СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ОЛЕФИНОВ ИЗ ОКСИГЕНАТОВ

1. Способ производства содержащего олефины углеводородного продукта, содержащего этилен и пропилен, путем конверсии содержащей оксигенаты смеси реагентов, которую делят на множество подпотоков смеси реагентов, в многоступенчатом реакторе синтеза путем конверсии оксигенатов в олефины (OTO), включающий следующие стадии:
(a) предоставление многоступенчатого реактора синтеза путем конверсии OTO с множеством последовательно соединенных реакционных секций, находящихся в соединении по текучей среде друг с другом, содержащего первую реакционную секцию и по меньшей мере одну последующую реакционную секцию, каждая из которых содержит зоны катализатора, содержащие твердые катализаторы, которые являются активными и селективными в отношении синтеза путем конверсии OTO, причем выше по потоку относительно каждой зоны катализатора расположено питающее устройство для подпотока смеси реагентов, и причем последняя реакционная секция в направлении течения находится в соединении по текучей среде с трубопроводом для выгрузки продукта реактора синтеза путем конверсии OTO,
(b) введение подпотока смеси реагентов в каждую реакционную секцию посредством соответствующего питающего устройства, причем в по меньшей мере одну последующую реакционную секцию дополнительно подают поток продукта из соответствующей находящейся выше по потоку реакционной секции, введение по меньшей мере одного потока водяного пара в по меньшей мере одну реакционную секцию, введение по меньшей мере одного рециркуляционного потока в по меньшей мере одну реакционную секцию,
(c) по меньшей мере частичное превращение подаваемых оксигенатов в зонах катализатора при условиях конверсии оксигенатов в олефины и другие углеводороды, выгрузка продукта реактора синтеза путем конверсии OTO,
(d) отделение продукта реактора синтеза путем конверсии OTO в многоступенчатом устройстве обработки, работающем с применением способов термического разделения, с получением множества содержащих углеводороды фракций углеводородного продукта,
(e) выгрузка содержащего олефины, в частности содержащего этилен и/или пропилен, углеводородного продукта из устройства обработки,
(f) рециркуляция по меньшей мере части одной или нескольких фракций углеводородного продукта в реактор синтеза путем конверсии OTO в качестве рециркуляционного потока или рециркуляционных потоков и введение рециркуляционного потока (рециркуляционных потоков) в по меньшей мере одну реакционную секцию,
отличающийся тем, что все подпотоки смеси реагентов, потоки водяного пара и рециркуляционные потоки вводят в реактор синтеза путем конверсии OTO исключительно в газообразной/парообразной форме.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что во все реакционные секции подают подпотоки смеси реагентов, с одной стороны, и потоки водяного пара и/или рециркуляционные потоки, с другой стороны.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере две фракции углеводородного продукта рециркулируют в реактор синтеза путем конверсии OTO в качестве рециркуляционных потоков и вводят в него.
2
8
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что фракцию углеводородного продукта, содержащую главным образом C-C-углеводороды, вводят в первую реакционную секцию в качестве рециркуляционного потока.
2
4
5. Способ по п. 3 или 4, отличающийся тем, что исключительно фракцию углеводородного продукта, содержащую главным образом C-C-углеводороды, вводят в по меньшей мере одну последующую секцию в качестве рециркуляционного потока.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что перепад давления в питающем устройстве для подпотока смеси реагентов составляет менее 5 бар (абс.), предпочтительно менее 3 бар (абс.).
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что массовый расход рециркуляционного потока и/или массовый расход водяного пара по отдельности контролируют или регулируют для по меньшей мере двух реакционных секций.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что парциальное давление оксигенатов внутри ступени катализатора составляет от 0,1 до 0,5 бар (абс.).
9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что содержащая оксигенаты смесь реагентов содержит диметиловый эфир (DME), и ее получают в реакторе этерификации путем каталитической дегидратации метанола в газовой фазе с получением газообразной смеси продуктов реактора этерификации, содержащей DME, водяной пар и пар метанола, причем газообразную смесь продуктов реактора этерификации направляют в реактор синтеза путем конверсии OTO в качестве смеси реагентов без дополнительной стадии разделения.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что содержащая оксигенаты смесь реагентов имеет содержание DME от 50 вес.% до 70 вес.%, предпочтительно от 55 вес.% до 60 вес.%.
11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что абсолютное давление содержащей оксигенаты реакционной смеси перед введением в реактор синтеза путем конверсии OTO составляет менее 7 бар (абс.), предпочтительно менее 6 бар (абс.), и температуру содержащей оксигенаты реакционной смеси устанавливают так, что она на по меньшей мере 5°C, предпочтительно на по меньшей мере 10°C выше точки росы при этом давлении.
12. Способ по п. 9, отличающийся тем, что абсолютное давление содержащей оксигенаты реакционной смеси перед введением в реактор синтеза путем конверсии OTO составляет менее 7 бар (абс.), предпочтительно менее 6 бар (абс.), и температура содержащей оксигенаты реакционной смеси составляет по меньшей мере 140°C, предпочтительно по меньшей мере 150°C.
13. Установка для производства содержащего олефины углеводородного продукта, содержащего этилен и пропилен, путем конверсии содержащей оксигенаты смеси реагентов, которая делится на множество подпотоков смеси реагентов, в многоступенчатом реакторе синтеза путем конверсии оксигенатов в олефины (OTO), содержащая следующие составляющие:
(a) многоступенчатый реактор синтеза путем конверсии OTO с множеством последовательно соединенных реакционных секций, находящихся в соединении по текучей среде друг с другом, содержащий первую реакционную секцию и по меньшей мере одну последующую реакционную секцию, каждая из которых содержит зоны катализатора, содержащие твердые катализаторы, которые являются активными и селективными в отношении синтеза путем конверсии OTO, причем выше по потоку относительно каждой зоны катализатора расположено питающее устройство для подпотока смеси реагентов, и причем последняя реакционная секция в направлении течения находится в соединении по текучей среде с трубопроводом для выгрузки продукта реактора синтеза путем конверсии OTO,
(b) средства для введения подпотока смеси реагентов в каждую реакционную секцию посредством соответствующего питающего устройства, средства для введения по меньшей мере одного потока водяного пара в по меньшей мере одну реакционную секцию, средства для введения по меньшей мере одного рециркуляционного потока в по меньшей мере одну реакционную секцию,
(c) средства для регулирования условий конверсии оксигенатов, средства для выгрузки продукта реактора синтеза путем конверсии OTO,
(d) многоступенчатое устройство обработки, работающее с применением способов термического разделения и подходящее для отделения продукта реактора синтеза путем конверсии OTO на множество содержащих углеводороды фракций углеводородного продукта, средства для введения продукта реактора синтеза путем конверсии OTO в устройство обработки,
(e) средства для выгрузки содержащего олефины, в частности содержащего этилен и/или пропилен, углеводородного продукта из устройства обработки,
(f) средства для рециркуляции по меньшей мере части одной или нескольких фракций углеводородного продукта, полученных в устройстве обработки, в реактор синтеза путем конверсии OTO в качестве рециркуляционного потока или рециркуляционных потоков и средства для введения рециркуляционного потока (рециркуляционных потоков) в по меньшей мере одну реакционную секцию,
отличающаяся тем, что все средства, указанные в подпункте (b), выполнены так, что все подпотоки смеси реагентов, потоки водяного пара и рециркуляционные потоки могут вводиться в реактор синтеза путем конверсии OTO в газообразной/парообразной форме.
14. Установка по п. 13, отличающаяся тем, что все реакционные секции снабжены средствами для введения подпотоков смеси реагентов, с одной стороны, и средствами для введения потоков водяного пара и/или рециркуляционных потоков, с другой стороны.
15. Установка по п. 13 или п. 14, отличающаяся тем, что устройство обработки содержит множество ступеней разделения, на которых получаются разные фракции углеводорода, и дополнительно содержит по меньшей мере два рециркуляционных трубопровода, с помощью которых осуществляется рециркуляция с разных ступеней разделения в реактор синтеза путем конверсии OTO, и которые соединены с разными средствами для введения рециркуляционных потоков в реакционные секции.
16. Установка по п. 15, отличающаяся тем, что первая ступень разделения соединена с первой реакционной секцией посредством первого рециркуляционного трубопровода, и вторая ступень разделения соединена с по меньшей мере одной последующей реакционной секцией посредством второго рециркуляционного трубопровода.
17. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит реактор этерификации, расположенный выше по потоку относительно реактора синтеза путем конверсии OTO, который выполнен так, что путем каталитической дегидратации метанола в газовой фазе может быть получена газообразная содержащая оксигенаты смесь реагентов, которая может быть направлена в реактор синтеза путем конверсии OTO без дополнительной стадии разделения.