Способ и аппарат для превращения кислородсодержащего вещества в олефины
Номер патента: 10358
Опубликовано: 29.08.2008
Авторы: Гаулик Аллен С., Кюхлер Кейт Х., Бринен Джеффри Л., Латтнер Джеймс Р.
Формула / Реферат
1. Способ превращения кислородсодержащего вещества в олефины, который включает
контактирование исходного материала (10), содержащего кислородсодержащее вещество, с включающим молекулярное сито катализатором в реакционной зоне (40), в условиях, эффективных для образования парообразного продукта (45), содержащего упомянутые олефины, воду и непрореагировавшее кислородсодержащее вещество;
конденсацию (80) упомянутого парообразного продукта (45) с получением потока (125) жидкости, богатого упомянутой водой и непрореагировавшим кислородсодержащим веществом и богатого олефинами парообразного потока (85);
введение по меньшей мере части (135) упомянутого потока (125) жидкости на питательную тарелку (160) во фракционирующую колонну (150) с образованием богатого кислородсодержащим веществом продукта, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества в виде верхней фракции (165) и богатый водой жидкий продукт в виде нижней фракции (192);
подачу богатого кислородсодержащим веществом потока (200) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который выделен из упомянутой верхней фракции (165) в упомянутую фракционирующую колонну (150) выше упомянутой питательной тарелки (160), и
пропускание упомянутого богатого олефинами парообразного потока (85) через рекуперационный агрегат (255) для выделения упомянутых олефинов с получением богатого кислородсодержащим веществом дополнительного потока жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества.
2. Способ по п.1, в котором упомянутое кислородсодержащее вещество выбирают из группы, включающей метанол и этанол.
3. Способ по п.1, в котором упомянутое кислородсодержащее вещество включает метанол.
4. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором богатый кислородсодержащим веществом поток (200) жидкости, включающий по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который выделен из верхней фракции (165), образовавшейся во фракционной колонне (150), вводят в эту колонну выше упомянутой питательной тарелки (160) больше чем на одном уровне.
5. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере два богатых кислородсодержащим веществом потока (200 и 270) жидкости, включающих по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, первый (200) из которых выделен из верхней фракции (165), образовавшейся во фракционирующей колонне (150), а второй дополнительный поток (270) получен в рекуперационном агрегате (255), вводят в эту колонну выше упомянутой питательной тарелки (160).
6. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере часть (35) упомянутого богатого кислородсодержащим веществом потока (270) жидкости, включающего по меньшей мере
20 мас.% кислородсодержащего вещества, который вводят во фракционирующую колонну (150) выше питательной тарелки (160), представляет собой упомянутый исходный материал (10).
7. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере часть упомянутого богатого кислородсодержащим веществом потока (270) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который вводят во фракционирующую колонну (150) выше питательной тарелки (160), представляет собой нижнюю фракцию (390) продукта, образованного в метанольном абсорбере (370) рекуперационного агрегата (255).
8. Способ по п.7, в котором в метанольный абсорбер (370) вводят жидкое метанольное сырье (380).
9. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере часть упомянутого богатого кислородсодержащим веществом потока (270) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который вводят во фракционирующую колонну (150) выше питательной тарелки (160), представляет собой нижнюю фракцию (630) продукта, образованного в жидкостно-жидкостном абсорбере (610) рекуперационного агрегата (255).
10. Способ по п.9, в котором богатую олефинами верхнюю фракцию (415) из метанольного абсорбера (370) обрабатывают во фракционирующей колонне для первого погона, рекуперационного агрегата (255) с получением богатого олефинами потока (455) верхней фракции и богатого метанолом потока (580) нижней фракции, при этом поток (580) нижней фракции направляют в жидкостно-жидкостной абсорбер (610).
11. Способ по п.9 или 10, в котором в жидкостно-жидкостной абсорбер (610) добавляют промывную воду (620).
12. Способ по одному из предыдущих пунктов, который включает обработку упомянутого богатого олефинами парообразного потока (85), полученного в процессе конденсации (80) парообразного продукта (45), по меньшей мере в одном барабане (290) с вакуум-присосом для удаления образовавшейся в нем жидкости в качестве нижней фракции, богатой кислородсодержащим веществом, и направление потока (405) этой фракции во фракционирующую колонну (150) выше упомянутой питательной тарелки (160).
13. Способ по п.12, в котором богатый олефинами парообразный поток (85) сжимают (310, 340) перед обработкой в каждом следующем барабане (330, 360) с вакуум-присосом, а образовавшийся в нем в качестве нижней фракции поток (315, 345) жидкости направляют в предыдущий барабан (290, 330).
14. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором богатый кислородсодержащим веществом поток (200) жидкости, включающий по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который выделен из верхней фракции (165), образовавшейся во фракционной колонне (150), подают в эту колонну (150) выше питательной тарелки (160) в качестве флегмы.
15. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором богатый кислородсодержащим веществом поток жидкости, включающий по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который представляет собой верхнюю фракцию (165), образовавшуюся во фракционирующей колонне (150), перед подачей в эту колонну направляют на обработку в сборник (170) орошающей фракции на уровне выше питательной тарелки.
16. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором исходный материал (10) подают в реакционную зону (40) одновременно с богатым кислородсодержащим веществом продуктом (240), который представляет собой верхнюю фракцию (165) из фракционирующей колонны (150), обработанную в сборнике (170) орошающей фракции.
17. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором поток (125) жидкости, образовавшийся в виде нижней фракции в процессе конденсации (80), который вводят на питательную тарелку (160) фракционирующей колонны (150), содержит по меньшей мере 99 мас.% воды и до 7,34 мас.% кислородсодержащих веществ.
18. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором богатый кислородсодержащим веществом продукт (240), представляющий собой верхнюю фракцию (165) из фракционирующей колонны (150), обработанную в сборнике (170) орошающей фракции, включает не больше 50 мас.%, предпочтительно не больше 25 мас.%, наиболее предпочтительно не больше 10 мас.% воды.
19. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором богатый кислородсодержащими веществами продукт (240), представляющий собой верхнюю фракцию (165) из фракционирующей колонны (150), обработанную в сборнике (170) орошающей фракции, включает по меньшей мере 25 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 50 мас.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 90 мас.% метанола и другие кислородсодержащие вещества.
20. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором фракционирующая колонна (150) включает заданное число реальных тарелок, расположенных между конденсатором (180) в своей верхней части в качестве первой тарелки и ребойлером (180) в своем основании в качестве последней тарелки.
21. Способ по п.20, в котором упомянутая питательная тарелка размещена (160) примерно в середине между упомянутыми реальными тарелками.
22. Способ по п.21, в котором богатый кислородсодержащим веществом поток жидкости (270), включающий по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, вводят на уровне или выше уровня реальной тарелки, положение которой соответствует 60%, предпочтительно 80%, наиболее предпочтительно 90% от уровня положения первой тарелки, где положение первой тарелки соответствует 100%, а положеэшх последней тарелки соответствует 0% положению реальной тарелки.
23. Способ по одному из пп.20-22, в котором заданное число реальных тарелок находится в интервале от 20 до 100, предпочтительно от 40 до 60.
24. Аппарат для превращения кислородсодержащего вещества в олефины, который включает
реактор (40) для контактирования исходного материала, включающего кислородсодержащее вещество, с катализатором, включающим молекулярное сито, в условиях, эффективных для образования парообразного продукта (45), включающего упомянутые олефины, воду и непрореагировавшие кислородсодержащие вещества;
конденсатор (80) для конденсации упомянутого парообразного продукта (45) с получением потока (125) жидкости, богатого упомянутой водой и включающего непрореагировавшее кислородсодержащее вещество, и богатого олефинами парообразного потока;
фракционирующую колонну (150), предназначенную для получения богатого кислородсодержащим веществом продукта в виде верхней фракции (165), включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества и богатый водой жидкий продукт в виде нижней фракции (192), при этомупомянутая колонна содержит питательную тарелку (160) для приема по меньшей мере части потока (125) жидкости, полученного в конденсаторе (80), и по меньшей мере одно впускное приспособление (205), предназначенное для введения в эту колонну выше питательной тарелки (160) богатого кислородсодержащим веществом потока (200) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который выделен из верхней фракции (165), и
рекуперационный агрегат (255) для выделения олефинов из упомянутого богатого олефинами парообразного потока (85) с получением богатого кислородсодержащим веществом дополнительного потока жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества.
25. Аппарат по п.24, в котором впускные приспособления (205) расположены во фракционирующей колонне (150) над питательной тарелкой (160) больше чем на одном уровне.
26. Аппарат по п.24 или 25, в котором фракционирующая колонна (150) содержит по меньшей мере одно дополнительное впускное приспособление (275), расположенное над питательной тарелкой (160) и предназначенное для введения в эту колонну богатого кислородсодержащим веществом дополнительного потока (270) жидкости, полученного в рекуперационном агрегате (255).
27. Аппарат по одному из пп.24-26, в котором рекуперационный агрегат (255) содержит метанольный абсорбер (370), соединенный через дополнительное впускное приспособление (275) с фракционирующей колонной (150) для введения в нее по меньшей мере части богатого кислородсодержащим веществом потока (270) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который представляет собой нижнюю фракцию образованного в этом абсорбере (370) продукта.
28. Аппарат по одному из пп.24-27, в котором рекуперационный агрегат (255) содержит жидкостно-жидкостной абсорбер (610), соединенный через дополнительное впускное приспособление (275) с фракционирующей колонной (150) для введения в нее по меньшей мере части богатого кислородсодержащим веществом потока (270) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который представляет собой нижнюю фракцию образованного в этом абсорбере (610) продукта.
29. Аппарат по одному из пп.24-28, в котором конденсатор представляет собой колонну резкого охлаждения.
30. Аппарат по одному из пп.24-29, в котором фракционирующая колонна (150) включает заданное число реальных тарелок, а впускное приспособление для введения богатого кислородсодержащим веществом потока жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, находится на уровне или выше уровня реальной тарелки, положение которой соответствует примерно не менее 60% от уровня положения первой тарелки, где положение первой тарелки соответствует 100%, а положение последней тарелки соответствует 0% положению реальной тарелки.
