EA014251B1 - Способ получения легких олефинов из оксигенатсодержащего сырья - Google Patents
Способ получения легких олефинов из оксигенатсодержащего сырья Download PDFInfo
- Publication number
- EA014251B1 EA014251B1 EA200801586A EA200801586A EA014251B1 EA 014251 B1 EA014251 B1 EA 014251B1 EA 200801586 A EA200801586 A EA 200801586A EA 200801586 A EA200801586 A EA 200801586A EA 014251 B1 EA014251 B1 EA 014251B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- oxygenate
- stream
- water
- acetaldehyde
- carbonyl compounds
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 56
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 title claims description 45
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 84
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 70
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 150
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 67
- 150000001728 carbonyl compounds Chemical class 0.000 claims description 48
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 44
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 44
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 35
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 22
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 10
- -1 sulfite compound Chemical class 0.000 claims description 8
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N Potassium ion Chemical compound [K+] NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 abstract description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 99
- 239000000047 product Substances 0.000 description 29
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 16
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 8
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 5
- 238000011027 product recovery Methods 0.000 description 5
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 5
- 239000012084 conversion product Substances 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N butyric aldehyde Natural products CCCC=O ZTQSAGDEMFDKMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBBJYMSMWIIQGU-UHFFFAOYSA-N Propionic aldehyde Chemical compound CCC=O NBBJYMSMWIIQGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000011143 downstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- MLUCVPSAIODCQM-NSCUHMNNSA-N crotonaldehyde Chemical compound C\C=C\C=O MLUCVPSAIODCQM-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 1
- MLUCVPSAIODCQM-UHFFFAOYSA-N crotonaldehyde Natural products CC=CC=O MLUCVPSAIODCQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 238000004230 steam cracking Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
- C07C1/20—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
- C07B61/00—Other general methods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
- C10G2300/42—Hydrogen of special source or of special composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
- C10G2400/20—C2-C4 olefins
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
- Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
- Y02P30/40—Ethylene production
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S585/00—Chemistry of hydrocarbon compounds
- Y10S585/909—Heat considerations
- Y10S585/91—Exploiting or conserving heat of quenching, reaction, or regeneration
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Усовершенствованная переработка оксигенатсодержащего сырья, включающая увеличенное или улучшенное удаление или извлечение карбонильных соединений, особенно ацетальдегида, посредством одного или обоих элементов из применения более жесткого режима извлечения или добавления сульфитсодержащего материала.
Description
Данное изобретение относится в общем случае к конверсии оксигенатов в олефины, а более конкретно легкие олефины, с улучшенным удалением или извлечением карбонильных соединений и, в частности, ацетальдегида.
Большая часть мировой нефтехимической промышленности заинтересована в производстве материалов легких олефинов и их последующем применении в производстве многочисленных важных химических продуктов посредством полимеризации, олигомеризации, алкилирования и подобных известных химических реакций. Легкие олефины включают этилен, пропилен и их смеси. Данные легкие олефины являются важными структурными звеньями для современной нефтехимической и химической промышленности. Основным источником данных материалов в современной нефтепереработке является паровой крекинг нефтяного сырья. По различным причинам, включая географические, экономические, политические и фактор сокращения поставок, в технологии долго осуществлялся поиск источника, отличного от нефтяного, для огромных количеств сырья, необходимых для удовлетворения спроса на данные материалы легких олефинов.
Поиск альтернативных материалов для производства легких олефинов привел к использованию оксигенатов, таких как спирты, а более конкретно к применению метанола, этанола и высших спиртов или их производных, таких как, например, диметиловый эфир, диэтиловый эфир и т.д. Молекулярные сита, такие как микропористый кристаллический цеолит и нецеолитные катализаторы, особенно кремнийалюмофосфаты (8ΆΡΘ), как известно, способствуют конверсии оксигенатов в смеси углеводородов, особенно смеси углеводородов, состоящие в значительной степени из легких олефинов.
Такая переработка оксигенатов с образованием легких олефинов обычно называется конверсией метанола в олефины (МТО), поскольку метанол индивидуально или вместе с другими оксигенатными материалами, такими как диметиловый эфир (ΌΜΕ), является обычно оксигенатным материалом, наиболее широко в ней используемым. Такая переработка обычно производит или приводит к набору продуктов реакции олефина, а также непрореагировавшим оксигенатам и другим остаточным оксигенатам. Типичные или распространенные технологические схемы МТО включают абсорбер оксигената, посредством чего оборотную воду используют для абсорбции оксигената, например метанола и ΌΜΕ, из продукта легкого олефина. Данная оборотная вода, содержащая оксигенат, впоследствии очищается в отгоночной колонне оксигената для извлечения метанола и ΌΜΕ, при этом извлеченные материалы в конечном счете возвращаются в реактор конверсии оксигената. Поток обезвоженного продукта конверсии оксигената, выходящий из абсорбера оксигената, направляется в зону удаления СО2, где поток обезвоженного продукта конверсии оксигената контактирует с каустической содой для удаления диоксида углерода и получения обработанного каустической содой потока реакторного продукта, а именно для последующей обработки с помощью подходящей системы извлечения легких олефинов.
Карбонильные соединения, такие как ацетальдегид, являются распространенными остаточными оксигенатами в выходящем потоке реактора конверсии оксигената и обычно поглощаются оборотной водой. Ацетальдегид, однако, обычно лишь не полностью отгоняется в последующей отгоночной колонне оксигената, так что в оборотной воде может накапливаться ацетальдегид. Накопление ацетальдегида и других карбонильных соединений в оборотной воде может существенно уменьшить эффективность абсорбера оксигената для удаления ацетальдегида и других карбонильных соединений. Неполное удаление ацетальдегида и карбонильных соединений может привести к загрязнению обработанных олефиновых продуктов. Кроме того, как известно, ацетальдегид вызывает неисправность в каустическом скруббере, установленном далее по ходу потока из абсорбера оксигената.
Водные растворы бисульфита, как известно, реагируют с альдегидами и другими карбонильными соединениями, предпочтительно метилзамещенными карбонильными соединениями, с образованием продукта присоединения бисульфита. До тех пор пока присутствует непрореагировавший бисульфитион, образуется продукт присоединения бисульфита. Сульфит, бисульфит и продукты присоединения бисульфита являются обычно или нелетучими, или имеют достаточно низкую летучесть, чтобы избежать их значительного удаления при очистке соответствующих водных растворов.
