用于制备烯烃类的方法和设备的制造方法
【专利摘要】提出了一种获得烯烃类方法(100)，包含产生第一气体混合物(b)的蒸气裂解工艺(1)和产生第二气体混合物(s)的含氧化物?烯烃工艺(2)，第一气体混合物(b)和第二气体混合物(s)各自至少包含具有一个至四个碳原子的烃类。提出了从第一气体混合物(b)中形成第一馏分(h)，第一馏分(h)至少包含先前在第一气体混合物(b)中存在的占主要部分的具有四个碳原子的烃类；从第二气体混合物(s)中形成第二馏分(y)，第二馏分(y)至少包含先前在第二气体混合物(s)中存在的占主要部分的具有四个碳原子的烃类；并且使第二馏分(y)中存在的和先前在第二气体混合物(s)中存在的烃类很大程度上在蒸汽裂解工艺(1)中经受裂解条件，在该条件下，少于92％的所存在的正丁烷被转化。相应的装置同样是本发明的主题。
【专利说明】
用于制备烯烃类的方法和设备
技术领域
[0001] 本发明涉及根据独立权利要求的前序特征语句的用于制备烯烃类的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 如在下文所详细说明的，可以通过对烃类进行蒸汽裂解而制备出诸如乙烯和丙烯 的短链烯烃类。这种获得短链烯烃类的可替换的方法就是所谓的含氧化物-烯烃方法(用英 语:含氧化物类-烯烃，0T0)。
[0003] 含氧化物类表示衍生自饱和烃类、特别是醚类和醇类的含氧化合物类。例如，采用 含氧化物类作为用于增加辛烷数量的燃料添加剂并作为主要的代替品（参见D.Barcel0 (ed.):Fuel Oxygenates ,D.Barceloand A·G·Kostianoy(ed·)中：The Handbook of Environmental Chemistry，vol · 5，Heidelberg: Springer，2007)。在其它物质中，向燃料中 加入含氧化物了导致发动机中更洁净的燃烧并由此降低了排放量。
[0004] 相应的含氧化物类通常为醚类和醇类。除了甲基叔丁基醚(MTBE)，还可以采用例 如叔戊基甲基醚(TAME)、叔戊基乙基醚(TAEE)、乙基叔丁基醚(ETBE)和二异丙基醚(DIPE)。 可采用的醇包括例如甲醇、乙醇和叔丁醇(TBA)。特别地，含氧化物类还包括下文所描述的 二甲醚(DME，二甲基醚）。本发明不限于所提及的燃料添加剂，也同样适于具有其它含氧化 物类的使用。
[0005] 根据本文也采用的一般定义，含氧化物类为包含至少一个共价键合到氧原子的烷 基基团的化合物类。所述至少一个烷基基团可包含多达五个、多达四个或多达三个碳原子。 特别地，在本发明的范围内所感兴趣的含氧化物类包含具有一个或两个碳原子的烷基基团 类，特别为甲基基团类。特别地，它们为一元醇类和二烷基醚类(诸如甲醇和二甲醚)或它们 的相应混合物。
[0006] 在含氧化物-烯烃方法中，将诸如甲醇或二甲醚的相应含氧化物类引入到提供有 适于使含氧化物类反应的催化剂的反应器的反应区域。该催化剂通常含有分子筛。例如，在 催化剂的作用下，使含氧化物类转化为乙烯和丙烯。在含氧化物-烯烃方法中所采用的催化 剂和反应条件对技术人员基本上是已知的。
[0007] 本发明可在含氧化物-烯烃工艺中以不同催化剂来运行。例如，可采用诸如ZSM-5 或SAP0-34的沸石或功能上可相比较的材料。如果采用ZSM-5或可比较的材料，会形成相当 大量的较长链(C3加)烃类和相当少量的较短链(C2减)烃类。相反，当采用SAP0-34或可比较 的材料时，还形成显著量的较短链(C2减)烃类。
[0008] 如果相应反应器没有充有含氧化物类而充有烯烃类，则存在含氧化物-烯烃工艺 的特别形式，实际上以含氧化物类的名字对含氧化物-烯烃方法命名。从技术观点出发且在 它们的过程中，除了所采用的组件，这些工艺与含氧化物-烯烃方法仅在狭义上稍微不同或 不是完全不同（参见J.C.Bricker等人：New Catalytic Technologies for the Industrial Production of Ethylene and Propylene在：Science and Technology in Catalysis 2006,Amsterdam:Elsevier,2006)〇
