生产贫氢合成气以用于乙酸合成和二甲醚合成的方法与流程

文档序号:27299239发布日期:2021-11-06 05:18阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种生产乙酸的方法,所述方法包括:(a)通过催化部分氧化(cpo)反应使cpo反应物混合物在cpo反应器中反应以产生贫氢合成气;其中cpo反应物混合物包含烃、氧气和任选的二氧化碳和/或蒸汽;其中烃包含等于或大于约3mol%的c
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烷烃;其中cpo反应器包含cpo催化剂;其中贫氢合成气包含氢气、一氧化碳、二氧化碳和未反应的烃;并且其中贫氢合成气的特征在于氢气与一氧化碳(h2/co)摩尔比为约0.7至约1.3;(b)将贫氢合成气的至少一部分和二甲醚(dme)进料至dme羰基化单元以产生乙酸甲酯和氢富集合成气;其中氢富集合成气包含氢气、一氧化碳、二氧化碳和未反应的烃;并且其中氢富集合成气的特征在于h2/co摩尔比为约1.4至约2.2;和(c)将乙酸甲酯的至少一部分和水进料至乙酸甲酯水解反应区以产生乙酸和甲醇料流。2.如权利要求1所述的方法,其中所述烃包括甲烷、天然气、天然气液体、液化石油气(lpg)、伴生气、井口气、富集气、石蜡、页岩气、页岩液体、流化催化裂化(fcc)尾气、精炼工艺气体,精炼尾气、烟道气、来自燃料气集管的燃料气或其组合。3.如权利要求1

2中任一项所述的方法,其中所述c
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烷烃包括乙烷、丙烷、丁烷或其组合。4.如权利要求1

3中任一项所述的方法,其中所述cpo反应器的特征在于选自由以下组成的组的至少一个cpo操作参数:约100℃至约500℃的cpo反应物混合物温度;约20巴至约80巴的cpo压力;约0.001毫秒(ms)至约5秒(s)的cpo接触时间;约0.5:1至约3:1的cpo反应物混合物中的碳与氧(c/o)摩尔比,其中c/o摩尔比是指反应物混合物中烃中的碳(c)的总摩尔数除以反应物混合物中氧气(o2)的总摩尔数;小于约0.6:1的cpo反应物混合物中的蒸汽与碳(s/c)摩尔比,其中s/c摩尔比是指反应物混合物中水(h2o)的总摩尔数除以反应物混合物中烃中的碳(c)的总摩尔数;等于或大于约0.5:1的cpo反应物混合物中的co2与碳(co2/c)摩尔比,其中co2/c摩尔比是指反应物混合物中co2的总摩尔数除以反应物混合物中烃中的碳(c)的总摩尔数;及其组合。5.如权利要求1

4中任一项所述的方法,其不包括将贫氢合成气的至少一部分引入氢气回收单元以降低贫氢合成气中的氢气量的步骤。6.如权利要求1

5中任一项所述的方法,其中所述cpo反应器的特征在于cpo压力;其中所述dme羰基化单元的特征在于dme羰基化压力;并且其中所述cpo压力与所述dme羰基化压力大致相同。7.如权利要求1

6中任一项所述的方法,其中所述cpo反应器的特征在于cpo压力;其中所述dme羰基化单元的特征在于dme羰基化压力;其中所述贫氢合成气的至少一部分在压缩机中被压缩以产生压缩的合成气;其中所述压缩的合成气的特征在于与所述dme羰基化压力大致相同的压力;并且其中所述压缩的合成气的至少一部分被进料至步骤(b)中的dme羰基化单元。8.如权利要求7所述的方法,其中所述压缩机的尺寸小于(i)采用氢气回收单元来生产贫氢合成气和/或(ii)由包含少于约3mol%c
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烷烃的烃生产贫氢合成气的,其他方面相似的方法中用于压缩贫氢合成气的压缩机的尺寸。9.如权利要求1