Альдегиды в выходящих потоках МТО могут, например, содержать формальдегид, ацетальдегид, пропиональдегид, масляный альдегид и кротоновый альдегид. Данные соединения могут находиться в сырье реактора МТО, образовываться в качестве побочных продуктов или образовываться при обработке технологического потока из реактора.
Водные сульфитные растворы обычно содержат равновесную смесь бисульфитных и сульфитных ионов. По мере того как рН таких растворов снижается ниже 7,0, бисульфит становится доминирующей частицей. В целом предпочтительным является значение рН ниже 7,0, чтобы иметь достаточное наличие бисульфита для реакции с карбонильными соединениями. В целом предпочтительно рН выше 6,5, чтобы минимизировать точечную коррозию оборудования из углеродистой стали.
Ввиду вышеизложенного существует потребность в улучшенной перебработке и системах конверсии оксигената в олефины, а более конкретно в такой переработке и системе, чтобы улучшить удаление, извлечение или отделение карбонильных соединений, таких как ацетальдегид, например облегчить или иначе улучшить обработку нисходящего потока.
- 1 014251
Краткое описание изобретения
Общая цель изобретения состоит в том, чтобы обеспечить или привести к улучшенной переработке исходного оксигенатсодержащего сырья в легкие олефины.
Более конкретная цель изобретения состоит в том, чтобы преодолеть одну или более описанных выше проблем.
Общая цель изобретения может быть достигнута, по меньшей мере частично, посредством способа получения легких олефинов из оксигенатсодержащего сырья. В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления такой способ включает введение в контакт оксигенатсодержащего сырья в реакторе конверсии оксигената с катализатором конверсии оксигената в условиях реакции, эффективных для конверсии оксигенатсодержащего сырья с образованием выходящего потока конверсии оксигената, содержащего углеводороды горючего газа, легкие олефины, С4+ углеводороды и остающиеся оксигенатные материалы, включая количество карбонильных соединений. По меньшей мере часть таких остающихся оксигенатных материалов, включая по меньшей мере часть этого количества карбонильных соединений, поглощается некоторым количеством воды с образованием технологического потока воды, обогащенного оксигенатами. Впоследствии оксигенатные материалы, по меньшей мере, частично извлекаются из технологического потока воды, обогащенной оксигенатами, с образованием потока оборотной воды. По меньшей мере часть таких извлеченных оксигенатов по желанию может быть возвращена обратно в реактор МТО для дальнейшей конверсионной переработки. По меньшей мере часть воды потока оборотной воды образует то количество воды, которое используется для абсорбции по меньшей мере части остающегося оксигенатного материала. Способ подразумевает, что количество обработанной воды содержит менее 150 мол.м.д. карбонильных соединений.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления такой способ включает введение в контакт оксигенатсодержащего сырья в реакторе конверсии оксигената с катализатором конверсии оксигената в условиях реакции, эффективных для конверсии оксигенатсодержащего сырья с образованием выходящего потока конверсии оксигената, содержащего углеводороды горючего газа, легкие олефины, С4+ углеводороды и остающиеся оксигенатные материалы, включая некоторое количество ацетальдегида. По меньшей мере часть такого остающегося оксигенатного материала, включая по меньшей мере часть количества ацетальдегида, поглощается в количестве воды с образованием технологического потока воды, обогащенной оксигенатом. Оксигенатные материалы впоследствии, по меньшей мере, частично извлекаются из технологического потока воды, обогащенной оксигенатом, с образованием потока оборотной воды. По меньшей мере часть потока оборотной воды образует количество воды, используемое для абсорбции по меньшей мере части остающегося оксигенатного материала. Процесс включает количество воды, обработанной до содержания менее 150 мол.м.д. ацетальдегида.
Предшествующая технология в целом не в состоянии предоставить технологические схемы и схемы размещения для конверсии оксигенатсодержащего сырья в олефины, особенно в легкие олефины, и технологию, которая столь же эффективна и производительна, как может быть желательно для удаления или извлечения карбонильных соединений, особенно ацетальдегида, такую, чтобы улучшить или облегчить обработку нисходящего потока.
В соответствии с другим вариантом осуществления предоставляется система для конверсии оксигенатов в легкие олефины. Система включает реактор для контактирования оксигенатсодержащего потока исходных материалов с катализатором и конверсии оксигенатсодержащего потока исходных материалов с образованием выходящего потока конверсии оксигената, содержащего углеводороды горючего газа, легкие олефины, С4+ углеводороды и остающиеся оксигенатные материалы, в том числе некоторое количество ацетальдегида. Абсорбер предусмотрен для абсорбции по меньшей мере части остающегося оксигенатного материала в количестве воды с образованием технологического потока обогащенной оксигенатом воды и потока углеводородных продуктов. Отгоночная колонна предусмотрена для отгонки оксигенатного материала из технологического потока воды, обогащенной оксигенатом, с образованием потока оборотной воды, содержащей менее 150 мол.м.д. ацетальдегида и такой, чтобы могла использоваться для абсорбции по меньшей мере части остающегося оксигенатного материала в абсорбере. В соответствии с одним вариантом осуществления углеводородный продукт обрабатывается до содержания менее 110 мол.м.д. ацетальдегида.
Система для конверсии оксигенатов в легкие олефины в соответствии с еще одним вариантом осуществления включает также реактор для контактирования оксигенатсодержащего потока исходных материалов с катализатором и конверсии оксигенатсодержащего потока исходных материалов с образованием выходящего потока конверсии оксигената, содержащего углеводороды горючего газа, легкие олефины, С4+ углеводороды и остающиеся оксигенатные материалы, включая некоторое количество ацетальдегида. Система также включает абсорбер для абсорбции по меньшей мере части остающегося оксигенатного материала в количестве воды с образованием технологического потока обогащенной оксигенатом воды. Отгоночная колонна предусмотрена для отгонки оксигенатного материала из технологического потока обогащенной оксигенатом воды с образованием потока воды. Система также включает систему обработки для обработки потока воды сульфитсодержащим материалом с образованием потока обработанной воды, содержащей не более 150 мол.м.д. ацетальдегида, вместе с обработанной таким образом
- 2 014251 водой, образующей количество воды, использованной для абсорбции по меньшей мере части остающегося оксигенатного материала в абсорбере.
Следует понимать, что используемая в настоящем документе ссылка на легкие олефины в целом относится к С2 и С3 олефинам, т.е. этилену и пропилену, индивидуально или в комбинации.
Другие цели и преимущества будут очевидны для специалистов из следующего подробного описания, взятого совместно с приложенной формулой изобретения и фигурами.
Краткое описание фигур
Фиг. 1 является упрощенной принципиальной схемой объединенного способа конверсии оксигената и извлечения продукта в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления.