Текст
010358 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к возврату богатых кислородсодержащими веществами потоков в процессы кислородсодержащее вещество-в-олефины (например, в МвО и т.д.). Предпосылки создания изобретения Олефины традиционно получают из нефтяного сырья в процессах каталитического крекинга или крекинга с водяным паром. В результате таких процессов крекинга, преимущественно крекинга с водяным паром, легкие олефины, такие как этилен и/или пропилен, получают из множества углеводородных исходных материалов. Этилен и пропилен являются важными готовыми промышленными нефтехимическими продуктами, которые могут быть использованы во множестве процессов получения пластмасс и других химических продуктов. Имеющим важное значение типом альтернативного сырья для получения легких олефинов является кислородсодержащее вещество, такое как, например, спирты, в частности метанол и этанол, диметиловый эфир (ДМЭ), метилэтиловый эфир, диэтиловый эфир, диметилкарбонат и метилформиат. Многие из этих кислородсодержащих веществ могут быть получены ферментацией или из синтез-газа, получаемого из природного газа, жидких нефтепродуктов, углеродистых материалов, включая уголь, переработанных для вторичного использования пластиков, муниципальных отходов или любого органического материала. В качестве экономичного ненефтяного источника при получении легких олефинов благодаря широкому разнообразию источников имеют перспективу спирты, производные спиртов и другие кислородсодержащие вещества. Метанол, предпочтительный спирт для получения легких олефинов, как правило,синтезируют проведением каталитической реакции водорода, моноксида углерода и/или диоксида углерода в метанольном реакторе в присутствии гетерогенного катализатора. Предпочтительный способ превращения кислородсодержащего вещества, такого как метанол, в один или несколько олефинов (МвО), главным образом в этилен и/или пропилен, включает контактирование этого исходного материала с каталитической композицией, как правило, содержащей катализатор на основе молекулярного сита. Отходящий поток, полученный по такому способу, представляет собой сложную смесь, включающую целевые легкие олефины, не подвергшиеся превращению кислородсодержащие вещества, кислородсодержащие вещества как побочные продукты, более тяжелые углеводороды и большие количества воды. Обработка, разделение и очистка этой смеси с целью выделить легкие олефины и другие ценные побочные продукты имеют решающее значение для общей эффективности и эффективности затрат на проведение процесса. Например, горячий парообразный продукт из реактора МвО, который содержит легкие олефины, не подвергшиеся превращению кислородсодержащие вещества, кислородсодержащие вещества как побочные продукты и большие количества воды, как правило, конденсируют в приемлемом конденсационном средстве, таком как колонна резкого охлаждения, теплообменник, испарительный барабан, первичная ректификационная колонна и другое приемлемое устройство, с получением смешанного потока кислородсодержащего вещества/воды. Затем этот поток может быть направлен во фракционирующую колонну, спроектированную и работающую для выделения не подвергшихся превращению кислородсодержащих веществ и кислородсодержащих веществ как побочных продуктов в виде потока верхней фракции и довольно чистой воды в виде получаемой нижней фракции. Поток верхней фракции из фракционирующей колонны, как правило, представляет собой главным образом метанол (в качестве не подвергшегося превращению исходного материала). Принимая во внимание большое количество воды в исходном материале фракционирующей колонны, эта колонна, как правило, довольно велика, с очень высокой нагрузкой на ребойлер и конденсатор. Далее, в общем процессе МвО существуют многочисленные места, которые образуют потоки, достаточно богатые метанолом, но также содержащие некоторые тяжелые загрязняющие примеси, такие как частицы или ионы металлов. Этим потокам свойственно находиться в жидком состоянии. Было бы целесообразным возвратить эти богатые метанолом потоки в реактор МвО после удаления тяжелых загрязняющих примесей, а потенциально - после выпаривания. Для экономии вспомогательных средств/энергии в процессе в целом необходимо также сделать возврат в процесс этих потоков настолько эффективным, насколько это возможно. В патенте US6121504, выданном на имя Kuechler и др., описан способ превращения кислородсодержащих веществ в олефины с прямым резким охлаждением продуктов для рекуперации тепла и для улучшения интегрирования тепла. В патентах US6403854 и 6459009, выданных на имя Miller и др., описан способ превращения кислородсодержащего вещества в легкие олефины с улучшенной рекуперацией тепла из отходящих из реактора потоков и улучшенной утилизацией отходов, который сводит к минимуму общие потребности во вспомогательном оборудовании. С целью упростить отделение газообразных углеводородов от всей захваченной катализаторной мелочи, а также удалить воду и все тяжелые побочные продукты, такие как углеводороды C6+, отходящий из реактора поток резко охлаждают потоком воды в двухстадийном процессе. Часть потока сточной воды, отводимого из основания колонны резкого охлаждения, возвращают в колонну резкого охлаждения в точке выше точки введения в колонну резкого охлаждения отходящего из реактора потока. Упомянутые ссылки не относятся, по-видимому, к использованию потоков жидкостей,которые, по существу, свободны от катализаторной мелочи, для обработки отходящих из реактора пото-1 010358 ков. В заявке US20030130555, опубликованной 10 июля 2003 г., описан способ выделения кислородсодержащего углеводорода из олефинового продукта реакции превращения кислородсодержащего вещества в олефины. Этот продукт направляют в охлаждающую установку, такую как колонна резкого охлаждения, из которой отводимый охлажденный олефиновый продукт выделяют в виде потока олефиновых паров. Водосодержащий поток нижней фракции может быть возвращен в процесс через теплообменник для охлаждения и/или удаления из охлаждающей установки в первый сепаратор, такой как дистилляционная колонна, с получением кислородсодержащего углеводородного продукта с пониженным содержанием воды в виде получаемой нижней фракции. Поток олефиновых паров сжимают и направляют во второй сепаратор, в котором образуются олефиновый парообразный продукт и включающий жидкий кислородсодержащий углеводород поток, который можно объединять с водосодержащим потоком нижней фракции или добавлять непосредственно в первый сепаратор с получением кислородсодержащего углеводородного продукта, выделяемого из первого сепаратора, который обладает пониженным содержанием воды и может быть использован в качестве топлива или совместной подачи в реакционный процесс с участием кислородсодержащего вещества. Все вышеприведенные источники в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылки. Краткое изложение сущности изобретения Одним объектом изобретения является способ превращения кислородсодержащего вещества в олефины, который включает в себя контактирование исходного материала (10), содержащего кислородсодержащее вещество, с включающим молекулярное сито катализатором в реакционной зоне (40) в условиях, эффективных для образования парообразного продукта (45), содержащего упомянутые олефины, воду и непрореагировавшее кислородсодержащее вещество; конденсацию (80) упомянутого парообразного продукта (45) с получением потока (125) жидкости,богатого упомянутой водой и непрореагировавшим кислородсодержащим веществом, и богатого олефинами парообразного потока (85); введение по меньшей мере части (135) упомянутого потока (125) жидкости на питательную тарелку(160) во фракционирующую колонну (150) с образованием богатого кислородсодержащим веществом продукта, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества в виде верхней фракции (165), и богатого водой жидкого продукта в виде нижней фракции (192); подачу богатого кислородсодержащим веществом потока (200) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который выделен из упомянутой верхней фракции(165) в упомянутую фракционирующую колонну (150) выше упомянутой питательной тарелки (160), и пропускание упомянутого богатого олефинами парообразного потока (85) через рекуперационный агрегат (255) для выделения упомянутых олефинов с получением богатого кислородсодержащим веществом дополнительного потока жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества. В одном из вариантов упомянутое кислородсодержащее вещество выбирают из группы, включающей метанол и этанол. В другом из вариантов кислородсодержащее вещество включает метанол. Однако в другом варианте богатый кислородсодержащим веществом поток (200) жидкости, включающий по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который выделен из верхней фракции (165), образовавшейся во фракционной колонне (150), вводят в эту колонну выше упомянутой питательной тарелки (160) больше чем на одном уровне. В другом варианте два богатых кислородсодержащим веществом потока (200 и 270) жидкости, включающих по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, первый (200) из которых выделен из верхней фракции (165), образовавшейся во фракционирующей колонне (150), а второй дополнительный поток (270) получен в рекуперационном агрегате(255), вводят в эту колонну выше упомянутой питательной тарелки (160). В одном из вариантов по меньшей мере часть (35) упомянутого богатого кислородсодержащим веществом потока (270) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который вводят во фракционирующую колонну (150) выше питательной тарелки (160), представляет собой упомянутый исходный материал (10). В другом варианте по меньшей мере часть упомянутого богатого кислородсодержащим веществом потока (270) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который вводят во фракционирующую колонну (150) выше питательной тарелки (160), представляет собой нижнюю фракцию (390) продукта, образованного в метанольном абсорбере (370) рекуперационного агрегата (255). В метанольный абсорбер (370) вводят жидкое метанольное сырье (380). Однако в другом варианте по меньшей мере часть упомянутого богатого кислородсодержащим веществом потока (270) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который вводят во фракционирующую колонну (150) выше питательной тарелки (160), представляет собой нижнюю фракцию (630) продукта, образованного в жидкостножидкостном абсорбере (610) рекуперационного агрегата (255). Причем богатую олефинами верхнюю фракцию (415) из метанольного абсорбера (370) обрабатывают во фракционирующей колонне для перво-2 010358 го погона, рекуперационного агрегата (255) с получением богатого олефинами потока (455) верхней фракции и богатого метанолом потока (580) нижней фракции, при этом поток (580) нижней фракции направляют в жидкостно-жидкостной абсорбер (610). При этом в жидкостно-жидкостной абсорбер (610) добавляют промывную воду (620). В одном из вариантов способ включает обработку упомянутого богатого олефинами парообразного потока (85) полученного в процессе конденсации (80) парообразного продукта (45) по меньшей мере в одном барабане (290) с вакуум-присосом для удаления образовавшейся в нем жидкости в качестве нижней фракции, богатой кислородсодержащим веществом, и направление потока (405) этой фракции во фракционирующую колонну (150) выше упомянутой питательной тарелки (160). Причем богатый олефинами парообразный поток (85) сжимают (310, 340) перед обработкой в каждом следующем барабане(330, 360) с вакуум-присосом, а образовавшийся в нем в качестве нижней фракции поток (315, 345) жидкости направляют в предыдущий барабан (290, 330). Однако в одном из вариантов богатый кислородсодержащим веществом поток (200) жидкости,включающий по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который выделен из верхней фракции (165), образовавшейся во фракционной колонне (150), подают в эту колонну (150) выше питательной тарелки (160) в качестве флегмы. В подходящем варианте богатый кислородсодержащим веществом поток жидкости, включающий по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который представляет собой верхнюю фракцию (165), образовавшуюся во фракционирующей колонне (150),перед подачей в эту колонну направляют на обработку в сборник (170) орошающей фракции на уровне выше питательной тарелки. В одном варианте исходный материал (10) подают в реакционную зону (40) одновременно с богатым кислородсодержащим веществом продуктом (240), который представляет собой верхнюю фракцию(165) из фракционирующей колонны (150), обработанную в сборнике (170) орошающей фракции. В другом варианте поток (125) жидкости образовавшийся в виде нижней фракции в процессе конденсации (80), который вводят на питательную тарелку (160) фракционирующей колонны (150), содержит по меньшей мере 99 мас.