生产乙炔和合成气的方法技术

本发明专利技术涉及一种通过用氧气部分氧化烃而生产乙炔和合成气的连续方法。使包含一种或多种烃的第一进料料流(1)和包含氧气的第二进料料流(2)以对应于小于或等于0.31的氧气数的第二进料料流(2)与第一进料料流(1)的质量流量比例混合，其中所述料流彼此分开地加热，并经由烧嘴砖(BR)供应到燃烧室(FR)，其中在所述燃烧室中进行烃的部分氧化，从而得到第一裂解气体料流Ig。本发明专利技术的特征在于使第一裂解气体料流Ig在预骤冷区域(H)中预冷到100-1000℃的温度，从而得到第二裂解气体料流IIg，在固-气分离设备(A)中使包含在第二裂解气体料流IIg中的50-90％的固体从其中分离，从而得到固体料流If和第三裂解气体料流IIIg，通过在总骤冷区域(B)中注射水而使第三裂解气体料流IIIg冷却到80-90℃，从而得到第四裂解气体料流IVg和第一工艺过程水料流Iliq，使第四裂解气体料流IVg在一个或多个洗涤装置(C，D)中进行精细分离固体，从而得到一个或多个工艺过程水料流IIliq、IIIliq和产物气体料流VIg，使工艺过程水料流Iliq、IIliq、IIIliq合并成合并工艺过程水料流IVliq，使合并工艺过程水料流IVliq部分作为料流Vliq再循环至总骤冷区域(B)，且另外的部分作为料流VIliq借助部分蒸发工艺过程进行清洁工艺过程，从而得到清洁工艺过程水料流VIIliq，使清洁工艺过程水料流VIIliq通过再冷却设备(F)冷却，部分作为料流VIIIliq再循环至该方法，且另外的部分作为料流IXliq排出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产乙炔和合成气的方法描述本专利技术涉及一种通过用氧气部分氧化烃而制备乙炔和合成气的方法。上述部分氧化是高温反应，其通常在包括混合单元、烧嘴砖(burnerblock)和骤冷单元的反应器体系中进行，并例如在UllmannsEncyclopediaofIndustrialChemistry(第五版，第A1卷，第97-144页)中描述。根据UllmannsEncyclopediaofIndustrialChemistry(第五版，第A1卷，第97-144页)，使原料在预热器中分开地加热。使经加热的原料在混合单元中混合，经由混合扩散器供应给燃烧器，并且进一步供应给燃烧室。在燃烧室下游，使用喷嘴将含水骤冷介质供应给裂解气体，使其快速冷却到约80-90℃。通过合适选择氧气比λ(λ<0.31)，实施该方法以使乙炔基于干燥裂解气体的收率最佳(>8％)。就此而言，氧气比λ应理解为意指实际存在的氧气的量与充分燃烧原料所要求的氧气的以化学计量方式必需的量的比例。同时，裂解气体的烟灰载荷也是最大的。使在燃烧室中由气相形成的烟灰在下游冷却塔和下游静电过滤器中通过骤冷而部分沉淀。将包含有价值的产物的产物气体料流经由冷却塔分开地移除。在静电过滤器下游，在剩余裂解气体(不含有价值的产物)中的烟灰浓度已降到约1mg/m3。存在于来自骤冷、冷却塔和静电过滤器的工艺过程水中的烟灰具有高烃含量并因此是疏水性的，这导致其漂浮在工艺过程水上。因此，使该负载烟灰的工艺过程水通过具有表面颗粒状沉淀剂的所谓的开放式烟灰通道。将漂浮的烟灰组分移除并送去燃烧。随后使在其中经清洁的工艺过程水穿过(runthrough)开放式冷却塔并由此冷却。在该过程中，且在预先固-液分离期间，使在工艺过程水中呈液态和气态形式结合的大部分烃，特别是芳族化合物、炔烃、苯-甲苯-二甲苯等，连同部分工艺过程水排放到环境空气中。随后，因此导致的工艺过程水的损失通过添加而补偿且水循环在冷却塔和骤冷方向上闭合。然而，由冷却塔排出来自工艺过程水的烃(即以开放式工艺过程水模式)在可适用的环境保护条例下已不可接受。闭合式工艺过程水模式也不是可接受的解决方案，因为该烃将在此积累并导致聚合和设备的堵塞。另一排出源为开放式烟灰通道。在烟灰通道中沉积的来自工艺过程水的固体在可市售前必须以复杂方式干燥，这使得它们不受关注。另一种通过用氧气部分氧化烃而制备乙炔和合成气的方法在US5,824,834中描述。这是闭合式水骤冷方法，其对于烟灰量是最佳的且用贫进料料流操作，具体而言，用氧气比λ>0.31的进料料流。然而，该方法的缺点在于有价值的乙炔产物的收率降低。在该方法的变形中，同样借助喷嘴将含水骤冷介质供应给裂解气体，使其快速冷却到约80-90℃。使在燃烧室中由气相形成的烟灰通过骤冷、用再循环水操作的下游冷却塔和下游静电过滤器部分沉淀。