Способ получения олефинового продукта

Номер патента: 7845

Опубликовано: 27.02.2007

Авторы: Уайт Джеффри Л., Клем Кеннет Р., Сюй Тен, Вон Стивен Н.

Есть еще 7 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ получения олефинового продукта из содержащего оксигенаты сырья, заключающийся в том, что:

(а) сырье подают в реактор конверсии метанола в олефин через закрепленное на реакторе впускное сопло с внутренней поверхностью, по меньшей мере часть которого входит внутрь реактора конверсии метанола в олефин,

(б) температуру внутренней поверхности сопла поддерживают ниже 350шС и

(в) пропускают сырье через находящийся в реакторе катализатор, получая при температуре конверсии в реакторе от 350 до 600шС отбираемые из реактора газы, содержащие легкие олефины.

2. Способ по п.1, в котором температуру внутренней поверхности сопла поддерживают ниже 300шС, предпочтительно ниже 250шС, более предпочтительно ниже 200шС, наиболее предпочтительно ниже 150шС.

3. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором на стадии (б) температуру сырья поддерживают ниже 350шС.

4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором на стадии (б) температуру сырья поддерживают ниже 300шС, предпочтительно ниже 250шС, более предпочтительно ниже 200шС, наиболее предпочтительно ниже 150шС.

5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере часть внутренней поверхности сопла охлаждают с помощью системы охлаждения.

6. Способ по п.5, в котором система охлаждения содержит расположенный вокруг впускного сопла канал, в который подают охлаждающую среду.

7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором сопло, по меньшей мере, частично покрывают слоем теплоизоляционного материала.

8. Способ по п.7, в котором теплоизоляционный материал выбирают из группы, включающей огнеупорный кирпич, глиноземистый кирпич, динас, магнезитовый кирпич, хромитовый кирпич, карборундовый кирпич, циркон, диоксид циркония, форстерит, высокотемпературный силикат кальция, глиноземистую керамику и керамику на основе кремнезема и глинозема, диатомит, цементы, наполнители, карбонат кальция, сульфат кальция, бетон, стекло, гранит, мрамор, стекловату, фарфор, портландцемент, пемзу и торкет-бетон.

9. Способ по п.7 или 8, в котором теплоизоляционным материалом покрывают по меньшей мере часть расположенного внутри реактора конверсии метанола в олефин внутреннего участка сопла.

10. Способ по любому из пп.7-9, в котором теплоизоляционным материалом покрывают, по меньшей мере, наружную, расположенную вне реактора конверсии метанола в олефин часть сопла.

11. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором сырье до подачи в сопло нагревают в нагревательном устройстве.

12. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором сырье охлаждают путем его перемешивания с охлаждающей средой.

13. Способ по п.1, где используют реактор с закрепленным на нем впускным соплом с внутренней поверхностью, по меньшей мере часть которого входит внутрь реактора, причем впускное сопло состоит из

(I) первого, по существу, трубчатого элемента, в который из нагревательного устройства подают сырье, которое выходит из него в реактор, и

(II) системы охлаждения, которая расположена вокруг по меньшей мере части первого, по существу, трубчатого элемента и предназначена для охлаждения сопла до температуры, которая, по существу, полностью исключает образование в проходящем через сопло сырье продуктов катализируемых металлом побочных реакций.

14. Способ по п.13, в котором система охлаждения образована дополнительным вторым, по существу, трубчатым элементом, диаметр которого больше диаметра первого, по существу, трубчатого элемента, который расположен на одной оси со вторым трубчатым элементом и образует вместе с ним в сопле внутренний канал, в который подают сырье, и наружный канал, в который подают охлаждающую среду.

15. Способ по п.13 или 14, в котором система охлаждения содержит выполненное, по меньшей мере, частично из теплоизоляционного материала покрытие, которым покрыта по меньшей мере часть, по существу, трубчатого элемента.

16. Способ по п.15, в котором теплоизоляционный материал выбран из группы, включающей огнеупорный кирпич, глиноземистый кирпич, динас, магнезитовый кирпич, хромитовый кирпич, карборундовый кирпич, циркон, диоксид циркония, форстерит, высокотемпературный силикат кальция, глиноземистую керамику и керамику на основе кремнезема и глинозема, диатомит, цементы, наполнители, карбонат кальция, сульфат кальция, бетон, стекло, гранит, мрамор, стекловату, фарфор, портландцемент, пемзу и торкет-бетон.

17. Способ по любому из пп.15-16, в котором теплоизолирующим покрытием покрыта по меньшей мере часть внутреннего участка, по существу, трубчатого элемента.

18. Способ по любому из пп.15-17, в котором теплоизолирующим покрытием покрыта по меньшей мере часть наружного участка, по существу, трубчатого элемента.

19. Способ по любому из пп.14-18, в котором сопло имеет расположенное внутри реактора выходное отверстие, направляющее охлаждающую среду внутрь реактора.

20. Сопло по любому из пп.18-19, в котором теплоизолирующим покрытием покрыта по меньшей мере часть внутреннего участка, по существу, трубчатого элемента.

21. Сопло по любому из пп.18-20, в котором теплоизолирующим покрытием покрыта по меньшей мере часть наружного участка, по существу, трубчатого элемента.

22. Сопло по любому из пп.17-21, которое имеет расположенное внутри реактора выходное отверстие, направляющее охлаждающую среду внутрь реактора.

