[发明专利]用于烯烃生产的方法

权利要求书

1.一种用于由相应烷烃的脱氢生产烯烃的方法，包括以下步骤：

（i）提供包含至少一种烷烃的烃源；

（ii）使所述烃源在脱氢催化剂存在下进行脱氢反应，以形成包含与所述烷烃相应的烯烃和氢气的反应混合物；

（iii）使所述反应混合物进行膜分离，以形成包含氢气的渗透物和包含烯烃的渗余物；

（iv）从所述渗余物中提纯所述烯烃；

（v）回收未转化的烷烃；

其中，所述脱氢反应和所述膜分离在独立的单元中进行。

2.根据权利要求1所述的方法，包括多个脱氢步骤和多个膜分离步骤，其中，第一脱氢步骤之后为第一膜分离步骤，并且所述脱氢步骤和所述膜分离步骤是交替的。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，将所回收的烷烃在进行下一次脱氢反应之前预热到期望的反应温度。

4.根据权利要求2或3所述的方法，包括3-4个脱氢步骤和3-4个膜分离步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，包括以下步骤：

（i）提供包含至少一种烷烃的烃源；

（ii）在450℃-650℃，优选500℃-550℃的温度下，使所述烃源在脱氢催化剂存在下进行脱氢反应，以形成包含与所述烷烃相应的所述烯烃和氢气的第一反应混合物；

（iii）使所述反应混合物进行膜分离，以形成包含氢气的渗透物以及包含烯烃和未反应的烷烃的第一渗余物；

（iv）将所述第一渗余物加热至500℃-550℃的温度；

（v）将所述第一渗余物进料到脱氢反应器中，以使所述未反应的烷烃在脱氢催化剂存在下进行脱氢反应，以形成包含与所述烷烃相应的所述烯烃和氢气的第二反应混合物；

（vi）使所述第二反应混合物进行膜分离，以形成包含氢气的渗透物和包含烯烃和未反应的烷烃的第二渗余物；

（vii）可选地使所述第二渗余物重复步骤（iv）至（vi）一次或多次，并由所述重复步骤形成一种或多种随后的渗余物；

（viii）从最后的渗余物中提纯所述烯烃；

（ix）回收未转化的烷烃。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述膜是金属膜，优选包含钯或钯合金。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，待脱氢的所述烷烃包括选自由甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和它们的混合物所组成的组中的烃，并且优选是乙烷或丙烷。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，膜分离模块中的温度保持在低于500℃，并优选在420-490℃，更优选在450-470℃的范围内。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述氢气渗透通过向所述膜渗透物侧提供吹洗蒸汽以降低氢气分压而改善。

10.一种用于由烷烃脱氢生产氢气的方法，包括根据前述权利要求中任一项所述的方法，以产生包含氢气的渗透物，并分离所述氢气。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，根据权利要求9进行所述烷烃脱氢，以产生包含氢气和蒸汽的渗透物，并通过使得所述蒸汽冷凝而分离所述氢气。

12.与用于由相应的烷烃脱氢生产烯烃的催化脱氢反应器连接的膜分离单元在用于减少与所述烯烃的生产相关的焦炭形成目的中的应用。

13.根据权利要求12所述的应用，其中，所述膜分离单元包括金属膜。

14.根据权利要求13所述的应用，其中，所述金属选自由钯和钯合金所组成的组，优选钯-银合金。

15.一种用于由相应烷烃脱氢生产烯烃的装置，所述装置包括一系列与至少两个膜分离单元交替的至少两个反应单元，所述膜分离单元设置在所述反应单元的下游，其中，所述分离单元中的压力和温度可以独立于所述反应单元而被控制。

16.一种改进包含多个氢化反应器的现有烯烃生产装置的方法，通过在现有反应器之间设置膜分离模块。