[发明专利]制备烯烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及由烷基醇制备烯烃的方法。具体地，涉及将烷基醇转化成二烷基醚和随后将反应产物转化成烯烃如丙烯或乙烯的方法。

背景技术

由例如WO-A 2006/020083可知这种方法。该文献描述了其中在第一催化剂的存在下将甲醇转化成二甲醚的方法。随后二甲醚在第二催化剂的存在下转化成轻烯烃和水。在一个实施方案中，甲醇与第一催化剂接触，从而将甲醇转化成二甲醚和水。然后未反应的甲醇、二甲醚和水与循环物流组合形成一股组合物流。然后将这股组合物流分离成包含二甲醚和甲醇的第一顶部物流和包含大部分重量水的第一底部物流。含有二甲醚和甲醇的第一顶部物流随后与第二催化剂接触，以实现向轻烯烃和水的转化。最终，脱除由转化成烯烃产生的一部分水，并用作循环物流，且与包含二甲醚、未反应的甲醇和水的物流组合。虽然该已知方法试图整合二甲醚的制备的烯烃的生产，但是该方法没有有效利用反应的放热本性。

在EP-B 88494中，描述了将甲醇转化成二甲醚和水和随后将二甲醚转化成烯烃的方法。该文献指出二甲醚的制备和烯烃的生产均是放热的。因此，其提出分几个反应级实施烯烃的生产，在其中应用级间冷却。另外，建议使来自二甲醚制备的产物与例如水或甲醇反应物间接换热。在EP-B 88494的方法中，在二甲醚制备过程中形成的水仅进行部分分离，并且在二甲醚转化成烯烃后与二甲醚转化过程中产生的水一起脱除。这意味着在二甲醚制备过程中形成的水会在由二甲醚和甲醇制备烯烃的过程中存在。因此，通过烯烃制备的反应的物流会不必要地较大。

US2006/0020155、US2007/0155999和US2007/0203380均公开了通过二甲醚将合成气转化成轻烯烃的方法。这些文献均没有考虑在通过二烷基醚将烷基醇物流转化成烯烃产物的方法中热整合的优化，特别是所述方法不是从不含未反应合成气的相对纯的烷基醇物流开始时。

发明内容

本发明的目的是减少二甲醚转化成烯烃的过程中工艺物流的量，同时改进二甲醚制备和烯烃生产之间的热整合。

因此，本发明提供一种由烷基醇制备烯烃的方法，该方法包括如下步骤：

a)在第一催化剂的作用下将烷基醇转化成二烷基醚，从而产生包含烷基醇、二烷基醚和水的热的二烷基醚产物物流；

b)通过在当时条件下与冷的二烷基醚产物物流间接换热而将热的二烷基醚产物物流至少部分冷却至低于水的露点，从而得到气液混合物；

c)将所得到的气液混合物分离成含水液态物流和富含二烷基醚的气态物流；

d)使至少部分富含二烷基醚的气态物流作为步骤b)的冷的二烷基醚产物物流与热的二烷基醚产物物流换热，以产生加热后的富含二烷基醚的原料；和

e)在第二催化剂的作用下，将加热后的富含二烷基醚的原料转化成烯烃。

在本发明的方法中，在烷基醇转化时形成且在热的二烷基醚产物物流中存在的过量水被从该物流中脱除，从而在烯烃生产的工艺物流中含有降低的水含量。另外，剩余的富含二烷基醚的气态物流通过应用热的二烷基醚产物物流的热量而被有效加热。

在本发明的方法中，应用了烷基醇。通常，烷基醇含有1-4个碳原子。优选地，烷基醇为甲醇。任选地，其可以含有少量C₂-C₄烷基醇，例如乙醇或异丙醇。后两种化合物的存在会造成形成一定量的乙基甲基醚和异丙基甲基醚。更优选地，以在第一催化剂作用下转化的反应物的总重量为基准，烷基醇为纯度至少99wt％的甲醇，优选至少99.5wt％，从而二烷基醚基本上为纯的二甲醚。

在一个实施方案中，由外部来源得到气态烷基醇，特别是甲醇，即所述方法没有与上游合成气至氧化物的转化整合。因此气态烷基醇通常已经进行纯化脱除了未反应的合成气组分，或者由于其按不同的方法制备而不含合成气。