Фиг. 2 является упрощенной принципиальной схемой объединенного способа конверсии оксигената и извлечения продукта в соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления.
Подробное раскрытие изобретения
Как описано выше, оксигенатсодержащее сырье может конвертироваться в олефины, а более конкретно легкие олефины, посредством каталитической реакции. Легкие олефины, полученные или образующиеся в результате такой конверсии, могут извлекаться из выходящего потока реактора конверсии оксигената посредством системы регенерации с использованием воды. Как описано ниже более подробно, вода, использованная в такой обработке, может по желанию возвращаться в оборот и использоваться далее в процессе после соответствующей обработки для снижения относительного количества возможных нежелательных характеристик, таких как карбонильные соединения, особенно ацетальдегид.
Как будет понятно, такая обработка может быть воплощена во множестве схем технологического процесса. В качестве репрезентативной фиг. 1 поясняет упрощенную принципиальную схему технологического процесса для схемы процесса, в целом обозначенной позиционным номером 10, для конверсии оксигенатов в олефины и использования системы регенерации на водной основе, использующей процесс обработки оборотной воды в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления.
Более конкретно, оксигенатсодержащее сырье или поток исходных материалов 12, например, обычно состоящий из легких оксигенатов, а именно одного или более из метанола, этанола, диметилового эфира, диэтилового эфира или их смеси, вводится в зону конверсии оксигената или реакторную секцию 14, в которой оксигенатсодержащее сырье контактирует с катализатором конверсии оксигената в условиях реакции, эффективных для конверсии оксигенатсодержащего сырья с образованием выходящего потока конверсии оксигената, содержащего углеводороды горючего газа, легкие олефины и С4+ углеводороды, способом, который известен в технологии, таким как, например, с использованием реактора с псевдоожиженным слоем.
Как будет понятно специалистам и руководствующимся раскрытием, предоставленным в настоящем документе, такое сырье может быть техническим метанолом, сырым метанолом или любой их комбинацией. Неочищенный метанол может быть неочищенным продуктом из установки синтеза метанола. Специалист и руководствующийся предоставленным в данном документе раскрытием будут понимать, что в интересах показателей, таких как улучшенная стабильность катализатора, могут быть предпочтительными варианты осуществления, использующие метанольное сырье более высокой чистоты. Таким образом, пригодное сырье в таких вариантах осуществления может включать метанол или смесь метанола и воды, при этом возможно такое сырье, которое имеют содержание метанола между 65 и 100 мас.%, предпочтительно содержание метанола между 80 и 100 мас.% и в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления содержание метанола между 95 и 100 мас.%.
Поток исходных материалов установки конверсии метанола в олефины может содержать между 0 и 35 мас.%, а более предпочтительно между 5 и 30 мас.% воды. Метанол в потоке исходных материалов может составлять между 70 и 100 мас.%, а более предпочтительно между 75 и 95 мас.% потока исходных материалов. Этанол в потоке исходных материалов может составлять между 0,01 и 0,5 мас.%, а более обычно между 0,1 и 0,2 мас.% потока исходных материалов, хотя могут быть целесообразными более высокие концентрации. В случае, если метанол является основным компонентом в потоке исходных материалов, высшие спирты в потоке исходных материалов могут составлять между 200 и 2000 мас.м.д., а более обычно между 500 и 1500 мас.м.д. Кроме того, если метанол является основным компонентом в потоке исходных материалов, диметиловый эфир в потоке исходных материалов может составлять между 100 и 20000 мас.м.д., а более обычно между 200 и 10000 мас.м.д.
Однако изобретение также рассматривает и охватывает варианты осуществления, в которых оксигенатсодержащее сырье является прежде всего диметиловым эфиром и в определенных вариантах осуществления оксигенатсодержащее исходное сырье является, по существу, диметиловым эфиром, или индивидуально, или с не более чем несущественными количествами других оксигенатных материалов.
Условия реакции для конверсии оксигенатов в легкие олефины известны специалистам. Предпочтительно, в соответствии с конкретными вариантами осуществления, условия реакции включают температуру между 200 и 700°С, более предпочтительно между 300 и 600°С и наиболее предпочтительно между 400 и 550°С. Как поймут специалисты и руководствующиеся предусмотренным здесь раскрытием, условия реакций являются обычно переменными, а именно зависящими от желаемых продуктов. Например, если желательно увеличенное производство этилена, то может быть предпочтительным режим рабо- 3 014251 ты при температуре реактора между 475 и 550°С, а более предпочтительно между 500 и 520°С. Если желательно увеличенное производство пропилена, то может быть предпочтительным режим работы при температуре реактора между 350 и 475°С, а более предпочтительно между 400 и 430°С Полученные легкие олефины могут иметь отношение этилена к пропилену между 0,5 и 2,0, а предпочтительно между 0,75 и 1,25. Если желательно более высокое отношение этилена к пропилену, то обычно целесообразна более высокая температура реакции, чем если бы было желательным более низкое отношение этилена к пропилену. В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления предпочтительна температура сырья в интервале между 120 и 210°С. В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления предпочтительна температура подачи в интервале между 180 и 210°С. В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления целесообразно поддерживать температуру ниже 210°С во избежание или для минимизации термического разложения.
Секция реактора конверсии оксигената 14 производит или приводит к продукту конверсии оксигената или выходящему потоку 16, а именно в общем случае содержащему материалы углеводородных продуктов, такие как углеводороды горючего газа, легкие олефины и С4+ углеводороды; воду побочного продукта; и остающиеся оксигенаты, такие как метанол, диметиловый эфир (ΌΜΕ) и другие остаточные оксигенаты, в том числе карбонильные соединения, такие как ацетальдегид. Выходящий поток конверсии оксигената 16 проходит в зону обработки выходящего потока 20, такую, которая приводит, по меньшей мере, к получению сжатого парообразного выходящего потока конверсии оксигената 22, жидкого выходящего потока конверсии оксигената 23, потоку тяжело загруженной воды 80, содержащей тяжелые оксигенаты и другие тяжелые углеводороды, потоку относительно чистой воды 90 и потоку оборотной воды 24. Практически, такой сжатый выходящий поток конверсии оксигената 22 может быть результатом одной или более стадий компрессии. Поток оборотной воды 24 может включать также воду из одной или более межстадийных конденсаций, а также воду из различных агрегатов или зон извлечения продукта, включая, например, колонну промывочной воды и т. п.
