021]產物分離器20包含兩個部分。第一部分或下部為第一頂部料流12通過的位置。第一部分從第一頂部料流12中除去大多數熱并將第一頂部料流中的一部分水冷凝以產生第二底部料流24。第二底部料流24的一部分冷卻并進入產物分離器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中的第二部分進入水汽提器60中以將廢水濃縮并產生用于進入水處理裝置中的料流62。水汽提器60產生水頂部料流64，其進入產物分離器20的第一部分中并在產物分離器20的第一部分中使用的。來自氧合物汽提器50的水流56的一部分可進入水汽提器60中。
[0022]來自產物分離器20的第一部分的蒸氣流進入產物分離器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入產物分離器20的第二部分的頂部。將中間料流26的其余部分取出并進入下游裝置中。發(fā)現中間料流26不能直接進入氧合物汽提器50中?？蓪⒅虚g料流26冷卻，且一部分作為回流進入產物分離器20的第二部分的頂部，而其余部分28作為液體進入水汽提器60中。其余部分28可冷卻或者不經冷卻而進入。這防止重質污染物進入下游裝置中。
[0023]在一個實施方案中，在其余部分進入水汽提器60中以前，使液體的其余部分28進入過濾器系統(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入第二分離裝置70中。第二分離裝置70可包括聚結裝置以產生烴料流72和水流74。水流74可進入水汽提器60，且烴料流72可進入洗滌塔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生包含烴的上部相和下部水相。將上部相72取出并進入洗滌塔40中，且下部相74進入水汽提器60或氧合物汽提器50中。
[0026]在一個實施方案中，分離步驟可包括在產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間以撇去包含烴的頂層并取出包含水的底層。
[0027]在一個變化方案中，第二分離裝置70可包括使干凈的烴料流進入產物分離器20中以促進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)明另一實施方案可在圖2中看到。該方法用于回收甲醇制烯烴轉化方法中產生的烯烴。該方法包括使工藝流108進入驟冷塔110中以產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進入產物分離裝置120中以產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