由氧合物制烯烃装置制备丁二烯和混合醚的利记博彩app
【专利说明】由氧合物制烯烃装置制备丁二烯和混合醚
[0001]优先权声明
[0002]本申请要求2013年3月28日提交的美国申请N0.13/852, 047的优先权，通过引用将其内容全部并入本文中。
[0003]发明背景
[0004]目前，丁二烯来自石油原料的蒸汽裂化。在烃如乙烷、液化石油气、石脑油和瓦斯油的蒸汽裂化中，产生包含烯烃如乙烯、丙烯、丁烯和较重烃的蒸汽裂化产物。来自蒸汽裂化方法的较重烃的组成根据装入蒸汽裂化反应区中的原料而变化。原料越轻，产生越多的轻烯烃。当蒸汽裂化原料的碳数提高时，在较重烃中，形成更多的芳烃。一般而言，通过蒸汽裂化反应产生的C4馈分可包含45重量％那么多的二烯烃如丁二烯，和50-60重量％单烯烃如正丁烯和异丁烯。15-25重量％的C4馏分包含异丁烯。蒸汽裂化方法是本领域技术人员熟知的。蒸汽裂化方法通常在辐射炉反应器中在升高的温度下进行短的停留时间，同时保持低反应物分压、较高质量速度并在整个反应区实施低压降。
[0005]然而，预期未来由蒸汽裂化器制备丁二烯会是供不应求的，因为随着石脑油进料至乙烷进料的转变，蒸汽裂化器的原料变得较轻。因此，需要丁二烯的有意制备。这产生的一个问题是在哪里可以找到用于制备丁二烯的合适进料来源。该进料理想地包含正丁烯，具有很少或不具有异丁烯。通常，该进料来自蒸汽裂化。然而，预期由于与预期丁二烯短缺的相同原因:向蒸汽裂化器的较轻进料的转变，存在来自蒸汽裂化器的丁烯的短缺。
[0006]因此，需要具有很少或不具有异丁烯的经济且实质性的正丁烯原料。
[0007]发明概述
[0008]本发明一方面涉及由含氧合物(oxygenate)原料制备丁稀的方法。在一个实施方案中，该方法包括:使含氧合物原料在氧合物转化反应器中在有效将含氧合物原料转化成包含轻烯烃和C4+烃的氧合物转化流出物料流的反应条件下与氧合物转化催化剂接触，其中轻烯烃包含乙烯和丙烯且C4+烃包含丁烯和戊烯，丁烯包含正丁烯和异丁烯，且戊烯包含正戊烯和异戊烯。将氧合物转化流出物料流在分离区中分离成轻烯烃料流和C4+烃料流。使C4+烃料流与醚化催化剂在醚化反应区中在醚化条件下接触以使异丁烯和叔异戊烯与醇反应产生包含正丁烯、正戊烯和醚的醚化流出物料流，醚包含甲基叔丁基醚和叔戊基甲基醚。将醚化流出物料流分离成醚料流和包含正丁烯和正戊烯的烯烃料流。
[0009]本发明另一方面涉及由含氧合物原料制备丁二烯的方法。在一个实施方案中，该方法包括使含氧合物原料在氧合物转化反应器中在有效将含氧合物原料转化成包含轻烯烃和C4+烃的氧合物转化流出物料流的反应条件下与氧合物转化催化剂接触，其中轻烯烃包含乙烯和丙烯且C4+烃包含丁烯和戊烯，丁烯包含正丁烯和异丁烯，且戊烯包含正戊烯和异戊烯。将氧合物转化流出物料流在分离区中分离成轻烯烃料流和C4+烃料流。使C4+烃料流与醚化催化剂在醚化反应区中在醚化条件下接触以使异丁烯和叔异戊烯与醇反应产生包含正丁烯、正戊烯和醚的醚化流出物料流，醚包含甲基叔丁基醚和叔戊基甲基醚。将醚化流出物料流分离成醚料流和包含正丁烯和正戊烯的烯烃料流。将烯烃料流分离成正丁烯料流和正戊烯料流。使正丁烯料流与脱氢催化剂在脱氢反应区中在脱氢条件下接触以形成丁二烯。
[0010]附图简述
[0011]图1为对本发明方法的一个实施方案的阐述。
[0012]图2为对本发明方法的可选实施方案的阐述。
[0013]发明详述
[0014]本发明通过加工在氧合物制烯烃(OTO)方法如甲醇制烯烃(MTO)方法中产生的C4和C5烯烃以共同产生正丁烯和戊烯以及甲基叔丁基醚(MTBE)和叔戊基甲基醚(TAME)而解决了用于丁二烯制备的原料短缺问题。正丁烯可用于制备丁二烯。
[0015]组合CjP C5烯烃料流的醚化改进了方法的经济性。由于产生少量异丁烯，单独的C4稀烃料流是太小的。然而，C5烯烃的包含改进了醚的总收率。