Сжатый выходящий поток конверсии оксигената 22 или по меньшей мере его часть вводится в зону абсорбера оксигената 26, такую как в форме по меньшей мере одной колонки абсорбера. В зоне абсорбера оксигената 26 оксигенаты, такие как метанол, диметиловый эфир (ΌΜΕ) и другие остаточные оксигенаты, в том числе карбонильные соединения, такие как ацетальдегид, поглощаются оборотной водой, такой, которая подается потоками 30 и 32, описанными ниже более подробно, и таким образом отделяются от материалов углеводородного продукта.
Таким образом, зона абсорбера 26 образует или приводит к потоку обогащенной оксигенатом воды 36, который содержит такие оксигенатные материалы в воде, и потоку 40, который содержит такие материалы углеводородного продукта. Поток материала углеводородного продукта 40, если желательно и как описано выше, может далее обрабатываться, как, например, обычным путем промываться раствором каустической соды для нейтрализации любых кислых газов и высушиваться до прохождения в систему желаемого концентрирования газа и регенерации продукта. Системы концентрирования газа и регенерации продукта, которые используются для переработки выходящего потока, образующегося в результате такой технологии конверсии оксигената, известны специалистам и в общем случае не создают ограничения для более широкого применения изобретения, что будет понято специалистами и руководствующимся предусмотренным в настоящем документе раскрытием.
Поток обогащенной оксигенатом воды 36 проходит в зону отгона оксигената 44, такую как в форме по меньшей мере одной отгоночной колонны и такую, которая включает определенное число стадий, а именно в виде тарелок или насадки. В зоне отгона оксигената 44 по меньшей мере часть разновидностей оксигената, таких как диметиловый эфир и метанол, например, может отгоняться или другим способом эффективно удаляться из воды, например, образовывать поток содержащего оксигенат дистиллята 50, такого, который может в конечном счете возвращаться в зону отгона оксигената или реакторную секцию 14 для дальнейшей реакционной переработки, и поток оборотной воды 52.
Практически диметиловый эфир является обычно одним из, если не самым летучим из оксигенатных материалов, присутствующих в таком потоке обогащенной оксигенатом воды. Следовательно, требование отгонки является минимальным для удаления одного только ΌΜΕ из оборотной воды. Метанол является менее летучим, чем ΌΜΕ, и в зависимости от степени очистки оборотной воды в зоне отгона оксигената, концентрация метанола в оборотной воде будет повышаться. Ацетальдегид является примером карбонильной формы остаточного оксигената, такого, который может присутствовать в таком выходящем потоке конверсии оксигената. Специалисты и руководствующиеся представленным в настоящем документе раскрытием поймут, что ацетальдегид, как можно ожидать, вызовет неисправность в каустическом скруббере, таком, который может по желанию быть расположен ниже по потоку от абсорбера оксигената, как описано выше.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом реализации зона отгона оксигената 44 эксплуатируется, например, через включение дополнительных тарелок или насадки, так чтобы карбонильные соединения и в особенности ацетальдегид более полно отгонялись (отгонялся) так, чтобы поток оборотной воды 52 желательно содержал менее 150 мол.м.д. карбонильных соединений и ацетальдегида. В соответствии с одним предпочтительным вариантом реализации воду по желанию обрабатывают до со
- 4 014251 держания менее 80 мол.м.д. карбонильных соединений и ацетальдегида. В соответствии с другим предпочтительным вариантом реализации воду обрабатывают для целесообразного содержания менее 30 мол.м.д. карбонильных соединений и ацетальдегида. Кроме того, и что может быть результатом более низкой концентрации карбонильных соединений и, в частности, ацетальдегида, в потоке оборотной воды 52 поток материала углеводородного продукта 40 целесообразно содержит менее 110 мол.м.д. карбонильных соединений и ацетальдегида. В соответствии с одним предпочтительным вариантом реализации углеводород целесообразно обрабатывают до содержания менее 50 мол.м.д. карбонильных соединений и ацетальдегида. В соответствии с другим предпочтительным вариантом реализации углеводород обрабатывают для целесообразного содержания менее 20 мол.м.д. карбонильных соединений и ацетальдегида.
Вода потока оборотной воды 52 впоследствии может быть соответствующим образом использована в соответствующей схеме процесса, что может быть целесообразным. Например, как показано для схемы процесса 10 на фиг. 1, часть потока оборотной воды, обозначенная позиционным номером 30, возвращается в зону абсорбера оксигената 26 для контакта со сжатым выходящим потоком конверсии оксигената 22, таким как описан выше.
Другая часть потока оборотной воды, обозначенная позиционным номером 56, проходит в отгоночную колонну промывочной воды 60. В отгоночной колонне промывочной воды 60 метанол и остающийся оксигенат эффективно удаляются для получения потока дистиллята 64, содержащего извлеченные оксигенаты, который может быть возвращен в зону отгона оксигената 44. Колонна промывочной воды 60 производит также поток кубовой воды 68, содержащий незначительное количество растворенного оксигената. Часть кубового потока, обозначенная позиционным номером 70 и такая, которая содержит нежелательные материалы, может быть возвращена в зону обработки выходящего потока 20, в которой она далее обрабатывается для применения в зоне обработки 20, и части которой удаляются из процесса в потоках воды 80 и 90, например, способом, известным в технологии. Другая часть потока кубовой воды, т.е. упомянутая выше как поток оборотной воды 32, может по желанию вводиться в зону абсорбера оксигената 26, как описано выше, с целью извлечения дополнительных оксигенатов вне ограничений, налагаемых содержанием оксигенатов в потоке 30. Дополнительная часть потока кубовой воды 68, обозначенная позиционным номером 86, может быть использована для промывки и извлечения метанола и других оксигенатов из жидких продуктов, образованных в зоне 20, и в конечном счете возвращаться назад в зону 44 посредством потока 24.
В другом варианте реализации фиг. 1 может быть изъята отгоночная колонна промывочной воды 60. В таком случае поток оборотной воды 56 мог бы возвращаться в зону обработки выходящего потока для использования там, а его части удалялись бы из процесса в потоках воды 80 и 90. Возвратный поток (не показан) мог бы отбираться из водного потока 90. Поглощающий поток (не показан) из такого возвратного потока вытеснял бы поток оборотной воды 32 в абсорбер оксигената 26, а остаток возвратного потока вытеснял бы поток 86 в зону обработки выходящего потока 20. Как обсуждалось выше, требования к отгонке для удаления ΌΜΕ из оборотной воды являются минимальными. Метанол, хотя и менее летучий, чем ΌΜΕ, может быть эффективно отогнан из промывочной воды, поскольку промывочная вода очищается в зоне отгона оксигената. Ацетальдегид, однако, является примером карбонильной формы остаточных оксигенатов, таких, которые могут присутствовать в таком выходящем потоке конверсии оксигената и таких, которые не могут быть эффективно отогнаны оттуда без применения более жесткого, чем желаемый в ином случае, режима отгона.