% воды и до 7,34 мас.% кислородсодержащих веществ. По другому варианту богатый кислородсодержащим веществом продукт (240), представляющий собой верхнюю фракцию (165) из фракционирующей колонны (150), обработанную в сборнике (170) орошающей фракции, содержит не больше 50 мас.%, предпочтительно не больше 25 мас.%, наиболее предпочтительно не больше 10 мас.% воды. В одном из вариантов богатый кислородсодержащими веществами продукт (240), представляющий собой верхнюю фракцию (165) из фракционирующей колонны(150), обработанную в сборнике (170) орошающей фракции, включает по меньшей мере 25 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 50 мас.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 90 мас.% метанола и другие кислородсодержащие вещества. В одном варианте фракционирующая колонна (150) включает заданное число реальных тарелок,расположенных между конденсатором (180) в своей верхней части в качестве первой тарелки и ребойлером (180) в своем основании в качестве последней тарелки. Причем упомянутая питательная тарелка размещена (160) примерно в середине между упомянутыми реальными тарелками. В одном варианте богатый кислородсодержащим веществом поток жидкости (270), включающий по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, вводят на уровне или выше уровня реальной тарелки, положение которой соответствует 60%, предпочтительно 80%, наиболее предпочтительно 90% от уровня положения первой тарелки, где положение первой тарелки соответствует 100%, а положение последней тарелки соответствует 0% положению реальной тарелки. Причем число реальных тарелок находится в интервале от 20 до 100, предпочтительно от 40 до 60. Другим объектом изобретения является аппарат для превращения кислородсодержащего вещества в олефины, который включает в себя реактор (40) для контактирования исходного материала, включающего кислородсодержащее вещество, с катализатором, включающим молекулярное сито, в условиях, эффективных для образования парообразного продукта (45), включающего упомянутые олефины, воду и непрореагировавшие кислородсодержащие вещества; конденсатор (80) для конденсации упомянутого парообразного продукта (45) с получением потока(125) жидкости, богатого упомянутой водой и включающего непрореагировавшее кислородсодержащее вещество и богатого олефинами парообразного потока; фракционирующую колонну (150), предназначенную для получения богатого кислородсодержащим веществом продукта в виде верхней фракции (165), включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества и богатый водой жидкий продукт в виде нижней фракции (192), при этом упомянутая колонна содержит питательную тарелку (160) для приема по меньшей мере части потока (125) жидкости, полученного в конденсаторе (80), и по меньшей мере одно впускное приспособление (205),предназначенное для введения в эту колонну выше питательной тарелки (160) богатого кислородсодержащим веществом потока (200) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который выделен из верхней фракции (165), и рекуперационный агрегат (255) для выделения олефинов из упомянутого богатого олефинами парообразного потока (85) с получением богатого-3 010358 кислородсодержащим веществом дополнительного потока жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества. В одном варианте впускные приспособления (205) расположены во фракционирующей колонне(150) над питательной тарелкой (160) больше чем на одном уровне. В другом варианте фракционирующая колонна (150) содержит по меньшей мере одно дополнительной впускное приспособление (275), расположенное над питательной тарелкой (160) и предназначенное для введения в эту колонну богатого кислородсодержащим веществом дополнительного потока (270) жидкости, полученного в рекуперационном агрегате (255). Однако в другом варианте рекуперационный агрегат (255) содержит метанольный абсорбер (370),соединенный через дополнительное впускное приспособление (275) с фракционирующей колонной (150) для введения в нее по меньшей мере части богатого кислородсодержащим веществом потока (270) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который представляет собой нижнюю фракцию образованного в этом абсорбере (370) продукта. Причем рекуперационный агрегат (255) содержит жидкостно-жидкостной абсорбер (610), соединенный через дополнительное впускное приспособление (275) с фракционирующей колонной (150) для введения в нее по меньшей мере части богатого кислородсодержащим веществом потока (270) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который представляет собой нижнюю фракцию образованного в этом абсорбере (610) продукта. В одном варианте конденсатор представляет собой колонну резкого охлаждения. В другом варианте фракционирующая колонна (150) включает заданное число реальных тарелок, а впускное приспособление для введения богатого кислородсодержащим веществом потока жидкости,включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, находится на уровне или выше уровня реальной тарелки, положение которой соответствует примерно не менее 60% от уровня положения первой тарелки, где положение первой тарелки соответствует 100%, а положение последней тарелки соответствует 0% положению реальной тарелки. Краткое описание чертежей На чертеже представлена схема последовательности операций процесса, иллюстрирующая некоторые аспекты способа и аппарата по изобретению. Подробное описание изобретения Молекулярные сита и катализаторы на их основе для применения при превращении КвО Молекулярные сита, подходящие для применения при превращении кислородсодержащих веществ в олефины (КвО), обладают различными химическими, физическими и каркасными характеристиками. Молекулярные сита хорошо классифицированы Структурной комиссией Международной ассоциации по цеолитам в соответствии с правилами Комиссии по номенклатуре цеолитов ИЮПАК. Каркасный тип молекулярного сита отражает связность, топологию тетраэдрически координированных атомов, составляющих каркас, и создает возможность выделить конкретные свойства этих материалов. Цеолиту каркасного типа и молекулярным ситам цеолитного типа, структура которых установлена, присвоены обозначения трехбуквенным кодом, они описаны в работе Atlas of Zeolite Framework Types, изд. 5-е, Elsevier,London, England (2001), которая в полном объеме включена в настоящее описание в качестве ссылки. Неограничивающими примерами этих молекулярных сит являются молекулярные сита с малыми порами и каркасом такого типа, который выбран из группы, включающей AEI, AFT, APC, ATN, ATT, ATV, AWW, BIK, CAS, CHA, CHI, DAC, DDR, EDI, ERI, GOO, KFI,LEV, LOV, LTA, MON, PAU, PHI, RHO, ROG, THO и их замещенные формы; молекулярные сита со средними порами и каркасом такого типа, который выбран из группы, включающей AFO, AEL, EUO, HEU, FER, MEL, MFI, MTW, MTT, TON и их замещенные формы; и молекулярные сита с большими порами и каркасом такого типа, который выбран из группы, включающей ЕМТ, FAU и их замещенные формы. Другие молекулярные сита обладают каркасом такого типа, который выбран из группы, включающей ANA, BEA, CFI, CLO, DON, GIS, LTL, MER, MOR, MWW и SOD. Неограничивающие примеры предпочтительных молекулярных сит, в особенности для превращения кислородсодержащего исходного материала в олефин (олефины), включают те, которые обладают каркасом такого типа, который выбран из группы, включающей AEL, AFY, ВЕА, CHA, EDI, FAU, FER, GIS, LTA, LTL, MER, MFI, MOR, MTT,MWW, TAM и TON. В одном предпочтительном варианте молекулярное сито по изобретению обладает топологией AEI или топологией CHA или их сочетанием, наиболее предпочтительно топологией CHA. Все материалы молекулярных сит обладают 3-мерной четырехсвязанной каркасной структурой находящегося в углу общего четырехгранника ТО 4, где T обозначает любой тетраэдрически координированный катион. Эти молекулярные сита, как правило, описывают с точки зрения размера кольца, которое определяет пору, причем этот размер базируется на числе T атомов в кольце. Другие характеристики каркасного типа включают размещение колец, которые образуют полость, а в случае наличия - размер каналов и расстояния между полостями (см. работу van Bekkum и др., Introduction to Zeolite Science and Practice, Second Completely Revised and Expanded Edition, том 137, c. 1-67, Elsevier Science, B.V., Amsterdam,Netherland (2001.-4 010358 Молекулярные сита с малыми, средними и большими порами обладают каркасами типов с кольцами от 4- до 12-членного или большего размера. В предпочтительном варианте цеолитные молекулярные сита обладают 8-, 10- или 12-членными или большего размера кольцевыми структурами, а средний размер пор находится в интервале примерно от 3 до 15 . В наиболее предпочтительном варианте молекулярные сита по изобретению, предпочтительно кремнеалюмофосфатные молекулярные сита, обладают 8-членными кольцами и средним размером пор меньше примерно 5 , предпочтительно в интервале от 3 до примерно 5 , более предпочтительно от 3 до примерно 4,5 , а наиболее предпочтительно от 3,5 до примерно 4,2 . Предпочтительные молекулярные сита, в особенности цеолитные и цеолитного типа молекулярные сита, обладают молекулярным каркасом с одним, предпочтительнее двумя или большим числом общих угловых тетраэдрических звеньев [TO4], более предпочтительно c двумя или большим числом тетраэдрических звеньев [SiO4], [AlO4] и/или [РО 4], а наиболее предпочтительно тетраэдрических звеньев [SiO4],[AlO4] и [РО 4]. Эти молекулярные сита на кремниевой, алюминиевой и фосфорной основе и металлсодержащие молекулярные сита на кремниевой, алюминиевой и фосфорной основе подробно описаны в многочисленных публикациях, включая, напримерEP-A-0293937 (QAPSO, где Q обозначает каркасное оксидное звено [QO2]); а такжеUS4567029, 4686093, 4781814, 4793984, 4801364, 4853197, 4917876, 4952384, 4956164, 4956165,4973785, 5241093, 5493066 и 5675050,причем все они в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. Другие молекулярные сита включают те, которые представлены вUS6004898 (молекулярное сито и щелочно-земельный металл); заявке на патент US серийный 09/511943, поданной 24 февраля 2000 г. (объединенный сокатализатор для углеводородов); заявке PCT WO 01/64340, опубликованной 7 сентября 2001 г. (торийсодержащее молекулярное сито), и в работе R. Szostak, Handbook of Molecular Sieves, Van Nostrand Reinhold, New York, New York(1992),которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. Более предпочтительные кремний-, алюминий- и/или фосфорсодержащие молекулярные сита и алюминий-, фосфор- и необязательно кремнийсодержащие молекулярные сита включают алюмофосфатные (ALPO) молекулярные сита и кремнеалюмофосфатные (SAPO) молекулярные сита, а также замещенные, предпочтительно металлзамещенные, ALPO и SAPO молекулярные сита. Наиболее предпочти-5 010358 тельные молекулярные сита представляют собой SAPO молекулярные сита и металлзамещенные SAPO молекулярные сита. В одном из вариантов металл представляет собой щелочной металл группы IA Периодической таблицы элементов, щелочно-земельный металл группы IIA Периодической таблицы элементов, редкоземельный металл группы IIIB, включая лантаниды (лантан, церий, празеодим, неодим,самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций), скандий и иттрий Периодической таблицы элементов, переходные металлы групп IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB и IB Периодической таблицы элементов и смеси любых из этих металлических компонентов. В одном предпочтительном варианте металл выбирают из группы, включающей Co, Cr, Cu, Fe, Ga, Ge, Mg, Mn, Ni, Sn,Ti, Zn, Zr и их смеси. В другом предпочтительном варианте те атомы металлов, которые обсуждались выше, вводят в каркас молекулярного сита через тетраэдрическое звено, такое как [MeO2], они несут полный заряд, зависящий от валентного состояния металлического заместителя. Так, например, в одном варианте, когда валентное состояние металлического заместителя составляет +2, +3, +4, +5 или +6, полный заряд тетраэдрического звена находится в пределах от -2 до +2. В одном варианте молекулярное сито, как оно описано во многих упомянутых выше патентах US,представляют эмпирической формулой (на безводной основе) в которой R обозначает по меньшей мере один структуронаправляющий агент, предпочтительно органический структуронаправляющий агент;m обозначает число молей R на моль (MxAlyPz)O2 и значение m составляет от 0 до 1, предпочтительно от 0 до 0,5, а наиболее предпочтительно от 0 до 0,3; каждый из x, y и z обозначает мольную долю элементов Al, P и M в виде тетраэдрических оксидов,где M обозначает атом металла, выбранного из одной из групп IA, IIA, IB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB,VIIIB и лантанидов Периодической таблицы