[0009] 因此，含氧化物-烯烃方法在下文中表示通过催化转化使一种以上以上提及的含 氧化物(不仅是甲醇和/或二甲醚)至少部分地反应以形成烯烃类的方法以及使相应反应器 充有主要为烯烃进料的方法。采用充有不同进料和/或在不同条件下运行和/或使用不同催 化剂的多个反应器也是可能的。
[0010] 包含蒸汽裂解工艺和含氧化物-烯烃方法或相应裂解炉和反应器的用于制备烃类 的整合方法和装置(组合装置)是已知的并且在例如W0 2011/057975 A2或US 2013/172627 A1中有所描述。
[0011] 这种整合方法是有利的，因为在含氧化物-烯烃工艺中通常不仅形成了所期望的 短链烯烃类。占相当大比例的含氧化物类被转变为链烷烃类和C4加烯烃类(标示参见下 文）。同时，在蒸汽裂解中，炉料没有完全裂解为短链烯烃类。因为未反应的链烷烃类可存在 于相应裂解炉的经裂解气体中。并且，通常在此发现包括二烯烃类(诸如丁二烯）的C4加烯 烃类。在两种情况下，所获得的化合物类均依赖于所采用的进料和反应条件。
[0012] 在W02011/057975 A2和US2013/172627 A1提出的方法中，将裂解炉的经裂解气体 和来自含氧化物-烯烃反应器的侧馏分在联合分离单元中进行组合并分馏。可以对C4馏分 进行另一蒸汽裂解和/或含氧化物-烯烃工艺，例如在对丁二烯的氢化或分离后。可以将C4 馏分分离为主要为烯烃的馏分和主要为链烷的部分馏分。
[0013] 然而，这种C4馏分中所含有的化合物类的利用和所需要目标化合物类的形成在所 描述的方法中并不总是令人满意的。此外，分离成主要为烯烃的馏分和主要为链烷的部分 馏分是非常费力的。
【发明内容】
[0014] 在此背景下，本发明提出了一种用于制备具有独立权利要求特征的烯烃类的方法 和装置。优选的实施方案是从属权利要求的主题和随后的说明书。
[0015] 在解释本发明的特征和优点之前，将对其所采用的依据和术语进行说明。
[0016] 用于烃混合物或烃馏分的以传统方式在本申请范围内采用的缩写是基于主要地 或专有地获得的化合物的碳原子数。因此，C1馏分是主要地或专有地含有甲烷(但根据惯例 在某些情况下还含有氢，然后也被称为"C1减馏分"）的馏分。另一方面C2馏分主要地或专有 地含有乙烷、乙烯和/或乙炔。C3馏分主要地含有丙烷、丙烯、丙炔和/或丙二烯。C4馏分主要 地或专有地含有丁烷、丁烯、丁二烯和/或丁炔，而各自的异构体可依据C4馏分的来源以不 同的量而存在。同样也适用于C5馏分和更高的馏分。也可将若干这样的馏分在一个工艺中 和/或在一个项目CbezeichnungsmjiBig 》下组合在一起。例如，C2加馏分主要地或专有地含有 具有两个以上碳原子的烃类，而C2减馏分主要地或专有地含有具有一个或两个碳原子的烃 类。
[0017] 用于对烃类进行蒸气裂解的方法和装置是已知的并描述于例如自2007年4月15日 在线(D0I 10 · 1002/14356007 ·al0_045 · pub2)的乌尔曼工业化学百科全书中的"Ethylene" 文章中。
[0018] 在商业规模上的蒸汽裂解工艺主要地在管式反应器中进行，在管式反应器中的反 应管(所谓的蛇形管（coils))可以单独地或成组地在相同或不同的裂解条件下进行操作。 将在相同或可比较的裂解条件下操作的反应管或反应管套件以及在均匀裂解条件下操作 的也可行的管式反应器在下文中分别称作"裂解炉"。在此处所采用的术语中，裂解炉因此 为用于蒸汽裂解的结构单元，其将炉料暴露在相同或可比较的裂解条件下。蒸汽裂解装置 可包含一个以上裂解炉。
[0019] 可以将整炉细分成两个以上的裂解炉。然后通常将这些裂解炉称为炉室。通常多 个属于一个整炉的炉室具有彼此独立的辐射区和公共对流区以及公共排气装置。在这些情 况下，各个炉室可以以其自身的裂解条件来运行。因此，各个炉室为用于将炉进料暴露于相 同或可比较的裂解条件而进行蒸汽裂解的结构单元，并且因此在本文中将各个炉室称为裂 解炉。继而，作为整体的该炉包含多个相应单元或换言之多个裂解炉。如果只有一个炉室， 这就是裂解单元并因此为裂解炉。例如，可以将供有相同炉进料的裂解炉成组进行组合。通 常将炉组内的裂解条件设定为相同或相似的。
