利用从蒸汽裂化向醇脱水过程的传热制备烯烃的方法和设备的制作方法
【专利摘要】一种生产乙烯和任选的丙烯的方法，所述方法包括：a)使原料经受蒸汽裂化，以产生第一含烯烃流；b)利用来自蒸汽裂化器的热量加热含乙醇流；c)使经加热的含乙醇流在200C-500℃，优选250C-450℃的温度下通过脱水催化剂，以产生第二含烯烃流；d)使第一和第二含烯烃流组合，以得到包含乙烯和任选丙烯的初始产物流；并且e)使初始产物流经受纯化，所述纯化至少包括i)水含量减小，ii)氢含量减小，iii)包含4个或更多个碳原子的分子的含量减小，和iv)乙烷含量减小。
【专利说明】利用从蒸汽裂化向醇脱水过程的传热制备烯烃的方法和设备
[0001 ] 本发明涉及用于制备烯烃的方法和设备。本发明更尤其涉及用于制备乙烯和/或丙烯的方法和设备。
[0002]乙烯是一种主要的工业用品。它的主要来源是饱和烃的蒸汽裂化。US2011/0112314描述一种制备乙烯的方法，其中使包含乙烷的进料经受裂化，以产生乙烯和氢。至少一些氢与二氧化碳和/或一氧化碳反应，以生成含氧物，然后转化成烯烃。也已知通过乙醇脱水制备乙烯。另外，有通向烯烃的很多其它途径，如Tao Ren等人的出版物 “Olefins from conventional and heavy feedstocks:....(来自常规和重原料的烯烃:....)”Energy 31(2006) 425-451页的图3所说明。图3清楚地说明，相对于出自一定范围烃原料的蒸汽裂化(SC)常规途径，乙醇脱水作为通向烯烃的单独途径。另外，Ren在
6.2节描述石脑油裂化的最新进展，并在7.2节描述通过新出现的催化烯烃技术的先进烯烃生产，其中既未描述乙醇脱水和蒸汽裂化方法的组合作为整合方案，也未提到这是减少每吨烯烃产量的总能源足迹的潜在方法。
[0003]丙烯是几乎同样重要的工业用品。它通过包括裂化的多种途径得到。还已知通过其它烯烃的复分解制备丙烯，例如，乙烯和丁烯混合物。
[0004]蒸汽裂化是生产烯烃产物(例如乙烯和丙烯)的主要途径，其中这些产物以很高纯度生产，使得它们适用于聚合成聚合物，例如聚乙烯和聚丙烯。纯度需求是范围广泛的，实例为 Aethylene Rohrlietungsgesellschaft ( “the ARG company”)所需的纯度规格，其为跨欧洲部分地区的公共乙烯管道的运营商，供应很多乙烯聚合工厂。
[0005]表A _ ARG乙烯的关键规格 _
【权利要求】
1.一种生产乙烯和任选的丙烯的方法，所述方法包括: a)使原料经受蒸汽裂化，以产生第一含烯烃流； b)利用来自蒸汽裂化器的热量加热含乙醇流； c)使所述经加热的含乙醇流在200C-500C，优选250C-450C的温度下通过脱水催化剂，以产生第二含烯烃流； d)使所述第一和第二含烯烃流组合，以得到包含乙烯和任选丙烯的初始产物流；并且 e)使所述初始产物流经受纯化，所述纯化至少包括 i)水含量减小， ii)氢含量减小， iii)包含4个或更多个碳原子的分子的含量减小，和 iv)乙烧含量减小。
2.权利要求1的方法，其中在组合之前使所述第一含烯烃流和所述第二含烯烃流至少之一另外经受水含量减小，优选两者都另外经受水含量减小。
3.权利要求1或2的方法，其中在步骤e)中，使所述初始产物流的水含量减小到小于IOppm (按STP下的体积计)，和/或使所述初始产物流的乙烧含量减小到小于500ppm(按在STP下的体积计)，和/或使所述初始产物流的氢含量减小到小于IOppm(按在STP下的体积计)，和/或使包含4或更多个碳原子的分子的含量减小到小于10ppm(按在STP下的体积计)。