将包含有价值的产物的产物气体料流经由冷却塔分开地移除。在此通过选择氧气比λ(λ>0.31)操作该方法以使得在裂解气体中得到的烟灰量非常小使得仅排出由焚化得到的反应水能够确保是稳态操作。然而，与上述方法相比，这使干燥裂解气体中的乙炔含量降低2个百分点至约6体积％。这使闭合式水骤冷模式，即与环境隔离的一种模式成为可能。因此上述方法的变形的优点是可闭合操作而无需其他分离装置。缺点是基于有价值的乙炔产物和目标产物的收率损失。此外，同样情况是由工艺过程水分离出的固体在可市售前必须以复杂方式干燥，这使它们不受关注。通过用氧气部分氧化烃而制备乙炔和合成气的第三种方法在EP-A12171956中描述。这是一种结合了上述两种方法的优点，即根据UllmannsEncyclopediaofIndustrialChemistry，第五版，第A1卷，第97-144页的有价值的乙炔产物的最佳收率以及根据US5,824,834的符合可适用的环境保护条例的方法，并且其阐述的目的是使缺点，即上述第一种方法中的过时且不符合环境保护条例以及上述第二种方法中明显收率损失最小化。在此应指出，根据UllmannsEncyclopediaofIndustrialChemistry(第五版，第A1卷，第97-144页)，在氧气比λ<0.31的操作模式的情况下，得到的烟灰、焦炭和焦油以及高级炔和萘的量都以大于比例的形式升高，且不再能够通过US5,824,834中描述的分离概念以足够的程度移除和保留以满足可适用的环境保护条例。通过用氧气部分氧化烃而制备乙炔和合成气的另一方法在EP-A1989160中描述。这是US5,824,834的方法的延伸，使得产物气体中残留的非常精细的固体组分(烟灰、焦油、焦炭)借助产物气体压缩机分离。在该情况下，在已经预纯化的产物气体中得到的固体在直接注入产物气体压缩机的冷却水中分离出来并从其中排出。然而，缺点在于在此排出所得到的固体被束缚在水中。对于市售(干燥)固体，这意味着以干燥形式不方便且昂贵的后处理，其由于成本原因通常对于市售不受关注。因此，在申请号EP12171956.1的欧洲专利申请的正文中，基本描述了来自UllmannsEncyclopediaofIndustrialChemistry(第五版，第A1卷，第97-144页)、US5,824,834和EP-A1989160的三种方法概念的组合。此外描述了借助部分蒸发(闪蒸)分离液态和气态的不希望的副产物(基本是高级炔烃和萘)。然而，上述现有技术对于烟灰、焦炭和焦油的出现增多的问题，以及如何使这些可以以干燥形式分离没有给出任何指示。因此本专利技术的目的是提供一种通过部分氧化烃而制备乙炔和合成气的方法，其通过充分分离和保留不希望的气态和/或液态副产物而组合了上述方法的优点，即确保有价值的乙炔产物的高收率并符合可适用的环境保护条例，且此外其能够充分干燥地移除和保留不希望的固体副产物(焦油、焦炭、烟灰)。该目的由一种通过用氧气部分氧化烃而制备乙炔和合成气的连续方法来实现，其中使包含一种或多种烃的第一输入料流和包含氧气的第二输入料流-在预热器中分开地加热，在混合单元中以对应于小于或等于0.31的氧气比的第二输入料流与第一输入料流的质量流量比例混合，其中氧气比应理解为意指实际存在于第二输入料流中的氧气的量与化学计量所需且充分燃烧存在于第一输入料流中的一种或多种烃所要求的氧气的量的比例，-经由烧嘴砖供应给在其中进行烃的部分氧化的燃烧室，-以得到第一裂解气体料流Ig，其中-使第一裂解气体料流Ig在预骤冷中通过注射含水骤冷介质冷却到100-1000℃的温度以得到第二裂解气体料流IIg，-在固-气分离装置中，将存在于第二裂解气体料流IIg中的50-90％的固体从其中移除以得到固体料流If和第三裂解气体料流IIIg，-使第三裂解气体料流IIIg在总骤冷中通过注射水冷却到80-90℃以得到第四裂解气体料流IVg和第一工艺过程水料流Iliq，-使第四裂解气体料流IVg在一个或多个洗涤装置中经受精细地移除固体以得到一个或多个工艺过程水料流IIliq、IIIliq和产物气体料流VIg，-使工艺过程水料流Iliq、IIliq、IIIliq合并以得到合并工艺过程水料流IVliq，-将合并工艺过程水料流IVliq部分作为料流Vliq再循环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过用氧气部分氧化烃而制备乙炔和合成气的连续方法，其中使包含一种或多种烃的第一输入料流(1)和包含氧气的第二输入料流(2)