[0020] 在更近期的用于蒸汽裂解的方法和装置中，越来越多地采用轻度裂解条件(参见 下文），因为它们能够制备，特别是，诸如相当大量的丙烯或丁二烯的所谓的高价值产品。
[0021] 术语"炉进料"在这里表示被提供给一个以上裂解炉中的一种以上液体流和/或气 态流。如在下文中所说明的，也可以将从相应蒸汽裂解工艺中得到的流回收到一个以上裂 解炉中，并作为炉进料被再次使用。合适的炉进料包括一些沸点通常达600°C的从乙烷到柴 油的烃类和烃混合物。
[0022] 炉料可以由所谓的"新鲜进料"组成，即在装置外制备并例如从一种以上石油馏 分、石油气体和/或石油气体凝聚物获得的进料。炉料还可以由一种以上所谓的"回收流"组 成，即由装置本身中制备并回收至相应裂解炉中的流组成。炉进料还可以由一种以上新鲜 进料与一种以上回收流的混合物组成。
[0023] 使炉料在裂解炉中至少部分地反应并作为所谓的"原料气体"离开裂解炉，可以对 该"原料气体"进行后处理步骤。这些后处理步骤包括，首先，处理原料气体，例如通过淬火、 压缩、液化、冷却和干燥，以便得到所谓的"经裂解气体"。偶尔地，也将原料气体称作裂解气 体。
[0024] 以上提及的裂解炉中的"裂解条件"特别包括炉料的分压，其可以受到加入不同量 的流和裂解炉中所选择的压力、裂解炉中的停留时间和在本文中所使用的温度和温度分布 的影响。炉的几何形状和构造也发挥作用。为了制备乙烯，通常在500至680°C的炉入口温度 下和在775至875 °C的炉出口温度下运行裂解炉。"炉出口温度"为气态流在一个以上反应管 末端的温度。通常地，其为所讨论的气体流被加热到的最高温度。通常还在一个以上反应管 末端测量的所采用的压力为165至225kPa。通常以每kg的干燥进料0.25至0.85kg的流的比 率将流与炉料混合。所使用的值取决于所使用的炉进料和所需要的裂解产物。
[0025]因为所提到的值至少部分地彼此影响，术语"裂解深度"已被用来表征裂解条件。 对于液态炉料，即较长链烃类，裂解深度可通过基于重量(kg/kg)在经裂解气体中丙烯对乙 烯的比（P/E)或甲烷与丙烯的比(Μ/P)的方式来描述。P/E和Μ/P的比直接取决于温度，但不 同于在裂解炉中或裂解炉出口处的实际温度，P/E和Μ/P的比可以被更准确地测量并用于例 如作为在调节工艺中的控制变量。
[0026]对于气态炉料，可以将炉料的特定组分的反应或转化作为裂解深度的测量量而进 行详细说明。特别地，对于在当前情况下所使用的C4馏分或C4部分流，以诸如正丁烷的主要 组分的反应来描述裂解深度是有用的，并且在本领域中是常见的。
[0027] 如果相应馏分中超过92%的正丁烷被反应，则裂解深度或裂解条件为"剧烈"。在 甚至更剧烈的裂解条件下，任选地超过93%、94%或95%的正丁烷被反应。通常地，不存在 正丁烷被100%反应。例如，"剧烈"裂解深度或裂解条件的上限因此为99%、98%、97%或 96%的正丁烷被反应。另一方面，如果少于92%的正丁烷被反应，裂解深度或裂解条件为 "温和"。在少于91 %、少于90%、少于89 %、少于88%或少于87 %的正丁烷被反应时，存在甚 至更温和的裂解深度或裂解条件。在少于86%的正丁烷被反应时，就爱那个裂解深度或裂 解条件称为"非常温和"。非常温和的裂解深度或裂解条件还包括，例如，少于85 %、80 %或 70%且多于50%或60%的正丁烷被反应。
[0028] 特别地，以上提及的裂解深度或裂解条件与如上所述所采用的反应管或多个反应 管或裂解炉的末端的炉出口温度相关。该温度越高，越"剧烈"，而温度越低，裂解深度或裂 解条件越"温和"。
[0029]还应该理解的是，其它组分的反应并需要与正丁烷的反应相同。然而，在正丁烷的 这种情况下，主要组分的反应百分比与炉出口温度和原料中其它组分各自的反应百分比相 关。在其它事物中，该炉出口温度反过来取决于裂解炉。各自的反应百分比的差异取决于许 多其它因素。