[0016]OTO方法，特别是MTO方法目前用于将醇如甲醇转化成轻烯烃，即乙烯和丙烯。这些方法对乙烯和丙烯的制备而言是高选择性的，但在一些情况下还具有一些c4+烯烃的副产物产生。在常规加工中，可将来自OTO装置的c4+烯烃副产物送入烯烃裂化加工装置或OCP中，其中将烯烃进一步裂化以产生额外量的轻烯烃。
[0017]已发现随着合适的催化剂选择，来自OTO装置的(:4烯烃副产物在正丁烯浓度方面是高的，且在链烷烃和支化烯烃浓度方面是低的。因此，来自OTO的C4烯烃副产物是制备正丁烯以及制备丁二烯的非常合适的原料。然而，C4^烃料流包含一些小浓度的异丁烯。重要的是注意甚至低浓度的异丁烯对下游加工而言可能是有问题的。例如，异丁烯与1-丁烯共同沸腾，因此必须在1-丁烯回收以前除去。还已知异丁烯在将丁烯氧化脱氢成丁二烯中可能是有问题的，因为异丁烯可导致形成不想要的副产物。因此，即使是稀的，必须将异丁烯从C4烯烃料流中除去。该步骤可通过醚形成而进行。
[0018]还已发现来自OTO装置的(:5烯烃副产物是相当地更加高度支化的，具有显著量的异戊烯。熟知异戊烯可与甲醇反应产生叔戊基甲基醚(TAME)。
[0019]本发明寻求使用关于除去异丁烯的需要与关于通过醚装置制备MTBE和TAME的机会的协同作用。本发明还寻求使用共同的氧合物进料用于向OTO装置和醚制备装置供料的协同作用。
[0020]简化方法5阐述于图1中。例如将甲醇进料10分成两个部分15、20。将进料15送入MTO反应区25中以转化成烯烃。流出物30包含C2、C3、(:4和C 5烯烃与最少量C 6烯烃的混合物。将流出物30在分离区35分离成C2料流40、C 3料流45和C 4+料流50。C 4+料流包括丁烯、戊烯和更高级烯烃。
[0021]如本文所用，术语“区”可指包含一个或多个设备件和/或一个或多个分区的区域。设备件可包括一个或多个反应器或反应容器、加热器、交换器、管、栗、压缩机和控制器。另外，设备件如反应器、干燥器或容器可进一步包含一个或多个区或分区。
[0022]来自MTO方法的C4料流是高度线性的，具有2%异丁烯和I %丁二烯。来自MTO装置的C5料流具有稍微更多的分支，具有25%或更大的异戊烯浓度。将组合C 4和C 5料流50以及第二部分的甲醇进料20供入醚制备装置55中，在那里将异丁烯转化成MTBE并将叔异戊烯(2-甲基-1-丁烯和2-甲基-2-丁烯)转化成TAME。将来自醚制备装置55的流出物60送入分离区65中，在那里将其分离成醚料流70和烯烃料流75。来自醚制备装置55的烯烃料流75合理地不含异烯烃。
[0023]将烯烃料流75送入蒸馏塔80中，在那里将其分离成正丁烯料流85和正戊烯料流90 ο
[0024]可任选将正丁烯料流85分离成1- 丁烯和2- 丁烯以回收1- 丁烯，并可将2_ 丁烯送入脱氢成丁二烯。作为选择，可将1-丁烯和2-丁烯的混合物脱氢成丁二烯。丁烯脱氢成丁二烯可通过常规催化脱氢路线或者通过氧化脱氢路线进行。
[0025]可将正戊烯料流90送入进一步加工。在一种情况下，正戊烯可在异构化装置95中异构化成异戊烯，并且异戊烯料流100再循环至醚制备装置55中以产生另外的TAME。在一些情况下，可能更理想的是将戊烯异构化流出物送入分开的TAME反应系统(未显示)中。在另一实施方案中，正戊烯料流95可在氢化装置105中饱和以产生C5链烷烃料流110用作可能的汽油混合组分。如果氢气由丁烯至丁二烯的脱氢产生，则其可用于饱和。另一选择是使用正戊烯料流95作为低聚装置115中的二聚或低聚原料以产生C1(]+产物料流120。该产物会用作馏出液料流，或者可能重整器进料以制备富芳烃C1。料流。
[0026]第一步骤是MTO方法，更通常是氧合物转化方法，其中通过使氧合物原料与预先选择的催化剂接触而将氧合物原料催化转化成包含脂族结构部分的烃，包括但不限于甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烯以及有限量的其它更高