8中任一项所述的方法,其进一步包括将氢富集合成气的至少一部分
进料至甲醇合成单元以产生另一甲醇料流和吹扫气料流,其中所述吹扫气料流包含氢气、一氧化碳、二氧化碳和未反应的烃,并且其中所述吹扫气料流的至少一部分任选地用作燃料。10.如权利要求9所述的方法,其进一步包括:(1)将所述甲醇料流的至少一部分和/或所述另一甲醇料流的至少一部分进料至dme合成反应区以产生dme料流;和(2)将dme料流的至少一部分进料至步骤(b)中的dme羰基化单元。11.如权利要求10所述的方法,其中共用反应器包括乙酸甲酯水解反应区和dme合成反应区两者。12.如权利要求1

11中任一项所述的方法,其中所产生的乙酸的量大于(i)采用氢气回收单元来生产贫氢合成气和/或(ii)由包含少于约3mol%c
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烷烃的烃生产贫氢合成气的,其他方面相似的方法中所产生的乙酸的量。13.一种生产乙酸的方法,所述方法包括:(a)通过催化部分氧化(cpo)反应使cpo反应物混合物在cpo反应器中反应以产生贫氢合成气;其中cpo反应物混合物包含烃、氧气和任选的二氧化碳和/或蒸汽;其中烃包含等于或大于约5mol%的c
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烷烃;其中cpo反应器包含cpo催化剂;其中cpo反应器的特征在于cpo压力;其中贫氢合成气包含氢气、一氧化碳、二氧化碳和未反应的烃;并且其中贫氢合成气的特征在于氢气与一氧化碳(h2/co)摩尔比为约0.8至约1.3;(b)任选地压缩贫氢合成气的至少一部分以产生压缩的合成气;(c)将贫氢合成气和/或压缩的合成气的至少一部分以及二甲醚(dme)进料至dme羰基化单元以产生乙酸甲酯和氢富集合成气;其中dme羰基化单元的特征在于dme羰基化压力;其中贫氢合成气和/或压缩的合成气的压力与dme羰基化压力大致相同;其中氢富集合成气包含氢气、一氧化碳、二氧化碳和未反应的烃,并且其中氢富集合成气的特征在于约1.4至约2.2的h2/co摩尔比;(d)将乙酸甲酯的至少一部分和水进料至乙酸甲酯水解反应区以产生乙酸和第一甲醇料流;(e)将氢富集合成气的至少一部分进料至甲醇合成单元以产生第二甲醇料流和吹扫气料流,其中所述吹扫气料流包含氢气、一氧化碳、二氧化碳和未反应的烃;(f)将第一甲醇料流的至少一部分和/或第二甲醇料流的至少一部分进料至dme合成反应区以产生dme料流;其中共用反应器包含乙酸甲酯水解反应区和dme合成反应区两者;和(g)将dme料流的至少一部分进料至步骤(c)中的dme羰基化单元。14.如权利要求13所述的方法,其中所述cpo反应器的特征在于选自由以下组成的组的至少一个cpo操作参数:约100℃至约500℃的cpo反应物混合物温度;约25巴至约80巴的cpo压力;约0.001毫秒(ms)至约5秒(s)的cpo接触时间;约0.5:1至约2:1的cpo反应物混合物中的碳与氧(c/o)摩尔比,其中c/o摩尔比是指反应物混合物中烃中的碳(c)的总摩尔数除以反应物混合物中氧气(o2)的总摩尔数;小于约0.25:1的cpo反应物混合物中的蒸汽与碳(s/c)摩尔比,其中s/c摩尔比是指反应物混合物中水(h2o)的总摩尔数除以反应物混合物中烃中的碳(c)的总摩尔数;等于或大于约0.5:1的cpo反应物混合物中的co2与碳(co2/c)摩尔比,其中co2/c摩尔比是指反应物混合物中co2的总摩尔数除以反应物混合物中烃中的碳(c)的总摩尔数;及其组合。
15.一种生产二甲醚(dme)的方法,所述方法包括:(a)通过催化部分氧化(cpo)反应使cpo反应物混合物在cpo反应器中反应以产生贫氢合成气;其中cpo反应物混合物包含烃、氧气和任选的二氧化碳和/或蒸汽;其中烃包含等于或大于约3mol%的c
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烷烃;其中cpo反应器包含cpo催化剂;其中cpo反应器的特征在于cpo压力;其中贫氢合成气包含氢气、一氧化碳、二氧化碳和未反应的烃;并且其中贫氢合成气的特征在于氢气与一氧化碳(h2/co)摩尔比为约0.8至约1.3;(b)将贫氢合成气的至少一部分进料至二甲醚(dme)反应器以产生dme反应器流出物;其中dme反应器的特征在于dme反应器压力;其中所述cpo压力与所述dme反应器压力相同或不同;其中所述dme反应器流出物包含dme、甲醇、水和二氧化碳;(c)将dme反应器流出物的至少一部分分离成dme料流、甲醇料流、水料流和二氧化碳料流;(d)任选地将甲醇料流的至少一部分再循环至dme反应器;和(e)任选地将二氧化碳料流的至少一部分再循环至cpo反应器。16.如权利要求15所述的方法,其中所述烃包括甲烷、天然气、天然气液体、液化石油气(lpg)、伴生气、井口气、富集气、石蜡、页岩气、页岩液体、流化催化裂化(fcc)尾气、精炼工艺气体、精炼尾气、烟道气、来自燃料气集管的燃料气或其组合;并且其中所述c
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烷烃包括乙烷、丙烷、丁烷或其组合。17.如权利要求15