[0030] 本发明的优点
[0031] 本发明始于获得烯烃类的已知方法，在这种已知方法中通过蒸汽裂解工艺获得第 一气体混合物并且通过含氧化物-烯烃工艺制备第二气体混合物，第一气体混合物和第二 气体混合物各自至少含有具有一个至四个碳原子的烃类。第一和/或第二气体混合物也可 含有具体多于四个碳原子的烃类和/或氢气，以及包括在蒸汽裂解工艺和/或含氧化物-烯 烃工艺中未反应的组分的其它化合物。然而，在本发明的范围内，没有将第一和第二气体混 合物全部进行例如从以上提及的W0 2011/057975 A2和/或US 2013/172627 A1已知的联合 分离工艺。
[0032] 更确切地说，本发明提供了从至少含有先前在第一气体混合物中所含有的占大多 数的具有四个碳原子的烃类的第一气体混合物（由蒸汽裂解方法制备的)形成第一馏分，而 从至少含有先前在第二气体混合物中所含有的占大多数的具有四个碳原子的烃类的第二 气体混合物（由含氧化物-烯烃工艺制备的）形成第二馏分。因此，至少部分地彼此独立地进 行两种气体混合物的分离，其具有以下优点，由于第一气体混合物和第二气体混合物具有 不同的组分，可以分别以可控的方式可以对从第一气体混合物和第二气体混合物获得的产 物进行处理。
[0033] 在本申请的范围内，"占大多数"表示至少75%、80%、85%、90%、99%或更高的比 重。
[0034]本发明的范围内，可以将C4和任选的来自第二气体混合物较长链烃类回收至蒸汽 裂解工艺而无需任何其它处理，即分离或化学反应，并且它们在蒸汽裂解工艺中经受温和 裂解条件。
[0035]根据本发明已经发现，在蒸汽裂解工艺中，特别有利地可以见将第二馏分中所含 有的和先前在第二气体混合物中所含有的烃类主要地经受使少于92%的第二馏分中所含 有的正丁烷被反应。
[0036]换言之，将第二气体混合物中所含有的具有四个或任选更多的碳原子的烃类（即 含氧化物-烯烃工艺的产物流)优选地在温和裂解条件下进行裂解，而优选地不对其它烃类 (特别是来自第一气体混合物（即来自蒸汽裂解工艺）的那些烃类)在温和裂解条件下进行 裂解。如下文中还详细说明的，有利地第二馏分贫含具有一个至三个碳原子的烃类。因此， 在摩尔、重量或体积的基准上，其含有仅达20%、10%、5%、1%、0.1%、0.01%或0.001%的 量的一个至三个碳原子的烃类。
[0037] 在本发明的范围内，因此可能的是，可以对烃类进行温和或甚至非常温和的裂解， 该烃类特别适用于温和裂解并且特别存在于第二气体混合物中，以便获得前文所描述的温 和或非常温和的裂解条件的特别的优点。特别地，第二气体混合物含有相当高比例的丁烯， 其可在温和裂解条件下被反应以制备高价值的产物丁二烯。
[0038] 特别地，本发明使对特别存在于第二气体混合物中的烃类进行的这种选择性处理 容易实施。不像例如在US2013/0172627中，不需要对经组合的馏分彼此事先进行费力地分 离。对于这一目的，不需要诸如用于提取蒸馏物的其它介质和相当复杂的设备。
[0039] 对具有不同组成的至少两种流进行的这种分离处理使对由前文所提及的整合装 置(组合装置)从蒸汽裂解工艺和含氧化物-烯烃工艺制备的产物进行更有效的处理成为可 能。
[0040] 优选地，第二馏分中所含有的和先前在第二气体混合物中所含有的烃类在蒸汽裂 解工艺中所经受的裂解条件是温和至非常温和的。这是可能的，因为没有在蒸汽裂解中反 应以形成不需要的产物并因此可能例如干扰后续分离或蒸汽裂解工艺本身的干扰组分。
[0041] 例如，如果相当大量的二烯烃类存在于经受温和的裂解条件的裂解炉进料中，在 蒸汽裂解工艺和后续处理中可有固体的密集形成和聚合以及相关的所谓污垢。这不是本发 明范围内的情况，因为，首先与第一气体混合物和第一馏分相比，由于不同反应方法，第二 气体混合物中并因此在第二馏分中存在显著较少的二烯烃类。二烯烃类的后续分离是特别 费力的并且可能仅具有例如蒸馏引起的很大困难。
