[发明专利]整合的乙烯生产方法

说明书

本发明涉及一种用于在整合构造中生产乙烯的方法，该整合构造包括(i)蒸汽裂化器构造，该蒸汽裂化器构造包括蒸汽裂化器单元、水冷凝单元和二氧化碳去除单元，以及(ii)氧化脱氢(ODH)构造，该ODH构造包括ODH单元和水冷凝单元，其中来自该ODH构造的流出物在该蒸汽裂化器单元的下游的位置处被进料到该蒸汽裂化器构造，该流出物包含未转化的乙烷和乙烯，并且其中通过在氧化单元中将一氧化碳和乙炔氧化成二氧化碳而从来自该ODH单元的该料流的至少一部分中去除未转化的氧气、一氧化碳和乙炔，该氧化单元位于以下位置处：(a)该ODH单元的下游，以及(b)该蒸汽裂化器构造的该蒸汽裂化器单元的下游和该二氧化碳去除单元的上游。

技术领域

本发明涉及一种用于生产乙烯的整合方法。

背景技术

已知通过在热的影响下将包含饱和烃的进料流蒸汽裂化成包含乙烯和氢气的产物流来生产乙烯，所述饱和烃可包含乙烷、丙烷、丁烷、液化石油气(LPG)、石脑油、氢化蜡和再循环废塑料油中的一种或多种。在将乙烯进一步转化为有用的化学中间体的任何后续步骤之前，必须纯化含乙烯的产物流。除乙烯和氢气之外，蒸汽裂化器产物流还可包含乙炔和未转化的乙烷。此外，所述产物流可包含作为杂质的一些一氧化碳和二氧化碳。二氧化碳可在氧气的存在下(由一些少量空气进入蒸汽裂化器单元中而产生)和/或在烃的水煤气变换反应中产生。此外，一氧化碳和二氧化碳可作为污染物存在于进料中。更进一步地，所述产物流可包含甲烷和C3+烃，这些杂质可以在乙烷的蒸汽裂化过程中形成，该过程通常是非催化的、非选择性的转化过程。后一种杂质也可以源自乙烷进料流。除乙烯之外的组分需要从产物流中去除，因为它们可能会干扰对乙烯进行进一步转化的任何后续步骤。所述C3+烃的示例包括丙烯和丁烯。

通常，通过使蒸汽裂化器产物流穿过二氧化碳去除单元来从所述流中去除二氧化碳，在该二氧化碳去除单元中，二氧化碳可以与碱例如氢氧化钠的水溶液接触(苛性碱溶液洗涤)。氢气和甲烷可通过低温蒸馏与其他组分分离。另选地，可以将氢气和甲烷与包含乙烯、任何未转化的乙烷和任何乙炔的C2烃一起从产物流中的任何C3+烃中分离。然后需要将C2烃与包含氢气、甲烷和C2烃的所得料流分离。乙炔可通过将其氢化成乙烯而去除。最后，乙烷必须与乙烯分离，这也可以通过蒸馏进行。已知通过在所谓的“C2分离器”柱中通过低温蒸馏将乙烷与乙烯分离。在这种低温蒸馏中，施加相对高的压力和相对低的(低温)温度以实现乙烷与乙烯的分离。

此外，已知在氧化脱氢(ODH)方法中，以氧化方式使乙烷脱氢，得到乙烯。乙烷ODH方法(包括催化剂和其他工艺条件)的示例例如在US7091377、WO2003064035、US20040147393、WO2010096909和US20100256432中公开。可以将含有钼(Mo)、钒(V)、铌(Nb)和任选的碲(Te)作为金属的混合金属氧化物催化剂用作此类加氧脱氢催化剂。在所述乙烷ODH方法中，可将氧气(O₂)用作氧化剂。

更进一步地，WO2018024650公开了上述两种方法的整合，即蒸汽裂化和乙烷ODH。根据所述WO2018024650，这种整合的目的是在(i)蒸汽裂化器构造的下游区段的上游的蒸汽裂化器单元的容量和(ii)下游区段的更高容量之间建立匹配。在所述WO2018024650的发明中，通过将来自氧化脱氢(ODH)构造的流出物进料到蒸汽裂化器构造来建立这种匹配，其中ODH构造乙烷以氧化方式脱氢成乙烯和水，并且其中进料到蒸汽裂化器构造的来自ODH构造的流出物包含未转化的乙烷和乙烯。WO2018024650公开了在蒸汽裂化器单元的下游的位置处将后一种流出物进料到蒸汽裂化器构造。此外，WO2018024650公开了将来自ODH构造的水冷凝单元的包含未转化的乙烷和乙烯的料流中的未转化的乙烷和乙烯进料到蒸汽裂化器构造的C2分离单元。