[发明专利]与生产环氧乙烷、乙二醇和/或乙醇胺有关的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年3月5日提交的第62/128,598号美国临时申请的权益，该申请以引用的方式整体并入本文。

背景

通过本领域中熟知且在世界各地广泛地商业化实施的方法，由煤或甲烷(天然气)可以很容易地生产合成气(H₂和CO的混合物)。许多熟知的工业过程使用合成气来生产各种含氧有机化学品。

在上世纪20年代最初发现了由合成气催化产生烃的费-托(Fischer-Tropsch)催化过程并进行了开发，并且在南非应用多年，用于生产作为汽车燃料的汽油系列烃。催化剂通常包含负载在氧化铝或二氧化钛上的铁或钴，并且有时与钴催化剂一起使用助催化剂，如铼、锆、锰等，以改善催化性能的各方面。产物通常是具有六个或更多个碳原子的汽油系列烃液体连同重质烃产物。

当今较低分子量的C1-C5烃(石蜡和/或烯烃)是所期望的，并且可经由费-托催化过程由合成气气体获得。需要将所获得的石蜡和/或烯烃转化成其它有用的化合物。

因此，对由合成气经由中低分子量的C1-C5烃(如由C2烃)生产有用的化合物的新的及改进的方法仍然存在着长期的市场需求。

因此，本文描述可用于生产环氧乙烷、乙二醇和/或乙醇胺的系统和方法。

发明概述

本文公开了一种系统，其包括：a)包括第一入口和第一出口的费-托反应器；b)包括第二入口和第二出口的脱乙烷塔；c)包括第三入口和第三出口的烯烃分离器；d)包括第四入口和第四出口的乙烷裂化器或包括第五入口和第五出口的乙烷脱氢器；e)包括第六入口和第六出口的环氧乙烷反应器，其中费-托反应器经由第一连接器与脱乙烷塔流体连通，其中第一连接器连接到费-托反应器的第一出口并连接到脱乙烷塔的第二入口，其中脱乙烷塔经由第二连接器与烯烃分离器流体连通，其中第二连接器连接到脱乙烷塔的第二出口并连接到烯烃分离器的第三入口，其中烯烃分离器经由第三连接器与乙烷裂化器或乙烷脱氢器流体连通，其中第三连接器连接到烯烃分离器的第三出口并连接到乙烷裂化器的第四入口或连接到乙烷脱氢器的第五入口，其中乙烷裂化器或乙烷脱氢器经由第四连接器与环氧乙烷反应器流体连通，其中第四连接器连接到乙烷裂化器的第四出口或连接到乙烷脱氢器的第五出口并连接到环氧乙烷反应器的第六入口。

本文还公开了包括以下步骤的方法：a)经由费-托反应由合成气产生烃流，其中所述烃流包含第一C2烃流，所述第一C2烃流包含乙烷和第一乙烯产物；b)从所述烃流中分离出第一C2烃流的至少一部分；c)从第一C2烃流中分离出第一乙烯产物的至少一部分，从而产生第二C2烃流；d)将第二C2烃流中的乙烷的至少一部分转化为第二乙烯产物；和e)由第二乙烯产物的至少一部分产生环氧乙烷。

本文还公开了包括以下步骤的方法：a)经由费-托反应由合成气产生烃流，其中所述烃流包含第一C2烃流，所述第一C2烃流包含乙烷和第一乙烯产物；b)从所述烃流中分离出第一C2烃流的至少一部分；c)从所述C2烃流中分离出第一乙烯产物的至少一部分，从而产生第二C2烃流；d)将第二C2烃流中的乙烷的至少一部分转化为第二乙烯产物；e)将第一乙烯产物的至少一部分和第二乙烯产物的至少一部分合并，从而产生第三乙烯产物；和f)由第三乙烯产物的至少一部分产生环氧乙烷。

一方面，所述方法可进一步包括由环氧乙烷的至少一部分产生乙二醇。

一方面，所述方法可进一步包括由环氧乙烷的至少一部分产生一种或多种乙醇胺。

另外的优点将部分地在随后的说明书中予以阐述，且部分地将由说明书显而易见，或者可通过实施下文描述的各方面而获知。借助于所附权利要求中特别指出的化学组成、方法及其组合将会实现及获得下文描述的优点。要理解的是，前面的一般性描述和以下的详细描述都只是示例性和解释性而不是限制性的。

附图描述

并入本说明书并构成其一部分的附图示出了若干方面，并与说明书一起用来解释本发明的原理。

图1示出本文公开的方法和系统的流程图。

图2示出本文公开的方法和系统的流程图。

图3示出本文公开的方法和系统的流程图。

图4示出本文公开的方法和系统的流程图。

图5示出本文公开的方法和系统的流程图。