Чтобы облегчить извлечение или удаление карбонильных соединений и, в частности, ацетальдегида, и в качестве альтернативы или дополнения к режиму отгона, требуемому в вышеописанной технологической схеме 10, другой аспект изобретения включает обработку потока возвратной или оборотной воды сульфитсодержащим материалом с образованием потока обработанной воды с соответственно сниженным или минимизированным содержанием карбонильных соединений и, в частности, ацетальдегида.
Если обратиться к фиг. 2, там поясняется упрощенная принципиальная схема процесса для технологической схемы процесса, в общем случае обозначенной позиционным номером 210, для конверсии оксигенатов в олефины и использования системы извлечения на водной основе с применением способа обработки оборотной воды в соответствии с другим предпочтительным вариантом реализации и такая, которая использует обработку потока возвратной или оборотной воды сульфитсодержащим материалом с образованием потока обработанной воды с соответственно сниженным или минимизированным содержанием карбонильных соединений и, в частности, ацетальдегида.
Схема 210 в общем случае является аналогичной схеме процесса 10, описанной выше, и имеющей поток оксигенатсодержащего сырья или поток исходных материалов 212, такой как описано выше, который вводится в зону конверсии оксигената или реакторную секцию 214, в которой поток оксигенатсодержащего исходного сырья контактирует с катализатором конверсии оксигената в условиях реакции, эффективных для конверсии потока оксигенатсодержащего сырья и образования выходящего потока конверсии оксигената, содержащего углеводороды горючего газа, легкие олефины и С4+ углеводороды, способом, известным в технологии, таким как, например, с использованием реактора с псевдоожиженным слоем.
- 5 014251
Как описано выше, реакторная секция конверсии оксигената 214 производит или приводит к продукту конверсии оксигената или выходящему потоку 216, который в общем случае содержит материалы углеводородного продукта, такие как углеводороды горючего газа, легкие олефины и С4+ углеводороды; воду в качестве побочного продукта; и остающиеся оксигенаты, такие как метанол, диметиловый эфир (ΌΜΕ) и другие остаточные оксигенаты, в том числе карбонильные соединения, такие как ацетальдегид. Выходящий поток конверсии оксигената 216 проходит в зону обработки выходящего потока 220, которая приводит, по меньшей мере, к сжатому парообразному выходящему потоку конверсии оксигената 222, выходящему жидкому потоку конверсии оксигената 223, потоку тяжело загруженной воды 280, содержащей тяжелые оксигенаты и другие тяжелые углеводороды, потоку относительно чистой воды 290 и потоку оборотной воды 224.
Сжатый выходящий поток конверсии оксигената 222 или по меньшей мере часть его вводится в зону абсорбера оксигената 226, такую как в форме по меньшей мере одной колонны абсорбера. Как в вышеописанном варианте реализации в зоне абсорбера оксигената 226 оксигенаты, такие как метанол, диметиловый эфир (ΌΜΕ) и другие остаточные оксигенаты, в том числе карбонильные соединения, такие как ацетальдегид, могут поглощаться оборотной водой, которая обеспечивается потоками 230 и 232, описанными ниже более подробно, и таким образом отделяются от материалов углеводородного продукта.
Чтобы способствовать извлечению или удалению карбонильных соединений и, в частности, ацетальдегида, и в качестве альтернативы или дополнения к режиму отгонки, требуемому в вышеописанной схеме процесса 10, схема процесса 210 обрабатывает поток возвратной или оборотной воды сульфитсодержащим материалом с образованием потока обработанной воды с соответственно сниженным или минимизированным содержанием карбонильных соединений и, в частности, ацетальдегида. Эффективная обработка потока воды таким сульфитсодержащим материалом в соответствии с одним предпочтительным вариантом реализации может быть реализована путем обработки потока воды раствором сульфитного соединения, содержащего катион щелочного металла или щелочно-земельного металла. Примеры таких пригодных катионных материалов включают натрий, калий, магний и кальций.
Указания на сульфитсодержащий материал, которые используются в настоящем документе, следует понимать, как включающие сульфитные соединения, бисульфитные соединения и их смеси. Бисульфит натрия является примером одного предпочтительного сульфитсодержащего материала для применения такого аспекта изобретения на практике.
В схеме процесса 210 такой сульфитсодержащий материал добавляют в зону абсорбера оксигената 226, что показано потоком 234 из резервуара сульфитсодержащего материала, обозначенного позиционным номером 235. Такое добавление сульфитсодержащего материала может также включать или вовлекать регулирование рН зоны абсорбера оксигената 226 так, чтобы целесообразно сохранять рН водного раствора в абсорбере рН между 1 и 10, более предпочтительно рН между 2 и 8 и, наиболее предпочтительно, рН между от 4 до 7.
Как описано выше, зона абсорбера оксигената 226 образует или приводит к потоку обогащенной оксигенатом воды 236, который содержит такие оксигенатные материалы в воде, и потоку 240, который содержит материалы углеводородного продукта. Поток материала углеводородного продукта 240, если желательно и как описано выше, может быть также обработан, а именно традиционно промываться раствором каустической соды для нейтрализации любых кислых газов и высушиваться прежде прохождения в систему целесообразного концентрирования газа и регенерации продукта. Система концентрирования газа и регенерации продукта, использованные для переработки выходящего потока, образующегося в результате такой технологии конверсии оксигената, известны специалистам и в общем случае не создают ограничений на более широкое применение изобретения, что поймут специалисты и руководствующиеся раскрытием, предоставленным в настоящем документе.
Поток обогащеннной оксигенатом воды 236, содержащий непрореагировавший сульфит и продукты присоединения бисульфита, проходит в зону отгонки оксигената 244, такую как в форме по меньшей мере одной отгоночной колонны и такую, которая включает выбранное число стадий, а именно в форме тарелок или насадки. В зоне отгона оксигената 244 по меньшей мере часть оксигенатных разновидностей, таких как диметиловый эфир и метанол, например, может быть отогнана или иным способом эффективно удалена из воды, например, с образованием оксигенатсодержащего дистиллята 250, который может в конечном счете возвращаться в зону конверсии оксигената или реакторную секцию 214 для дальнейшей реакционной обработки и потока оборотной воды 252. Непрореагировавший сульфит и продукты присоединения бисульфита являются достаточно нелетучими, чтобы предпочтительно оставаться в потоке оборотной воды 252. Поток 250 может потенциально содержать оксигенаты, такие как полученные из разложения продуктов присоединения бисульфита и захваченные потоком продукты присоединения бисульфита.