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

007845 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу и устройству для уменьшения количества побочных продуктов, образующихся при разложении метанола в реакционных системах, предназначенных для получения олефинов. Предпосылки создания изобретения Легкие олефины, в частности этилен и пропилен, используются в качестве исходного сырья для получения различных широко используемых химических продуктов и полимеров. Легкие олефины традиционно получают крекингом нефти. Из-за ограниченных запасов нефти и ее постоянно растущей стоимости стоимость полученных из нефти олефинов непрерывно увеличивается. Именно эта причина и лежит в основе большого количества выполненных в последние годы исследований, связанных с разработкой новых и усовершенствованием существующих способов получения олефинов и прежде всего легких олефинов. В нефтехимической промышленности известно, что кислородсодержащие углеводороды (оксигенаты), в частности спирты, конвертируются в легкие олефины. В настоящее время существует большое количество различных способов получения оксигенатов, включая ферментацию или конверсию синтезгаза, полученного из природного газа, жидких нефтепродуктов, углеродсодержащих материалов, в том числе каменного угля, вторично используемых пластмасс, бытовых отходов или из любых других органических материалов. Обычно синтез-газ получают в процессе сгорания природного газа, главным образом метана, в атмосфере кислорода с образованием водорода, моноксида углерода и/или диоксида углерода. Синтез-газ получают из природного газа различными хорошо известными способами, в том числе путем парового реформинга, автотермического реформинга или одновременно обоими этими способами. Метанол, который является наиболее предпочтительным для получения легких олефинов спиртом,обычно синтезируют в процессе каталитической конверсии водорода, моноксида углерода и/или диоксида углерода в предназначенном для получения метанола реакторе в присутствии гетерогенного катализатора. Так, например, в одном из способов синтеза метанола используют трубчатый реактор с водяным охлаждением и катализатор на основе оксидов меди и цинка. Процесс конверсии метанола обычно называют конверсией метанола в олефины, в результате которой метанол превращается в присутствии молекулярного сита преимущественно в этилен и/или пропилен. В реакционных системах конверсии оксигената в олефин (ОВО) содержащее оксигенат сырье испаряют и в виде паров подают в реактор. В качестве примера оксигенатов можно назвать спирты, такие как метанол и этанол, диметиловый эфир, матилэтиловый эфир, метилформиат и диметилкарбонат. В реакционных системах конверсии метанола в олефин (КМО) в качестве содержащего оксигената сырья используют метанол. В реакторе метанол контактирует с катализатором в условиях, обеспечивающих получение необходимых легких олефинов. Обычно для конверсии оксигенатных соединений в олефины используют цеолитные катализаторы (каталитические молекулярные сита). В качестве катализаторов в таких процессах конверсии предпочтительно использовать силикоалюмофосфатные молекулярные сита, обладающие высокой избирательностью в отношении образования этилена и пропилена. В обычных реакционных системах КМО в результате побочных реакций образуются нежелательные побочные продукты. Так, например, металлы, из которых изготовлены стенки обычного реактора,могут действовать как катализаторы в одной или нескольких побочных реакциях. При контакте метанола с металлической стенкой реактора при достаточно высокой температуре и достаточно высоком давлении может произойти нежелательная конверсия метанола в метан и/или другие побочные продукты. Образование побочных продуктов в реакторе КМО нежелательно по многим причинам. Во-первых,отделение побочных продуктов от получаемых легких олефинов и их дальнейшая переработка требуют дополнительных инвестиций. Кроме того, увеличение количества побочных продуктов уменьшает количество синтезируемых легких олефинов. Образование побочных продуктов нежелательно и в связи с тем,что связано с дополнительным расходом метанола. Кроме того, даже при небольших относительных концентрациях побочных продуктов, образующихся в результате катализируемых металлом побочных реакций, их общее количество при промышленном синтезе олефинов может оказаться достаточно высоким. Поэтому уменьшение количества побочных продуктов, образующихся в реакционных системах синтеза при конверсии метанола в олефины, представляется крайне целесообразным. Известно, что для уменьшения количества образующихся в реакторе побочных продуктов можно использовать серосодержащие химические материалы, деактивирующие или пассивирующие металлические поверхности реактора. Так, например, в выложенной заявке JP 01-090136 на имя Yoshinari и др. предложен способ получения олефинов при ограниченном разложении метанола или диметилового эфира и коксовании и улавливании побочных продуктов путем сульфидирования металлической поверхности реактора. Предлагаемый в этой заявке способ предусматривает конверсию метанола и/или диметилового эфира в олефин в присутствии катализатора при температуре выше 450 С в трубчатом реакторе,изготовленном из чугуна (железа) или никеля или нержавеющей стали. Внутренняя поверхность стенок реактора осернена серусодержащим соединением, таким как дисульфид углерода, дисульфид водорода-1 007845 или диметилсульфид. Кроме того, в этой заявке предлагается добавлять серусодержащее соединение и к обрабатываемому в реакторе газу. Однако использование пассивирующих химических соединений и материалов, эффективно препятствующих протеканию катализируемых металлом побочных реакций, требует их удаления вместе с содержащими их продуктами реакции из конечного продукта и поэтому увеличивает его стоимость. Все вышесказанное подтверждает необходимость в разработке нового способа и нового устройства для уменьшения количества продуктов катализируемых металлом побочных реакций, возникающих в реакционной системе конверсии метанола в олефины, при минимальном использовании пассивирующих химических соединений и материалов. Краткое изложение сущности изобретения В настоящем изобретении предлагается способ получения олефинового продукта из содержащего оксигенат исходного сырья, которое подают в реактор через впускное сопло с внутренней поверхностью,предпочтительно соединенное с реактором КМО. Температура внутренней поверхности сопла не должна превышать 400 С, предпочтительно должна быть меньше 350 С, более предпочтительно меньше 300 С,еще более предпочтительно меньше 250 С или даже меньше 200 С, наиболее предпочтительно меньше 150 С. При получении олефинов предлагаемым в изобретении способом исходное сырье контактирует в реакторе с катализатором в условиях, обеспечивающих эффективное образование отбираемого из реактора газа, содержащего легкие олефины. Предлагаемый в изобретении способ обеспечивает возможность получения легких олефинов при существенно сниженном или уменьшенном до нуля образовании в системе испарения и подачи в реактор исходного сырья (СИПС) продуктов катализируемых металлом побочных реакций. СИПС, которая является частью всего реактора, начинается в точке, в которой по меньшей мере часть исходного сырья находится в парообразном состоянии, и проходит до точки, в которой исходное сырье выходит из подающего сопла и попадает в реактор КМО, в котором исходное сырье контактирует с катализатором, а метанол конвертируется в олефины. Использование такого впускного сопла для подачи в реактор исходного сырья позволяет уменьшить количество образующихся в обычном реакторе КМО продуктов катализируемых металлом побочных реакций и снизить затраты на сепарацию и очистку полученных олефинов. Полученный предлагаемым в изобретении способом очищенный олефин можно, в частности, использовать в качестве исходного сырья для получения полиолефинов. Кроме того, при получении олефинов предлагаемым в изобретении способом по меньшей мере часть внутренней поверхности сопла охлаждают с помощью системы охлаждения. В одном из вариантов осуществления изобретения в нем предлагается сопло с кожухом из теплоизоляционного материала, выбранного из группы, включающей огнеупорный кирпич, глиноземистый кирпич, динас, магнезитовый кирпич, хромитовый кирпич, карборундовый кирпич, циркон, диоксид циркония, форстерит, высокотемпературный силикат кальция, глиноземистую керамику и керамику на основе кремнезема и глинозема,диатомит, цементы, наполнители, карбонат кальция, сульфат кальция, бетон, стекло, гранит, мрамор,стекловату, фарфор, портландцемент, пемзу, торкет-бетон и другие огнеупорные материалы, обладающие теплоизолирующими свойствами. Сведения о других теплоизоляционных материалах, которые предлагается использовать в одном из вариантов осуществления изобретения, можно найти в справочниках "Petroleum Processing Handbook", под ред. W.F. Bland и R.L. Davidson, изд-во McGraw Hill Publishers,1967, сс. 4-137-4-147, и "Perry's Chemical Engineers' Handbook", под ред. Robert H. Perry, 7-е изд., 1997, cc. 11-68-11-74, которые включены в настоящее описание в качестве ссылки. Теплоизолирующим материалом можно покрыть, по меньшей мере, частично внутреннюю часть сопла, расположенную внутри реактора КМО, и/или, по меньшей мере, частично внешнюю часть сопла, расположенную вне реактора. В настоящем изобретении предлагается также способ получения олефинового продукта из содержащего оксигенаты сырья, которое подают в реактор КМО через закрепленное на реакторе впускное сопло с определенной температурой, по меньшей мере часть которого покрыта, как описано выше, теплоизоляционным материалом. При получении олефинов предлагаемым в этом варианте осуществления изобретения способом подаваемое в реактор через сопло исходное сырье контактирует в реакторе с катализатором в условиях, обеспечивающих эффективное образование отбираемого из реактора газа, содержащего легкие олефины. Теплоизолирующим материалом можно покрыть, по меньшей мере, частично внутреннюю часть сопла, расположенную внутри реактора КМО, и/или, по меньшей мере, частично внешнюю часть сопла, расположенную вне реактора. В другом варианте осуществления изобретения в нем предлагается способ получения олефинов из содержащего оксигенаты сырья, из которого после нагрева в нагревательном устройстве получают нагретое исходное сырье. Нагретое исходное сырье подают в реактор КМО через закрепленное на реакторе впускное сопло с определенной температурой. Впускное сопло, по меньшей мере, частично охлаждают с помощью системы охлаждения. При получении олефинов предлагаемым в этом варианте осуществления изобретения способом нагретое и подаваемое в реактор через сопло исходное сырье контактирует в реакторе с катализатором в условиях, обеспечивающих эффективное образование отбираемого из реактора газа, содержащего легкие олефины. Используемую для охлаждения сопла охлаждающую среду можно подавать в реактор КМО и перемешивать ее в нем с исходным сырьем.