利用從蒸汽裂化向醇脫水過程的傳熱制備烯烴的方法和設備的制作方法
【專利摘要】一種生產(chǎn)乙烯和任選的丙烯的方法，所述方法包括：a)使原料經(jīng)受蒸汽裂化，以產(chǎn)生第一含烯烴流；b)利用來自蒸汽裂化器的熱量加熱含乙醇流；c)使經(jīng)加熱的含乙醇流在200C-500℃，優(yōu)選250C-450℃的溫度下通過脫水催化劑，以產(chǎn)生第二含烯烴流；d)使第一和第二含烯烴流組合，以得到包含乙烯和任選丙烯的初始產(chǎn)物流；并且e)使初始產(chǎn)物流經(jīng)受純化，所述純化至少包括i)水含量減小，ii)氫含量減小，iii)包含4個或更多個碳原子的分子的含量減小，和iv)乙烷含量減小。
【專利說明】利用從蒸汽裂化向醇脫水過程的傳熱制備烯烴的方法和設備
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于制備烯烴的方法和設備。本發(fā)明更尤其涉及用于制備乙烯和/或丙烯的方法和設備。
[0002]乙烯是一種主要的工業(yè)用品。它的主要來源是飽和烴的蒸汽裂化。US2011/0112314描述一種制備乙烯的方法，其中使包含乙烷的進料經(jīng)受裂化，以產(chǎn)生乙烯和氫。至少一些氫與二氧化碳和/或一氧化碳反應，以生成含氧物，然后轉(zhuǎn)化成烯烴。也已知通過乙醇脫水制備乙烯。另外，有通向烯烴的很多其它途徑，如Tao Ren等人的出版物 “Olefins from conventional and heavy feedstocks:....(來自常規(guī)和重原料的烯烴:....)”Energy 31(2006) 425-451頁的圖3所說明。圖3清楚地說明，相對于出自一定范圍烴原料的蒸汽裂化(SC)常規(guī)途徑，乙醇脫水作為通向烯烴的單獨途徑。另外，Ren在
6.2節(jié)描述石腦油裂化的最新進展，并在7.2節(jié)描述通過新出現(xiàn)的催化烯烴技術(shù)的先進烯烴生產(chǎn)，其中既未描述乙醇脫水和蒸汽裂化方法的組合作為整合方案，也未提到這是減少每噸烯烴產(chǎn)量的總能源足跡的潛在方法。
[0003]丙烯是幾乎同樣重要的工業(yè)用品。它通過包括裂化的多種途徑得到。還已知通過其它烯烴的復分解制備丙烯，例如，乙烯和丁烯混合物。
[0004]蒸汽裂化是生產(chǎn)烯烴產(chǎn)物(例如乙烯和丙烯)的主要途徑，其中這些產(chǎn)物以很高純度生產(chǎn)，使得它們適用于聚合成聚合物，例如聚乙烯和聚丙烯。純度需求是范圍廣泛的，實例為 Aethylene Rohrlietungsgesellschaft ( “the ARG company”)所需的純度規(guī)格，其為跨歐洲部分地區(qū)的公共乙烯管道的運營商，供應很多乙烯聚合工廠。
[0005]表A _ ARG乙烯的關鍵規(guī)格 _
【權(quán)利要求】
1.一種生產(chǎn)乙烯和任選的丙烯的方法，所述方法包括: a)使原料經(jīng)受蒸汽裂化，以產(chǎn)生第一含烯烴流； b)利用來自蒸汽裂化器的熱量加熱含乙醇流； c)使所述經(jīng)加熱的含乙醇流在200C-500C，優(yōu)選250C-450C的溫度下通過脫水催化劑，以產(chǎn)生第二含烯烴流； d)使所述第一和第二含烯烴流組合，以得到包含乙烯和任選丙烯的初始產(chǎn)物流；并且 e)使所述初始產(chǎn)物流經(jīng)受純化，所述純化至少包括 i)水含量減小， ii)氫含量減小， iii)包含4個或更多個碳原子的分子的含量減小，和 iv)乙燒含量減小。
2.權(quán)利要求1的方法，其中在組合之前使所述第一含烯烴流和所述第二含烯烴流至少之一另外經(jīng)受水含量減小，優(yōu)選兩者都另外經(jīng)受水含量減小。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其中在步驟e)中，使所述初始產(chǎn)物流的水含量減小到小于IOppm (按STP下的體積計)，和/或使所述初始產(chǎn)物流的乙燒含量減小到小于500ppm(按在STP下的體積計)，和/或使所述初始產(chǎn)物流的氫含量減小到小于IOppm(按在STP下的體積計)，和/或使包含4或更多個碳原子的分子的含量減小到小于10ppm(按在STP下的體積計)。
