[发明专利]用于生产乙烯以及丁醇和烷基叔丁基醚中的至少一种的方法和系统

说明书

一种用于由油田丁烷生产乙烯以及丁醇和烷基叔丁基醚中的至少一种的方法，包括：将油田丁烷分离成正丁烷流和异丁烷流；裂化正丁烷流以获得包含正丁烷、1‑丁烯、2‑丁烯、丁二烯或包含前述中的至少一种的组合的裂化产物流；以及以下至少一个：(1)分离裂化产物流以获得丁烷流和丁烯流，和使丁烯流与水反应以获得包含丁醇的燃料添加剂，和(2)在脱氢单元中将异丁烷流脱氢以形成异丁烯流，和使异丁烯流与脂族醇反应以产生烷基叔丁基醚。

相关申请的引证

本申请是要求2018年11月20日提交的美国临时申请第62/769,864号的优先权的国际申请，将其以其整体并入本文。

背景技术

商品汽油是内燃机的燃料，是一种精炼石油产物，其通常是烃类(基础汽油)、添加剂和共混剂的混合物。将添加剂和共混剂添加到基础汽油中以增强汽油的性能和稳定性，并且可以包括抗爆剂、抗氧化剂、金属钝化剂、铅清除剂、防锈剂、防冻剂、上汽缸润滑剂、洗涤剂和染料。

当用于高压缩内燃机中时，汽油具有“爆震”的趋势。当汽缸中的空气/燃料混合物的燃烧未正确响应点火而开始燃烧时，会发生爆震，因为一个或多个空气/燃料混合物囊在正常燃烧前沿的包络线外部提前点火。抗爆剂也称为辛烷值促进剂，减少发动机爆震现象，并提高汽油的辛烷值。出于环境、健康或其它原因，现有的辛烷值促进剂(例如四乙基铅和甲基环戊二烯基三羰基锰(“MMT”))已被淘汰或正在被淘汰。

甲基叔丁基醚(“MTBE”)是一种脂族烷基醚，其用作汽油添加剂以提高汽油产品的辛烷值。通常，根据反应(I)通过异丁烯与甲醇的反应大规模生产MTBE。

炼油和石化领域的一项主要挑战是要达到所需的纯度和体积，以匹配不同产品(例如燃料添加剂)的商业目标。

在混合的C4烃流的情况下，其可以是来自裂化器(如蒸汽裂化器)的循环流，该流的组分可能很有价值，并且可以包含诸如正丁烷、1-丁烯、2-丁烯和异丁烯的组分。这些组分中的每一种的分离都提出了技术和财务挑战。从蒸汽裂化器的再循环流中分别利用异丁烯、正丁烷、1-丁烯和2-丁烯可以增加裂化器中原始的混合C4流的经济效益。

鉴于前述内容，仍然需要提供一种成本有效的方法来增加MTBE生产设备的能力和增加的裂化器进料处理能力，以便有效地和成本有效地生产产品，例如燃料添加剂产品，例如醇、甲基叔丁基醚和丁烯。

发明内容

在各种实施方式中，公开了一种用于生产乙烯以及丁醇和烷基叔丁基醚中的至少一种的方法和系统。

一种由油田丁烷(field butane，油田级丁烷)生产乙烯以及丁醇和烷基叔丁基醚中的至少一种的方法，包括：将油田丁烷分离为正丁烷流和异丁烷流；使正丁烷流裂化以获得包含正丁烷、1-丁烯、2-丁烯、丁二烯或包含前述物质中的至少一种的组合的裂化产物流；以及以下至少一种：(1)分离裂化产物流以获得丁烷流和丁烯流，并使丁烯流与水反应以获得包含丁醇的燃料添加剂；以及(2)在脱氢单元中使异丁烷流脱氢以形成异丁烯流，并使异丁烯流与脂族醇反应以生产烷基叔丁基醚。

一种由油田丁烷生产乙烯以及丁醇和烷基叔丁基醚中的至少一种的系统，包括：用于将油田丁烷分离成正丁烷流和异丁烷流的正丁烷塔单元(n-butanizer unit)；用于裂化正丁烷流的裂化器以获得包含丁烷、正丁烷、1-丁烯、2-丁烯和丁二烯的裂化产物流；以及以下至少一种：(1)分离单元，用于分离裂化产物流以获得丁烷流和丁烯流；以及水合单元，用于使丁烯流与水反应以获得丁醇；和(2)用于将异丁烷流脱氢为异丁烯流的脱氢单元和用于使异丁烯流与脂族醇反应以生产烷基叔丁基醚的醚合成单元。

这些和其它特征和特性将在下面更具体地描述。

附图说明

以下是附图的简要描述，其中相似的元件被相似地编号，并且其呈现是出于图示在本文公开的示例性实施方式的目的，而不是出于对其进行限制的目的。