-2 007845 В еще одном варианте осуществления изобретения в нем предлагается способ получения олефинового продукта из содержащего оксигенаты сырья, которое подают в реактор КМО через закрепленное на реакторе впускное сопло с внутренней поверхностью. Температура подаваемого в реактор сырья внутри впускного сопла не должна превышать 400 С, предпочтительно должна быть меньше 350 С, более предпочтительно меньше 300 С, еще более предпочтительно меньше 250 С или даже меньше 200 С, наиболее предпочтительно меньше 150 С. При получении олефинов предлагаемым в этом варианте осуществления изобретения способом подаваемое в реактор через впускное сопло с такой температурой исходное сырье контактирует в реакторе с катализатором в условиях, обеспечивающих эффективное образование отбираемого из реактора газа, содержащего легкие олефины. Используемое в этом варианте осуществления изобретения впускное сопло можно, по меньшей мере, частично покрыть теплоизоляционным материалом и/или, по меньшей мере, частично охлаждать охлаждающей средой. При получении олефинового продукта из содержащего оксигенаты сырья в соответствии с еще одним вариантом осуществления предлагаемого в изобретении способа исходное сырье подают в реактор КМО через закрепленное на реакторе впускное сопло с внутренней поверхностью. В сопле поддерживают определенные условия, при которых количество продуктов катализируемых металлом побочных реакций, исключая СО, СО 2 и Н 2, не превышает 0,8 или 0,4 мас.% от получаемых в реакторе олефинов. В оптимальном варианте условия, которые поддерживаются в сопле, должны полностью исключить возможность образования такого рода продуктов катализируемых металлом побочных реакций. При получении олефинов предлагаемым в этом варианте осуществления изобретения способом подаваемое в реактор через подводящее сопло исходное сырье контактирует в реакторе с катализатором в условиях,обеспечивающих эффективное образование отбираемого из реактора газа, содержащего легкие олефины. В настоящем изобретении предлагается также впускное сопло для реактора КМО, содержащее, по существу, трубчатый элемент с внешней частью, которая расположена вне реактора и в которую подают содержащее оксигенат исходное сырье, и внутренней частью, которая проходит внутрь реактора и через которую содержащее оксигенат исходное сырье попадает в реактор. Сопло имеет слой наружного покрытия, выполненного, по меньшей мере, частично из теплоизоляционного материала, которым, по меньшей мере, частично закрыт трубчатый элемент сопла. Теплоизоляционной покрытие можно нанести, по меньшей мере, частично на внутреннюю часть сопла и/или, по меньшей мере, частично на наружную часть трубчатого элемента. В настоящем изобретении предлагается также впускное сопло для реактора КМО, которое имеет первый, по существу, трубчатый элемент, в который подают исходное сырье из нагревательного устройства и из которого исходное сырье попадает внутрь реактора. По меньшей мере часть первого трубчатого элемента закрыта системой охлаждения, предназначенной для охлаждения сопла до температуры, по существу полностью исключающей образование продуктов катализируемых металлом побочных реакций. Систему охлаждения сопла можно выполнить в виде второго по существу трубчатого элемента, в который подают охлаждающую среду и диаметр которого больше диаметра расположенного с ним на одной оси первого трубчатого элемента, в который подают исходное сырье. Сопло имеет расположенное внутри реактора КМО выходное отверстие, через которое охлаждающая среда попадает внутрь реактора. Предлагаемое в этом варианте осуществления изобретения сопло может иметь слой наружного покрытия, выполненного, по меньшей мере, частично из теплоизоляционного материала, как это описано выше. Теплоизоляционное покрытие можно, по меньшей мере, частично нанести на трубчатый элемент системы охлаждения сопла. В другом варианте осуществления изобретения предлагается способ получения олефинового продукта из содержащего оксигенат исходного сырья, заключающийся в том, что(а) исходное сырье подают в реактор КМО через закрепленное на реакторе впускное сопло с внутренней поверхностью,(б) температуру внутренней поверхности сопла поддерживают ниже 400 С и(в) исходное сырье пропускают внутри реактора через катализатор с получением отбираемого из реактора газа, содержащего легкие олефины. В еще одном варианте осуществления изобретения исходное сырье подают в реактор через впускное сопло, содержащее(I) первый, по существу, трубчатый элемент, в который подают исходное сырье из нагревательного устройства и из которого исходное сырье попадает внутрь реактора, и(II) систему охлаждения, которой, по меньшей мере, частично закрыт первый трубчатый элемент и с помощью которой сопло охлаждается до температуры, по существу полностью исключающей образование в сопле продуктов катализируемых металлом побочных реакций. Используемая в этом варианте осуществления изобретения система охлаждения выполнена в виде второго, по существу, трубчатого элемента, в который подают охлаждающую среду и диаметр которого больше диаметра расположенного с ним на одной оси первого трубчатого элемента, в который подают исходное сырье.-3 007845 В еще одном варианте осуществления изобретения для охлаждения сопла используют систему охлаждения с покрытием, выполненным, по меньшей мере, частично из теплоизоляционного материала,которым, по меньшей мере, частично закрыт трубчатый элемент. Еще в одном из вариантов осуществления изобретения предлагается способ получения олефинового продукта из содержащего оксигенат исходного сырья, в котором температура внутренней поверхности сопла не превышает 350 С, предпочтительно не превышает 300 С, более предпочтительно не превышает 250 С, еще более предпочтительно не превышает 200 С, наиболее предпочтительно не превышает 150 С. В еще одном варианте осуществления изобретения температуру проходящего через сопло исходного сырья поддерживают ниже 400 С. В изобретении предлагается также способ получения олефинов из содержащего оксигенат сырья,температура которого в сопле не превышает 350 С, предпочтительно не превышает 300 С, более предпочтительно не превышает 250 С или даже не превышает 200 С, наиболее предпочтительно не превышает 150 С. В еще одном варианте осуществления изобретения по меньшей мере часть внутренней поверхности сопла охлаждают с помощью системы охлаждения. Для охлаждения сопла в изобретении предлагается использовать систему охлаждения с расположенным вокруг впускного сопла каналом, в который подают охлаждающую среду. Предлагаемое в одном из вариантов осуществления изобретения сопло, по меньшей мере, частично покрыто слоем теплоизоляционного материала. В качестве теплоизоляционного материала в одном из вариантов осуществления изобретения предлагается использовать теплоизоляционный материал, выбранный из группы, включающей огнеупорный кирпич, глиноземистый кирпич, динас, магнезитовый кирпич, хромитовый кирпич, карборундовый кирпич, циркон, диоксид циркония, форстерит, высокотемпературный силикат кальция, глиноземистую керамику и керамику на основе кремнезема и глинозема, диатомит, цементы, наполнители, карбонат кальция, сульфат кальция, бетон, стекло, гранит, мрамор, стекловату, фарфор, портландцемент, пемзу и торкет-бетон. В еще одном варианте осуществления изобретения теплоизоляционным материалом покрывают, по меньшей мере, внутреннюю часть сопла, которая расположена внутри реактора КМО. В изобретении предлагается также использовать впускное сопло, у которого внутренняя часть, покрытая слоем теплоизоляционного материала, расположена внутри реактора КМО. В еще одном варианте осуществления изобретения предлагается впускное сопло, у которого слоем теплоизоляционного материала покрыта, по меньшей мере, внешняя часть, расположенная вне реактора КМО. В еще одном варианте осуществления изобретения предлагается впускное сопло, у которого внешняя часть, покрытая слоем теплоизоляционного материала, расположена вне реактора КМО. В еще одном варианте осуществления изобретения исходное сырье до подачи в сопло предварительно нагревают с помощью нагревательного устройства. В настоящем изобретении предлагается также еще один вариант осуществления способа получения олефинов из содержащего оксигенат сырья, в котором сырье охлаждают путем его перемешивания с охлаждающей средой. В еще одном варианте осуществления изобретения