[0042] 第二馏分中所含有的和先前在第二气体混合物中所含有的烃类在蒸汽裂解工艺 中所经受的裂解条件意味着少于91%、90%、89%、88%、87%、85%、80%或75%并且多于 50%或60%的所存在正丁烷被反应。对于温和裂解条件的其它特征和优点，可以参考前文 提供的定义。
[0043]在当前情况下，引用与正丁烷相关的裂解条件是特别恰当的，因为其存在于第二 馏分、容易检测并且在本领域中作为裂解深度的指标的它的用途是被接受的（参见例如以 上提及的乌尔曼工业化学百科全书中的"Ethylene"文章）。因此，转化在用于通常采用的主 要组分的当前情况下给出，尽管可能存在少量的转化。
[0044] 现已发现，可以轻易将可存在于第二馏分中的任何异丁烷以及较长链支化的化合 物包含在温和裂解中。本发明的优点，即高价值产品的靶向形成和无需复杂的分隔单元以 及特别地不存在二烯烃类显然是占优势的。
[0045] 如果去除了二烯烃类，也可以将第一馏分中存在的烃类或从第一馏分中形成的烃 类至少部分地进行蒸汽裂解工艺。然而，相对于温和裂解条件，优选地将剧烈或至少普通裂 解条件用于处理这些烃类。
[0046]此处同样地，根据主要组分正丁烷而选择裂解条件已经被证明是有利的。用于处 理第一馏分的有利裂解条件为，例如，导致超过92 %、93 %、94 %或95 %的所存在的正丁烷 被反应的那些条件。
[0047]由第一馏分中存在的其它烃类形成的烃类例如可为已经加氢的或通过已知方法 以其它方式在结构上被改变的化合物。换言之，可能的是使第一馏分中所含有的烃类在一 个以上步骤中进行反应，例如为了获得在相应蒸汽裂解工艺中可以进行特别有利处理的化 合物。
[0048]例如，也可以使来自第一和/或第二气体混合物的乙烷和丙烷在所谓的气体裂解 器（即设计用于对C2和C3烃类进行裂解的裂解炉）中通过蒸汽裂解进行反应。再一次地，可 采用不同裂解条件。
[0049] 还有可能的是，使第二气体混合物中所含有的和/或从第二气体混合物形成的含 氧化物类和/或第二馏分至少部分地进行含氧化物-烯烃工艺。也可以将相应的含氧化物类 回收至含氧化物-烯烃工艺。
[0050] 并且，还可能的是，使第二气体混合物所含有的而第二馏分中不含有的或从中形 成的烃类至少部分地进行蒸汽裂解工艺。这也可以在不同裂解条件下实施。
[0051] 在所描述的实施方案中，本发明使以可适于所需要产物的选择性方式进行工艺成 为可能，并因此通过与已知方法进行比较证明是特别灵活的。
[0052] 在根据本发明的方法的范围内，有利地采用在不同裂解条件下运行的至少两个或 三个裂解炉或炉室。提供至少一个在先前提及的温和裂解条件下运行并充有以上提及的第 二馏分的裂解炉，以上提及的第二馏分为含有第二气体混合物中所含有的占绝大多数的具 有四个碳原子的烃类并且来自含氧化物-烯烃工艺的馏分。
[0053]如已经提到的，优选地第一馏分贫含具有三个以下的碳原子。因此，通过至少分离 出先前在第二气体混合物中所含有的占大多数的具有至多三个碳原子的烃类(例如采用丙 烷馏除塔或相应的分离序列)而从第二气体混合物形成第二馏分。
[0054]可以将已经从第二气体混合物中分离出来的具有一个、两个和/或三个碳原子的 烃类至少部分地与第一气体混合物和/或与从第一气体混合物中形成的至少一种馏分组 合，以形成至少一种组合流。因此，换言之，在已经将倾向于温和裂解的烃类从第二气体混 合物中分离出来后，可以将剩余的残留物与第一气体混合物或相应馏分进行组合。
[0055] 特别有利的是从组合流中形成至少两种其它馏分，即使组合流进行联合分离。因 此，在已经将倾向于温和裂解的第二气体混合物的烃类已被分离出来后，可实施简单的联 合分离而不浪费使用资源。
[0056] 根据本发明的方法也是有利的，如果蒸汽裂解方法完全无需新鲜进料来运行，即 仅将第一气体混合物和/或在第二气体换何物所含有的或从其中形成的烃类进行蒸汽裂解 工艺。因此，该工艺仅需要含氧化物进料，并且无需提供特别地专门用于蒸气裂解工艺的另 外新鲜进料。
[0057]本发明还涉及用于获得烃类的装置，该装置包含被设计为通过蒸汽裂解工艺制备 第一气体混合物并且通过含氧化物-烯烃工艺制备第二气体混合物的设备，从而使得第一 气体混合物和第二气体混合物各自含有具有一个至四个碳原子的烃类。
