[發明專利]乙烯生產方法和化工聯合體

在審

• 申請號: 201780055773.1
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN109689600A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: G·米基迪斯;G·范羅薩姆;M·?！ち_曼·馬西亞;V·M·沙
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: C07C5/327
• 分類號: C07C5/327;C07C5/48;C07C11/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李勇;袁元

本發明涉及由乙烷生產乙烯的方法，其包含：使包含乙烷的料流在作為蒸汽裂化器裝置的一部分的蒸汽裂化器單元中經受蒸汽裂化條件，產生包含未轉化的乙烷、乙烯和氫氣的料流；將包含未轉化的乙烷、乙烯和氫氣的料流供給至作為所述蒸汽裂化器裝置的一部分的分離單元，并將所述分離單元中的所述料流分離成包含氫氣的料流和包含未轉化的乙烷和乙烯的料流；將包含未轉化的乙烷和乙烯的料流供給至作為所述蒸汽裂化器裝置的一部分的C2分離單元，并將所述C2分離單元中的所述料流分離成包含乙烯的料流和包含未轉化的乙烷的料流；任選地將來自所述C2分離單元的所述包含未轉化的乙烷的料流中的未轉化的乙烷循環至所述蒸汽裂化器單元；使包含乙烷的料流在作為氧化脫氫(ODH)裝置的一部分的ODH單元中經受ODH條件，產生包含未轉化的乙烷、乙烯和水的料流；將包含未轉化的乙烷、乙烯和水的料流供給至作為所述ODH裝置的一部分的水冷凝單元中，并通過在所述水冷凝單元中冷凝從所述料流中除去水，得到包含未轉化的乙烷和乙烯的料流；將來自所述ODH裝置的包含未轉化的乙烷和乙烯的流出物供給至所述蒸汽裂化器裝置；任選地將來自所述C2分離單元的所述包含未轉化的乙烷的料流中的未轉化的乙烷循環至所述ODH單元。此外，本發明涉及適用于進行此類乙烯生產方法的化工聯合體。

技術領域

本發明涉及由乙烷生產乙烯的方法，以及適用于進行此類乙烯生產方法的化工聯合體。

背景技術

通過在熱的作用下將乙烷料流蒸汽裂化成包含乙烯和氫氣的產物料流的由乙烷生產乙烯的方法是已知的。在其中將乙烯進一步轉化為有用的化學中間體的任何后續步驟之前，必須對含乙烯的產物料流進行純化。除乙烯和氫氣之外，蒸汽裂化產物料流還可能含有乙炔和未轉化的乙烷。此外，所述產物料流可含有一些一氧化碳和二氧化碳作為雜質。在氧氣存在下(由一些小的空氣進入蒸汽裂化器單元而產生)和/或在烴的水變換反應中可產生二氧化碳。此外，一氧化碳和二氧化碳可作為進料中的污染物存在。更進一步地，所述產物料流可含有可在乙烷的蒸汽裂化方法中形成的雜質甲烷和C3+烴，這通常是非催化、非選擇性的轉化方法。后一雜質也可能源自乙烷進料流。需要將除了乙烯之外的組分從產物料流中除去，因為它們可能干擾乙烯進一步轉化的任何后續步驟。

通常，通過使料流通過二氧化碳去除單元從蒸汽裂化器產物料流中除去二氧化碳，其中，料流可與堿的水溶液接觸，例如氫氧化鈉(苛性堿溶液洗滌)?？梢酝ㄟ^低溫蒸餾將氫氣和甲烷與其它組分相分離?；蛘?，氫氣和甲烷可與C2烴一起與產物料流中的任何C3+烴相分離，所述C2烴包含乙烯、任何未轉化的乙烷和任何乙炔。然后，需要將C2烴與所得的包含氫氣、甲烷和C2烴的料流相分離。可以通過將乙炔氫化成乙烯來除去乙炔。最后，必須將乙烷與乙烯分離，這也可以通過蒸餾進行。必須從含有乙烯的蒸汽裂化器產物料流中除去所有這些組分是非常麻煩的并且導致相對高的生產乙烯的費用。例如，已知通過在所謂的“C2分離器”塔中的低溫蒸餾將乙烷與乙烯分離。在此類低溫蒸餾中，施加相對高的壓力和相對低的(低溫)溫度以實現乙烷與乙烯的分離。

乙烷蒸汽裂化器裝置的下游部分可包含多個單元，用于執行上述二氧化碳去除、組分分離(例如通過蒸餾)和乙炔氫化的功能，所述下游部分具有一定的容量，所述容量取決于容量最低的單元。通常，可能存在這樣的情況，其中，蒸汽裂化器裝置中的下游部分上游的蒸汽裂化器單元的容量與下游部分的較高容量不匹配。在此類情況下，下游部分的容量未得到充分利用，導致由乙烷生產乙烯的方法在技術上不利、效率低且不太經濟。

當現有的蒸汽裂化器裝置中存在瓶頸，或者當希望擴大蒸汽裂化器裝置的總容量時，通常可能發生乙烷蒸汽裂化器裝置中的下游部分上游的蒸汽裂化器單元(包含一個或多個熔爐)的容量與下游部分的較高容量不匹配的上述情況。這可能涉及蒸汽裂化爐接近壽命結束或處于壽命結束的情況。此外，這可能涉及由于額外的設計余量(蒸餾塔的過度設計或更高容量內部構件的安裝)而需要利用現有蒸汽裂化器裝置的后端分離部分中的潛在備用容量和/或蒸汽裂化爐的性能低于設計值的情況。后者也可能是將現有的液體蒸汽裂化器裝置改造成氣體(乙烷)蒸汽裂化器裝置的結果。更進一步地，這可以應用于其中眾多蒸汽裂化器中的一個或多個已經停止服務/不得不停止服務的情況(例如，用于維護或出于任何其它原因)。