отбираемый из реактора продукт получают любым другим способом. Краткое описание чертежей Ниже изобретение более подробно рассмотрено со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано на фиг. 1 - схема реакционной системы, предназначенной для получения олефинов из метанола, и содержащей СИПС и сам реактор КМО; на фиг. 2 - схема впускного сопла, покрытого слоем теплоизоляционного материала и предлагаемого в одном из вариантов осуществления изобретения и на фиг. 3 - схема сопла с покрытием из теплоизоляционного материала и системой охлаждения,предлагаемого в другом варианте осуществления изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения Задачей настоящего изобретения является частичное или полное исключение возможности образования продуктов катализируемых металлом побочных реакций в реакционной системе, предназначенной,в частности, для конверсии метанола в олефины (КМО). В таких системах, как известно, при контакте исходного сырья, содержащего оксигенат, в частности метанола с металлической поверхностью, в частности со стенками реактора, при сравнительно высоких температурах и давлениях происходит разложение оксигената с образованием нежелательных побочных продуктов. Согласно изобретению было установлено, что катализируемые металлом побочные реакции возникают не только на стенках реактора, но и до подачи исходного сырья в реактор. До попадания в реактор исходное сырье проходит через СИПС, в которой под действием тепла, выделяемого нагревательным устройством (или нагревательными устройствами), происходит, по меньшей мере, частичное испарение сырья, которое затем по подводящей(-им)-4 007845 магистрали(-ям) через впускное сопло подается в реактор. Внутренняя поверхность по меньшей мере части СИПС, изготовленная из металла, который поглощает тепло, выделяющееся в реакторе, нагревается до температуры, при которой в СИПС в результате катализируемых металлом побочных реакций образуются нежелательные побочные продукты. Под "внутренней поверхностью" в данном случае имеется в виду та часть СИПС, в частности впускного сопла, которая контактирует с исходным сырьем до его попадания в реактор. Предлагаемый в изобретении способ получения олефинов из содержащего оксигенат сырья позволяет уменьшить количество продуктов побочной реакции, протекающей в системе испарения и подачи сырья в реактор. Для этого в предлагаемом в изобретении способе температуру по меньшей мере части СИПС, в частности внутренней поверхности впускного сопла, и/или температуру подаваемого в реактор сырья поддерживают на определенном уровне, позволяющем уменьшить или полностью исключить образование в СИПС продуктов катализируемых металлом побочных реакций. В предпочтительном варианте температура по меньшей мере части внутренней стенки СИПС не превышает температуру реактора КМО. В одном из вариантов температура внутренней стенки по меньшей мере части СИПС и/или температура проходящего через нее сырья не превышает 400 С, предпочтительно не превышает 350 С, более предпочтительно не превышает 300 С, еще более предпочтительно не превышает 250 С или даже не превышает 200 С, наиболее предпочтительно не превышает 150 С. При прохождении исходного сырья через СИПС содержащийся в сырье оксигенат контактирует с внутренней металлической поверхностью одного или нескольких нагревательных устройств, впускного сопла и/или трубопроводов, соединяющих теплообменник(-и) с впускным соплом. При высоких температурах в результате побочной реакции, катализируемой внутренней металлической поверхностью одного или нескольких теплообменников и/или впускного сопла и трубопроводов, соединяющих теплообменник(-и) с впускным соплом, происходит конверсия некоторой части метанола в водород, моноксид углерода, диоксид углерода, метан и/или графит. Ниже приведена формула этой побочной реакции: Металл, тепло 29 СН 3 ОН 54 Н 2 + 15 СО + 7 СO2 + 2 СН 4 + 5C СИПС обладает большей склонностью к образованию нежелательных продуктов катализируемых металлом побочных реакций из-за того, что в ней отношение площади металлической поверхности к количеству исходного сырья больше, чем в самом реакторе КМО. Кроме того, в обычных системах с реакторами КМО СИПС, которая нагревается теплом находящегося в реакторе горячего материала, имеет температуру, способствующую возникновению в ней катализируемых металлом побочных реакций и образованию нежелательных побочных продуктов. Наличие у впускного сопла расположенного внутри реактора участка еще больше увеличивает количество продуктов, образующихся в результате катализируемых металлом побочных реакций. Температура внутри реактора больше минимальной температуры, при которой начинается катализируемая металлом побочная реакция, в результате которой происходит образование нежелательных побочных продуктов. Расположенная внутри реактора часть впускного сопла нагревается теплом, которое выделяется в реакторе в процессе конверсии метанола в олефины. Количество тепла, которое передается из реактора впускному соплу, существенно возрастает при наличии у сопла "внутреннего участка", который представляет собой расположенную внутри реактора часть сопла. В одном из вариантов осуществления изобретения внутренний участок сопла расположен в зоне плотной фазы реактора, в которой горячие твердые частицы непрерывно сталкиваются с наружной поверхностью сопла. Поэтому изготовленное из металла сопло известной конструкции обычно имеет температуру, которая ускоряет нежелательные побочные реакции, которые катализируются горячей внутренней металлической поверхностью сопла. Одним из способов, позволяющих поддерживать температуру СИПС и/или находящегося в ней исходного сырья на уровне, позволяющем уменьшить или полностью исключить образование в СИПС продуктов катализируемых металлом побочных реакций, является теплоизоляция по меньшей мере части СИПС, в частности определенного участка или всего впускного сопла, теплоизоляционным материалом. В качестве не ограничивающих объем изобретения примеров таких материалов можно назвать огнеупорный кирпич, глиноземистый кирпич, динас, магнезитовый кирпич, хромитовый кирпич, карборундовый кирпич, циркон, диоксид циркония, форстерит, высокотемпературный силикат кальция, глиноземистую керамику и керамику на основе кремнезема и глинозема, диатомит, цементы, наполнители, карбонат кальция, сульфат кальция, бетон, стекло, гранит, мрамор, стекловату, фарфор, портландцемент, пемзу,торкет-бетон и другие теплостойкие материалы, обладающие теплоизолирующими свойствами. Сведения о других теплоизоляционных материалах, которые можно использовать для теплоизоляции СИПС,можно найти в справочниках "Petroleum Processing Handbook", под ред. W.F. Bland и R.L. Davidson, издво McGraw Hill Publishers, 1967, сс. 4-137-4-147, и "Perry's Chemical Engineers' Handbook", под ред. RobertH. Perry, 7-е изд., 1997, сс. 11-68-11-74, которые включены в настоящее описание в качестве ссылки. При выборе теплоизоляции, в частности ее плотности, материала и толщины, в каждом конкретном случае необходимо учитывать режим и условия работы реактора, состав и физические свойства исходного сырья и конструктивные особенности и физические свойства нагревательного устройства, трубопроводов и/или впускного сопла.-5 007845 В другом варианте для поддержания температуры впускного сопла и/или его внутренней металлической поверхности и/или исходного сырья на определенном уровне предлагается использовать систему охлаждения. Такая система охлаждения может иметь различное исполнение. Так, например, для охлаждения впускного сопла можно использовать охлаждающую спиральную трубку, намотанную на наружную поверхность сопла. Прокачивая через такую трубку охлаждающую среду, можно постоянно поддерживать температуру изготовленного из металла впускного сопла, а также подаваемого через него в реактор исходного сырья на определенном уровне, позволяющем свести к минимуму или полностью исключить образование в сопле продуктов катализируемых металлом побочных реакций. Предлагаемая в одном из вариантов осуществления изобретения система с реактором КМО показана в виде схемы на фиг. 1. Эта система, обозначенная на схеме позицией 104, имеет обозначенную на схеме позицией 102 систему испарения и подачи в реактор исходного сырья (СИПС). Как показано на фиг. 1, СИПС 102, которая является частью всей системы с реактором КМО, начинается в точке, в которой происходит испарение по меньшей мере части подаваемого в реактор сырья, и заканчивается в точке,в которой исходное сырье выходит из впускного сопла и попадает в реактор КМО. СИПС может быть по меньшей мере частично изготовлена из одного или разных металлов или их сплавов, в частности из нержавеющей стали, выдерживающей высокую температуру и давление, с которым исходное сырье подается в реактор. На фиг. 1 показан трубопровод 108, по которому жидкое сырье, содержащее оксигенат, в частности метанол, подается в нагревательное(-ые) устройство(-а) 106, в котором(-ых) оно нагревается до температуры, меньшей или большей температуры начала испарения. В предлагаемой в изобретении системе для постепенного нагревания исходного сырья можно использовать несколько нагревательных устройств,описанных, в частности, в патенте US 6121504 на имя Kuechler и др. Используемые в предлагаемой в изобретении системе нагревательные устройства соединены с впускным соплом несколькими соединительными трубопроводами. Эти трубопроводы могут быть изготовлены из металла, выдерживающего высокую температуру и давление, с которым исходное сырье подается в реактор. Изготовленные из металла трубопроводы катализируют в парах метанола побочные реакции, в результате которых в парах метанола образуются побочные продукты, сепарация