用于從含氧化合物生產烯烴的設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及一種用于從含氧化合物生產締控的設備。所述設備用于實施從含 氧化合物生產締控的方法，所述方法包括W下步驟：（i)將至少一種含氧化合物非均相催化 轉化為含有C2締控、C3締控、C4締控、C5/6控化合物和C7+控化合物的產物料流，和（ii)分離由 至少95重量％的丙締組成的C3料流。此外，本實用新型還包括所述從含氧化合物生產締控 的方法。
【背景技術】
[0002] 下締是一組具有共同經驗式C邊8的四種同分異構體的控，其具有C-C雙鍵且因此屬 于締控。由于C-C雙鍵，它們是用于化學合成的重要起始物質，且是生產例如下醇、下酬、1， 3-下二締W及塑料如下基橡膠所需要的。下締還是甲基叔下基酸(MTBE)合成中的離析物， 所述甲基叔下基酸是最重要的工業用酸中的一種。
[0003] 到目前為止，大多數C4締控是通過石油裂解來生產的，其中長鏈控被裂解為短鏈 控。在裂解期間，除C4締控外，還獲得丙締、乙締和芳族控。然而在裂解過程中，不能獨立于 其它產物增加C4締控的產率。另外，C2或C3締控因其較高的市場價格而在裂解過程中通常是 優選的。然而，當例如通過改變典型裂解過程中的工藝條件而使乙締產率最大化時，C4締控 產率相應地降低。
[0004] 因此為了滿足下締的世界范圍的需求，有必要采取其它生產方法。運種生產方法 是所謂的MTP方法，其中通過在沸石催化劑上的催化轉化從甲醇(MeOH)生產締控。如已經由 名稱甲醇-至-丙締(MTP)方法所表明的，運一生產過程的中屯、在于丙締的回收，但通過改變 工藝條件，可W影響獲得的產物的選擇性，且因此也可很好地將產物譜系（product spectr皿)移向下締。
[000引 MTP方法的基本原理例如在DE 10 2005 048 931 Al中進行了描述，其中從含有蒸 汽和含氧化合物如甲醇和/或二甲酸的離析物混合物生產締控。通過在至少一個反應器中 的非均相催化反應，將離析物混合物轉化為包含低分子締控和汽油控的反應混合物。通過 合適的分離理念，高級締控，尤其是Cs+饋分，能夠作為循環料流被至少部分地再循環至反應 器中或大部分被轉化為丙締，由此增加丙締的產率。
[0006] MTP方法通常具有約65% (摩爾C)的丙締產率。先前的MTP方法具有的共同之處在 于，通過增加丙締產率，所述方法的經濟性應會提高。例如DE 10 027 159 Al公開了具有兩 個軸向反應器(shaft reactor)的MTP方法。為此，在首先的非均相催化工藝步驟中將甲醇 蒸氣轉化為二甲酸。隨后將該二甲酸分為兩部分料流并供應至第一和第二軸向反應器，其 中在沸石催化劑上生產含丙締的產物混合物。也將第一軸向反應器的產物料流引入第二軸 向反應器中。由此實現高達50體積％的相當高的丙締量。同時，所述方法在經濟方面是非常 有利的，是因為由相當便宜的軸向反應器替代了昂貴的管式反應器。
[0007] DE 10 2006 026 103 Al描述了用于實現MTP方法的另一種類型的反應器。將氣態 的含氧化合物與蒸汽一起在包含若干塔板的密閉反應器中于400°C~470°C下轉化為締控。 單個的塔板填充有固定催化劑床。各個塔板單獨地配備有水和二甲酸和/或通過若干噴嘴 管噴灑的含有甲醇的液相。因此，對于具有運一轉化程度的料流，可W在各個塔板中設定最 佳運行條件。
[000引DE 10 2009 031 636最終描述了用于生產需要的含氧化合物、特別是甲醇和二甲 酸的方法，其被設計為使得可W在甲醇純化和二甲酸生產之間靈活切換。
[0009] 所有先前已知的MTP方法的共同之處在于，它們在丙締的產率方面進行了優化。另 一方面，C4締控僅作為副產物獲得且迄今尚未是工序的中屯、。 【實用新型內容】
[0010] 因此，本實用新型的目的為提供用于生產C4締控的設備W及方法。
[0011] 根據本實用新型，通過一種用于從含氧化合物生產締控的設備實現了該目的，所 述設備包含至少一個用于將至少一種含氧化合物非均相催化轉化為含有C2締控、C3締控、C4 締控、C5/6控化合物和C7+控化合物的產物料流的反應器，W及用于分離由至少95重量％的〔3 締控組成的丙締料流的分離裝置，其特征在于至少一個回流管，通過所述回流管將至少50 重量％的所述丙締料流再循環到所述至少一個反應器中。
[0012] 用于從含氧化合物生產締控的方法大體上包括W下步驟：