элементов, причем предпочтителен выбор M из одной из групп, включающей Co, Cr, Cu, Fe, Ga, Ge, Mg, Mn, Ni, Sn, Ti, Zn и Zr. В одном из вариантов значение m превышает или равно 0,2, а значения x, y и z превышают или равны 0,01. В другом варианте m означает от больше 0,1 до примерно 1, x означает от больше 0 до примерно 0,25; значение y находится в интервале от 0,4 до 0,5; а значение z находится в интервале от 0,25 до 0,5,более предпочтительное значение m составляет от 0,15 до 0,7; x означает от 0,01 до 0,2; y означает от 0,4 до 0,5; a z означает от 0,3 до 0,5. Неограничивающие примеры SAPO и ALPO молекулярных сит, используемых в изобретении,включают одно или сочетание сит SAPO-5, SAPO-8, SAPO-11, SAPO-16, SAPO-17, SAPO-18, SAPO-20,SAPO-31, SAPO-34, SAPO-35, SAPO-36, SAPO-37, SAPO-40, SAPO-41, SAPO-42, SAPO-44(US6162415), SAPO-47, SAPO-56, ALPO-5, ALPO-11, ALPO-18, ALPO-31, ALPO-34, ALPO-36,ALPO-37, ALPO-46 и металлсодержащие варианты этих молекулярных сит. Более предпочтительные молекулярные сита цеолитного типа включают одно или сочетание ситSAPO-18, SAPO-34, SAPO-35, SAPO-44, SAPO-56, ALPO-18 и ALPO-34, еще более предпочтительно одно или сочетание сит SAPO-18, SAPO-34, ALPO-34 и ALPO-18, а также металлсодержащие варианты этих молекулярных сит, а наиболее предпочтительно одно или сочетание сит SAPO-34 и ALPO-18, а также металлсодержащие варианты этих молекулярных сит. В одном из вариантов молекулярное сито представляет собой сросшийся материал, обладающий двумя или большим числом четко выраженных фаз кристаллических структур внутри одной композиции молекулярного сита. Так, в частности, сросшиеся молекулярные сита описаны в заявке на патентUS09/924016, поданной 7 августа 2001 г., и заявке РСТ WO 98/15496, опубликованной 16 апреля 1998 г., причем они обе в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. В другом варианте молекулярное сито включает по меньшей мере одну сросшуюся фазу каркасов типов AEI иCHA. Так, например, SAPO-18, ALPO-18 и RUW-18 обладают каркасом типа AEI, a SAPO-34 обладает каркасом типа CHA. Молекулярные сита, которые могут быть использованы для проведения процессов превращения кислородсодержащих веществ в олефины, синтезируют, а затем катализаторы на их основе готовят или составляют совмещением синтезированных молекулярных сит со связующим веществом и/или матричным материалом с получением каталитической композиции на основе молекулярного сита. Эту каталитическую композицию на основе молекулярного сита формуют с получением частиц эффективных формы и размеров по хорошо известным методам, таким как сушка распылением, гранулирование, экструзия и т.п. Процесс превращения кислородсодержащего вещества в олефины В предпочтительном варианте процесса превращения кислородсодержащего вещества в олефины исходный материал включает один или несколько кислородсодержащих веществ, более конкретно одно или несколько органических соединений, содержащих по меньшей мере один атом кислорода. В наиболее предпочтительном варианте кислородсодержащее вещество в исходном материале включает один или несколько спиртов, предпочтительно алифатический спирт (спирты), где алифатический остаток-6 010358 спирта (спиртов) включает от 1 до 20 углеродных атомов, предпочтительно от 1 до 10 углеродных атомов, а наиболее предпочтительно от 1 до 4 углеродных атомов. Спирты, которые могут быть использованы в качестве исходного материала в процессе превращения кислородсодержащего вещества в олефины,включают низшие прямоцепочечные и разветвленные алифатические спирты и их ненасыщенные аналоги. Неограничивающие примеры приемлемых кислородсодержащих веществ включают метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, метилэтиловый эфир, диметиловый эфир, диэтиловый эфир, диизопропиловый эфир, формальдегид, диметилкарбонат, диметилкетон, уксусную кислоту и их смеси. В наиболее предпочтительном варианте исходный материал выбирают из одного или нескольких таких продуктов, как метанол, этанол, диметиловый эфир, диэтиловый эфир и их сочетание, более предпочтительно метанол и диметиловый эфир, а наиболее предпочтительно метанол. Различные исходные материалы, которые обсуждались выше, в частности исходный материал,включающий кислородсодержащее вещество, более конкретно исходный материал, включающий спирт,превращают главным образом в один или несколько олефинов. Олефин(ы) или олефиновый мономер(ы),полученный из исходного материала, как правило, содержит от от 2 до 30 углеродных атомов, предпочтительно от 2 до 8 углеродных атомов, более предпочтительно от 2 до 6 углеродных атомов, еще более предпочтительно от 2 до 4 углеродных атомов, а наиболее предпочтительно этилен и/или пропилен. В одном варианте процесса превращения исходного материала, предпочтительно исходного материала, включающего один или несколько кислородсодержащих веществ, количество получаемого олефина(ов) в пересчете на общую массу получаемых углеводородов превышает 50 мас.%, предпочтительно больше 60 мас.%, более предпочтительно больше 70 мас.%, а наиболее предпочтительно больше 85 мас.%. Способ повышения селективности в отношении предпочтительных углеводородных продуктов, таких как этилен и/или пропилен, в процессе превращения кислородсодержащего вещества с использованием каталитической композиции на основе молекулярного сита описан в патенте US6137022 и заявке PCT WO 00/74848, опубликованной 14 декабря 2000 г., которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. В одном варианте исходный материал включает один или несколько разбавителей, используемых,как правило, с целью уменьшить концентрацию исходного материала, и обычно они нереакционноспособны в отношении исходного материала или каталитической композиции на основе молекулярного сита. Неограничивающие примеры разбавителей включают гелий, аргон, азот, монооксид углерода, диоксид углерода, воду, практически нереакционноспособные парафины (преимущественно алканы, такие как метан, этан и пропан), по существу, нереакционноспособные ароматические соединения и их смеси. Наиболее предпочтительными разбавителями являются вода и азот, причем особенно предпочтительна вода. Разбавитель, воду, используют либо в жидком, либо в парообразном виде, либо в виде их сочетания. Разбавитель либо добавляют непосредственно в исходный материал, поступающий в реактор, либо добавляют непосредственно в реактор, либо добавляют вместе с каталитической композицией на основе молекулярного сита. В одном варианте количество разбавителя в исходном материале находится в интервале примерно от 1 до примерно 99 мол.% в пересчете на общее число молей исходного материала и разбавителя, предпочтительно примерно от 1 до 80 мол.%, более предпочтительно примерно от 5 до примерно 50 мол.%, наиболее предпочтительно примерно от 5 до примерно 25 мол.%. В одном варианте в исходный материал либо непосредственно, либо косвенным путем добавляют другие углеводороды,которые включают олефин(ы), парафин(ы), ароматическое соединение(я) (добавление ароматических соединений см., например, в патенте US4677242) и их смеси, предпочтительно пропилен, бутилен,пентилен и другие углеводороды, содержащие 4 или большее число углеродных атомов, или их смеси. Температура, при которой проводят процесс превращения кислородсодержащего вещества, находится в интервале примерно от 200 до примерно 1000 С, предпочтительно примерно от 250 до примерно 800 С, более предпочтительно примерно от 250 до примерно 750 С, еще более предпочтительно примерно от 300 до примерно 650 С, тем не менее предпочтительнее примерно от 350 до примерно 600 С, а наиболее предпочтительно примерно от 350 до примерно 550 С. Давление при превращении, под которым проводят процесс превращения кислородсодержащего вещества, можно варьировать в широком диапазоне, включая самопроизвольно создающееся давление. Это давление при превращении обусловлено парциальным давлением исходного материала, исключая весь содержащийся в нем разбавитель. Абсолютное давление, под которым проводят процесс превращения, как правило, находится в интервале примерно от 0,1 кПа до примерно 5 МПа, предпочтительно примерно от 5 кПа до примерно 1 МПа, а наиболее предпочтительно примерно от 20 до примерно 500 кПа. Среднечасовую скорость подачи сырья (ССПС) определяют как общую массу исходного материала,исключая все разбавители, подаваемую в реакционную зону в час на массу молекулярного сита в каталитической композиции на основе молекулярного сита в реакционной зоне. Значения ССПС, как правило,находятся в интервале примерно от 1 до примерно 5000 ч-1, предпочтительно примерно от 2 до примерно 3000 ч-1, более предпочтительно примерно от 5 до примерно 1500 ч-1, а наиболее предпочтительно при-7 010358 мерно от 10 до примерно 1000 ч-1. В одном предпочтительном варианте ССПС превышает 20 ч-1, причем предпочтительное значение ССПС при превращении исходного материала, включающего метанол и диметиловый эфир, находится в интервале примерно от 20 до примерно 300 ч-1. В предпочтительном варианте расход газа на единицу сечения потока (РГП) исходного материала,включающего разбавитель и продукты взаимодействия, внутри реакторной системы достаточен для псевдоожижения каталитической композиции на основе молекулярного сита внутри реакционной зоны в реакторе. РГП во время процесса, конкретно внутри реакторной системы, более конкретно внутри вертикального трубного реактора (реакторов), составляет по меньшей мере 0,1 м/с (метр/секунду), предпочтительно больше 0,5 м/с, более предпочтительно больше 1 м/с, еще более предпочтительно больше 2 м/с,тем не менее еще более предпочтительно больше 3 м/с, а наиболее предпочтительно больше 4 м/с, например, больше примерно 15 м/с (см., например, патент US6552240, выданный на имя Lattner и др.,который включен в настоящее описание в качестве ссылки). В одном предпочтительном варианте метода превращения кислородсодержащего вещества в олефин (олефины) с использованием каталитической композиции на основе кремнеалюмофосфатного молекулярного сита этот процесс проводят при ССПС по меньшей мере 20 ч-1 и скорректированной по температуре нормализованной селективности в отношении метана (СТНСМ) меньше 0,016, предпочтительно меньше или равно 0,01 (см., например, патент US5952538, который в полном объеме включен в настоящее описание в качестве ссылки). В другом варианте осуществления метода превращения кислородсодержащего вещества, такого как метанол, в один или несколько олефинов с использованием каталитической композиции на основе молекулярного сита значение ССПС составляет от 0,01 до примерно 100 ч-1 при температуре примерно от 350 до 550 С и значении молярного соотношения между диоксидом кремния и Me2O3 (Me выбирают из элементов группы 13 (IIIA), групп 8, 9 и 10 (VIII) Периодической таблицы элементов) от 300 до 2500 (см.,например, заявку ЕР-В 1 0642485, которая в полном объеме включена в настоящее описание в качестве ссылки). Другие методы превращения кислородсодержащего вещества, такого как метанол, в один или несколько олефинов с использованием каталитической композиции на основе молекулярного сита описаны в заявке РСТ WO 01/23500, опубликованной 5 апреля 2001 г., которая включена в настоящее описание в качестве ссылки. Процесс превращения исходного материала можно проводить в виде реакционного процесса с неподвижным слоем, процесс с псевдоожиженным слоем, предпочтительно непрерывный процесс с псевдоожиженным слоем, а наиболее предпочтительно непрерывный процесс с псевдоожиженным слоем и высокой скоростью потока. Такие реакционные процессы можно проводить в нескольких каталитических реакторах, таких как гибридные реакторы, в которых имеются зоны с плотным слоем или неподвижным слоем и/или реакционные зоны с псевдоожиженным слоем и высокой скоростью потока, сочетающиеся между собой, реакторы с циркулирующим псевдоожиженным слоем, вертикальные трубные реакторы и т.