[0058]根据本发明，还提供了被设计为从第一气体混合物中形成第一馏分的设备，该第 一馏分至少含有先前在第一气体混合物中所含有的占大多数的具有四个碳原子的烃类;还 提供了被设计为从第二气体混合物中形成第二馏分的设备，该第二馏分至少含有先前在第 二气体混合物中所含有的占大多数的具有四个碳原子的烃类;并且还提供了被设计为将第 二馏分中所含有的以及先前在第二气体混合物中所含有的烃类主要地在蒸汽理解工艺中 经受使少于92%的任何所存在的正丁烷被反应的裂解条件。
[0059]如上文所说明的，这种装置有利地包含被设计为实施方法的所有设备。因此该装 置受益于前文所描述的优点，对这些优点在此进行了清楚地参考。特别地，相应装置包含被 设计为在不同裂解条件下运行的两个或三个裂解炉。
[0060] 参考显示发明的优选实施方案的附图对本发明进行更详细地描述。
【附图说明】
[0061] 图1显示根据本发明的一个实施方案用于制备烯烃类的方法。
【具体实施方式】
[0062] 图1以流程图的形式示意性地表示根据本发明的一个实施方案的方法。该方法作 为整体被标记为100。
[0063] 方法100包含平行进行蒸汽裂解工艺1和含氧化物-烯烃工艺2。实施方法100的装 置包含相应的设备，即在这种情况下多个裂解炉和至少一个含氧化物-烯烃反应器。
[0064] 在所示实施方案中，蒸气裂解工艺1采用可供应到在不同的裂解条件下运行的多 个裂解炉的多种进料流来运行：
[0065]在所示实施方案中，示出了三个裂解炉la、lb和lc。例如，裂解炉la在剧烈或普通 裂解条件下运行，并将例如新鲜进料和/或回收流的流a进料至这一炉中。可从多个流中形 成显示为"a"的流。如已经说明，根据本发明的方法还可包含在蒸汽裂解工艺1中只使用回 收流。回收流可为例如乙烷和/或丙烷流和/或具有四个至八个碳原子的烃类的流(烯烃的 和链烷烃的）。可以以气态和/或液体形式供应新鲜进料，例如以天然的气体和/或石脑油的 形式。
[0066]在所示实施方案中，裂解炉lb在温和裂解条件下运行并供有至少一种流y。将流y 制备成通过含氧化物-烯烃工艺2形成的气体混合物s(此处标记为第二馏分或气体混合物） 的馏分。该流y至少含有第二气体混合物s中所含有的具有四个碳原子的烃类和任选地还含 有较长链烃类(参见下文）。本发明的核心为回收这些烃类，并且优选地仅为裂解炉lb中用 于温和裂解的这些烃类。
[0067]并且，在所示实施方案中，显示了另一个被称为所谓气体裂解器并且可供有如这 此处所示的适合的诸如乙烷C2H6的进料流的裂解炉lc。其它气态进料也是适合的。还可以 再次将裂解炉lc在与何裂解炉la和lb相比不同的裂解条件下运行。
[0068] 采用蒸汽裂解工艺1，获得了所有在此处被称为第一气体混合物并且可进行一次 以上分离步骤的气体混合物b。在所示的实施方案中，例如，在步骤3中进行油分馏和/或淬 火。可进行制备出可回收至蒸汽裂解工艺1中的工艺蒸气(未显示）。
[0069] 将步骤3中获得的气体流c例如在步骤4中进行压缩、预冷却和干燥。通过酸性气体 的去除5还可以用相应流d的形成对该步骤4进行补充。在酸性气体的去除5中，例如，将气体 流从两个压缩阶段之间的步骤4转移至酸性气体的去除5,并在之后将其进料回来。
[0070] 在步骤4中，如下文所说明的，可以采用由含氧化物-烯烃工艺2的相应气体混合物 所形成的C3减流e。流c和来自含氧化物-烯烃工艺2的C3减流e的联合使用的结果为相应的 预处理仅需进行一次而不需要对相当少量的来自含氧化物-烯烃工艺2的C3减烃另外再进 行一次。然而，这是可选的。
[0071]在所示实施方案中，从步骤4获得的流f，特别地将已经过压缩且部分液化和干燥 的一种流作为分离进料进行获得了 C2减馏分g和C3加馏分h的乙烷馏除塔步骤6。下文对C3 加馏分h的进一步处理进行说明。特别地，将C2减馏分g例如进行加氢步骤7,在加氢步骤7中 对乙炔加氢以形成乙烯。