‑在预热器(V1、V2)中分开地加热，在混合单元中以对应于小于或等于0.31的氧气比的第二输入料流(2)与第一输入料流(1)的质量流量比例混合，其中氧气比应理解为意指实际存在于第二输入料流(2)中的氧气的量与化学计量所需且使存在于第一输入料流(1)中的一种或多种烃充分燃烧所要求的氧气的量的比例，‑经由烧嘴砖(BR)供应给燃烧室(FR)，在燃烧室(FR)中进行烃的部分氧化，‑以得到第一裂解气体料流Ig，其中‑使第一裂解气体料流Ig在预骤冷(H)中通过注射含水骤冷介质冷却到100‑1000℃的温度以得到第二裂解气体料IIg，‑在固‑气分离装置(A)中，将存在于第二裂解气体料流IIg中的50‑90％的固体从其中移除以得到固体料流If和第三裂解气体料流IIIg，‑使第三裂解气体料流IIIg在总骤冷(B)中通过注射水冷却到80‑90℃以得到第四裂解气体料流IVg和第一工艺过程水料流Iliq，‑使第四裂解气体料流IVg在一个或多个洗涤装置(C，D)中经受精细移除固体以得到一个或多个工艺过程水料流IIliq、IIIliq和产物气体料流VIg，‑将工艺过程水料流Iliq、IIliq、IIIliq合并以得到合并工艺过程水料流IVliq，‑使合并工艺过程水料流IVliq部分作为料流Vliq再循环至总骤冷(B)，且使其余部分作为料流VIliq通过在单级闪蒸容器(E)中部分蒸发而经受清洁，其中料流Vliq以基于其总重量为0.01‑10重量％的比例蒸发，以得到清洁工艺过程水料流VIIliq，将该清洁工艺过程水料流VIIliq借助再冷却设备(F)冷却，部分作为料流VIIIliq再循环至一个或多个洗涤装置(C，D)中的一个或多个，且其余部分作为料流IXliq排出，并供应给需要处理的废水。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.01.16 US 61/753,0191.一种通过用氧气部分氧化烃而制备乙炔和合成气的连续方法，包括：使包含一种或多种烃的第一输入料流和包含氧气的第二输入料流在预热器中分开地加热，在混合单元中以对应于小于或等于0.31的氧气比的第二输入料流与第一输入料流的质量流量比例混合第一输入料流和第二输入料流，其中氧气比为存在于第二输入料流中的氧气的量与使存在于第一输入料流中的一种或多种烃充分燃烧化学计量所要求的氧气的量的比例，将所述第一输入料流和第二输入料流的混合物经由烧嘴砖供应给燃烧室，在燃烧室中进行烃的部分氧化，由此得到第一裂解气体料流Ig，使所述第一裂解气体料流Ig在预骤冷中通过注射含水骤冷介质冷却到100-1000℃的温度，由此得到第二裂解气体料IIg，在固-气分离装置中，将存在于第二裂解气体料流IIg中的50-90％的固体移除，由此得到固体料流If和第三裂解气体料流IIIg，使第三裂解气体料流IIIg在总骤冷中通过注射水冷却到80-90℃，由此得到第四裂解气体料流IVg和第一工艺过程水料流Iliq，使第四裂解气体料流IVg在一个或多个洗涤装置中经受精细移除固体，由此得到工艺过程水料流IIliq或工艺过程水料流IIliq和IIIliq以及产物气体料流VIg，将工艺过程水料流Iliq和IIliq或工艺过程水料流Iliq、IIliq和IIIliq合并，由此提供合并工艺过程水料流IVliq，使合并工艺过程水料流IVliq部分作为料流Vliq再循环至总骤冷，且使其余部分作为料流VIliq通过在单级闪蒸容器中部分蒸发而经受清洁，其中料流VIliq以基于其总重量为0.01-10重量％的比例蒸发，以得到清洁工艺过程水料流VIIliq，将该清洁工艺过程水料流VIIliq借助再冷却设备冷却，部分作为料流VIIIliq再循环至所述一个或多个洗涤装置中的一个或多个，且部分作为料流IXliq排出，并供应给需要处理的废水。2.根据权利要求1的连续方法，其中将料流IXliq以对应于用氧气部分氧化烃中得到的反应水的流速排出。3.根据权利要求1的连续方法，其中在固-气分离装置中使存在于第二裂解气体料流IIg中的60-80％的固体从其中分离。4.根据权利要求2的连续方法，其中在固-气分离装置中使存在于第二裂解气体料流IIg中的6...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·威卡瑞，C·魏歇特，D·格罗斯施密德特，M·鲁斯，K·R·埃尔哈特，H·诺豪瑟尔，M·L·海斯，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE