[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EP-B 88494可知这种方法。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级的物流会不必要地较大。另外，存在过量水对所应用催化剂的稳定性具有有害影响的危险。

在WO-A 2006/020083中，描述了一种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。虽然该方法试图在转化成烯烃的过程中避免不适当的过量的水，但是该方法在组合物流中提供了过量的水，其对二甲醚的平衡具有负面影响，从而刺激了甲醇的形成。

发明内容

本发明的一个目的是在二烷基醚转化成烯烃的过程中减少工艺物流中的水量。本发明的另一个目的是提供一种方法，在该方法中实现了起始物质的简单分离和有效利用。本发明的另一个目的是降低二烷基醚转化成烯烃的进料物流中的副产物的量。

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、二烷基醚和水的二烷基醚产物物流；

b)将二烷基醚产物物流分离成富含二烷基醚的气态物流和含水液态物流，其中以水和烷基醇的总重量为基准，所述含水物流包含至多5wt％的烷基醇；和

c)在第二催化剂的作用下，将富含二烷基醚的气态物流转化成烯烃，

其中二烷基醚产物物流富含碱。

在本发明的方法中，在烷基醇转化时形成且在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，二烷基醚产物物流中获得的平衡不受干扰。再者，通过使含水液态物流中存在相对少量的烷基醇，步骤b)的分离可以简化，而大部分未转化的烷基醇被富含二烷基醚的气态物流夹带，并且可用于在步骤c)中转化成烯烃。由于不需要高纯度的富含二烷基醚的气态物流，简单的分离过程如便宜的蒸馏或闪蒸就足够了。

另外，本发明方法提供的优秀解决方案通过用含水液态物流脱除而摆脱在由甲醇制备二甲醚过程中形成的副产物。特别地，富含碱的二烷基醚的产物物流形成产物，具体为中和产物，其可以用含水物流脱除。

观察到的是EP-A 340576公开了通过复杂的精馏过程获得纯二甲醚的方法，在其中公开了通过加入碱可以从纯二甲醚产物中脱除剩余的带气味的组分。

在本方法中，二烷基醚产物的二甲醚产物分离纯度不是主要问题，也没有令人讨厌的气味。但是已经发现，通过向全部或部分富二烷基醚产物物流中加入碱，甲醇转化成二甲醚过程中形成的副产物可以有效地得到限定且利用富水相脱除，该副产物对下游转化成烯烃来说是有害的，特别是腐蚀性组分如羧酸。

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。