Вода потока оборотной воды 252 может впоследствии быть соответствующим образом использована в соответствующей схеме процесса, что может быть целесообразным. Например, как показано для схемы процесса 210 на фиг. 2, часть потока оборотной воды, обозначенная позиционным номером 230, возвращается в зону абсорбера оксигената 226 для контакта со сжатым выходящим потоком конверсии
- 6 014251 оксигената 222, таким как описано выше.
Другая часть потока оборотной воды, обозначенная позиционным номером 256, проходит в отгоночную колонну промывочной воды 260. В отгоночной колонне промывочной воды 260 метанол и остающиеся оксигенаты эффективно удаляются с образованием потока кубовой воды 268, содержащего незначительные количества растворенного оксигената, и потока дистиллята 264, который содержит извлеченные оксигенаты, которые могут быть возвращены в зону отгона оксигената 244. Непрореагировавший сульфит и продукты присоединения бисульфита являются достаточно нелетучими, чтобы предпочтительно оставаться в потоке оборотной воды 268.
Как описано выше, часть кубового потока, обозначенная позиционным номером 270, которая содержит нежелательные материалы, может возвращаться в зону обработки выходящего потока 220 и затем там перерабатываться, при этом ее части удаляются из процесса в потоках воды 280 и 290, например, способом, известным в технологии. Другая часть кубового потока, т. е. упомянутая выше как поток оборотной воды 232, может по желанию вводиться в зону абсорбера оксигената 226, как описано выше, с целью извлечения дополнительных оксигенатов вне ограничений, налагаемых содержанием оксигената в потоке 230. Еще одна часть потока 268, обозначенная позиционным номером 286, может использоваться для промывки и извлечения метанола и других оксигенатов из жидких продуктов, образованных в зоне обработки выходящего потока 220, и в конечном счете возвращаться обратно в зону отгонки оксигената 244 с потоком 224. Наличие непрореагировавшего сульфита в потоке 268 может быть благоприятным для извлечения дополнительного ацетальдегида и других карбонильных соединений в зоне обработки выходящего потока 220 и зоне абсорбера оксигената 226.
В соответствии с таким вариантом реализации и в качестве альтернативы или дополнения к режиму отгонки, требуемому в вышеописанной схеме процесса 10, извлечение или удаление желаемого карбонильного соединения и, в частности, ацетальдегида осуществляется так, что поток возвратной или оборотной воды обрабатывается сульфитсодержащим материалом с образованием потока обработанной воды, целесообразно содержащей менее 150 мол.м.д. карбонильных соединений и ацетальдегида. В соответствии с одним предпочтительным вариантом реализации воду по желанию обрабатывают сульфитсодержащим материалом для образования потока обработанной воды, содержащего менее 80 мол.м.д. карбонильных соединений и ацетальдегида. В соответствии с другим предпочтительным вариантом реализации воду по желанию обрабатывают сульфитсодержащим материалом с образованием потока обработанной воды, содержащей менее 30 мол.м.д. карбонильных соединений и ацетальдегида. Кроме того, и что может быть результатом более низкой концентрации карбонильных соединений и, в частности, ацетальдегида, в потоке оборотной воды 252 поток материала углеводородного продукта 240 целесообразно содержит менее 110 мол.м.д. карбонильных соединений и ацетальдегида. В соответствии с одним предпочтительным вариантом реализации углеводород целесообразно обрабатывают до содержания менее 50 мол. м. д. карбонильных соединений и ацетальдегида. В соответствии с другим предпочтительным вариантом реализации углеводород по желанию обрабатывают до содержания менее 20 мол.м.д. карбонильных соединений и ацетальдегида.
В вышеизложенном следует отметить, что отгоночные колонны оксигената, т.е. 44 и 244, и отгоночные колонны промывочной воды, т.е. 60 и 260, могут быть оборудованы ребойлерами, в то время как ни одна из отгоночных колонн 44, 60, 244, 260 или абсорберов 26, 226 не оборудована охладителем. Однако холодильники могут быть предоставлены, по меньшей мере, на линиях 86, 286 и 56, 256.
В то время как такой аспект изобретения был описан с конкретным указанием на вариант реализации, в котором сульфитсодержащий материал добавляют к возвратной или оборотной воде посредством добавления в зоне абсорбера оксигената, специалисты и руководствующиеся предоставленным в настоящем документе раскрытием поймут, что более широкое применение такого аспекта не обязательно столь ограниченно. Например, изобретение может применяться с использованием различных местоположений или участков для добавления целесообразного сульфитсодержащего материала. Примеры таких различных местоположений добавления сульфитсодержащего материала включают любую комбинацию следующих местоположений и потоков: зона обработки выходящего потока 220, зона отгоночной колонны оксигената 244, отгоночная колонна промывочной воды 260 и различные вышеописанные содержащие воду потоки 224, 230, 232, 236, 252, 256 и 268.
Таким образом, посредством подходящей обработки производственной воды, а именно посредством применения более жесткого режима отпарки оксигената или введения подходящего сульфитсодержащего материала, или обоих этих способов, предоставляются технологические схемы и схемы размещения для конверсии оксигенатсодержащего сырья в олефины, особенно легкие олефины, и данная технология является целесообразно эффективной и производительной для удаления или извлечения карбонильных соединений, особенно ацетальдегида, а именно улучшает или облегчает последовательную переработку.
Изобретение, иллюстративно раскрытое в настоящем документе, может подходящим образом применяться в отсутствие любого элемента, части, стадии, компонента или ингредиента, который конкретно не раскрывается в настоящем документе.
Хотя в предшествующем подробном описании данное изобретение было описано относительно оп
- 7 014251 ределенных предпочтительных вариантов его реализации и много деталей было сформулировано в целях иллюстрации, специалисту будет ясно, что изобретение допускает дополнительные варианты реализации и что некоторые из деталей, описанных в настоящем документе, можно существенно изменить, не отступая от основных принципов изобретения.
Пример.