п. Приемлемые реакторы обычных типов описаны, например, в патентах US4076796 и 6287522 (двойной вертикальный трубный) и работе Fluidization Engineerig, D. Kunii и O. Levenspiel, Robert E. Krieger Publishing Company, New York, New York, 1977, которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. Реакторы предпочтительных типов представляют собой вертикальные трубные реакторы, в общем описанные в работе Riser Reactor, Fluidization and Fluid-Particle Systems, p. 48-59, F.A. Zenz и D.F. Othmo,Reinhold Publishing Corporation, New York, 1960, в патенте US6166282 (реактор с псевдоожиженным слоем и высокой скоростью потока) и заявке на патент US серийный 09/564613, поданной 4 мая 2000 г. (реактор с несколькими вертикальными трубами), которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. В предпочтительном варианте технологическая линия процесса с псевдоожиженным слоем или процесса с псевдоожиженным слоем и высокой скоростью потока включает реакторную систему, регенерационную систему и рекуперационную систему. Предпочтительная реакторная система представляет собой реакторную систему с псевдоожиженным слоем, включающую первую реакционную зону внутри одного или нескольких вертикальных трубных реакторов и внутри по меньшей мере одного разделительного сосуда, предпочтительно включающего один или несколько циклонов. В одном варианте один или нескольких вертикальных трубных реакторов и разделительный сосуд содержатся внутри единственного реакционного сосуда. Свежий исходный материал, предпочтительно включающий один или несколько кислородсодержащих веществ необязательно с одним или несколькими разбавителями, направляют в один или несколько вертикальных трубных реакторов, в которые вводят цеолит или каталитическую композицию на основе молекулярного сита цеолитного типа или ее закоксованный вариант. В одном варианте каталитическую композицию на основе молекулярного сита или ее закоксованный вариант перед введением в вертикальный трубный реактор(реакторы) вводят в контакт с жидкостью или газом, или их сочетанием. Предпочтительной жидкостью является вода или метанол.-8 010358 Обработка включающего кислородсодержащее вещество исходного материала перед его введением в реактор превращения кислородсодержащего вещества в олефины может потребовать удаления нелетучих загрязняющих примесей. В предпочтительном варианте исходный материал, поступающий в реакторную систему, в первой реакторной зоне частично или полностью превращают в газообразный отходящий поток, который поступает в разделительный сосуд совместно с каталитической композицией на основе закоксованного молекулярного сита. В предпочтительном варианте циклон (циклоны) внутри разделительного сосуда сконструирован с тем, чтобы каталитическую композицию на основе молекулярного сита, предпочтительно каталитическую композицию на основе закоксованного молекулярного сита, внутри разделительной зоны отделять от газообразного отходящего потока, включающего один или несколько олефинов. Предпочтительны циклоны, однако гравитационные эффекты внутри разделительного сосуда также обеспечивают отделение каталитических композиций от газообразного отходящего потока. Другие методы отделения каталитических композиций от газообразного отходящего потока включают применение тарелок, колпачков, коленчатых трубок и т.п. В одном варианте разделительной системы эта разделительная система включает разделительный сосуд, причем нижняя часть разделительного сосуда, как правило, представляет собой отпарную зону. В этой отпарной зоне каталитическую композицию на основе закоксованного молекулярного сита вводят в контакт с газом, предпочтительно с одним из следующих компонентов или сочетанием водяного пара,метана, диоксида углерода, моноксида углерода, водорода или инертного газа, такого как аргон, предпочтительно с водяным паром, для отделения адсорбированных углеводородов от каталитической композиции на основе закоксованного молекулярного сита, которую затем вводят в регенерационную систему. В другом варианте отпарная зона находится в сосуде, отделенном от разделительного сосуда, и газ пропускают при среднечасовой скорости подачи газа (ССПГ) от 1 до примерно 20000 ч-1 в пересчете на объем газа относительно объема каталитической композиции на основе закоксованного молекулярного сита, предпочтительно при повышенной температуре от 250 до примерно 750 С, предпочтительнее примерно от 350 до 650 С над каталитической композицией на основе закоксованного молекулярного сита. Каталитическую композицию на основе закоксованного молекулярного сита из разделительного сосуда удаляют, предпочтительно посредством одного или нескольких циклонов, и вводят в регенерационную систему. Регенерационная система включает регенератор, в котором закоксованную каталитическую композицию вводят в контакт с регенерационной средой, предпочтительно с газом, содержащим кислород, в обычных регенерационных условиях температуры, давления и продолжительности пребывания. Неограничивающие примеры регенерационной среды включают один или несколько следующих компонентов: кислород, O3, SO3, N2O, NO, NO2, N2O5, воздух, разбавленный азотом или диоксидом углерода воздух, кислород и воду (US6245703), монооксид углерода и водород. Процесс регенерации проводят в таких условиях, в которых возможно выжигание кокса из закоксованной каталитической композиции, предпочтительно до остаточного уровня ниже 0,5 мас.% в пересчете на общую массу каталитической композиции на основе закоксованного молекулярного сита, поступающей в регенерационную систему. Каталитическая композиция на основе закоксованного молекулярного сита, удаляемая из регенератора, составляет регенерированную каталитическую композицию на основе молекулярного сита. Температура регенерации находится в интервале примерно от 200 до примерно 1500 С, предпочтительно примерно от 300 до примерно 1000 С, более предпочтительно примерно от 450 до примерно 750 С, а наиболее предпочтительно примерно от 550 до 700 С. Абсолютное давление регенерации находится в интервале примерно от 10 фунт/кв.дюйм (68 кПа) до примерно 500 фунт/кв.дюйм (3448 кПа),предпочтительно примерно от 15 фунт/кв.дюйм (103 кПа) до примерно 250 фунт/кв.дюйм (1724 кПа), а более предпочтительно примерно от 20 фунт/кв.дюйм (138 кПа) до примерно 150 фунт/кв.дюйм (1034 кПа). Как правило, давление составляет меньше примерно 60 фунт/кв.дюйм (414 кПа). Предпочтительная продолжительность пребывания каталитической композиции на основе молекулярного сита в регенераторе находится в интервале примерно от одной минуты до нескольких часов,наиболее предпочтительно примерно от 1 до 100 мин, а предпочтительный объем кислорода в дымовом газе находится в интервале примерно от 0,01 до примерно 5 мол.% в пересчете на общий объем газа. В одном варианте в регенератор непосредственно или косвенным путем, например вместе с закоксованной каталитической композицией, добавляют промоторы регенерации, как правило соединения,содержащие металл, такой как платина, палладий и т.п. Кроме того, в другом варианте в регенератор,содержащий регенерационную среду из кислорода и воды, так, как изложено в патенте US6245703,который в полном объеме включен в настоящее описание в качестве ссылки, добавляют свежей каталитической композиции на основе молекулярного сита. В одном из вариантов часть каталитической композиции на основе закоксованного молекулярного сита из регенератора возвращают непосредственно или косвенным путем в один или несколько вертикальных трубных реакторов с предварительным контактированием с исходным материалом или контактированием со свежей каталитической композицией на основе молекулярного сита, или контактированием с регенерированной каталитической композицией на основе молекулярного сита или охлажденной регенерированной каталитической композицией на основе молекулярного сита, описанной ниже.-9 010358 Газообразный поток, отходящий из реактора КвО, удаляют из разделительной системы и пропускают через рекуперационную систему. Существует много хорошо известных рекуперационных систем,методов и последовательностей, которые могут быть использованы при выделении олефина(ов) из газообразного отходящего потока и очистке олефина(ов). Рекуперационные системы обычно включают один или несколько, или сочетание разнообразных разделительных, ректификационных и/или дистилляционных башен, колонн, разделяющих устройств или агрегатов, для реакционных систем, таких как для процессов получения этилбензола (US5476978) и процессов получения других производных, таких как альдегиды, кетоны и сложные эфиры (US5675041), и другого связанного с этим оборудования, например различных конденсаторов, теплообменников, холодильных систем или охлаждающих агрегатов,компрессоров, барабанных сепараторов или резервуаров, насосов и т.п. Неограничивающие примеры этих башен, колонн, разделительных устройств или агрегатов, применяемых самостоятельно или в сочетании, включают один или несколько из таких устройств, как деметанизатор, предпочтительно высокотемпературный деметанизатор, деэтанизатор, депропанизатор, предпочтительно мокрый депропанизатор, промывную башню, часто называемую башней для промывки едкой щелочью, и башню резкого охлаждения, абсорберы, адсорберы, мембраны, устройство для выделения этилена (Cr), устройство для выделения пропилена (C3), устройство для выделения бутена (C4) и т.п. Различные рекуперационные системы, которые могут быть использованы для выделения по преимуществу олефина(ов), предпочтительно основных или легких олефинов, таких как этилен, пропилен и бутен, описаны в патентах US5960643, 5019143, 5452581, 5082481, 5672197, 6069288, 5904880,5927063, 6121504, 6121503 и 6293998, которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. Перед выделением олефиновых продуктов продукты взаимодействия, которые отводят из реактора КвО, в целесообразном варианте могут быть охлаждены и выделены из воды как побочного продукта превращения в колонне резкого охлаждения. В колонне резкого охлаждения большую часть воды конденсируют и удаляют из основания колонны резкого охлаждения, тогда как легкие углеводороды и легкие кислородсодержащие вещества удаляют из верхней части колонны резкого охлаждения в виде потока головной фракции. Вода, удаленная из колонны резкого охлаждения, включает некоторые растворенные легкие углеводороды и тяжелые побочные продукты, включающие тяжелые кислородсодержащие вещества, например спирты и кетоны, точка кипения которых в нормальных условиях выше или равна точке кипения воды и которые могут быть удалены отпаркой воды из тяжелых побочных продуктов с легкими газами, такими как водяной пар и азот. При работе обычных систем резкого охлаждения, используемых при выделении олефинов, значительную долю воды, отводимой из основания колонны резкого охлаждения, охлаждают, как правило,косвенным теплообменом, холодную воду подают в верхнюю часть колонны резкого охлаждения в процессе, называемом "процессом в зоне всасывания." Внутри колонны резкого охлаждения, как правило,находятся такие устройства, как "юбочные" тарелки, которые упрощают контактирование горячего поднимающегося пара с холодной падающей водой с конденсацией воды и образованием богатого олефинами парообразного потока в виде получаемой верхней фракции и потока жидкости, богатой водой, в виде получаемой нижней фракции. Поток жидкости, богатой водой, обычно включает различные другие материалы, как правило, непрореагировавший кислородсодержащий исходный материал, например метанол, и другие кислородсодержащие вещества, образующиеся в качестве побочных продуктов реакции превращения кислородсодержащего вещества в олефины, например, хотя ими их список не ограничен, этанол, этаналь, пропаналь,ацетон, бутанон, диметиловый эфир, метилэтиловый эфир, уксусная кислота и пропионовая кислота. Доли этих кислородсодержащих веществ в потоке жидкости, богатой водой, можно варьировать широко в зависимости от природы реактора превращения кислородсодержащего вещества в олефины, включая,среди прочих факторов, исходный материал, катализатор, ССПС, температуру и давление. Далее, доли этих кислородсодержащих веществ в потоке жидкости, богатой водой, можно варьировать широко в зависимости, помимо прочего, от параметров процессов в колонне резкого охлаждения, таких как давление, температура, скорость в зоне всасывания, высоты колонны и особенностей ее внутрикорпусных устройств. Независимо от его точного состава поток жидкости, богатой водой, обычно необходимо подвергать дополнительной обработке с получением компонентов в соответствующем состоянии для применения или дополнительной обработки, например для получения водного потока с достаточно низким содержанием органических веществ для типичной обработки сточных вод или получения потока кислородсодержащих веществ с достаточно низким содержанием воды для применения в качестве топлива или для добавления в некоторой точке в процесс или аппарат превращения кислородсодержащего вещества в олефины. Эта обработка, как правило, включает фракционирующую колонну для воды/кислородсодержащего вещества, в которой поток жидкости, богатой водой, разделяют на богатый кислородсодержащими веществами продукт в виде верхней фракции (как правило, включающий больше примерно 20 мас.% кислородсодержащих веществ, тогда как остальное в значительной степени приходится на воду) и богатый водой продукт в виде жидкой нижней фракции (как правило, содержащий- 10010358 больше примерно 90 мас.% воды, скажем, больше примерно 95 мас.% воды, в частности больше примерно 99 мас.% воды). По настоящему изобретению по меньшей мере один богатый кислородсодержащим веществом поток, включающий по меньшей мере примерно 20 мас.