使用乙醇从乙烷ODH产物料流中除氧的制作方法

本发明大体涉及乙烷氧化脱氢(odh)成乙烯。更具体地，本发明涉及一种odh方法，其包括用于从产物料流中除去氧气、乙炔或两者的多个串联反应器。

背景技术：

1、烯烃如乙烯、丙烯和丁烯是各种具有商业价值的聚合物的基本组成部分(buildingblocks)。由于天然存在的烯烃源并不以商业数量存在，因此聚合物生产商依赖于将更丰富的低级烷烃转化为烯烃的方法。当今商业规模生产商选择的方法是蒸汽裂解，这是一种高度吸热的过程，其中蒸汽稀释的烷烃会非常短暂地承受高达约900℃的温度。产生所需温度的燃料需求以及能够承受该温度的设备的需求显著增加了总体成本。此外，高温会促进焦炭的形成，焦炭在系统内积聚，导致需要昂贵定期的反应器关停以进行维护和焦炭去除。

2、氧化脱氢(odh)方法是蒸汽裂解的替代方案，该方法是放热的并且产生很少或不产生焦炭。在odh中，低级烷烃(例如乙烷)在催化剂和任选的惰性稀释剂(例如二氧化碳、氮气或蒸汽)存在下，在低至300℃的温度下与氧气混合，以生成相应的烯烃。在此过程中可能产生各种其它氧化产物，包括但不限于二氧化碳和乙酸。

3、有利的是在反应器产物料流中保留至少少量氧气的情况下操作odh反应器。这样做是为了防止odh催化剂因在升高的温度下暴露于无氧的还原环境而导致永久损坏或失活。

4、对于固定床odh反应器，在至少少量氧气的情况下进行操作的另一个原因是确保利用整个odh催化剂床层，而不是仅利用催化剂床层的更上游区域，当odh产物料流中o2含量低于1ppm时可能会发生这种情况。

5、然而，odh产物气体料流中存在的氧气会导致下游设备(主要是odh工厂第一压缩阶段及其下游)出现严重的安全和操作问题。因此，需要在产物气体压缩之前将氧气去除至非常低至不可检测的水平。

6、专利和公开文献中公开有许多不同的方法，其中主要强调催化燃烧一小部分odh产物气体以完全消耗任何残余氧气。这种方法是可行的，但非常不合意，因为它增加了odh方法中的总体耗氧量并降低了总体方法对乙烯的选择性。

技术实现思路

0、发明概述

1、本文实例中描述的一个实施方案提供了将乙烷转化为乙烯的方法。该方法包括向氧化脱氢反应器提供包含乙烷和氧气的进料料流，并在氧化脱氢反应器中将至少一部分乙烷转化为乙烯，以提供包含乙烷、乙烯以及氧气、乙炔或两者的反应器流出物料流。该方法包括冷却反应器流出物料流以形成经冷却的流出物料流并将经冷却的流出物料流提供至包括odh催化剂床层的除氧反应器。将包含水和醇的除氧料流提供至除氧反应器以形成脱氧流出物。

2、本文实例中描述的另一个实施方案提供了一种用于由乙烯形成乙烷的系统。该系统包括氧化脱氢(odh)反应器、用于冷却来自odh反应器的odh流出物的第一热交换器、以及包括odh催化剂的除氧反应器。

技术特征：

1.一种将乙烷转化为乙烯的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，包括将所述脱氧流出物提供至乙炔吸附塔。

3.根据权利要求1所述的方法，包括冷却所述脱氧流出物以形成混合流出物。

4.根据权利要求3所述的方法，包括将所述混合流出物分离成气体料流和液体料流。

5.根据权利要求4所述的方法，包括使所述气体料流经过洗涤器以除去乙酸。

6.根据权利要求4所述的方法，包括：

7.根据权利要求4所述的方法，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，包括：

9.根据权利要求7所述的方法，包括使所述气体料流经过所述第二除氧反应器中的包含铜、锌、银、铬、铈或其任何组合的催化剂床层以形成所述精制气体料流。

10.根据权利要求4所述的方法，包括：

11.根据权利要求10所述的方法，包括：

12.根据权利要求10所述的方法，包括使所述气体料流经过所述乙炔吸附塔中的包含铜、银或两者的吸附剂床层以形成所述精制气体料流。

13.一种由乙烷形成乙烯的系统，包括：

14.根据权利要求13所述的系统，包括：

15.根据权利要求14所述的系统，包括处理来自所述闪蒸罐的液体料流的乙酸分离系统，所述乙酸分离系统用于将所述液体料流分离成乙酸料流和水料流。

16.根据权利要求14所述的系统，包括洗涤器，所述洗涤器包括水入口以以逆流流动从所述气体料流中除去乙酸。

17.根据权利要求16所述的系统，包括处理来自所述洗涤器的气体料流的第一压缩机。

18.根据权利要求17所述的系统，包括用于加热来自所述压缩机的气体料流的第三热交换器。

19.根据权利要求18所述的系统，包括连接到所述第三热交换器的精制装置。

20.根据权利要求19所述的系统，其中所述精制装置包括催化剂，所述催化剂包括包含铜、银、锌或铈或其任何组合的催化剂。

21.根据权利要求19所述的系统，其中所述精制装置包括乙炔吸附塔，所述乙炔吸附塔包括包含铜、银或锌或其任何组合的吸附床。

22.根据权利要求17所述的系统，包括处理来自所述第一压缩机的气体料流的第二压缩机。

23.根据权利要求22所述的系统，包括连接至所述第二压缩机的低温分离系统以形成烯烃出口料流。

技术总结
提供了用于将乙烷转化为乙烯的方法和系统。示例性方法包括向氧化脱氢反应器提供包含乙烷和氧气的进料料流，并在氧化脱氢反应器中将至少一部分乙烷转化为乙烯，以提供包含乙烷、乙烯以及氧气、乙炔，或两者的反应器流出物料流。该方法包括冷却反应器流出物料流以形成经冷却的流出物料流并将经冷却的流出物料流提供至包括ODH催化剂床层的除氧反应器。将包含水和醇的除氧料流提供至除氧反应器以形成脱氧流出物。

技术研发人员：B·奥拉依沃拉,V·西曼真科夫,S·古达尔兹尼亚,D·根特,M·凯什卡尔
受保护的技术使用者：诺瓦化学品（国际）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17