4.權(quán)利要求3的方法，其中在步驟e)中，使所述初始產(chǎn)物流的水含量減小到小于IOppm(按在STP下的體積計)，并且使所述初始產(chǎn)物流的乙燒含量減小到小于500ppm(按在STP下的體積計)，并且使所述初始產(chǎn)物流的氫含量減小到小于10ppm(按在STP下的體積計)，并且使所述包含4個或更多個碳原子的分子的含量減小到小于10ppm(按在STP下的體積計)。
5.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中在與所述第一含烯烴流組合之前處理所述第二含烯烴流，以減小其醛含量。
6.—種生產(chǎn)乙烯和丙烯的方法，所述方法包括通過前述權(quán)利要求中任一項的方法生產(chǎn)基本由丙烯和乙烯組成的最終產(chǎn)物流，并使所述最終產(chǎn)物流分離成含乙烯流和含丙烯流。
7.前述權(quán)利要求中任一項的方法，其中所述第一和第二烯烴流在壓縮機的壓縮級內(nèi)在0.15MN/m2 至 3.5MN/m2，優(yōu)選 0.15MN/m2 至 1.8MN/m2 的壓力下組合。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述第一和第二烯烴流在多級壓縮機的第I級和最后級或第I級和第5級或第I級和第4級之間組合。
9.權(quán)利要求7或8的方法，其中在所述壓縮機內(nèi)并且在苛堿洗滌步驟之前組合所述第一和第二烯烴流。
10.一種制備乙烯的聚合物或共聚物的方法，所述方法包括以下步驟:通過前述權(quán)利要求中任一項的方法制備乙烯和任選的丙烯，并使其任選在一種或多種其它可聚合單體存在下聚合。
11.用于生產(chǎn)乙烯和任選的丙烯的設備，所述設備包括: i)蒸汽裂化器，所述蒸汽裂化器用于使原料裂化，以產(chǎn)生第一含烯烴流，所述蒸汽裂化器包括用于加熱所述原料和用于加熱蒸汽以產(chǎn)生乙烯和丙烯至少之一的至少一個熱解爐，并且每個爐結(jié)合對流區(qū)段，用于回收離開所述熱解爐的燃燒區(qū)段的煙道氣中的熱量； ii)脫水反應器，所述脫水反應器用于使乙醇脫水，包含產(chǎn)生第二含烯烴流； iii)使所述第一和第二含烯烴流組合以產(chǎn)生初始產(chǎn)物流的裝置；和 V)純化裝置，用于使所述初始產(chǎn)物流純化，以產(chǎn)生包含乙烯和任選的丙烯的最終產(chǎn)物流，所述純化裝置至少包括 1)冷卻器，所述冷卻器用于使所述初始產(chǎn)物流冷卻到低于20C，優(yōu)選低于15C的溫度，以產(chǎn)生可從所述初始液體流分離的液體水； 2)變壓吸收器和/或鈀和/或鉬膜和/或低溫蒸餾塔，用于從所述初始產(chǎn)物流分離至少一些氫； 3)蒸餾塔，用于從所述初始產(chǎn)物流去除包含4個或更多個碳原子的分子的至少一些；和 4)冷卻器，所述冷卻器用于使所述初始產(chǎn)物流冷卻；和蒸餾塔，所述蒸餾塔布置用以得到富乙烯貧乙烷餾分和貧乙烯富乙烷流并且用于使所述富乙烯貧乙烷流與所述貧乙烯富乙烷分離。
12.權(quán)利要求11的設備，所述設備進一步包括在冷卻器I)下游的分子篩干燥器，用于從所述初始產(chǎn)物流除去另外的水。
13.權(quán)利要求11或12的設備，其中所述脫水反應器位于所述蒸汽裂化器熱解爐的對流區(qū)段。
14.權(quán)利要求11至13中任一項的設備，所述設備進一步包括用于在與所述第一含烯烴流組合前減小所述第二含烯烴流的醛含量的裝置。
15.用于生產(chǎn)乙烯和任選的丙烯和/或其它可聚合單體的聚合物或共聚物的設備，所述設備包括權(quán)利要求11至14中任一項的用于制備乙烯和任選的丙烯的設備，和用于使乙烯和任選的丙烯和/或其它可聚合單體聚合的反應器。
【文檔編號】C07C11/02GK103649021SQ201280033833
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月7日
【發(fā)明者】L.卡拉諾尼, B.德卡勒, N.特恩布爾, V.C.威廉斯 申請人:英尼奧斯歐洲股份公司