которых требует дополнительных затрат и которые при их попадании в реактор снижают его эффективность и уменьшают количество получаемых в реакторе в результате конверсии метанола легких олефинов. Для нагревания подаваемого в реактор сырья можно использовать самые разнообразные и хорошо известные специалистам нагревательные устройства. В качестве нагревательного устройства предпочтительно использовать кожухотрубный теплообменник, в котором в качестве нагревающей среды можно использовать, как показано на фиг. 1, отбираемый из реактора по трубопроводу 118 продукт конверсии метанола в олефины, или другой теплоноситель, например горячую воду из десорбера или градирни, а также любой другой теплоноситель, температура которого больше температуры подаваемого в реактор сырья. В предпочтительном варианте нагревательное(-ые) устройство(-а) 106 используют для испарения по меньшей мере части подаваемого в реактор сырья. Испаряющееся, по меньшей мере, частично сырье попадает на вход в СИПС в точке, обозначенной на фиг. 1 позицией 114. Эта точка может быть расположена внутри нагревательного устройства 106, внутри впускного сопла 112 и в любом другом месте между соплом и нагревательным устройством. Нагретое в нагревательном(-ых) устройстве(-ах) 106 сырье по трубопроводу(-ам) ПО подается во впускное сопло 112. Впускное сопло, изготовленное из металла или сплава, в частности из нержавеющей стали, входит, как показано на фиг. 1-3, внутрь реактора КМО. В принципе конец впускного сопла может быть расположен не внутри реактора, а заподлицо с внутренней поверхностью стенки реактора. При высоких температурах металл, из которого изготовлено впускное сопло 112, действует как катализатор побочных реакций, в результате которых образуются нежелательные побочные продукты. Нагретое сырье проходит через впускное сопло 112 и попадает внутрь реактора 104, в котором происходит конверсия метанола в олефины. Давление в реакторе КМО может быть меньше давления сырья в СИПС, а температура в реакторе КМО может быть значительно больше температуры в СИПС. Поэтому на выходе из впускного сопла и на входе в реактор КМО часть жидкости, содержащейся в нагретом сырье, испаряется. Обозначенная на схеме позицией 116 точка, в которой сырье выходит из впускного сопла 112 и попадает в реактор 104 КМО, является выходом из СИПС. В реакторе 104 КМО метанол, содержащийся в подаваемом в реактор сырье, контактирует с катализатором в условиях, при которых в реакторе из метанола образуется содержащий олефины продукт, который отбирается из реактора по трубопроводу 118. Как уже было отмечено выше, отбираемый из реактора 104 КМО по трубопроводу 118 содержащий олефины продукт можно использовать в теплообменнике(-ах) 106 для нагревания исходного сырья, подаваемого в реактор по трубопроводу 108. Как показано на фиг. 1, прошедший через теплообменники отбираемый из реактора по трубопроводу 108 содержащий олефины продукт по трубопроводу 120 подают в (не показанную на чертеже) систему сепарации и очистки. В принципе отбираемый из реактора содержащий олефины продукт можно подавать в систему сепарации и очистки напрямую в обход теплообменника.-6 007845 В одном из вариантов температуру подаваемого в реактор сырья поддерживают на уровне, позволяющем уменьшить или полностью исключить образование в нем продуктов катализируемых металлом побочных реакций. В этом варианте исходное сырье используют в качестве охлаждающего агента, предназначенного для охлаждения внутренней металлической поверхности одного или нескольких элементов СИПС, в частности, по меньшей мере, частично нагревательного(-ых) устройства(устройств), по меньшей мере, частично трубопровода(-ов) и/или, по меньшей мере, частично впускного сопла. Температура исходного сырья в предлагаемой в изобретении СИПС не превышает 400 С, предпочтительно не превышает ниже 350 С, более предпочтительно не превышает 300 С, еще более предпочтительно не превышает 250 С или даже не превышает 200 С, наиболее предпочтительно не превышает 150 С. Такие сравнительно низкие температуры можно поддерживать путем регулирования режима работы и соответствующего выбора количества нагревательных устройств и/или путем теплоизоляции и/или охлаждения одного или нескольких элементов СИПС, в частности, по меньшей мере, частично нагревательного(-ых) устройства(устройств), по меньшей мере, частично трубопровода(-ов) и/или, по меньшей мере, частично впускного сопла, о чем более подробно сказано ниже. В одном из вариантов в СИПС исходное сырье превращается в насыщенный пар или охлаждается до температуры конденсации. В такой СИПС давление, при котором происходит испарение исходного сырья, непосредственно связано с его температурой. Образование перегретого пара осуществляется за счет уменьшения давления насыщенного пара либо внутри впускного сопла, либо до него. Согласно изобретению неожиданно было обнаружено, что подача в горячий реактор КМО имеющего сравнительно низкую температуру исходного сырья по существу никак не влияет на происходящий в реакторе КМО процесс образования легких олефинов. В другом варианте, который можно использовать в качестве альтернативы описанному выше или дополнения к нему, в изобретении предлагается также поддерживать температуру по меньшей мере части внутренней поверхности впускного сопла и системы подачи сырья в реактор, в частности внутренней поверхности впускного сопла, на определенном уровне, позволяющем свести к минимуму или полностью исключить образование в сопле продуктов катализируемых металлом побочных реакций. Поддерживать на определенном уровне температуру металлической внутренней поверхности(-ей) СИПС можно разными путями. Так, например, одно или несколько нагревательных устройств, трубопровод или трубопроводы, соединяющие нагревательные устройства с впускным соплом, и/или само впускное сопло можно покрыть слоем теплоизоляционного материала. Альтернативно этому или в дополнение к этому в одном или нескольких нагревательных устройствах, на трубопроводе или трубопроводах, соединяющих нагревательные устройства с впускным соплом, и/или в самом впускном сопле можно использовать охлаждающее устройство, позволяющее регулировать температуру всей СИПС или только ее определенной части. В настоящем изобретении предлагается также СИПС с устройствами контроля и регулирования температуры и впускное сопло с теплоизоляцией и/или с системой охлаждения. В одном из вариантов возможного осуществления изобретения предлагается показанное на фиг. 2 впускное сопло, которое позволяет свести к минимуму или полностью исключить образование в нем продуктов катализируемых металлом побочных реакций при нагреве внутренней поверхности впускного сопла теплом, которое выделяется в реакторе КМО. Показанное на фиг. 2 впускное сопло 112 проходит внутрь реактора через его боковую стенку 204. Расположенная во внутренней полости 208 реактора часть 210 впускного сопла называется внутренней частью сопла. Выходящий из нагревательного(-ых) устройства(устройств) метанол 206 по магистрали или трубе (не показана) попадает внутрь впускного сопла 112. Метанол 206 проходит через впускное сопло 112 и выходит из него во внутреннюю полость 208 реактора, в котором он контактирует с катализатором в условиях, обеспечивающих конверсию метанола в легкие олефины. По меньшей мере часть наружной поверхности 218 внутреннего участка 210 впускного сопла 112 покрыта слоем теплоизоляционного материала 212. Наличие теплоизоляционного материала уменьшает количество тепла, поступающего из внутренней полости реактора 208 во внутренний участок 210 впускного сопла 112. Наличие такой теплоизоляции позволяет поддерживать температуру внутренней поверхности 216 впускного сопла на уровне, позволяющем свести к минимуму или полностью исключить образование в сопле продуктов катализируемых металлом побочных реакций. Несмотря на наличие у впускного сопла 112 примыкающего к выходному концу 116 СИПС участка,расположенного во внутренней полости 208 реактора, из внутренней полости реактора расположенному у выходного конца 116 СИПС участку внутренней поверхности 216 впускного сопла, который охлаждается проходящим через сопло сырьем, передается минимальное количество тепла. У предлагаемой в изобретении СИПС выходной участок 116 контактирует с относительно небольшим количеством находящегося в реакторе горячего материала, который уносится от выходного участка 116 СИПС выходящей из сопла во внутреннюю полость 208 реактора струей подаваемого в него сырья. Такая конструкция СИПС позволяет поддерживать температуру расположенного рядом с выходом 116 СИПС участка внутренней поверхности 216 сопла на уровне, позволяющем свести к минимуму или полностью исключить образование в сопле продуктов катализируемых металлом побочных реакций. Иными словами, при небольшом количестве тепла, которое передается от находящегося в реакторе горячего материала расположенному рядом с выходом 116 СИПС участку впускного сопла, количество побочных продуктов, образующихся в сопле в результате катализируемых металлом побочных реакций, будет крайне незначительным.