4.权利要求3的方法，其中在步骤e)中，使所述初始产物流的水含量减小到小于IOppm(按在STP下的体积计)，并且使所述初始产物流的乙烧含量减小到小于500ppm(按在STP下的体积计)，并且使所述初始产物流的氢含量减小到小于10ppm(按在STP下的体积计)，并且使所述包含4个或更多个碳原子的分子的含量减小到小于10ppm(按在STP下的体积计)。
5.前述权利要求中任一项的方法，其中在与所述第一含烯烃流组合之前处理所述第二含烯烃流，以减小其醛含量。
6.—种生产乙烯和丙烯的方法，所述方法包括通过前述权利要求中任一项的方法生产基本由丙烯和乙烯组成的最终产物流，并使所述最终产物流分离成含乙烯流和含丙烯流。
7.前述权利要求中任一项的方法，其中所述第一和第二烯烃流在压缩机的压缩级内在0.15MN/m2 至 3.5MN/m2，优选 0.15MN/m2 至 1.8MN/m2 的压力下组合。
8.权利要求7的方法，其中所述第一和第二烯烃流在多级压缩机的第I级和最后级或第I级和第5级或第I级和第4级之间组合。
9.权利要求7或8的方法，其中在所述压缩机内并且在苛碱洗涤步骤之前组合所述第一和第二烯烃流。
10.一种制备乙烯的聚合物或共聚物的方法，所述方法包括以下步骤:通过前述权利要求中任一项的方法制备乙烯和任选的丙烯，并使其任选在一种或多种其它可聚合单体存在下聚合。
11.用于生产乙烯和任选的丙烯的设备，所述设备包括: i)蒸汽裂化器，所述蒸汽裂化器用于使原料裂化，以产生第一含烯烃流，所述蒸汽裂化器包括用于加热所述原料和用于加热蒸汽以产生乙烯和丙烯至少之一的至少一个热解炉，并且每个炉结合对流区段，用于回收离开所述热解炉的燃烧区段的烟道气中的热量； ii)脱水反应器，所述脱水反应器用于使乙醇脱水，包含产生第二含烯烃流； iii)使所述第一和第二含烯烃流组合以产生初始产物流的装置；和 V)纯化装置，用于使所述初始产物流纯化，以产生包含乙烯和任选的丙烯的最终产物流，所述纯化装置至少包括 1)冷却器，所述冷却器用于使所述初始产物流冷却到低于20C，优选低于15C的温度，以产生可从所述初始液体流分离的液体水； 2)变压吸收器和/或钯和/或钼膜和/或低温蒸馏塔，用于从所述初始产物流分离至少一些氢； 3)蒸馏塔，用于从所述初始产物流去除包含4个或更多个碳原子的分子的至少一些；和 4)冷却器，所述冷却器用于使所述初始产物流冷却；和蒸馏塔，所述蒸馏塔布置用以得到富乙烯贫乙烷馏分和贫乙烯富乙烷流并且用于使所述富乙烯贫乙烷流与所述贫乙烯富乙烷分离。
12.权利要求11的设备，所述设备进一步包括在冷却器I)下游的分子筛干燥器，用于从所述初始产物流除去另外的水。
13.权利要求11或12的设备，其中所述脱水反应器位于所述蒸汽裂化器热解炉的对流区段。
14.权利要求11至13中任一项的设备，所述设备进一步包括用于在与所述第一含烯烃流组合前减小所述第二含烯烃流的醛含量的装置。
15.用于生产乙烯和任选的丙烯和/或其它可聚合单体的聚合物或共聚物的设备，所述设备包括权利要求11至14中任一项的用于制备乙烯和任选的丙烯的设备，和用于使乙烯和任选的丙烯和/或其它可聚合单体聚合的反应器。
【文档编号】C07C11/02GK103649021SQ201280033833
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年6月26日 优先权日:2011年7月7日
【发明者】L.卡拉诺尼, B.德卡勒, N.特恩布尔, V.C.威廉斯 申请人:英尼奥斯欧洲股份公司