Диаграмма потока фиг. 1 настоящего изобретения моделируется для пояснения подготовки потока оборотной воды до желаемой концентрации карбонильных соединений, которые в данном случае являются ацетальдегидом. Сжатый поток 22 парообразного олефинового продукта МТО, содержащего оксигенаты, в том числе 660 мол.м.д. ацетальдегида, вводится в нижнюю часть абсорбера оксигената 26 при 38°С. Углеводородные продукты удаляются из верхней части 40 при 40°С и 19 бар (избыточное, манометр) для обработки в расположенном далее по ходу потока каустическом скруббере для удаления кислых газов. Поток обогащенной оксигенатами воды 36 выходит из нижней части абсорбера оксигената при 40°С. Поток оксигенатной воды 36 вводится в отгоночную колонну оксигената 44 с ребойлером на тарелку, которая является 16-й тарелкой сверху. Поток оксигената 50 извлекается из верхней части для возврата в реактор конверсии оксигената 14. Часть потока оборотной воды 52 при 137°С из нижней части отгоночной колонны оксигената 44 охлаждается и возвращается в абсорбер оксигената 26 при 40°С и на 26 тарелку снизу. Как показано на фиг. 1, дополнительную воду добавляют на верхние тарелки в абсорбере оксигената 26 и отгоночной колонне оксигената 44. Молярное отношение пара к жидкости в абсорбере оксигената поддерживалось почти постоянным при 0,14, а мощность, подводимая к ребойлеру отгоночной колонны оксигената, поддерживалась почти постоянной при 0,77 кВт/кг-моль водного потока оксигената 36, в то время как число тарелок, расположенных ниже питающей тарелки в отгоночной колонне оксигената 44, было различным.
Если ниже питающей тарелки в отгоночной колонне оксигената расположены 25 тарелок, концентрация ацетальдегида в оборотной воде составляет 21 мол.м.д., а в потоке углеводородных продуктов из верхней части абсорбера оксигената составляет 14 мол.м.д., что является целесобразным в пределах желаемого уровня менее 20 мол.м.д.
Claims (9)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ получения легких олефинов из оксигенатсодержащего исходного сырья, включающий введение в контакт оксигенатсодержащего сырья в реакторе конверсии оксигената (14, 214) с катализатором конверсии оксигената в условиях реакции, эффективных для конверсии оксигенатсодержащего сырья с образованием выходящего потока конверсии оксигената, содержащего углеводороды горючего газа, легкие олефины, С4+ углеводороды и остающиеся оксигенатные материалы, включая карбонильные соединения;абсорбирование по меньшей мере части остающегося оксигенатного материала, включая по меньшей мере часть карбонильных соединений, в количестве воды с образованием технологического потока воды, обогащенной оксигенатом; и извлечение оксигенатного материала из технологического потока воды, обогащенной оксигенатом, с образованием потока оборотной воды;при этом по меньшей мере часть воды потока оборотной воды образует упомянутое количество воды, используемой для абсорбции по меньшей мере части остающихся оксигенатных материалов, и указанный способ дополнительно включает обработку потока оборотной воды сульфитсодержащим материалом с образованием обработанного потока оборотной воды, содержащего не более 150 мол.м.д. карбонильных соединений.
- 2. Способ по п.1, в котором указанное количество воды обрабатывают до содержания карбонильных соединений менее 80 мол.м.д.
- 3. Способ по п.1, в котором обработка указанного количества воды до содержания карбонильных соединений не более 150 мол.м.д. включает указанное извлечение оксигенатного материала из технологического потока воды, обогащенной оксигенатом, выполняемое в условиях извлечения, посредством чего поток оборотной воды содержит не более 150 мол.м.д. карбонильных соединений.
- 4. Способ по п.1, в котором указанная обработка потока оборотной воды сульфитсодержащим материалом включает обработку потока оборотной воды раствором сульфитного соединения, содержащего катион щелочного металла или щелочно-земельного металла.
- 5. Способ по п.4, в котором сульфитное соединение содержит катион натрия.
- 6. Способ по п.4, в котором сульфитное соединение содержит катион калия.
- 7. Способ по п.1, в котором оксигенатсодержащее исходное сырье содержит ацетальдегид.
- 8. Способ по п.7, в котором абсорбирование по меньшей мере части остающегося оксигенатного- 8 014251 материала дополнительно образует поток углеводородного продукта и указанный способ дополнительно включает обработку указанного углеводородного продукта до содержания ацетальдегида менее 110 мол.м.д.
- 9. Система (210) для конверсии оксигенатов в легкие олефины, включающая реактор (214) для контактирования оксигенатсодержащего потока исходных материалов с катализатором и конверсии оксигенатсодержащего потока исходных материалов с образованием выходящего потока конверсии оксигената, содержащего углеводороды горючего газа, легкие олефины, С4+ углеводороды и остающиеся оксигенатные материалы, включая ацетальдегид;абсорбер (226) для абсорбирования по меньшей мере части остающихся оксигенатных материалов в количестве воды для образования технологического потока обогащенной оксигенатами воды;отгоночную колонну (244) для извлечения оксигенатного материала из технологического потока обогащенной оксигенатами воды с образованием потока воды и систему обработки (226) для обработки потока воды сульфитсодержащим материалом с образованием потока обработанной воды, содержащей не более 150 мол.м.д. ацетальдегида;где поток обработанной воды образует количество воды, используемой в абсорбере (226), для абсорбирования по меньшей мере части остающегося оксигенатного материала.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/315,881 US8163967B2 (en) | 2005-12-22 | 2005-12-22 | Oxygenate conversion to olefins with enhanced carbonyl recovery |
| PCT/US2006/062264 WO2007111744A2 (en) | 2005-12-22 | 2006-12-18 | Oxygenate conversion to olefins with enhanced carbonyl recovery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200801586A1 EA200801586A1 (ru) | 2008-10-30 |
| EA014251B1 true EA014251B1 (ru) | 2010-10-29 |
Family
ID=38444935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200801586A EA014251B1 (ru) | 2005-12-22 | 2006-12-18 | Способ получения легких олефинов из оксигенатсодержащего сырья |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8163967B2 (ru) |
| EP (1) | EP1963243B1 (ru) |
| KR (1) | KR101378224B1 (ru) |
| CN (1) | CN101346328B (ru) |
