使用流动指数的选择性氢化制造技术

一种方法包括在反应区中将从烃流接收的高度不饱和烃氢化以得到具有不饱和烃的产物，所述氢化步骤在氢化催化剂存在下进行，所述氢化催化剂对于将所述高度不饱和烃转化为所述不饱和烃的选择性是以转化为所述产物的所述高度不饱和烃的摩尔数计约90mol％以上，所述氢化步骤在反应区中在如下条件下进行，所述条件包括在约0.09至约35范围内的流动指数(IF)，其中所述IF被定义为：

Selective hydrogenation using the flow index

One method includes hydrogenating highly unsaturated hydrocarbons received from a hydrocarbon stream in a reaction zone to obtain a product of an unsaturated hydrocarbon. The hydrogenation step is carried out in the presence of a hydrogenated catalyst. The hydrogenation catalyst has the selectivity for converting the highly unsaturated hydrocarbon to the unsaturated hydrocarbon to be converted into the product. The mole number of highly unsaturated hydrocarbons is over 90mol%, and the hydrogenation step is carried out in the reaction zone under the following conditions, the conditions included in the flow index (IF) within the range of about 0.09 to about 35, in which the IF is defined as:

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用流动指数的选择性氢化
本公开涉及不饱和烃的生产，并且更具体地涉及使用高选择性催化剂的化合物氢化。
技术介绍
不饱和烃如乙烯和丙烯通常用作制备增值化学品和聚合物的原料。不饱和烃可通过包括来自煤、石油、天然气、合成原油、石脑油、天然气液体、残油液、炼油厂气体、乙烷、丙烷、丁烷等的烃的烃热解或裂化来生产。以这些方式生产的不饱和烃产物通常含有高度不饱和烃如乙炔和二烯烃，其对随后的化学品和聚合物的生产具有不利影响。因此，为了形成不饱和烃产物如聚合物级单烯烃，通常要减少单烯烃流中的乙炔和二烯烃的量。通常用于减少主要包含单烯烃的不饱和烃流中的乙炔和二烯烃量的一种技术涉及将乙炔和二烯烃氢化成单烯烃。该过程是选择性的，以使得单烯烃和高度不饱和烃氢化成饱和烃被最小化。例如，乙烯或乙炔氢化成乙烷被最小化。选择性氢化方法的一个挑战是失控反应(即不受控制的乙烯氢化成乙烷)的可能性。减少失控反应的一种方法是使用高选择性氢化催化剂。然而，高选择性氢化催化剂的可用性为将高度不饱和烃转化为不饱和烃带来了其它挑战。
技术实现思路
本文公开了一种方法，其包括在反应区中将从烃流接收的高度不饱和烃氢化以得到包含不饱和烃的产物，其中氢化步骤在氢化催化剂存在下进行，所述氢化催化剂对于将高度不饱和烃转化为不饱和烃的选择性是以转化为产物的高度不饱和烃的摩尔数计约90mol％以上，其中氢化步骤在反应区中在如下条件下进行，所述条件包括在约0.09至约35；可选地约0.27至约25；可选地约0.4至约20；可选地约1.0至约5.6的范围内的流动指数(IF)，其中IF被定义为：其中F是烃流进入反应区的流速，单位是kg/h，[CO]是烃流中的一氧化碳浓度，单位是mol％，并且V是反应区的体积，单位是ft3。本文还公开了一种系统，其包括包含高度不饱和烃和一氧化碳的烃流，和接收所述烃流的反应区，其中所述反应区含有至少一种氢化催化剂，其中高度不饱和烃在反应区中被氢化以得到包含不饱和烃的产物，其中至少一种氢化催化剂对于将高度不饱和烃转化为不饱和烃的选择性是以转化为产物的高度不饱和烃的摩尔数计约90mol％以上，其中反应区可包括在约0.09至约35；可选地约0.27至约25；可选地约0.4至约20；可选地约1.0至约5.6范围内的流动指数(IF)，其中IF被定义为：其中F是烃流进入反应区的流速，单位是kg/h，[CO]是烃流中的一氧化碳浓度，单位是mol％，并且V是反应区部分的体积，单位是ft3。