[0072]然后将以这种方式进一步处理的流i进行例如分离出甲烷CH4和氢气H2的甲烷馏 除塔步骤8。对基本上仍含有具有两个碳原子的烃类的、由此不含甲烷和氢气的流k进行基 本上形成乙烯C2H4和乙烷C2H6的C2分离步骤9(例如在所谓的C2分离器中）。例如，将乙烯 C2H4作为产物从方法100中去除，并且可以将乙烷C2H6可回收至蒸气裂解工艺1中（参见气 体裂解器lc)。如果对工艺进行相应设计，根据本发明的方法100还可以在蒸汽裂解工艺1中 以回收流单独运行。
[0073]将来自乙烷馏除塔步骤6的C3加流h进行丙烷馏除塔步骤10。在丙烷馏除塔步骤10 中，形成了可在一个以上其它工艺步骤中进行处理的C3馏分m。例如，将C3馏分m进行加氢步 骤11，以使得任何所存在的丙炔以及丙二烯被反应以形成丙烯。将现标记为η的由此处理的 流进行例如基本上形成了丙烯C3H6和丙烷C3H8的C3分离步骤12。反过来可以将丙烯C3H6作 为产物从相应方法100中除去，并且可以将丙烷C3H8回收至蒸汽裂解工艺1中，例如至气体 裂解器lc中。
[0074] 将同样在丙烷馏除塔步骤10中形成的C4加馏分〇例如进行加氢步骤13中完全或部 分加氢。将所获得的流P进料至基本上形成C4至C8流和C9加流(没有缩写名称）的辛烷馏除 塔步骤14中。如果制备出相应流，还可以将从在含氧化物-烯烃工艺2中形成的第二气体混 合物中制备的C5加流q进料至辛烷馏除塔步骤14中。从方法100中除去C9加流，而可将C4至 C8流回收至蒸汽裂解工艺1。
[0075] 特别地，将含氧化物-烯烃工艺2设计为用于使二甲醚反应，但也可以使例如甲醇 和其它含氧化物类反应，并且甚至可以部分地或专有地使烯烃的烃类反应。将相应含氧化 物类作为流r供应到一个以上的反应器中并使其反应以形成此处被称为第二气体混合物的 含有烯烃类的气体混合物s，在。对至少或主要地含有具有一个至五个碳原子的烃类的第二 气体混合物s进行后处理步骤15,例如水淬火和含氧化物类的去除。得到了相应地获得的水 作为流t得到，并将不含含氧化物类的流u进料至将在后文进行说明的步骤16。可以将重新 获得的任何含氧化物类作为流v回收至含氧化物-烯烃工艺2中。
[0076] 在已经提到的步骤16中，对流u进行压缩并任选地进行预冷却。如上面已经说明 的，对流u的可冷凝组分进行冷凝。对所获得的任何冷凝物任选地进行干燥并作为液体流w 进行从流W中形成C3减馏分X和C4加馏分y的丙烷馏除塔步骤17。例如当含氧化物-烯烃工艺 2中采用相应催化剂（参见上文）时，C4加馏分y含有相当少量的具有五个以上碳原子的烃 类。然而，如果需要，可提供分离步骤18来用于分离出作为以上提及的流q的相应较长链烃 类的目的。可以如以上提及的对流q进行进一步处理。将为C4加或C4流的流y回收至如先前 也提及的蒸汽裂解工艺1，并使其在裂解炉lb中的温和条件下进行裂解。
[0077]然而，图1所示的根据本发明的方法的实施方案采用丙烷馏除塔17来运行，可采用 具有乙烷馏除塔的分离序列以相同的方式来实施发明。重要的是，C4加或C4馏分是从第二 气体混合物或流s形成的，将它们回收至蒸汽裂解工艺1并在其中的温和条件下对它们进行 裂解。
[0078]可以将C3减流X与由冷凝步骤16中无法冷凝的组分组成的流z组合，并将C3减流X 进行含氧化物去除步骤19。可以将含氧化物去除步骤19中分离出的含氧化物流(未示出）与 流v组合并再次进行含氧化物-烯烃工艺2。随继可以将不含含氧化物类的C3减流、先前提及 的流e进行先前所描述的工艺步骤4。然而，这是可以选的。
【主权项】
1. 一种用于获得烯烃类的方法（100)，其中通过蒸汽裂解工艺（1)制备第一气体混合物 (b)，并通过含氧化物-烯烃工艺(2)制备第二气体混合物(S)，所述第一气体混合物(b)和所 述第二气体混合物( s)至少含有具有一个至四个碳原子的烃类， 其特征在于， 从所述第一气体混合物(b)形成了至少含有先前在所述第一气体混合物(b)中所含有 的占大多数的具有四个碳原子的烃类的第一馏分(h)， 从所述第二气体混合物（s)形成了至少含有先前在所述第二气体混合物（s)中所含有 的占大多数的具有四个碳原子的烃类的第二馏分(y)，以及 将所述第二馏分(y)中所含有的和先前在所述第二气体混合物（s)中所含有的烃类主 要地在所述蒸汽裂解工艺(1)中经受使少于92%的任何所存在的正丁烷反应的裂解条件。