[發明專利]一種氫氣與乙烯的聯產工藝和裝置

有效

• 申請號: 201610192377.0
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN107285985B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 劉罡;王振維;李廣華;盛在行;高聳
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化工程建設有限公司
• 主分類號: C07C11/04
• 分類號: C07C11/04;C07C2/76;C07C7/00;C01B3/26;C01B3/56
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 韋慶文;高爽

1.一種氫氣與乙烯的聯產工藝，其特征在于，該工藝包括：將含甲烷的原料氣進行甲烷脫氫反應，得到含有氫氣、乙烯、重組分烴類和未反應的甲烷的產品氣，再將所述產品氣進行分離，得到氫氣產品和乙烯產品；其中，所述產品氣中氫氣的含量為35體積％以上，所述分離包括以下步驟：

(a)將所述產品氣中的重組分烴類分離，以得到重組分產品和含氫氣、乙烯和甲烷的混合氣一；

(b)將所述混合氣一升壓，再進行第一變壓吸附分離，以得到含甲烷的富乙烯氣和含氫氣、甲烷的混合氣二；

(c)將所述富乙烯氣升壓，再進行冷分離，以得到乙烯產品和甲烷尾氣一；將所述混合氣二進行第二變壓吸附分離，以得到氫氣產品和甲烷尾氣二；

其中，所述含甲烷的原料氣中甲烷的含量為80-100體積％。

2.根據權利要求1所述的工藝，其中，所述重組分烴類含有苯和/或萘；所述甲烷脫氫反應的反應條件包括：溫度為200-1500℃，壓力為常壓至3.0MPaG。

3.根據權利要求1所述的工藝，其中，步驟(b)中，所述升壓使得混合氣一的壓力為1.0-6.0MPaG。

4.根據權利要求3所述的工藝，其中，步驟(b)中，所述升壓使得混合氣一的壓力為1.5-4.5MPaG。

5.根據權利要求1所述的工藝，其中，步驟(c)中，所述升壓使得富乙烯氣的壓力為1.0-4.0MPaG；所述冷分離的操作條件包括：溫度為-140℃至30℃，壓力為1.0-4.0MPaG。

6.根據權利要求1-5中任意一項所述的工藝，其中，所述工藝還包括：將所述甲烷尾氣一進行升壓，再循環用于所述甲烷脫氫反應或作為所述甲烷脫氫反應的燃料使用；和/或

將所述甲烷尾氣二進行升壓，再循環用于所述甲烷脫氫反應或作為所述甲烷脫氫反應的燃料使用。

7.根據權利要求6所述的工藝，其中，升壓使得所述甲烷尾氣一與所述甲烷尾氣二的壓力分別為0.05-0.5MPaG。

8.權利要求1-7中任意一項所述的氫氣與乙烯的聯產工藝使用的裝置，其特征在于，該裝置包括：反應單元(U1)和分離單元，所述反應單元(U1)用于使所述含甲烷的原料氣進行甲烷脫氫反應，得到產品氣，所述分離單元用于將所述產品氣進行分離，得到氫氣產品和乙烯產品；其中，所述分離單元包括按照物料流動方向依次設置的：重組分脫除單元(U2)、混合氣一升壓單元(U3)、第一變壓吸附單元(U4)、富乙烯氣升壓單元(U5)和冷分離單元(U6)，所述第一變壓吸附單元(U4)的下游還設置有第二變壓吸附單元(U7)；所述富乙烯氣升壓單元(U5)與所述第一變壓吸附單元(U4)的底部連接，所述第二變壓吸附單元(U7)與所述第一變壓吸附單元(U4)的頂部連接。

9.根據權利要求8所述的裝置，其中，所述裝置還包括：設置在所述冷分離單元(U6)和/或第二變壓吸附單元(U7)下游的甲烷升壓單元(U8)。