本文还公开了一种系统，其包括：炉，所述炉包括至少一个管，所述管包含共生金属，从至少一个管流出的包含高度不饱和烃、饱和烃和一氧化碳的裂化气流；分馏区，其包括脱乙烷塔或脱丙烷塔，其中所述分馏区将裂化气流分馏成塔顶产物和塔底产物，其中塔顶产物可包含高度不饱和烃、一氧化碳和约90mol％以上的裂化气流中所含的饱和烃，包含从分馏区流出的塔顶产物的烃流，和接收所述烃流的反应区，其中反应区可包含至少一种氢化催化剂，其中在反应区中，高度不饱和烃被氢化以在反应区中得到包含不饱和烃的产物，其中反应区可包含在约0.09至约35；可选地约0.27至约25；可选地约0.4至约20；可选地约1.0至约5.6范围内的流动指数(IF)，其中IF被定义为：其中F是烃流进入反应区的流速，单位是kg/h，[CO]是烃流中的一氧化碳浓度，单位是mol％，并且V是反应区部分的体积，单位是ft3。本文还公开了一种方法，其包括将进料流裂化以产生包含乙炔、乙烯、乙烷、甲烷、氢气、一氧化碳和C3+组分的裂化气流，将所述裂化气流分馏成C2-流和C3+流，其中所述C2-流可包含乙炔、乙烯、乙烷、甲烷、氢气和一氧化碳，其中所述C。+流可包含C3+组分，在氢化催化剂的存在下将C2-流的至少一部分乙炔氢化以得到包含乙烯的产物，其中所述氢化催化剂对于将乙炔转化为乙烯的选择性是以转化为产物的乙炔的摩尔数计约90mol％以上，其中至少一部分乙炔在反应区中的氢化在如下条件下进行，所述条件包括在约0.09至约35；可选地约0.27至约25；可选地约0.4至约20；可选地约1.0至约5.6的范围内的流动指数(IF)，其中IF被定义为：其中F是C2-流进入反应区的流速，单位是kg/h，[CO]是C2-流中的一氧化碳浓度，单位是mol％，并且V是反应区部分的体积，单位是ft3，从产物中移出乙烯，并将乙烯聚合成一种或多种聚合物产物。本文还公开了一种方法，其包括将包含高度不饱和烃和一氧化碳的烃流提供到包含氢化催化剂的反应区，并且将所述高度不饱和烃在所述反应区中氢化以得到包含不饱和烃的产物，其中所述氢化催化剂对于将高度不饱和烃转化为不饱和烃的选择性是以转化为产物的高度不饱和烃的摩尔数计约90mol％以上，其中氢化在反应区中在如下条件下进行，所述条件包括在约0.09至约35；可选地约0.27至约25；可选地约0.4至约20；可选地约1.0至约5.6的范围内的流动指数(IF)，其中IF被定义为：其中F是烃流进入反应区的流速，单位是kg/h，[CO]是烃流中的一氧化碳浓度，单位是mol％，并且V是反应区部分的体积，单位是ft3。附图说明为了更完全理解本公开及其优点，现在参考以下结合附图和详细描述进行的简要描述，其中相同的附图标记表示相同的部件。图1示出所公开的系统和方法的实施方案。图2示出所公开的系统和方法的其它实施方案。具体实施方式本文公开了使用流动指数IF进行选择性氢化的系统和方法的实施方案。首先应该理解，尽管下文提供了一个或多个实施方案的说明性实施，但是可以使用任何数量的目前已知或现有的技术来实施所公开的系统和方法。本公开绝不应限于以下说明的说明性实施、附图和技术，包括本文说明和描述的示例性设计和实施，而是可以在所附权利要求范围以及其全部等同范围内进行修改。如本文所用，″高度不饱和烃″被定义为含有三键、两个共轭碳碳双键或累计两个碳碳双键的烃。高度不饱和烃的实例包括但不限于炔烃如乙炔、甲基乙炔(也称为丙炔)和丁炔；二烯烃如丙二烯、丁二烯、戊二烯(包括异戊二烯)等，及其组合。如本文所用，″不饱和烃″被定义为含有孤立碳碳双键的烃。不饱和烃的实例包括但不限于单烯烃如乙烯、丙烯、丁烯、戊烯等，及其组合。如本文所用，″饱和烃″被定义为不含碳碳双键或碳碳三键的烃。饱和烃的实例包括但不限于甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等及其组合。图1示出所公开系统100的实施方案可包括流向反应区30的烃流24(例如反应区30接收烃流24)。通常，经由烃流24进料到反应区30的高度不饱和烃在反应区30中在氢化催化剂存在下并且在氢气存在下氢化。在实施方案中，反应区30可包括第一级31，与第一级31串联连接的第二级35，和第一流出物流33，反应流出物经由第一流出物流33从反应区30的第一级31流到反应区30的第二级35。经由烃流24进料到反应区30的高度不饱和烃在第一级31中被氢化，并且未转化或未反应的高度不饱和烃以第一流出物流33流到第二级35，其中未转化或未反应的高度不饱和烃在第二级35中被氢化。第一级31和第二级35的产物经由第二流出物流36离开反应区30。为了实现氢化，第一级31和第二级35中的每一个可包含一种或多种氢化催化剂(本文描述的实施方案)。在一个实施方案中，第一级3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其包括：在反应区中将从烃流接收的高度不饱和烃氢化，得到包含不饱和烃的产物，其中所述氢化步骤在氢化催化剂的存在下进行，所述氢化催化剂对于将所述高度不饱和烃转化为所述不饱和烃的选择性是以转化为所述产物的所述高度不饱和烃的摩尔数计约90mol％以上，其中所述氢化步骤在所述反应区中在如下条件下进行，所述条件包括在约0.09至约35范围内的流动指数(IF)，其中所述IF被定义为：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.16 US 14/942,8161.