% кислородсодержащего вещества, вводят в секцию фракционирующей колонны для воды/кислородсодержащего вещества на уровне выше питательной тарелки, на котором поток жидкости, богатой водой, вводят во фракционирующую колонну для воды/кислородсодержащего вещества. Добавление богатых кислородсодержащими веществами потоков в секцию на уровне выше питательной тарелки фракционирующей колонны уменьшает нагрузку на конденсатор фракционирующей колонны для воды/кислородсодержащего вещества, одновременно уменьшая количество некоторых тяжелых загрязняющих примесей, таких как ионы металлов, частицы металлов или отложения, такие как чешуйки ржавчины, или катализаторная мелочь в рецикловом потоке кислородсодержащего вещества, и испаряя кислородсодержащее вещество с получением в качестве продукта богатой кислородсодержащими веществами верхней фракции. Введение богатого кислородсодержащими веществами потока жидкости на уровне выше питательной тарелки может включать введение потока в сборник орошающей фракции, расположенный в верхней части фракционирующей колонны, или на тарелку внутри фракционирующей колонны, расположенную на уровне выше питательной тарелки. В этом последнем варианте обеспечивается удаление тяжелых загрязняющих примесей выпариванием потока жидкости в некоторой точке в колонне и вытеснением тяжелых загрязняющих примесей в низ колонны, в жидкость с получением таким образом потока верхней фракции с пониженным содержанием тяжелых загрязняющих примесей. В различных вариантах выполнения настоящего изобретения богатый кислородсодержащими веществами поток жидкости вводят на тарелку фракционирующей колонны для кислородсодержащего вещества/воды, которая, как правило, содержит не больше 30 тарелок или не больше 20 тарелок, скажем, не больше 10 тарелок, например не больше 5 тарелок или даже не больше 2 тарелок ниже конденсатора,причем этот конденсатор рассматривают как первую тарелку в верхней части колонны, а ребойлер в основании колонны считают последней или N-й тарелкой. Обычно чем ближе богатый кислородсодержащим веществом поток жидкости вводят к конденсатору/сборнику орошающей фракции, тем больше экономят энергии, принимая во внимание состав богатого кислородсодержащим веществом потока жидкости, который включает столько же или больше кислородсодержащего вещества, например метанола, чем получаемая целевая верхняя фракция. В противоположность этому потоки богатой метанолом жидкости,обладающие более низкими концентрациями метанола, как правило, обеспечивают более высокую экономию энергии, поскольку их вводят дальше от конденсатора/сборника орошающей фракции. В одном варианте фракционирующая колонна включает фиксированное число реальных тарелок,как правило, на пути от конденсатора в верхней части в качестве первой ступени до ребойлера в основании в качестве последней ступени. Питательная тарелка, как правило, расположена примерно в середине реальных тарелок. Богатый кислородсодержащим веществом поток жидкости, включающий по меньшей мере примерно 20 мас.% кислородсодержащего вещества, как правило, вводят на уровне или выше реальной тарелки, соответствующей примерно 60%, как правило примерно 80%, скажем, примерно 90%, в частности примерно 96% положению, где первая тарелка соответствует примерно 100%, а последняя тарелка соответствует примерно 0% положению реальной тарелки. Число реальных тарелок, как правило,находится в интервале примерно от 20 до примерно 100, или примерно от 30 до примерно 80, или примерно от 40 до примерно 60, скажем, равно примерно 50. Используемые в настоящем описании понятия"реальные ступени" и реальные "тарелки" используют как взаимозаменяемые для обозначения устройств для физического контакта, таких как колпачковые тарелки и ситчатые тарелки, хорошо известные специалистам в данной области техники, применяемые внутри корпуса фракционирующей колонны для эффекта фракционной дистилляции. По-другому между первой и последней реальными тарелками фракционирующая колонна может,вместо или в дополнение к реальным тарелкам, включать приемлемую насадку, которая известна в данной области техники. Такая насадка включает приемлемый материал, который упрощает тесный контакт газа/жидкости. Контактный материал газа/жидкости может включать, хотя ими их список не ограничен,неупорядоченную насадку и упорядоченную насадку. Их примеры включают сетки, упорядоченные насадки, такие как Metal Max Pak, Mellapak, Flexipac, Gempak, Goodloe, Sulzer и неупорядоченную или насыпную насадку, такую как седловидные насадки Берля, седловидные насадки Intalox, кольца Рашига, кольца Pall и кольца Nutter. Приемлемое оборудование для контактирования газа/жидкости этих и других типов подробно описано в работе Kister, H.Z. Distillation Design, McGraw-Hill,N.Y. (1992), главы 6 и 8, содержание которых включено в настоящее описание в качестве ссылки. Как правило, такие материалы укладывают в виде слоя высотой в интервале примерно от 2 до примерно 40 фут (примерно от 0,6 до примерно 12 м), скажем, примерно от 4 до примерно 20 фут (примерно от 1,2 до примерно 6 м). Эффективность материала насадки связана с тарелками, которые он заменяет или дополняет с точки зрения эквивалента высоты на теоретическую тарелку (ЭВТТ), т.е. меры эффективности массопереноса. В насадочной дистилляционной колонне это представляет собой высоту насадки, которая- 11010358 обеспечивает разделение, эквивалентное разделению, обеспечиваемому теоретической тарелкой. ЭВТТ является функцией типа и размера насадки и физических свойств, относительных летучестей,распределений и скоростей истечения жидкости и пара. Эффективность лучше всего может быть оценена с помощью заводских колонн, применяемых с той же целью, на моделях, масштабированных, исходя из таких колонн, программных моделях, построенных на основе данных работы таких колонн или результатах измерений на лабораторных моделях. Конкретные тип и размер насадки могут быть классифицированы по типичному ЭВТТ. Как общее правило, для неупорядоченных насадок можно предположить, что 18 дюйм (45,72 см) ЭВТТ приходятся на 1 дюйм (2,54 см) насадок, 26 дюйм (66,04 см) приходятся на 1,5 дюйм (3,81 см) насадок и 36 дюйм(91,44 см) приходятся на 2 дюйм (5,08 см) насадок. Для упорядоченных насадок типичные значения ЭВТТ составляют 9 дюйм (22,86 см) на 0,25-дюймовую (0,635 см) ступень, 18 дюйм (45,72 см) на 0,5-дюймовую (1,27 см) ступень и 33 дюйм (83,82 см) на однодюймовую ступень. Дополнительное руководство можно обнаружить в работе Chemical Engineering, April, 1989, "Distillation Column Troubleshooting: Часть 2: Packed Columns" by Mark E. Harisson of Tennessee Eastman Co., and John J. France of Glitsch,Inc. Богатый кислородсодержащим веществом поток жидкости, включающий по меньшей мере примерно 20 мас.% кислородсодержащего вещества, может быть получен из любого приемлемого источника,включая рекуперационный агрегат самого процесса КвО и источник за пределами процесса, например из тех же источников кислородсодержащих исходных материалов, которые превращают в процессе КвО. В одном варианте при выполнении изобретения используют поток богатой метанолом жидкости,который отводят из получаемой нижней фракция адсорбционной колонны для метанола. Метанольная абсорбционная колонна, как правило, представляет собой колонну, верхняя часть которой принимает метанолсодержащий исходный материал, а нижняя часть которой принимает сжатые содержащие олефины верхние фракции, включающие остаточные кислородсодержащие вещества. Остаточные кислородсодержащие вещества и вода, находящиеся в сжатых содержащих олефины верхних фракциях, абсорбируют метанолсодержащим исходным материалом, который удаляют в виде нижней фракции из метанольного абсорбера. В подходящем варианте жидкий метанольный исходный материал может быть введен в способ по настоящему изобретению добавлением в метанольную абсорбционную колонну. Жидкий метанольный исходный материал, как правило, включает по меньшей мере примерно 95 мас.% метанола,скажем, по меньшей мере примерно 99 мас.% метанола. В качестве метанольного абсорбера приемлем любой обычный аппарат для контактирования, например насадочная колонна или тарельчатая колонна. Извлечение метанола из насыщенного растворителя, например из воды, может быть достигнуто по любому из обычных методов, в частности путем (1) однократного равновесного испарения жидкости под пониженным давлением, (2) разогрева жидкости до температурного уровня, при котором метанол полностью десорбируется, или (3) сочетания этих двух методов. В другом варианте используют богатый метанолом поток, который отводят из получаемой нижней фракции жидкостно-жидкостного абсорбера. Жидкостно-жидкостные абсорберы, как правило, используют для обработки двух несмешивающихся жидкостей, одна из которых характеризуется более высокой удельной массой, например промывная вода, вводимая в верхнюю часть колонны, а жидкость, которая характеризуется более низкой удельной массой, например олефины и кислородсодержащие вещества,находящиеся в нижней фракции, отбираемой из фракционирующей колонны, вводят в более низкую часть колонны. Эти жидкости смешиваются между собой благодаря гравитационным эффектам и абсорбируют друг у друга их соответствующие смешивающиеся компоненты, осуществляя экстракцию. Из включающего олефины потока вода поглощает кислородсодержащее вещество. Далее включающий олефины поток, из которого экстрагируют воду, направляют в виде верхней фракции, скажем, в колонну для легких компонентов, применяемую для отделения друг от друга более легких углеводородов. Жидкостно-жидкостной абсорбер, как правило, применяют для обработки нижней фракции из фракционирующей колонны первого погона, в которой обрабатывают богатую олефинами верхнюю фракцию, получаемую из метанольной абсорбционной колонны. Во фракционирующей колонне первого погона получают:I) богатый олефинами поток верхней фракции, который может быть в дальнейшем обработан в рекуперационном агрегате для олефинов, иII) поток богатой метанолом нижней фракции, который направляют в жидкостно-жидкостной абсорбер. Тем не менее, в другом варианте получают поток богатой метанолом жидкости, который отводят из установки, служащей в целях испарения исходного метанола для введения в реактор, например жидкость, сбрасываемую из испарительного барабана для выпаривания метанольного исходного материала. И, тем не менее, в другом варианте получают поток богатой метанолом жидкости, которая представляет собой главным образом метанольный исходный материал для реакторной/выпаривающей системы процесса КвО. Такой исходный материал может быть отобран непосредственно из хранилища или установки для получения метанола.- 12010358 Более чем в одну точку на уровне выше питательной тарелки фракционирующей колонны можно направлять больше одного богатого кислородсодержащими веществами потока жидкости. По другому варианту при необходимости данный богатый кислородсодержащими веществами поток жидкости может быть распределен и направлен в более чем одну точку на уровне выше питательной тарелки фракционирующей колонны. Богатый кислородсодержащими веществами продукт в виде верхней фракции может быть отобран из фракционирующей колонны для воды/кислородсодержащего вещества в качестве традиционного жидкого продукта из сборника орошающей фракции или в качестве жидкости, отводимой с любой тарелки на уровне выше питательной тарелки, предпочтительно с тарелки выше самой высшей точки, в которую добавляют богатый кислородсодержащими веществами поток жидкости. По другому варианту богатый кислородсодержащими веществами продукт в качестве верхней фракции может быть отобран в виде пара из сборника орошающей фракции, в ходе проведения того, что известно как частичный процесс в конденсаторе, или в виде пара, отводимого с любой тарелки на уровне выше питательной тарелки, предпочтительно с тарелки выше самой высшей точки, в которую добавляют богатый кислородсодержащими веществами поток жидкости. Далее, как парообразная, так и жидкая получаемая богатая кислородсодержащими веществами верхняя фракция может быть отобрана из сборника орошающей фракции в ходе проведения того, что известно как смешанный процесс в конденсаторе, или как парообразный, так и жидкий богатый кислородсодержащим веществом продукт в виде верхней фракции может быть отобран как отводимый с любой тарелки или тарелок на уровне выше питательной тарелки, предпочтительно с тарелки или тарелок выше самой высшей точки, в которой добавляют богатый кислородсодержащими веществами поток жидкости. Разумеется, из фракционирующей колонны можно отбирать больше одного парообразного или больше одного жидкого богатого кислородсодержащими веществами продукта в виде верхней фракции, или больше одного каждого из них. Как правило, по меньшей мере примерно 10 мас.