| AR (1) | AR058733A1 (ru) |
| AU (1) | AU2006340780B2 (ru) |
| BR (1) | BRPI0620346A2 (ru) |
| EA (1) | EA014251B1 (ru) |
| MY (1) | MY150050A (ru) |
| WO (1) | WO2007111744A2 (ru) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104114515B (zh) * | 2011-12-28 | 2017-10-27 | 国际壳牌研究有限公司 | 含氧化合物转化成烯烃的方法及其装置 |
| CN104870403B (zh) * | 2012-12-28 | 2016-09-14 | 国际壳牌研究有限公司 | 从含氧化合物制备烯属产物的方法 |
| SG11201504714PA (en) * | 2012-12-28 | 2015-07-30 | Shell Int Research | Process for the preparation of an olefinic product comprising ethylene and/or propylene |
| EP2938589A1 (en) | 2012-12-28 | 2015-11-04 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Process for the preparation of an olefinic product from an oxygenate |
| CN107628922B (zh) * | 2017-09-26 | 2021-05-11 | 中国神华能源股份有限公司 | 甲醇制烯烃产品气的处理*** |
| CN107641069B (zh) * | 2017-09-26 | 2021-05-11 | 中国神华能源股份有限公司 | 甲醇制烯烃产品气的处理方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6459009B1 (en) * | 2000-10-19 | 2002-10-01 | Uop Llc | Two-stage quench tower for use with oxygenate conversion process |
| US20040104181A1 (en) * | 2000-01-05 | 2004-06-03 | Yusuke Shiota | Catalyst for treating waste water, method for preparing the same and process for treating waste water |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3816478A (en) * | 1970-07-20 | 1974-06-11 | Atlantic Richfield Co | Purification of a material containing aldehyde impurities |
| US4387263A (en) * | 1982-05-14 | 1983-06-07 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for mixing olefins |
| EP0264280A3 (en) * | 1986-10-16 | 1989-05-17 | Betz Europe, Inc. | Inhibition of fouling during washing under basic conditions |
| US6037516A (en) * | 1997-11-20 | 2000-03-14 | Huntsman Ici Chemicals Llc | Method for removal of oxygenate impurities from organic chemical streams |
| US6121504A (en) * | 1998-04-29 | 2000-09-19 | Exxon Chemical Patents Inc. | Process for converting oxygenates to olefins with direct product quenching for heat recovery |
| US6559248B2 (en) * | 2001-08-31 | 2003-05-06 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process of removing contaminants from an olefin stream using extractive distillation |
| WO2003020670A1 (en) | 2001-08-31 | 2003-03-13 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Method of removing oxygenate contaminants from an olefin stream |
| US6838587B2 (en) * | 2002-04-19 | 2005-01-04 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Method of removing oxygenate contaminants from an olefin stream |
| US6764602B2 (en) * | 2001-11-29 | 2004-07-20 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process of removing oxygenated contaminants from an olefin composition |
| US6846966B2 (en) * | 2002-11-26 | 2005-01-25 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Method and apparatus for treating oxygenate-containing feeds and their use in conversion of oxygenates to olefins |
| US7326821B2 (en) * | 2003-06-16 | 2008-02-05 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Removal of oxygenate from an olefin stream |
| US7332639B2 (en) * | 2004-06-18 | 2008-02-19 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process for producing olefins |
| US7288692B2 (en) * | 2004-07-14 | 2007-10-30 | Exxonmobil Chemcial Patents Inc. | Process for producing olefins |
-
2005
- 2005-12-22 US US11/315,881 patent/US8163967B2/en active Active
-
2006
- 2006-12-18 MY MYPI20082003A patent/MY150050A/en unknown
- 2006-12-18 EA EA200801586A patent/EA014251B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-12-18 EP EP06850318.4A patent/EP1963243B1/en active Active
- 2006-12-18 CN CN2006800487904A patent/CN101346328B/zh active Active
- 2006-12-18 BR BRPI0620346-9A patent/BRPI0620346A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2006-12-18 WO PCT/US2006/062264 patent/WO2007111744A2/en active Application Filing
- 2006-12-18 KR KR1020087016074A patent/KR101378224B1/ko active IP Right Grant
- 2006-12-18 AU AU2006340780A patent/AU2006340780B2/en active Active
- 2006-12-26 AR ARP060105775A patent/AR058733A1/es unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040104181A1 (en) * | 2000-01-05 | 2004-06-03 | Yusuke Shiota | Catalyst for treating waste water, method for preparing the same and process for treating waste water |
| US6459009B1 (en) * | 2000-10-19 | 2002-10-01 | Uop Llc | Two-stage quench tower for use with oxygenate conversion process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2007111744A3 (en) | 2007-12-06 |
| EP1963243A4 (en) | 2009-12-16 |
| EP1963243B1 (en) | 2014-03-12 |
| CN101346328B (zh) | 2012-11-21 |
| WO2007111744A2 (en) | 2007-10-04 |
| MY150050A (en) | 2013-11-29 |
| AU2006340780A1 (en) | 2007-10-04 |
| US8163967B2 (en) | 2012-04-24 |
| CN101346328A (zh) | 2009-01-14 |
| EA200801586A1 (ru) | 2008-10-30 |
| AR058733A1 (es) | 2008-02-20 |
| AU2006340780B2 (en) | 2012-02-02 |
| EP1963243A2 (en) | 2008-09-03 |
| US20070203382A1 (en) | 2007-08-30 |
| KR101378224B1 (ko) | 2014-03-27 |
| BRPI0620346A2 (pt) | 2012-07-03 |
| KR20080077660A (ko) | 2008-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2664541C (en) | Enhanced oxygenate conversion and product cracking integration | |
| CN107074676B (zh) | 由乙醇在一个低水和低能耗反应步骤中制备丁二烯的方法 | |
| EP2338865A1 (en) | Process for removing oxygenated contaminants from an hydrocarbon stream | |
| EA014251B1 (ru) | Способ получения легких олефинов из оксигенатсодержащего сырья | |
| US8603399B2 (en) | Integrated oxygenate conversion and product cracking | |
| KR101351731B1 (ko) | ＭＴＯ (Ｍｅｔｈａｎｏｌ Ｔｏ Ｏｌｅｆｉｎｓ) 공정용 흡수제 탈메탄화기 | |
| RU2420503C2 (ru) | Интегрированная переработка метанола в олефины | |
| US20140350319A1 (en) | Process for removing oxygenated contaminants from an hydrocarbonstream | |
| US3733368A (en) | Process for the separation of polymers from a recycle stream that contains ethylene | |
| CN101121621B (zh) | 在经含氧物转化的烯烃制备中的甲醇-水混合物 | |
| US4003952A (en) | Direct hydration of olefins to alcohols | |
| KR20230039672A (ko) | 낮은 알데히드 함량을 가지는 아세톤의 생산 방법 | |
| US20100087693A1 (en) | Integrated Oxygenate Conversion and Product Cracking | |
| CN216303677U (zh) | 一种丁辛醇生产尾气处理的*** | |
| AU2009254215A1 (en) | Process for the treatment of the aqueous stream coming from the Fischer-Tropsch reaction by means of ion exchange resins |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM BY KG MD TJ TM |