一种方法，其包括：在反应区中将从烃流接收的高度不饱和烃氢化，得到包含不饱和烃的产物，其中所述氢化步骤在氢化催化剂的存在下进行，所述氢化催化剂对于将所述高度不饱和烃转化为所述不饱和烃的选择性是以转化为所述产物的所述高度不饱和烃的摩尔数计约90mol％以上，其中所述氢化步骤在所述反应区中在如下条件下进行，所述条件包括在约0.09至约35范围内的流动指数(IF)，其中所述IF被定义为：其中F是所述烃流进入所述反应区的流速，单位是kg/h，[CO]是所述烃流中的一氧化碳浓度，单位是mol％，并且V是所述反应区的体积，单位是ft3。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述选择性被定义为：其中S是选择性(mol％)，UH(p)是所述产物中的所述不饱和烃的摩尔数，UH(f)是所述烃流中的所述不饱和烃的摩尔数，HUH(f)是所述烃流中的所述高度不饱和烃的摩尔数，并且HUH(p)是所述产物中的所述高度不饱和烃的摩尔数。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述高度不饱和烃包含乙炔，并且其中所述不饱和烃包含乙烯。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述高度不饱和烃还包含甲基乙炔、丙二烯或两者；并且其中所述不饱和烃还包含丙烯。5.根据权利要求1所述的方法，其还包括：将进料流裂化以产生包含所述高度不饱和烃、一氧化碳和饱和烃的裂化气流。6.根据权利要求5所述的方法，其还包括：将所述裂化气流分馏，得到包含所述高度不饱和烃、一氧化碳和约90mol％以上的所述裂化气流中所含的所述饱和烃的C3-流或C2-流，其中所述C3-流或所述C2-流中的所述高度不饱和烃的至少一部分在所述氢化催化剂的存在下氢化。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应区中的所述[CO]为约0.0001mol％至约0.15mol％。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述氢化步骤包括：使所述氢化催化剂与所述高度不饱和烃的至少一部分在氢气存在下接触。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应区包括第一级和第二级，其中所述反应区的所述第一级和所述第二级中的至少一个含有所述氢化催化剂。10.根据权利要求9所述的方法，其中：i)所述反应区的所述第一级和所述反应区的所述第二级包含在共同容器中；或ii)所述反应区的所述第一级是第一反应器，所述反应区的所述第二级是第二反应器，并且所述第一反应器和所述第二反应器是串联连接的。11.一种系统，其包括：包含高度不饱和烃和一氧化碳的烃流；和接收所述烃流的反应区，其中所述反应区含有至少一种氢化催化剂，其中所述高度不饱和烃在所述反应区中氢化，得到包含不饱和烃的产物，其中所述至少一种氢化催化剂对于将所述高度不饱和烃转化为所述不饱和烃的选择性是以转化为所述产物的所述高度不饱和烃的摩尔数计约90mol％以上，其中所述反应区包括在约0.09至约35范围内的流动指数(IF)，其中所述IF被定义为：其中F是所述烃流进入所述反应区的流速，单位是kg/h，[CO]是所述烃流中的一氧化碳浓度，单位是mol％，并且V是所述反应区部分的体积，单位是ft3。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述选择性被定义为：其中S是选择性(mol％)，UH(p)是所述产物中的所述不饱和烃的摩尔数，UH(f)是所述烃流中的所述不饱和烃的摩尔数，HUH(f)是所述烃流中的高度不饱和烃的摩尔数，并且HUH(p)是所述产物中的所述高度不饱和烃的摩尔数。13.根据权利要求11所述的系统，其还包括：在与所述反应区流体连接并在其上游的炉中的管，其中所述管的至少一部分由共生金属制成；和包含所述高度不饱和烃、饱和烃和一氧化碳的裂化气流，其从所述管流出。14.根据权利要求13所述的系统，其还包括：包括脱乙烷塔或脱丙烷塔的分馏区，其与所述反应区流体连接并在其上游，其中所述分馏区将所述裂化气流分馏成塔顶产物和塔底产物，其中所述塔顶产物包含所述高度不饱和烃、一氧化碳和约90mol％以上的所述裂化气流中所含的所述饱和烃，其中所述塔顶产物经由所述烃流从所述分馏区流向所述反应区。15.根据权利要求13所述的系统，其还包括：其中所述共生金属包含钢表面上的铬、钢表面上的铝或两者。16.根据权利要求15所述的系统，其中：i)镀铬钢是涂有铬的钢；ii)镀铝钢是涂有铝的钢；iii)镀铬钢是包含铬和钢的合金；iv)镀铝钢是包含铝和钢的合金；或v)其组合。17.根据权利要求11所述的系统，其中所述反应区中的所述[CO]为约0.0001mol％至约0.15mol％。18.根据权利要求11所述的系统，其中所述反应区包...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·伯格米斯特三世，TT·P·张，H·宗玄，T·奥迪，C·诺丽丁，T·冈萨雷斯，J·尼尔，D·多克特，
申请(专利权)人：切弗朗菲利浦化学公司，
类型：发明
国别省市：美国,US