% или по меньшей мере примерно 15 мас.%, или по меньшей мере примерно 20 мас.% получаемой богатой кислородсодержащими веществами верхней фракции из фракционирующей колонны для кислородсодержащих веществ/воды включают кислородсодержащие вещества, отличные от метанола. Богатый кислородсодержащими веществами продукт в виде верхней фракции фракционирующей колонны для кислородсодержащих веществ/воды (метанола/воды) можно использовать для различных целей, включая применение в качестве топлива, в качестве исходного материала для реактора КвО совместно с основным кислородсодержащим исходным материалом. Если богатый кислородсодержащими веществами продукт в виде верхней фракции отбирают в виде пара в частичном процессе в конденсаторе, то при этом получают выпаренный исходный материал из метанола/кислородсодержащих веществ для реактора с фактическим отсутствием добавления тепла в дополнение к тому, которое уже потребовалось в ребойлере фракционирующей колонны для метанола/воды, без добавочной тепловой нагрузки в основной секции выпаривания исходного материала. В одном варианте конденсатор фракционирующей колонны объединен с испарителем основного кислородсодержащего исходного материала, например, через один или несколько теплообменников. В другом варианте перед использованием катализатора КвО для превращения кислородсодержащего вещества в олефины в контакт с этим катализатором для повышения содержания в нем углерода из фракционирующей колонны в виде верхней фракции вводят богатый кислородсодержащими веществами продукт. Такая предварительная обработка для повышения содержания углерода известна как "предзакоксовывание", которое дополнительно описано в заявках US серийные номера 10/712668, 10/712952 и 10/712953, которые все были поданы 12 ноября 2003 г. и включены в настоящее описание в качестве ссылок. Когда богатый кислородсодержащими веществами продукт используют для контактирования с катализатором во время предзакоксовывания, то по меньшей мере примерно 50 мас.% получаемой богатой кислородсодержащими веществами верхней фракции как правило включают кислородсодержащие вещества, отличные от метанола. Если обратиться к чертежу, то варианты способа и аппарата по настоящему изобретению представлены на схематической технологической карте процесса. По существу, жидкий кислородсодержащий исходный материал по линии 10 с помощью насоса 20 отводят в испаритель 30, в котором получают жидкое кислородсодержащее вещество, отводимое по линии 35, а парообразный кислородсодержащий исходный материал направляют в реакционную зону 40, которая принимает катализатор из зоны 50, которая забирает катализатор по линии 60 и необязательно принимает кислородсодержащее вещество из линии 70 для обработки катализатора предзакоксовыванием с целью повышения содержания в нем углерода. В реакционной зоне 40 получают горячий поток парообразного продукта 45, включающего олефины, другие углеводороды, воду, непрореагировавшее кислородсодержащее вещество и кислородсодержащие вещества как побочные продукты, который направляют в конденсатор, а именно, колонны 80 резкого охлаждения, в которой горячий парообразный продукт конденсируют введением в контакт с водой,подаваемой в колонну резкого охлаждения по линиям 90 и 100, причем тепло от воды отводят посредством теплообменников 110 и 120. Из колонны 80 резкого охлаждения в виде нижней фракции получают- 13010358 поток (125) жидкости, богатый водой и непрореагировавшим кислородсодержащим веществом, часть которого возвращают в колонну 80 насосом 130 по линии 140, а другую часть которого направляют по линии 135 на питательную тарелку 160 фракционирующей колонны 150. Фракционирующая колонна 150, которая может работать под манометрическим давлением в конденсаторе в интервале примерно от 7 до примерно 1723 кПа (примерно от 1 до примерно 250 фунт/кв.дюйм), или примерно от 69 до примерно 1033 кПа (примерно от 10 до примерно 150 фунт/кв.дюйм), или примерно от 345 до примерно 689 кПа (примерно от 50 до примерно 100 фунт/кв.дюйм), скажем, равным примерно 517 кПа (примерно 75 фунт/кв.дюйм), заключает в себе 50 реальных тарелок, включая конденсатор 180, связанный со сборником 170 орошающей фракции линией 165, в качестве ступени 1 (который принимает верхнюю фракцию из фракционирующей колонны),и ребойлер 190 в качестве ступени 50, с которой по линии 192 получают очищенный водный поток. Ребойлер 190 может быть размещен в обход посредством линии 191. Питательная тарелка 160 размещена примерно на ступени 25. Если реальные тарелки колонны заменяют насадкой, тогда исходный материал вводят во фракционирующую колонну 150, а именно, пропорционально тому же месту вдоль насадочной колонны, т.е. примерно на полпути. Другие впускные и выпускные приспособления у насадочной колонны размещают, аналогичным образом относительно соответствующих реальных тарелок, которые в ней замещены. Жидкость из сборника 170 орошающей фракции можно направлять назад в верхнюю часть фракционирующей колонны по линии 200 через впускное приспособление 205 в качестве флегмы и/или удалять из процесса по линии 210 в качестве жидкого богатого кислородсодержащими веществами продукта в виде верхней фракции. По другому варианту парообразный богатый кислородсодержащими веществами продукт в виде верхней фракции может быть отобран из сборника 170 орошающей фракции по линии 220 вместо или в дополнение к жидкому богатому кислородсодержащими веществами продукту в виде верхней фракции по линии 210. Высококонцентрированный метанол и кислородсодержащие вещества в богатой кислородсодержащими веществами получаемой верхней фракции в виде либо жидкости по линии 210, либо пара по линии 220, либо и в том, и другом виде могут быть удалены по линии 230 из процесса и/или возвращены по линии 240 в процесс как кислородсодержащий исходный материал по линии 250, и/или по линии 70 для введения в контакт с катализатором перед превращениями кислородсодержащего вещества в олефины для предзакоксовывания катализатора. С целью уменьшить нагрузку на конденсатор фракционирующей колонны 150 богатый кислородсодержащим веществом поток жидкости, включающий по меньшей мере примерно 20 мас.% кислородсодержащего вещества, по линиям 260 и 270 через впускное приспособление 275 вводят в колонну 150 в точке на уровне выше питательной тарелки 160. В одном варианте богатый кислородсодержащими веществами поток жидкости можно по линии 280 добавлять в сборник орошающей фракции 170, на реальную тарелку 1. Внутри процесса находятся, как об этом сказано ниже, различные источники для богатого кислородсодержащими веществами потока жидкости. В виде верхней фракции из колонны 80 резкого охлаждения отбирают богатый олефинами парообразный поток и по линии 85 направляют его в рекуперационный агрегат 255. Агрегат 255 содержит барабан 290 с вакуум-присосом, из которого по линии 405 в виде нижней фракции получают богатый кислородсодержащими веществами поток жидкости, который посредством насоса 300 и линии 260 в дальнейшем направляют во фракционирующую колонну 150. Парообразную верхнюю фракцию из барабана 290 с вакуум-присосом посредством компрессора 310 и теплообменника 320 направляют в барабан 330 с вакуум-присосом, жидкую нижнюю фракцию которого направляют в барабан 290 с вакуум-присосом по линии 315, тогда как его верхнюю фракцию посредством компрессора 340 и теплообменника 350 направляют в разгрузочный барабан 360, жидкую нижнюю фракцию которого направляют в барабан 330 с вакуум-присосом по линии 345, тогда как верхнюю фракцию разгрузочного барабана по линии 365 направляют в нижнюю часть метанольного абсорбера 370. В верхнюю часть метанольного абсорбера 370 по линии 380 вводят жидкое метанольное сырье для экстракции кислородсодержащих веществ из включающей олефины верхней фракции, получаемой по линии 365 нижней частью метанольного абсорбера. Нижняя фракция метанольного абсорбера представляет собой богатый кислородсодержащими веществами поток жидкости, включающий больше 20 мас.% кислородсодержащих веществ, который по линиям 390 и 400 направляется (с использованием при необходимости насоса) в барабан 290 с вакуум-присосом, а оттуда вводится по линии 260 во фракционирующую колонну 150 выше питательной тарелки. Или вышеуказанный поток по линии 410 непосредственно через линию 260 можно направить во фракционирующую колонну 150 выше питательной тарелки. Общие источники линии 260 создают богатый кислородсодержащим веществом поток жидкости, включающий по меньшей мере примерно 20 мас.% кислородсодержащего вещества, хотя необязательно, чтобы индивидуально этому требованию удовлетворяли все соответствующие источники. Верхнюю фракцию из метанольного абсорбера 370 по линии 415 направляют в компрессор 420 и теплообменник 430, в середину фракционирующей колонны 440 для первого погона с целью получения посредством сборника 460 орошающей фракции и конденсатора 450, связанных между собой линией 455, богатого олефинами потока 465 первого погона колонны для верхней фракции. Богатый олефинами- 14010358 поток 465 колонны первого погона для верхней фракции может быть дополнительно обработан для получения высокочистых олефинов, таких как этилен сорта для полимеров и пропилен сорта для полимеров, осуществлением методов, хорошо известных специалистам в данной области техники, включая, хотя ими их список не ограничен, промывку каустической содой для удаления кислых газов, сушку посредством адсорбции молекулярными ситами, удаление ацетиленов и диенов посредством селективной гидрогенизации и дополнительные перекачивание, сжатие и разделение на фракции. Нижнюю фракцию фракционирующей колонны 440 первого погона направляют из ребойлера 560 по линии 580. Ребойлер 560 может быть размещен посредством линии 445 в обход. Нижнюю фракцию колонны для первого погона по линии 580 направляют в теплообменник 600 и в дальнейшем в нижнюю часть жидкостно-жидкостного абсорбера 610, в верхнюю часть которого по линии 620 подают промывную воду. В жидкостно-жидкостном абсорбере 610 получают промытый жидкостью олефин, направляемый по линии 640 в виде верхней фракции на дополнительную обработку/склад, и богатый кислородсодержащими веществами поток жидкости, направляемый по линии 630 в виде нижней фракции. Во фракционирующую колонну 150 по линии 260 направляют также нижнюю фракцию, находящуюся в линии 630, как это обсуждалось выше. Промытый жидкостью поток олефинов по линии 640 может быть дополнительно обработан для получения высокочистых олефинов, таких как бутилены и бутен-1 в качестве сомономера, осуществлением методов, хорошо известных специалистам в данной области техники,включая, хотя ими их список не ограничен, промывку каустической содой для удаления кислых газов,сушку посредством адсорбции молекулярными ситами, удаление ацетиленов и диенов посредством селективной гидрогенизации, удаление изобутилена посредством этерификации метанолом и дополнительные перекачивание, сжатие и разделение на фракции. В приведенной ниже таблице указаны условия и составы различных потоков и оборудование для проведения процесса, как это представлено на чертеже, причем состав потоков для описанного в дальнейшем примера выражен в массовых процентах. В этом примере предполагается, что скорости потоков 35, 405 и 630 равны нулю. Поток 135 жидкости, богатой водой, из колонны 80 резкого охлаждения подают во фракционирующую колонну 160 для метанола/воды, на тарелку 25 из общего числа 50 тарелок. Из сборника 170 орошающей фракции, таким образом, совместно с конденсатором 180, служащего в качестве тарелки в виде верхней фракции, отбирают парообразный богатый кислородсодержащими веществами продукт и в виде верхней фракции не отводят никакой получаемой богатой кислородсодержащими веществами жидкости. Нижняя фракция 390 из метанольного абсорбера 610 создает богатый кислородсодержащими веществами поток жидкости, который по линиям 410 и 260 (и посредством насоса 300) направляют во фракционирующую колонну 150, на тарелку 8. Нагрузка на ребойлер фракционирующей колонны с богатым кислородсодержащими веществами потоком жидкости, направляемым на тарелку 8 (на уровне выше питательной тарелки 25), составляет 72,58 Гкал/ч (288 МБрит.тепл.ед./ч), а нагрузка на конденсатор составляет 27,22 Гкал/ч (108 МБрит.тепл.ед./ч), что демонстрирует улучшение относительно достигаемой при сравнительной компоновке. Сравнительная компоновка отличается тем, что нагрузка на ребойлер составляет 74,34 Гкал/ч (295 МБрит.тепл.ед./ч) и нагрузка на конденсатор равна 29,48 Гкал/ч(117 МБрит.тепл.