16中任一项所述的方法,其中所述cpo反应器的特征在于选自由以下组成的组的至少一个cpo操作参数:约100℃至约500℃的cpo反应物混合物温度;约20巴至约80巴的cpo压力;约0.001毫秒(ms)至约5秒(s)的cpo接触时间;约0.5:1至约3:1的cpo反应物混合物中的碳与氧(c/o)摩尔比,其中c/o摩尔比是指反应物混合物中烃中的碳(c)的总摩尔数除以反应物混合物中氧气(o2)的总摩尔数;小于约0.6:1的cpo反应物混合物中的蒸汽与碳(s/c)摩尔比,其中s/c摩尔比是指反应物混合物中水(h2o)的总摩尔数除以反应物混合物中烃中的碳(c)的总摩尔数;等于或大于约0.5:1的cpo反应物混合物中的co2与碳(co2/c)摩尔比,其中co2/c摩尔比是指反应物混合物中co2的总摩尔数除以反应物混合物中烃中的碳(c)的总摩尔数;及其组合。18.如权利要求15

17中任一项所述的方法,其不包括将贫氢合成气的至少一部分引入氢气回收单元以降低贫氢合成气中的氢气量的步骤。19.如权利要求15

18中任一项所述的方法,其进一步包括:(1)任选地压缩贫氢合成气的至少一部分以产生压缩的合成气,其中所述压缩的合成气的压力与dme反应器压力大致相同;和(2)将压缩的合成气的至少一部分进料至步骤(b)中的dme反应器。20.如权利要求15

19中任一项所述的方法,其中所产生的dme的量大于(i)采用氢气回收单元来生产贫氢合成气和/或(ii)由包含少于约3mol%c
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烷烃的烃生产贫氢合成气的,其他方面相似的方法中所产生的dme的量。

技术总结
一种生产乙酸的方法,该方法包括:(a)通过催化部分氧化(CPO)反应使CPO反应物混合物在CPO反应器中反应以产生贫氢合成气;其中烃包含等于或大于约3mol%的C


技术研发人员:维贾亚南德
受保护的技术使用者:埃尼股份公司
技术研发日:2020.01.02
技术公布日:2021/11/5
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