[发明专利]从含氧化合物至烯烃的反应流出物中除去二氧化碳

说明书

本发明专利申请是申请号200580041743.2、申清日2005年11月09日、发明名称“从含氧化合物至烯烃的反应流出物中除去二氧化碳”的发明专利申请的分案申请。

发明领域

本发明涉及CO₂的脱除。更具体地，本发明涉及从源于含氧化合物至烯烃反应系统的流出物料流中除去CO₂。

发明背景

本文中定义为乙烯和丙烯的轻烯烃是重要的日用石化产品，其可用于制造塑料和其它化合物的各种工艺中。乙烯用于制造各种聚乙烯塑料，以及用于制造其它化学品如氯乙烯、环氧乙烷、乙苯和乙醇。丙烯用于制造各种聚丙烯塑料，以及用于制造其它化学品如丙烯腈和环氧丙烷。

除了裂解石油产品以外，相当长时间以来石化工业已知含氧化合物、尤其是醇类可转化成轻烯烃。优选的转化工艺一般称为含氧化合物至烯烃(OTO)反应工艺。具体地，在OTO反应工艺中，含氧化合物在有效将至少一部分该含氧化合物转化成轻烯烃的条件下与分子筛催化剂组合物接触。当甲醇作为所述含氧化合物时，该工艺一般称为甲醇至烯烃(MTO)反应工艺。对于乙烯和/或丙烯的合成，甲醇是特别优选的含氧化合物。

在典型的OTO反应系统中，通过副反应会形成非所需的副产物如二氧化碳。美国专利No.6,121,504公开了一种用分子筛催化剂从含氧化合物进料制造烯烃产物的方法。通过与骤冷介质接触，从烯烃产物中除去水和其它不需要的副产物。在与骤冷介质接触后，获得轻质产物级分，其包含所期望的烯烃，而且也包含二甲醚、甲烷、CO、CO₂、乙烷、丙烷以及其它次要组分如水和未反应的含氧化合物进料。

为了进一步加工烯烃，减少或除去存在于烯烃组合物中的非所需的副产物往往是必要的。例如，美国专利No.5,914,433公开了一种制造烯烃组合物的方法，以及一种用于除去非烯烃副产物如CO₂的系统。经脱水的烯烃组合物用苛性碱洗涤以除去CO₂，将洗涤过的烯烃组合物进行干燥以减少由于苛性碱洗涤所加入的水。

Lattner等的已公开的美国专利申请US 2003/0199722A1公开了一种从含有乙烯和/或丙烯的料流中除去乙醛、CO₂和/或水的方法，该文献整个在此引入本文供参考。具体地，将乙醛和C4+烯烃从含有乙烯和/或丙烯的料流中基本上除去。然后使该料流进行酸性气体处理。

寻求从烯烃料流中除去非所需的组分的其它工艺。特别是，寻求用于在烯烃产物料流中脱除氧化的烃类(尤其是CO₂)直到ppm级而不会除去显著量的烯烃的方法。

发明概述

本发明提供一种两阶段二氧化碳脱除工艺以及用于该工艺的装置，其理想地适合于从源于含氧化合物至烯烃(OTO)反应系统的含烯烃流出物料流中除去二氧化碳。

在一种实施方案中，本发明涉及从流出物料流中除去CO₂的工艺，其中所述工艺包含以下步骤：(a)提供流出物料流，其中所述流出物料流包含大于约100vppm CO₂，任选地大于约200vppm CO₂，任选地大于约300vppm CO₂，或者任选地大于约400vppm CO₂；(b)在第一CO₂脱除区域中，在有效从所述流出物料流中除去第一部分CO₂以及形成第一CO₂贫化料流的条件下，使所述流出物料流与第一CO₂脱除介质接触，该第一CO₂贫化料流含有约0.5-约200vppm CO₂，任选地约0.5-约10vppm CO₂，或者约0.5-约1.5vppm CO₂；和(c)在第二CO₂脱除区域中，在有效从所述第一CO₂贫化料流中除去第二部分CO₂以及形成第二CO₂贫化料流的条件下，使所述第一CO₂贫化料流与第二CO₂脱除介质接触，该第二CO₂贫化料流含有小于约0.5vppm CO₂，任选地小于约0.4vppm CO₂，或者小于约0.32vppm CO₂。