ед./ч). В представленной ниже таблице приведены условия и составы различных потоков при осуществлении способа по изобретению. Хотя настоящее изобретение описано и проиллюстрировано со ссылкой на конкретные варианты его выполнения, для обычных специалистов в данной области техники вполне очевидно, что сама сущность изобретения приводит к вариантам, которые нет необходимости иллюстрировать в настоящем описании. По этой причине с целью определить фактический объем настоящего изобретения следует обращаться только к прилагаемой формуле изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ превращения кислородсодержащего вещества в олефины, который включает контактирование исходного материала (10), содержащего кислородсодержащее вещество, с включающим молекулярное сито катализатором в реакционной зоне (40), в условиях, эффективных для образования парообразного продукта (45), содержащего упомянутые олефины, воду и непрореагировавшее кислородсодержащее вещество; конденсацию (80) упомянутого парообразного продукта (45) с получением потока (125) жидкости,богатого упомянутой водой и непрореагировавшим кислородсодержащим веществом и богатого олефинами парообразного потока (85); введение по меньшей мере части (135) упомянутого потока (125) жидкости на питательную тарелку(160) во фракционирующую колонну (150) с образованием богатого кислородсодержащим веществом продукта, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества в виде верхней фракции (165) и богатый водой жидкий продукт в виде нижней фракции (192); подачу богатого кислородсодержащим веществом потока (200) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который выделен из упомянутой верхней фракции(165) в упомянутую фракционирующую колонну (150) выше упомянутой питательной тарелки (160), и пропускание упомянутого богатого олефинами парообразного потока (85) через рекуперационный агрегат (255) для выделения упомянутых олефинов с получением богатого кислородсодержащим веществом дополнительного потока жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества. 2. Способ по п.1, в котором упомянутое кислородсодержащее вещество выбирают из группы, включающей метанол и этанол. 3. Способ по п.1, в котором упомянутое кислородсодержащее вещество включает метанол. 4. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором богатый кислородсодержащим веществом поток (200) жидкости, включающий по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который выделен из верхней фракции (165), образовавшейся во фракционной колонне (150), вводят в эту ко- 16010358 лонну выше упомянутой питательной тарелки (160) больше чем на одном уровне. 5. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере два богатых кислородсодержащим веществом потока (200 и 270) жидкости, включающих по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, первый (200) из которых выделен из верхней фракции (165), образовавшейся во фракционирующей колонне (150), а второй дополнительный поток (270) получен в рекуперационном агрегате (255), вводят в эту колонну выше упомянутой питательной тарелки (160). 6. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере часть (35) упомянутого богатого кислородсодержащим веществом потока (270) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который вводят во фракционирующую колонну (150) выше питательной тарелки (160), представляет собой упомянутый исходный материал (10). 7. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере часть упомянутого богатого кислородсодержащим веществом потока (270) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который вводят во фракционирующую колонну (150) выше питательной тарелки (160), представляет собой нижнюю фракцию (390) продукта, образованного в метанольном абсорбере (370) рекуперационного агрегата (255). 8. Способ по п.7, в котором в метанольный абсорбер (370) вводят жидкое метанольное сырье (380). 9. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере часть упомянутого богатого кислородсодержащим веществом потока (270) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который вводят во фракционирующую колонну (150) выше питательной тарелки (160), представляет собой нижнюю фракцию (630) продукта, образованного в жидкостножидкостном абсорбере (610) рекуперационного агрегата (255). 10. Способ по п.9, в котором богатую олефинами верхнюю фракцию (415) из метанольного абсорбера (370) обрабатывают во фракционирующей колонне для первого погона, рекуперационного агрегата(255) с получением богатого олефинами потока (455) верхней фракции и богатого метанолом потока(580) нижней фракции, при этом поток (580) нижней фракции направляют в жидкостно-жидкостной абсорбер (610). 11. Способ по п.9 или 10, в котором в жидкостно-жидкостной абсорбер (610) добавляют промывную воду (620). 12. Способ по одному из предыдущих пунктов, который включает обработку упомянутого богатого олефинами парообразного потока (85), полученного в процессе конденсации (80) парообразного продукта (45), по меньшей мере в одном барабане (290) с вакуум-присосом для удаления образовавшейся в нем жидкости в качестве нижней фракции, богатой кислородсодержащим веществом, и направление потока(405) этой фракции во фракционирующую колонну (150) выше упомянутой питательной тарелки (160). 13. Способ по п.12, в котором богатый олефинами парообразный поток (85) сжимают (310, 340) перед обработкой в каждом следующем барабане (330, 360) с вакуум-присосом, а образовавшийся в нем в качестве нижней фракции поток (315, 345) жидкости направляют в предыдущий барабан (290, 330). 14. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором богатый кислородсодержащим веществом поток (200) жидкости, включающий по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который выделен из верхней фракции (165), образовавшейся во фракционной колонне (150), подают в эту колонну (150) выше питательной тарелки (160) в качестве флегмы. 15. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором богатый кислородсодержащим веществом поток жидкости, включающий по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который представляет собой верхнюю фракцию (165), образовавшуюся во фракционирующей колонне (150), перед подачей в эту колонну направляют на обработку в сборник (170) орошающей фракции на уровне выше питательной тарелки. 16. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором исходный материал (10) подают в реакционную зону (40) одновременно с богатым кислородсодержащим веществом продуктом (240), который представляет собой верхнюю фракцию (165) из фракционирующей колонны (150), обработанную в сборнике (170) орошающей фракции. 17. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором поток (125) жидкости, образовавшийся в виде нижней фракции в процессе конденсации (80), который вводят на питательную тарелку (160) фракционирующей колонны (150), содержит по меньшей мере 99 мас.% воды и до 7,34 мас.% кислородсодержащих веществ. 18. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором богатый кислородсодержащим веществом продукт (240), представляющий собой верхнюю фракцию (165) из фракционирующей колонны (150),обработанную в сборнике (170) орошающей фракции, включает не больше 50 мас.%, предпочтительно не больше 25 мас.%, наиболее предпочтительно не больше 10 мас.% воды. 19. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором богатый кислородсодержащими веществами продукт (240), представляющий собой верхнюю фракцию (165) из фракционирующей колонны(150), обработанную в сборнике (170) орошающей фракции, включает по меньшей мере 25 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 50 мас.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 90 мас.% метанола и другие кислородсодержащие вещества.- 17010358 20. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором фракционирующая колонна (150) включает заданное число реальных тарелок, расположенных между конденсатором (180) в своей верхней части в качестве первой тарелки и ребойлером (180) в своем основании в качестве последней тарелки. 21. Способ по п.20, в котором упомянутая питательная тарелка размещена (160) примерно в середине между упомянутыми реальными тарелками. 22. Способ по п.21, в котором богатый кислородсодержащим веществом поток жидкости (270),включающий по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, вводят на уровне или выше уровня реальной тарелки, положение которой соответствует 60%, предпочтительно 80%, наиболее предпочтительно 90% от уровня положения первой тарелки, где положение первой тарелки соответствует 100%, а положение последней тарелки соответствует 0% положению реальной тарелки. 23. Способ по одному из пп.20-22, в котором заданное число реальных тарелок находится в интервале от 20 до 100, предпочтительно от 40 до 60. 24. Аппарат для превращения кислородсодержащего вещества в олефины, который включает реактор (40) для контактирования исходного материала, включающего кислородсодержащее вещество, с катализатором, включающим молекулярное сито, в условиях, эффективных для образования парообразного продукта (45), включающего упомянутые олефины, воду и непрореагировавшие кислородсодержащие вещества; конденсатор (80) для конденсации упомянутого парообразного продукта (45) с получением потока(125) жидкости, богатого упомянутой водой и включающего непрореагировавшее кислородсодержащее вещество, и богатого олефинами парообразного потока; фракционирующую колонну (150), предназначенную для получения богатого кислородсодержащим веществом продукта в виде верхней фракции (165), включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества и богатый водой жидкий продукт в виде нижней фракции (192), при этом упомянутая колонна содержит питательную тарелку (160) для приема по меньшей мере части потока (125) жидкости, полученного в конденсаторе (80), и по меньшей мере одно впускное приспособление (205),предназначенное для введения в эту колонну выше питательной тарелки (160) богатого кислородсодержащим веществом потока (200) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который выделен из верхней фракции (165), и рекуперационный агрегат (255) для выделения олефинов из упомянутого богатого олефинами парообразного потока (85) с получением богатого кислородсодержащим веществом дополнительного потока жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества. 25. Аппарат по п.24, в котором впускные приспособления (205) расположены во фракционирующей колонне (150) над питательной тарелкой (160) больше чем на одном уровне. 26. Аппарат по п.24 или 25, в котором фракционирующая колонна (150) содержит по меньшей мере одно дополнительное впускное приспособление (275), расположенное над питательной тарелкой (160) и предназначенное для введения в эту колонну богатого кислородсодержащим веществом дополнительного потока (270) жидкости, полученного в рекуперационном агрегате (255). 27. Аппарат по одному из пп.24-26, в котором рекуперационный агрегат (255) содержит метанольный абсорбер (370), соединенный через дополнительное впускное приспособление (275) с фракционирующей колонной (150) для введения в нее по меньшей мере части богатого кислородсодержащим веществом потока (270) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества,который представляет собой нижнюю фракцию образованного в этом абсорбере (370) продукта. 28. Аппарат по одному из пп.24-27, в котором рекуперационный агрегат (255) содержит жидкостножидкостной абсорбер (610), соединенный через дополнительное впускное приспособление (275) с фракционирующей колонной (150) для введения в нее по меньшей мере части богатого кислородсодержащим веществом потока (270) жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, который представляет собой нижнюю фракцию образованного в этом абсорбере (610) продукта. 29. Аппарат по одному из пп.24-28, в котором конденсатор представляет собой колонну резкого охлаждения. 30. Аппарат по одному из пп.24-29, в котором фракционирующая колонна (150) включает заданное число реальных тарелок, а впускное приспособление для введения богатого кислородсодержащим веществом потока жидкости, включающего по меньшей мере 20 мас.% кислородсодержащего вещества, находится на уровне или выше уровня реальной тарелки, положение которой соответствует примерно не менее 60% от уровня положения первой тарелки, где положение первой тарелки соответствует 100%, а положение последней тарелки соответствует 0% положению реальной тарелки.
МПК / Метки
Метки: способ, аппарат, олефины, превращения, кислородсодержащего, вещества
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/20-10358-sposob-i-apparat-dlya-prevrashheniya-kislorodsoderzhashhego-veshhestva-v-olefiny.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ и аппарат для превращения кислородсодержащего вещества в олефины</a>
Предыдущий патент: Крышка ёмкости и система для её изготовления
Следующий патент: Способ получения олефинов
Случайный патент: Способ изготовления тепловой ударной трубки и тепловая ударная трубка, изготовленная этим способом