-7 007845 На фиг. 2 показан слой теплоизоляционного материала 212, которым покрыт весь внутренний участок 210 впускного сопла 112. В принципе теплоизоляционным материалом 212 можно покрыть только часть внутреннего участка 210 впускного сопла. Альтернативно этому или в дополнение к этому теплоизоляционным материалом можно покрыть и часть выходного участка 116 СИПС. Помимо этого теплоизоляционный материал можно расположить и на внутренней поверхности стенки 204 реактора и/или в выполненном в ней отверстии, обеспечив тем самым дополнительную защиту от воздействия тепла металлических поверхностей впускного сопла и подаваемого в реактор через СИПС сырья. В этом варианте диаметр выполненного в стенке реактора отверстия, через которое проходит впускное сопло, должен быть соответствующим образом увеличен на толщину слоя расположенной в отверстии теплоизоляции. В принципе теплоизоляционным материалом 212 можно закрыть полностью или частично и наружный участок 214 впускного сопла 112. Теплоизоляционным материалом можно закрыть и другие поверхности СИПС. Так, например, теплоизоляционным материалом можно покрыть целиком или частично нагревательное(-ые) устройство(-а) и/или трубопровод или трубопроводы, по которым сырье подается из нагревательного(-ых) устройства(устройств) во впускное сопло. В еще одном варианте возможного осуществления изобретения предлагается показанное на фиг. 3 впускное сопло 112 с системой охлаждения, обозначенной на чертеже позицией 302. Показанное на фиг. 3 впускное сопло 112 выполнено в виде цилиндрической трубки, образующей канал 308 для прохода в реактор сырья. Выполненное в виде трубки впускное сопло 112 расположено внутри наружной цилиндрической трубки большего диаметра, образующей вокруг канала 308 для прохода в реактор сырья канал 306 охлаждения, ось которого совпадает с осью сопла. В расположенный вокруг канала 308 для прохода в реактор сырья канал 306 охлаждения через отверстие 310 подают охлаждающую среду 304, в качестве которой можно использовать воду, отбираемую из десорбера или градирни, или любой другой хладагент,температура которого ниже температуры сырья, подаваемого в реактор через впускное сопло. Наружный конец 314 канала 306 охлаждения необходимо закрыть для того, чтобы охлаждающая среда в канале охлаждения протекала в направлении реактора. Протекающая по каналу 306 охлаждения охлаждающая среда отбирает тепло и охлаждает впускное сопло и/или сырье, проходящее по каналу 306 в направлении реактора КМО. Охлаждение подаваемого в реактор сырья и внутренней поверхности 216 впускного сопла 112 позволяет поддерживать температуру сопла и/или подаваемого в реактор сырья на уровне, позволяющем свести к минимуму или полностью исключить образование в сопле продуктов катализируемых металлом побочных реакций. Преимуществом этого варианта изобретения является возможность надежного контроля и регулирования температуры подаваемого в реактор сырья и впускного сопла. Так, в частности, температуру подаваемого в реактор сырья и/или впускного сопла можно регулировать путем изменения расхода и/или температуры охлаждающей среды, которая проходит через впускное сопло по каналу охлаждения, внутри которого расположен канал для прохода подаваемого в реактор сырья. Охлаждающая среда 304 может выходить из впускного сопла через его расположенное внутри реактора выходное отверстие 312, как это показано на фиг. 3, или через отдельное (не показанное на чертеже) выходное отверстие, расположенное вне реактора. Выходящая из впускного сопла через его выходное отверстие 312 охлаждающая среда 304 смешивается внутри реактора с подаваемым в него содержащим оксигенаты сырьем. Подаваемая в реактор вместе с сырьем охлаждающая среда позволяет контролировать парциальное давление подаваемого в реактор КМО оксигената и обеспечивает возможность влиять на свойства получаемых в реакторе олефинов и/или на конверсию оксигената, как это описано,например, в заявке на патент США 09/506843 на имя Fung и др. Таким образом, охлаждающая среда может быть выбрана из одного или нескольких описанных ниже растворителей. На фиг. 3 показана система 302 охлаждения, которая проходит через стенку 204 реактора по всей поверхности впускного сопла. В принципе с помощью системы охлаждения 302 можно охлаждать не все впускное сопло, а только его определенный участок. Так, например, систему 302 охлаждения можно использовать для охлаждения только внутреннего участка 210 впускного сопла 112 (или его определенного участка). В этом варианте система охлаждения может только частично проходить через стенку 204 реактора (или может быть целиком расположена внутри реактора). Аналогичным образом систему охлаждения 302 можно использовать для охлаждения только наружного участка 214 впускного сопла. Кроме того, систему охлаждения можно использовать для охлаждения и других участков СИПС. Такую систему можно, например, использовать для охлаждения, в том числе частичного, нагревательного(-ых) устройства(устройств) и/или трубопровода или трубопроводов, соединяющих нагревательное(-ые) устройство(-а) с впускным соплом. В предлагаемой в изобретении СИПС можно одновременно использовать оба описанных выше варианта (теплоизоляцию и охлаждение). Так, в частности, предлагаемое в изобретении впускное сопло помимо канала для прохода сырья может иметь также систему охлаждения и теплоизоляцию, изготовленную из одного или нескольких перечисленных выше теплоизоляционных материалов. В зависимости от условий в реакторе КМО, используемой охлаждающей среды, физических свойств впускного сопла,нагревательного(-ых) устройства(устройств) и трубопровода или трубопроводов, соединяющих нагревательное(-ые) устройство(-а) с впускным соплом, либо канал охлаждения может быть расположен внутри слоя теплоизоляции, либо слой теплоизоляции может быть расположен внутри канала охлаждения. В-8 007845 предлагаемой в изобретении СИПС можно также использовать несколько слоев теплоизоляции, изготовленных из одного и того же или из различных теплоизоляционных материалов, и одинаковые или различные системы охлаждения. Предлагаемую в изобретении СИПС с теплоизоляцией и/или охлаждением можно использовать для подачи в реактор сырья с низкой температурой. При подаче в СИПС сырья с низкой температурой ниже 400 С, предпочтительно ниже 350 С, более предпочтительно ниже 300 С, еще более предпочтительно ниже 250 С или даже ниже 200 С, наиболее предпочтительно ниже 150 С, и теплоизоляции и/или охлаждении СИПС температуру внутренней металлической поверхности по меньшей мере части СИПС можно поддерживать на уровне ниже 400 С, предпочтительно ниже 350 С, более предпочтительно ниже 300 С, еще более предпочтительно ниже 250 С или даже ниже 200 С, наиболее предпочтительно ниже 150 С, при котором существенно уменьшается или полностью исключается образование продуктов катализируемых металлом побочных реакций. В одном из вариантов температуру металлической(-их) поверхности(-ей) СИПС поддерживают на уровне, при котором подаваемое из СИПС в реактор парожидкостное сырье находится в состоянии равновесия. Поддержание в СИПС температуры сырья на уровне, при котором оно состоит из пара и жидкости и находится в состоянии равновесия, позволяет существенно уменьшить или полностью исключить перегрев пара и тем самым уменьшить количество побочных продуктов, образующихся в результате катализируемых металлом побочных реакций. В другом варианте можно испарить все сырье до подачи в реактор. Для этого можно, например, использовать установленный на трубопроводе 110 клапан 122 (см. фиг. 1), в котором за счет перепада давления происходит испарение сырья. Подаваемое в реактор сырье может находиться и в перегретом состоянии при условии, что его температура не превышает температуру образования продуктов катализируемых металлом побочных реакций. Предлагаемый в настоящем изобретении способ обеспечивает также возможность контроля температуры в любой точке СИПС, содержащей одно или несколько нагревательных устройств, трубопровод или трубопроводы и/или впускное сопло. Для этого, в частности, можно использовать термопару, установленную на внутренней и/или наружной поверхности впускного сопла или на внутренней и/или наружной поверхности системы охлаждения или слоя теплоизоляции. Использование термопары позволяет контролировать температуру подаваемого в реактор сырья и/или температуру металла впускного сопла и зафиксировать наличие в СИПС условий, которые могут привести к образованию в ней продуктов катализируемых металлом побочных реакций. Кроме того, при изменении температуры в любой точке наружной или внутренней поверхности сопла, которое имеет систему охлаждения, можно соответствующим образом изменить и параметры охлаждающей среды. Так, например, при нагревании внутренней поверхности сопла до температуры, при которой может произойти возникновение катализируемых металлом побочных реакций, температуру внутренней поверхности сопла можно уменьшить до безопасной путем соответствующего изменения параметров охлаждающей среды, в частности ее расхода и/или температуры. Во время работы в реакторе КМО необходимо постоянно поддерживать определенные подробно описанные ниже условия, в частности давление, температуру, среднечасовую скорость подачи сырья(СЧСПС) и др., при которых происходит процесс конверсии метанола в легкие олефины. При получении легких олефинов предлагаемым в изобретении способом, по меньшей мере, в определенном месте СИПС, в частности во впускном сопле, контролируют и/или постоянно поддерживают независимо от условий в реакторе КМО условия, в частности температуру, при которой снижается, в том числе и существенно, или полностью исключается возможность образования в сопле продуктов катализируемых металлом побочных реакций. Таким образом, образование продуктов катализируемых металлом побочных реакций может зависеть от условий в реакторе КМО. Иными словами, предлагаемую в изобретении СИПС можно использовать в качестве средства для пассивирования реактора. Обычно для конверсии оксигенатных соединений в легкие олефины используют цеолитные катализаторы. Предпочтительно для этой цели использовать силикоалюмофосфатные молекулярные сита, обладающие высокой избирательностью в отношении образования этилена и пропилена. Сырье, из которого получают легкие олефины, предпочтительно содержит одно или несколько содержащих алифатические группы соединений, к которым относятся спирты, амины, карбонильные соединения, например альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты, простые эфиры, галогениды, меркаптаны,сульфиды и другие подобные соединения, а также их смеси. Алифатический фрагмент содержащих алифатические группы соединений обычно содержит от 1 до 50, предпочтительно от 1 до 20, более предпочтительно от 1 до 10, наиболее предпочтительно от 1 до 4, атомов углерода. В качестве не ограничивающих изобретение примеров содержащих алифатические группы соединений можно назвать спирты, такие как метанол и этанол, алкилмеркаптаны, такие как этилмеркаптан и метилмеркаптан, алкилсульфиды, такие как метилсульфид, алкиламины, такие как метиламин, алкиловые эфиры, такие как диметиловый эфир, диэтиловый эфир и метилэтиловый эфир, алкилгалогениды,такие как метилхлорид и этилхлорид, алкилкетоны, такие как диметилкетон, формальдегиды и различные кислоты, такие как уксусная кислота.