2. 根据权利要求1所述的方法（100)，其中在使所述第二馏分(y)中所含有的和先前在 所述第二气体混合物（s)中所含有的所述烃类在所述蒸汽裂解工艺（1)中所经受的所述裂 解条件下，少于91%、90%、89%、88%、87%、85%、80%或75%并且多于50%或60%的所存 在的正丁烷被反应。3. 根据权利要求1或2所述的方法（100)，其中还将所述第一馏分(h)中所存在或从其中 形成的任何烃类至少部分地进行所述蒸汽裂解工艺(1)。4. 根据前述权利要求中任一项所述的方法（100)，其中将所述第二气体混合物(s)中所 含有的或从其中形成的含氧化物类至少部分地进行所述含氧化物-烯烃工艺(1)。5. 根据前述权利要求中任一项所述的方法（100)，其中将先前在所述第二气体混合物 (s)中所含有而所述第二馏分(y)中不含有的烃类或从其中形成的烃类至少部分地进行所 述蒸汽裂解工艺(1)。6. 根据前述权利要求中任一项所述的方法（100)，其中采用在不同裂解条件下运行的 至少两个裂解炉（la-1 c)来实施所述蒸汽裂解工艺。7. 根据前述权利要求中任一项所述的方法（100)，其中采用至少一种烯烃来部分地或 专有地实施所述含氧化物-烯烃工艺(2)，特别地所述至少一种烯烃不存在于所述第一和/ 或第二气体混合物(b、s)中。8. 根据权利要求7所述的方法（100)，其中采用至少两个在不同条件下运行的反应器来 实施所述含氧化物-烯烃工艺(2)。9. 根据前述权利要求中任一项所述的方法（100)，其中从所述第二气体混合物(b)中形 成所述第二馏分(y)，从而使得其贫含具有一个至三个碳原子的烃类。10. 根据权利要求9所述的方法（100)，其中通过至少分离先前在所述第二气体混合物 (s)中所含有的占大多数的具有至多三个碳原子的烃类而从所述第二气体混合物（s)形成 所述第二馏分(y)。11. 根据权利要求10所述的方法（100)，其中将从所述第二气体混合物（s)中分离的具 有一个、两个和/或三个碳原子的烃类至少部分地与所述第一气体混合物(b)和/或与从所 述第一气体混合物(b)形成的至少一种馏分组合，以形成至少一种组合流。12. 根据权利要求11的方法，其中从所述组合流中形成至少两种其它馏分。13. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述第一气体混合物(b)中和/或 所述第二气体混合物(s)中所含有的或从其中形成的烃类进行所述蒸汽裂解工艺(1)。14. 一种用于获得烯烃类的装置，其包含设计为通过蒸汽裂解工艺（1)制备第一气体混 合物(b)并通过含氧化物-烯烃工艺(2)制备第二气体混合物(s)从而使得所述第一气体混 合物(b)和所述第二气体混合物(s)至少含有具有一个至四个碳原子的烃类的设备， 其特征在于， 被设计为从所述第一气体混合物(b)中形成至少含有先前在所述第一气体混合物(b) 中所含有的占大多数的具有四个碳原子的烃类的第一馏分(h)的设备， 被设计为从所述第二气体混合物（s)中形成至少含有先前在所述第二气体混合物（s) 中所含有的占大多数的具有四个碳原子的烃类的第二馏分(y)的设备，和 被设计为使所述第二馏分(y)中所含有的和先前在所述第二气体混合物（s)中所含有 的烃类主要地在所述蒸汽裂解工艺中经受使少于92%的任何所存在的正丁烷反应的裂解 条件的设备。15. 根据权利要求14所述的装置，其包含设计为实施根据权利要求1至13中任一项的方 法的设备。16. 根据权利要求14或15所述的装置，其包含被设计为在不同裂解条件下运行的至少 两个裂解炉（la-lc)。
【文档编号】C07C1/20GK105980339SQ201580007218
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2015年2月6日
【发明人】托本·霍费尔, 哈拉尔德·桑曼德尔, 恩斯特·海德格尔, 克莱拉·丹奥霍姆-诺伊德克尔, 赫尔穆特·弗里兹, 玛丽安·蓬索
【申请人】林德股份公司