[0013] (i)將至少一種含氧化合物非均相催化轉化為含有C2締控、C3締控、C4締控、C2~C4 鏈燒控、C5/6控化合物和Cs+控化合物的產物料流，和
[0014] (i i)分離由至少95重量％的丙締組成的C3料流。
[0015] 根據本實用新型，通過W至少10重量％，優選至少25重量％，特別優選至少50重 量％將該C3料流再循環到非均相催化轉化中，可增加 C4締控的產率。
[0016] 盡管預先已經徹底提取了丙締并且將進入非均相催化轉化的所有再循環設計為 使丙締產率最大化的效果，但現在可W謹慎地接受丙締產率的降低。出人意料地，運一再循 環實際導致了高級締控特別是C4締控的更高比率，運僅可由鏈加長反應來解釋。目前，僅將 C4+饋分再循環到反應器中，W便通過再次經過一種裂解工藝中的非均相催化轉化來縮短 它們的鏈長度。
[0017] 特別是在將丙締料流全部即100重量％再循環到非均相催化轉化中的情況下，可 W增加 C4締控的產率。沒有丙締可作為有價值的產物從設備中提取在此是可滿意地接受 的。雖然如此，所述方法由于C4締控的產率增加仍是經濟的。
[0018] 然而，C3料流部分地或完全地再循環和C4料流較低地或不進行再循環的不利之處 在于，因為在反應條件下丙締的轉化是放熱的，而下締的轉化是吸熱進行的，所W反應器中 的放熱增加。此外，在C4料流中含有的鏈燒控(下燒)用作吸熱材料化eat sink)且幫助限制 反應器中溫度的升高。
[0019] 然而，對于最佳的反應條件，由于在太低的溫度下形成較少的締控且在太高的溫 度下催化劑將會太快失活，所W獲得窄的溫度窗口。為此，為了最大的締控產率，也應使MTP 反應器中溫度的升高最小化。
[0020] 相應地，在新的反應條件下也必須確保反應器中絕熱溫度的增加仍是小的。
[0021] 發現至少還將C5/6控化合物和/或C7控化合物的一部分（目前其為MTP汽油產物的 一部分)再循環到非均相催化轉化中是有利的，是因為它們在其中被轉化為具有較短碳鏈 的化合物，優選具有二至四個碳原子的化合物。因為運些反應是強烈吸熱的，所W運一額外 的再循環導致絕熱溫度增加的有利降低。
[0022] 通過在從產物混合物的剩余高分子饋分中分離C7控的合適條件，可在該新再循環 中使有益的C7締控和環狀飽和控(也稱為C7環燒)的量最大化。
[0023] 同時，可W使甲苯(C7芳族控)的量最小化，運在再循環到MTP過程中時將會導致更 快的焦化且因此導致催化活性降低，并且由于與甲醇的不期望的反應（甲苯+甲醇^二甲 苯)而將會導致甲醇的消耗，運將會降低設備的可能的締控產率。
[0024] 發現當運些具有五、六和/或屯個碳原子的鏈的控化合物含有含5重量％，優選< 2 重量％，特別優選^ 1重量％量的芳族化合物時是特別有利的。
[0025] 此處C7締控和環燒從甲苯和更高分子控中的分離可W通過本領域普通技術人員 已知的分離方法進行，其中發現精饋塔是特別合適的。使用精饋塔具有如下特別的優點:在 處理的工藝方案的運一點處，根據現有技術的MTP方法已經具有運種塔，其任務為至少部分 地將在頂部的Cs-控與在底部的Cs+控分離。W相對少的努力可W將運一現有的塔轉換至新 的分離任務，運在現有設備中節約了成本和時間。
[0026] 此外，通過選擇性地再循環作為吸熱材料的成分可進一步降低反應器中的絕熱溫 度增加。根據本實用新型，C4料流的部分再循環對于運一目的是有用的。其中含有的下燒在 反應條件下是惰性的，但由于它們的熱容量而將會有利地降低反應器中的溫度增加。
[0027] 下燒從C4料流中的分離是特別有利的，由此使有價值的產物下締不進行再循環。 大量的下燒存在于C4料流中，并且無論如何將會必須在合適的點處從C4料流中分離。下燒和 下締的分離可W通過本領域普通技術人員已知的分離方法進行，其中在本情況下通過膜分 離是特別有用的。一方面，在分離段的過程中在10己W上的高壓下獲得用于分離的C4料流， 使得對膜的性能有利的在滲余物與滲透側之間的壓力差已經存在且將不必首先通過另外 的累或壓縮機產生。另一方面，膜通常更容易使用，W便實現物質間的粗分離。尤其是對于 在根據本實用新型的方法中應用的情況，在下燒與下締之間的運一粗分離不表示缺點，是 因為下燒循環中的下締殘余物大部分在MTP反應器中的被轉化為締控，即沒有損失。在下締 產物中的下燒殘余物在該點處將不會進行干擾，是因為在分離段的進一步過程中還要對下 締進行處理。
[002引基于總的料流C4,再循環的C4料流的量應為。0重量％，優選。5重量％，特別優 選1.4重量％~10.8重量％