-9 007845 В предпочтительном варианте легкие олефины получают из сырья, содержащего один или несколько оксигенатов, в частности одно или несколько органических соединений, содержащих по меньшей мере один атом кислорода. В наиболее предпочтительном варианте легкие олефины получают из сырья,содержащийся в котором оксигенат представляет собой один или несколько спиртов, предпочтительно алифатических спиртов, в алифатическом фрагменте которых содержится от 1 до 20, предпочтительно от 1 до 10, наиболее предпочтительно от 1 до 4, атомов углерода. К спиртам, из которых предлагаемым в изобретении способом получают легкие олефины, относятся низшие алифатические спирты с прямой и разветвленной цепью и их ненасыщенные производные и аналоги. В качестве не ограничивающих изобретения примеров оксигенатов можно назвать метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, метилэтиловый эфир, диметиловый эфир, диэтиловый эфир, диизопропиловый эфир, формальдегид, диметилкарбонат, диметилкетон, уксусную кислоту и их смеси. В качестве сырья, используемого при получении легких олефинов предлагаемым в изобретении способом, предпочтительно использовать сырье, выбранное из группы, включающей метанол, этанол, диметиловый эфир, диэтиловый эфир или их комбинации, более предпочтительно метанол и диметиловый эфир, наиболее предпочтительно метанол. Все перечисленные выше виды сырья, используемого для получения легких олефинов, в частности сырье, содержащее оксигенаты, предпочтительно сырье, содержащее спирт, сначала конвертируется в один или несколько олефинов. Олефины или их мономеры, полученные из содержащего оксигенаты сырья, обычно имеют от 2 до 30, предпочтительно от 2 до 8, более предпочтительно от 2 до 6 или даже от 2 до 4, атомов углерода и наиболее предпочтительно представляют собой этилен и/или пропилен. К не ограничивающим изобретение олефиновым мономерам относятся этилен, пропилен, бутен-1,пентен-1, 4-метилпентен-1, гексен-1, октен-1 и децен-1, предпочтительно этилен, пропилен, бутен-1,пентен-1, 4-метилпентен-1, гесксен-1, октен-1 и их изомеры. Другими олефиновыми мономерами, которые можно получить предлагаемым в изобретении способом из содержащего оксигенаты сырья, являются ненасыщенные мономеры, диолефины, содержащие от 4 до 18 атомов углерода, сопряженные или несопряженные диены, полиены, виниловые мономеры и циклические олефины. В наиболее предпочтительном варианте исходное сырье, предпочтительно содержащее один или несколько оксигенатов, конвертируют в присутствии цеолитного катализатора, в олефин или олефины с 2-6, предпочтительно 2-4, атомами углерода. Предпочтительно олефин или олефины, в том числе в различных комбинациях, конвертировать из сырья, содержащего оксигенат, предпочтительно спирт, наиболее предпочтительно метанол, с получением в результате такой конверсии этилена и/или пропилена. Наиболее предпочтительным способом получения олефинов является конверсия газа в олефины(КГО) или конверсия метанола в олефины (КМО). При конверсии метанола в содержащее оксигенаты сырье, предпочтительно сырье, содержащее метанол, конвертируют в присутствии цеолитного катализатора в один или несколько олефинов, предпочтительно и преимущественно в этилен и/или пропилен,которые обычно называют легкими олефинами. В одном из вариантов осуществления изобретения в подаваемом в реактор сырье содержится один или несколько разбавителей, которые обычно используют для уменьшения концентрации исходного продукта. Разбавители обычно не вступают в реакцию с исходным сырьем и цеолитным катализатором. В качестве не ограничивающих объем изобретения примеров разбавителей можно назвать гелий, аргон,азот, моноксид углерода, диоксид углерода, воду, по существу нейтральные парафины (в частности алканы, такие как метан, этан и пропан), по существу нейтральные ароматические соединения и их смеси. К наиболее предпочтительным разбавителям относятся вода и азот, в первую очередь вода. В других вариантах исходное сырье не содержит никаких разбавителей. Разбавитель можно использовать в жидком или парообразном виде или в виде смеси жидкости и пара. Разбавитель либо добавляют к сырью непосредственно на входе в реактор, либо непосредственно в реактор, либо в состав цеолитного катализатора. В одном из вариантов количество содержащегося в сырье разбавителя составляет приблизительно от 1 до 99 мол.% в пересчете на общее количество молей сырья и разбавителя, предпочтительно от 1 до 80 мол.%, более предпочтительно от 5 до 50 мол.%, наиболее предпочтительно от 5 до 25 мол.%. В одном из вариантов осуществления изобретения к исходному сырью непосредственно или косвенно добавляют другие углеводороды, в частности олефин(-ы), парафин(-ы), ароматическое(-ие) соединение(-я) (см., например, патент US 4677242) или их смеси, предпочтительно пропилен, бутилен, пентилен и другие углеводороды, имеющие 4 или больше атомов углерода,а также их смеси. Конверсию исходного сырья, в частности, сырья, содержащего один или несколько оксигенатов,проводят в присутствии цеолитного катализатора в реакторе с псевдоожиженным слоем (в том числе с турбулентным псевдоожиженным слоем), предпочтительно в непрерывном или наиболее предпочтительно в высокоскоростном непрерывном режиме. Для получения олефинов предлагаемым в изобретении способом можно использовать самые разнообразные каталитические реакторы с соединенными друг с другом плотными или неподвижными зонами реакции и/или зонами реакций, протекающих с высокой скоростью в псевдоожиженном слое, вертикальные реакторы и другие реакторы подобного типа. В качестве примера такого реактора можно назвать реакторы, описанные в патентах US 4076796 и US 6287522 (сдвоенный вертикальный реактор), а также вFluidization Engineering, D. Kunii и О. Levenspiel, изд-во Robert E. Krieger Publishing Company, New York 1977, которые в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылки. В качестве вертикальных реакторов, которые можно использовать для получения олефинов предлагаемым в изобретении способом, можно использовать реакторы, описанные в Riser Reactor, Fluidizationand Fluid-Particle Systems, F.A. Zenz и D.F. Othmo, изд-во Reinhold Publishing Corporation, New York 1960,cc. 48-59, а также в патенте US 6166282 (быстродействующий реактор с псевдоожиженным слоем) и в заявке на патент США 09/564613, поданной 4 мая 2000 г (многосекционный вертикальный реактор), которые в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылки. В одном из вариантов осуществления изобретения свежее исходное сырье подают в реактор отдельно или вместе с парообразным сырьем в количестве от 0,1 до 85 мас.%, предпочтительно от 1 до 75 мас.%, более предпочтительно от 5 до 65 мас.%, в пересчете на общую массу сырья, в котором кроме свежего сырья и паров содержится любой соответствующий разбавитель. Жидкое исходное сырье и пары, которые предпочтительно имеют один и тот же состав, подают в реактор в различных пропорциях одного и того же или разного исходного сырья вместе с одним и тем же или разными разбавителями. В процессе конверсии в реакторе поддерживают определенную температуру, которая обычно лежит в пределах приблизительно от 200 до 1000 С, предпочтительно от 250 до 800 С, более предпочтительно от 250 до 750 С, еще более предпочтительно от 300 до 650 С или даже от 350 до 600 С, наиболее предпочтительно от 350 до 550 С. Давление, при котором в реакторе происходит конверсия оксигенатов в олефины, может меняться в широких пределах, включая автогенное давление. Давление конверсии зависит от парциального давления сырья, не содержащего никаких разбавителей. Обычно абсолютное давление конверсии в реакторе составляет приблизительно от 0,1 кПа до 5 МПа, предпочтительно от 5 кПа до 1 МПа, наиболее предпочтительно от 20 до 500 кПа. При конверсии сырья, содержащего один или несколько оксигенатов, в зоне реакции в присутствии цеолитного катализатора под среднечасовой скоростью подачи сырья (СЧСПС) подразумевается общая масса сырья без разбавителей подаваемого в зону реакции в час, деленная на массу цеолитного катализатора, находящегося в зоне реакции. СЧСПС поддерживают на уровне, достаточном для того, чтобы каталитическая композиция находилась в реакторе в псевдоожиженном состоянии. Обычно СЧСПС составляет приблизительно от 1 до 5000 ч-1, предпочтительно от 2 до 3000 ч-1, более предпочтительно от 5 до 1500 ч-1, наиболее предпочтительно от 10 до 1000 ч-1. В одном из предпочтительных вариантов СЧСПС превышает 20 ч-1 и составляет при конверсии метанола, диметилового эфира или их обоих приблизительно от 20 до 300 ч-1. Приведенная скорость газа (ПСГ), содержащегося в сырье и состоящего из разбавителя и продуктов реакции в реакционной системе, предпочтительно должна быть достаточной для разжижения цеолитного катализатора в реакционной зоне реактора. ПСГ, в частности в реакторе, а точнее в вертикальном реакторе или реакторах, обычно превышает 0,1 м в секунду (м/с), предпочтительно превышает 0,5 м/с, более предпочтительно превышает 1 м/с, еще более предпочтительно превышает 2 м/с или даже превышает 3 м/с, наиболее предпочтительно превышает 4 м/с (см., например, поданную 8 ноября 2000 г. заявку на патент США 09/708753, включенную в настоящее описание в качестве ссылки). Лучше и полнее понять все особенности и преимущества настоящего изобретения можно из приведенного ниже примера. В этом примере сравниваются при различных температурах реакционная способность метанола в реакторе из нержавеющей стали и в реакторе с покрытием. Все приведенные ниже данные были получены в микрореакторе. В качестве микрореактора использовали расположенный в печи реактор из нержавеющей стали 316 (с наружным диаметром 1/4 дюйма), в который подавали пары метанола. Температуру паров метанола поддерживали на уровне 120 С. Конверсия метанола происходила при манометрическом давлении метанола, равном 25 фунтам/кв.