[发明专利]一种低碳烯烃的生产方法和裂解系统

权利要求书

1.一种低碳烯烃的生产方法，该方法在裂解系统中进行，所述裂解系统包括裂解炉和裂解气总管，其特征在于，所述裂解系统还包括二氧化碳氧化脱氢设备，所述裂解炉的对流段包括第一空间和第二空间，所述第一空间用以容纳所述二氧化碳氧化脱氢设备，所述第一空间与对流段的体积比为1∶6-15，该方法包括以下步骤：

(1)将含裂解原料和稀释蒸汽的裂解物料经裂解炉对流段的第二空间加热后送入辐射段进行蒸汽裂解，得到裂解气；

(2)在二氧化碳氧化脱氢反应条件下，将轻烃与二氧化碳和二氧化碳氧化脱氢设备中的二氧化碳氧化脱氢催化剂接触，得到富含低碳烯烃的二氧化碳氧化脱氢物流；

(3)将步骤(1)所得裂解气和步骤(2)所得富含低碳烯烃的二氧化碳氧化脱氢物流一起送入裂解气总管经分离回收得到含乙烷和/或丙烷的循环轻烃和低碳烯烃产品。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述二氧化碳氧化脱氢设备的进料口与所述分离回收设备通过轻烃管线相连，步骤(2)所述轻烃至少部分为步骤(3)所得含乙烷和/或丙烷的循环轻烃。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述裂解系统还包括二氧化碳捕集设备，所述二氧化碳捕集设备设置在所述裂解炉炉体的外部用以捕集来自所述裂解炉的辐射段燃料燃烧产生的烟气中的二氧化碳，步骤(2)中的所述二氧化碳来自二氧化碳捕集设备。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述第一空间的横截面的面积与对流段横截面的面积相同，第一空间的底端到所述裂解炉的对流段的顶端的高度与所述对流段的高度比为1∶1-3，使得第一空间至少部分利用第二空间的热能。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括以下步骤：

(4)在步骤(2)之前，将所述轻烃与二氧化碳混合后预热至600-850℃。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，所述二氧化碳氧化脱氢催化剂是以铬为活性组分的金属氧化物催化剂，优选为Cr/Si-2催化剂，其中，以载体Si-2的重量为基准，Cr的含量为4-25％；步骤(2)中所述二氧化碳氧化脱氢反应条件包括：轻烃/二氧化碳的体积比0.2-25，优选为0.5-10；所述接触温度为550-850℃，优选为600-720℃；反应压力为0.04-2MPa，优选为0.06-1.4MPa；反应体积空速为500-5000h^-1，优选为800-2000h^-1。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，所述二氧化碳氧化脱氢催化剂是以铁为活性组分的金属氧化物催化剂，优选为K-Fe-Mn/Si-2催化剂，其中，以Si-2的重量为基准，以元素计，K、Mn、Fe的含量分别为5-11％、4-14％、4-14％；步骤(2)中所述二氧化碳反应条件包括：轻烃/二氧化碳的体积比0.1-10，优选为0.3-5；所述接触反应温度为600-850℃，优选为780-820℃；反应压力为0.04-2MPa，优选为0.1-1MPa；反应体积空速为500-5000h^-1，优选为600-2000h^-1。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括将所述富含低碳烯烃的二氧化碳氧化脱氢物流在送入裂解气总管前进行脱氧，使脱氧后的富含低碳烯烃的二氧化碳氧化脱氢物流中的氧气的体积含量低于1ppm。

9.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括将所述富含低碳烯烃的二氧化碳氧化脱氢物流在送入裂解气总管前进行脱氮，使脱氮后的富含低碳烯烃的二氧化碳氧化脱氢物流中的氧气的体积含量低于1ppm。

10.一种裂解系统，所述裂解系统包括裂解炉和裂解气总管，其特征在于，所述裂解系统还包括二氧化碳氧化脱氢设备，所述裂解炉的对流段包括第一空间和第二空间，所述第一空间用于容纳所述二氧化碳氧化脱氢设备，所述第一空间与对流段的体积比为1∶6-15。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述二氧化碳氧化脱氢设备的进料口与所述分离回收设备通过轻烃管线相连。