[发明专利]甲烷或高级烃热解步骤的新工艺整合以生产乙烯和甲醇和/或氢

说明书

一种生产乙烯和甲醇的方法，包括使燃料气体和氧化剂气体接触以产生燃烧产物；使烃和燃烧产物接触以产生包括未转化烃、乙炔、乙烯、CO、H₂、H₂O、CO₂的热解产物；将热解产物分离成CO₂流和包括未转化烃、乙炔、乙烯、CO和H₂的无CO₂产物；使第一部分无CO₂产物与非质子极性溶剂接触以产生乙炔溶液和包括未转化烃、乙烯、CO和H₂的第一气流；使乙炔溶液与第二部分无CO₂产物接触以产生包括非质子极性溶剂、未转化烃、乙烯、CO和H₂的氢化产物；将氢化产物分离成非质子极性溶剂流和包括未转化烃、乙烯、CO和H₂的第二气流；将第二气流分离成乙烯流和包括未转化烃、CO和H₂的第三气流；将第一和/或第三气流引至反应器以产生甲醇。

技术领域

本公开涉及生产烃和醇的方法，更具体地涉及通过将烃热解与甲醇生产结合来生产烯烃和甲醇的方法。

背景技术

烃类，特别是烯烃，如乙烯，通常可用于生产各种产品，例如抗破裂容器和包装材料。目前，对于工业规模的应用，通过加热天然气冷凝物和石油馏出物(包括乙烷和高级烃)来生产乙烯，并且通过使用气体分离工艺将生成的乙烯与产物混合物分离。

甲醇也可用于生产各种产品，如油漆、溶剂和塑料，并已发现其在能源、运输燃料和燃料电池中的创新的应用。甲醇通常由合成气生产。然而，合成气的形成是强烈吸热的并且需要高温，其转变为高能量输入。因此，一直需要开发生产烯烃，如乙烯，和甲醇的方法。

简要说明

本申请公开了一种生产乙烯和甲醇的方法，包括：(a)将第一燃料气流和氧化剂气体引至燃烧区以产生燃烧产物；(b)将第一反应物混合物引至第一反应区，其中，所述第一反应物混合物包括烃流和至少一部分所述燃烧产物，其中，所述烃流包括天然气和/或高级烃，并且其中，所述燃烧产物将烃流加热至对热解反应有效的温度；(c)使至少一部分所述第一反应物混合物通过热解反应发生反应并产生热解反应产物，其中，所述热解反应产物包括：未转化烃、乙炔、乙烯、一氧化碳(CO)、氢气(H₂)、水(H₂O)和二氧化碳(CO₂)；(d)将至少一部分所述热解反应产物引至二氧化碳去除单元以产生CO₂流和无CO₂产物流，其中，所述CO₂流包括CO₂和H₂O，并且其中，所述无CO₂产物流包括：未转化烃、乙炔、乙烯、CO和H₂；(e)使第一部分所述无CO2产物流与非质子极性溶剂在乙炔吸收单元中接触以产生乙炔溶液和第一气流，其中，所述非质子极性溶剂吸收所述第一部分所述无CO2产物流的至少一部分乙炔以产生乙炔溶液，其中，所述乙炔溶液包括所述第一部分所述无CO2产物流的至少一部分所述乙炔，并且其中，所述第一气流包括：未转化烃、乙烯、CO和H₂；(f)使至少一部分所述乙炔溶液与第二部分所述无CO₂产物流在液相加氢反应器中接触以产生氢化产物，其中，所述无CO₂产物流使乙炔溶液的至少一部分所述乙炔发生氢化，以产生乙烯，其中，所述氢化产物包括：非质子极性溶剂、未转化烃、乙烯、CO和H₂；(g)将至少一部分所述氢化产物分离成非质子极性溶剂流和第二气流，其中，所述非质子极性溶剂流包括所述氢化产物的至少一部分所述非质子极性溶剂，并且其中，所述第二气流包括：未转化烃、乙烯、CO和H₂；(h)将至少一部分所述第二气流分离成乙烯流和第三气流，其中，所述第三气流包括：未转化烃、CO和H₂；以及(i)将至少一部分第一气流和/或至少一部分第三气流引至第二反应区以产生甲醇和第二燃料气流。