дюйм(172 кПа), и расходе метанола, равном 80 мкл/мин. Контрольный опыт проводили в тех же условиях в реакторе с покрытием. Реактор с покрытием имел диаметр 1/16 дюйма и был изготовлен из нержавеющей стали с тонким слоем покрытия из плавленого кварца. Выходящие из реактора газы собирали в предназначенном для отбора 15 проб петлевом клапанеValco. Отобранные пробы газа анализировали в оперативном режиме с помощью хроматографа (HewlettPackard 6890), оборудованного пламенно-ионизационным детектором. СО, СО 2 и Н 2 не анализировали. Измеренная конверсия метанола, вычисленная на основе углерода, должна быть выше при учете в расчетах СО, СО 2 и Н 2. В качестве хроматографической колонки использовали колонку Q-типа. Полученные в лабораторном реакторе показатели конверсии метанола (в мас.%) приведены в табл. 1.- 11007845 Таблица 1. Показатели конверсии метанола (мас.%) на стенке реактора из нержавеющей стали Приведенные выше результаты свидетельствуют о незначительном количестве продуктов катализируемых металлом побочных реакций, образующихся на стенке реактора из нержавеющей стали 316 при температуре ниже 350 С. На стенке необработанного реактора из нержавеющей стали конверсия метанола при 350 С составила 0,15 мас.%. При увеличении температуры до 500 и 550 С конверсия метанола на стенке реактора существенно увеличилась. Конверсия метанола на стенке реактора с покрытием даже при 500 С была практически нулевой. Полученные в результате опытов данные подтверждают активное влияние металла реактора на разложение метанола в условиях, при которых происходит процесс конверсии метанола в олефины. Кроме того, эти данные подтверждают возможность уменьшения количества образующихся в реакторе нежелательных продуктов при температуре исходного метанола, меньшей температуры в реакторе КМО. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения конверсия кислорода (в процентах) на поверхности металлического реактора, предпочтительно при отсутствии катализатора конверсии метанола в олефины, не превышала 1,0%, предпочтительно не превышала 0,8%, более предпочтительно не превышала 0,4 или даже не превышала 0,1%, наиболее предпочтительно не превышала 0,05 или даже не превышала 0,01%. Иными словами, в настоящем изобретении сырье в СИПС, в частности во впускном сопле, находится в таких условиях, в частности при температурных, которые по существу полностью исключают образование продуктов катализируемых металлом побочных реакций. Термин "по существу полностью исключает" означает, что конверсия метанола в побочные продукты, исключая СО, СО 2 и Н 2,не превышает 0,05%. Приведенное выше подробное описание изобретения предоставляет специалистам, не выходя за объем изобретения и не нарушая его основной идеи, большие возможности для практической реализации изобретения в рамках достаточно широких пределов приведенной ниже формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения олефинового продукта из содержащего оксигенаты сырья, заключающийся в том, что:(а) сырье подают в реактор конверсии метанола в олефин через закрепленное на реакторе впускное сопло с внутренней поверхностью, по меньшей мере часть которого входит внутрь реактора конверсии метанола в олефин,(б) температуру внутренней поверхности сопла поддерживают ниже 350 С и(в) пропускают сырье через находящийся в реакторе катализатор, получая при температуре конверсии в реакторе от 350 до 600 С отбираемые из реактора газы, содержащие легкие олефины. 2. Способ по п.1, в котором температуру внутренней поверхности сопла поддерживают ниже 300 С,предпочтительно ниже 250 С, более предпочтительно ниже 200 С, наиболее предпочтительно ниже 150 С. 3. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором на стадии (б) температуру сырья поддерживают ниже 350 С. 4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором на стадии (б) температуру сырья поддерживают ниже 300 С, предпочтительно ниже 250 С, более предпочтительно ниже 200 С, наиболее предпочтительно ниже 150 С. 5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере часть внутренней поверхности сопла охлаждают с помощью системы охлаждения. 6. Способ по п.5, в котором система охлаждения содержит расположенный вокруг впускного сопла канал, в который подают охлаждающую среду. 7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором сопло, по меньшей мере, частично покрывают слоем теплоизоляционного материала. 8. Способ по п.7, в котором теплоизоляционный материал выбирают из группы, включающей огнеупорный кирпич, глиноземистый кирпич, динас, магнезитовый кирпич, хромитовый кирпич, карборундовый кирпич, циркон, диоксид циркония, форстерит, высокотемпературный силикат кальция, глиноземистую керамику и керамику на основе кремнезема и глинозема, диатомит, цементы, наполнители, кар- 12007845 бонат кальция, сульфат кальция, бетон, стекло, гранит, мрамор, стекловату, фарфор, портландцемент,пемзу и торкет-бетон. 9. Способ по п.7 или 8, в котором теплоизоляционным материалом покрывают по меньшей мере часть расположенного внутри реактора конверсии метанола в олефин внутреннего участка сопла. 10. Способ по любому из пп.7-9, в котором теплоизоляционным материалом покрывают, по меньшей мере, наружную, расположенную вне реактора конверсии метанола в олефин часть сопла. 11. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором сырье до подачи в сопло нагревают в нагревательном устройстве. 12. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором сырье охлаждают путем его перемешивания с охлаждающей средой. 13. Способ по п.1, где используют реактор с закрепленным на нем впускным соплом с внутренней поверхностью, по меньшей мере часть которого входит внутрь реактора, причем впускное сопло состоит из(I) первого, по существу, трубчатого элемента, в который из нагревательного устройства подают сырье, которое выходит из него в реактор, и(II) системы охлаждения, которая расположена вокруг по меньшей мере части первого, по существу, трубчатого элемента и предназначена для охлаждения сопла до температуры, которая, по существу,полностью исключает образование в проходящем через сопло сырье продуктов катализируемых металлом побочных реакций. 14. Способ по п.13, в котором система охлаждения образована дополнительным вторым, по существу, трубчатым элементом, диаметр которого больше диаметра первого, по существу, трубчатого элемента, который расположен на одной оси со вторым трубчатым элементом и образует вместе с ним в сопле внутренний канал, в который подают сырье, и наружный канал, в который подают охлаждающую среду. 15. Способ по п.13 или 14, в котором система охлаждения содержит выполненное, по меньшей мере, частично из теплоизоляционного материала покрытие, которым покрыта по меньшей мере часть, по существу, трубчатого элемента. 16. Способ по п.15, в котором теплоизоляционный материал выбран из группы, включающей огнеупорный кирпич, глиноземистый кирпич, динас, магнезитовый кирпич, хромитовый кирпич, карборундовый кирпич, циркон, диоксид циркония, форстерит, высокотемпературный силикат кальция, глиноземистую керамику и керамику на основе кремнезема и глинозема, диатомит, цементы, наполнители, карбонат кальция, сульфат кальция, бетон, стекло, гранит, мрамор, стекловату, фарфор, портландцемент,пемзу и торкет-бетон. 17. Способ по любому из пп.15-16, в котором теплоизолирующим покрытием покрыта по меньшей мере часть внутреннего участка, по существу, трубчатого элемента. 18. Способ по любому из пп.15-17, в котором теплоизолирующим покрытием покрыта по меньшей мере часть наружного участка, по существу, трубчатого элемента. 19. Способ по любому из пп.14-18, в котором сопло имеет расположенное внутри реактора выходное отверстие, направляющее охлаждающую среду внутрь реактора. 20. Сопло по любому из пп.18-19, в котором теплоизолирующим покрытием покрыта по меньшей мере часть внутреннего участка, по существу, трубчатого элемента. 21. Сопло по любому из пп.18-20, в котором теплоизолирующим покрытием покрыта по меньшей мере часть наружного участка, по существу, трубчатого элемента. 22. Сопло по любому из пп.17-21, которое имеет расположенное внутри реактора выходное отверстие, направляющее охлаждающую среду внутрь реактора.

МПК / Метки

МПК: B01J 19/26, C07C 1/20

Метки: способ, продукта, получения, олефинового

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/15-7845-sposob-polucheniya-olefinovogo-produkta.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ получения олефинового продукта</a>

Похожие патенты