用于除去ODH反应器下游的结垢的方法技术

描述了一种用于防止或除去位于氧化脱氢(ODH)反应器(3)下游的水溶性结垢(7)的方法。该方法采用在结垢位置上游连续或间歇地引入水，其用于溶解和带走结垢材料。该方法具有适用于在ODH过程进行时使用，而避免需要昂贵的停工的优点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于除去ODH反应器下游的结垢的方法
本公开涉及反应器用于将低级(C2-4)链烷烃氧化脱氢(ODH)成相应烯烃的用途。更具体地，本公开涉及用于防止和/或除去ODH反应器的输出管线中的结垢的方法。
技术介绍
一段时间以来，已知乙烷催化氧化脱氢(ODH)为乙烯作为热裂解的替代方案，但是由于混合烃与氧气的安全性问题以及替换运行成本虽高但是可靠并表现出非常高的转化率的熟悉设备所需的资金注入，该方法尚未在商业上得到认可。近年来，在使用具有更高转化率与选择性的混合金属氧化物催化剂来改善安全性或提高效率方面，已经公开或授权了许多ODH相关专利。相反，几乎没有关于ODH反应器的运行和维护的讨论，如果ODH获得商业认可，这将显著影响成本效率。ODH本质上是放热的，并且与热裂解相反，不需要产生焦化的炉，更不必说大量的温室气体。ODH的优点在于，其与焦炭去除特有的不可避免、耗时且昂贵的延误不相关。像许多氧化过程一样，ODH将需要监测和控制反应器条件，反应器条件的改变可能影响产率和产生不想要的副产物的程度。例如，ODH反应条件可能影响什么类型的和有多少含氧化合物(oxygenate)(例如乙酸和马来酸)存在于反应器废气流中。反应产物的下游分离是给定条件(given)，其中操作者改变条件以便促进形成一些产物，同时避免需要更昂贵的分离工作的其它物质。下游分离需要冷却，不幸的是，当水溶性组分(如马来酸)冷凝并随后冻结，最终附着到反应器基础设施上时，冷却可能具有不期望的结垢效果。如果发生这种情况，ODH在停工(shutdown)方面超越热裂解的优点可能被抵消。通常，对石化工业而言，管道和设备的结垢或栓塞是一个普遍问题，解决该问题的方案包括化学处理和机械处理。例如，油气管道累积固体沉积物，这需要定期停工以便进行清洁，在现有技术中存在各种用于清洁的方法。一个实例，2013年5月7日以Fisher等人的名义提交的WIPO申请2013169679(申请人M-IL.L.C)教导了通过引入清洁液来清洁天然气管道的方法，该清洁液包含选自乙二醇、甘油或其混合物的稀释剂。该专利教导使用选择性稀释剂，因为不建议在天然气管道中使用水——由于水可能导致形成泥浆、铁锈和水合物栓塞。现有技术还包括用于从油气管道中除去水合物栓塞的各种方法。可以通过减压、化学品注入或加热来除去栓塞。同样，如2007年10月9日授予Kinnari等人、转让给StatoilAsiaandCrawfordTechnicalServices,Inc.的美国专利7,279,052中教导的使用推进清管器(thrusterpig)的机械去除是已知的。在这种情况下，随着清管器在推进流体和回流管线的帮助下前进，沉积物被连续或间歇地除去。当应用于紧接ODH反应器下游的栓塞问题时，用于除去油气管道中的栓塞的解决方案虽然是有益的却不一定实用。油气管道包括明显更大的直径并覆盖长得多的距离，并且反对用水进行清洁。对于氧化过程，包括管道和相关组件的设备在规模上要小得多，并且不容易受油气行业中通常避免的湿气损害类型的影响。在本领域中已经描述了使用水来除去工业设施组件中的结垢。1998年9月27日授予Scharton等人、转让给AncoEngineers,Inc.的美国专利4,773,357教导了使用水炮来清洁热交换器的管板的方法。核动力反应器包含大量热交换器，在其底端会发生淤渣的积聚。该淤渣包括铜氧化物、磁铁矿和腐蚀、氧化的产物以及其它沉淀物。该专利教导了在管板上发现的淤渣可以通过任选用定向喷嘴将水爆发式排放到该淤渣上来去除。不幸的是，该方法需要关闭热交换器。1970年9月29日授予Woerner、转让给Petro-TexChemicalCorporation的美国专利号3,531,541教导了减少用于压缩气态组合物(其优选在氧化脱氢过程中产生)的压缩机活塞和气缸的结垢。该方法设计为清除据信包含在压缩后附着到接触表面上的含氧和/或不饱和有机化合物的结垢。该专利教导了将水喷射到压缩机的抽吸侧，在那里引入优选不包含水的气态组合物。1973年4月17日授予Woerner、转让给Petro-TexChemicalCorporation的美国专利号3,728,413教导了减少氧化脱氢过程下游的压缩机的结垢。通过用水除去前体降低了在压缩过程中由前体形成的聚合化合物造成的结垢风险。该方法教导了在冷却步骤过程中从来自氧化过程的流出物中除去水，随后在压缩之前或在压缩过程中重新引入水，接着进行洗涤步骤以除去杂质。该专利没有教导在紧接反应器下游并在骤冷和压缩之前除去水溶性结垢。专利技术概述本文中提供了用于除去在用于将低级链烷烃氧化脱氢为相应烯烃的ODH反应器下游累积的水溶性结垢或防止其积聚的方法。在一个实施方案中，在可能发生结垢处的上游将主要呈液态的溶剂引入来自ODH反应器的出口管中，其方式促进沿着紧接引入位置下游的管道内表面的溶剂的环流、层流或湍流。在一个实施方案中，引入出口管中的溶剂是水。在另一实施方案中，经由管套管设置引入溶剂，来自反应器的出口管安装在具有较大直径的下游管中。在这种情况下，通过出口管与下游管之间的间隙引入溶剂。在另一实施方案中，可以通过料流内雾化器(instreamatomizer)或者通过战略性地放置在出口管内表面上并与之连续的一系列喷射器将溶剂喷射到出口管的内表面上。在另一实施方案中，经由多个孔引入溶剂，所述孔的出口与出口管的内表面连续。在又一实施方案中，经由管套管设置结合料流内雾化器、内表面喷射器、多个孔或其组合引入水。附图简述图1——ODH反应器与相关下游管道的示意图，显示可能发生结垢的地方。图2——根据本专利技术的实施方案的管套管设置的侧视图。图3——根据本专利技术的实施方案的具有料流内雾化器的出口管的侧视图。图4A——根据本专利技术的实施方案的具有内表面喷射器的出口管的侧视图。图4B——沿直线X-X的图4A的具有内表面喷射器的出口管的剖视图。图5A——根据本专利技术的实施方案的具有多个孔的出口管的侧视图。图5B——沿直线X-X的图5A的具有多个孔的出口管的剖视图。实施方案描述除了在操作实施例中或另行指出之处外，在说明书和权利要求书中使用的涉及成分的量、反应条件等等的所有数字或表述应理解为在所有情况下都被术语“大约”修饰。因此，除非有相反的指示，否则下面的说明书和所附权利要求书中陈述的数值参数是近似值，其可以取决于本专利技术期望获得的性质而改变。至少，并且并非试图将等同原则的应用限制于权利要求的范围，各数值参数应至少根据所报告的有效数字的位数和通过应用普通舍入技术来解释。本文中公开了用于除去用于将低级链烷烃(C2-C4)转化为相应烯烃的氧化脱氢(ODH)反应器的出口管中基本水溶性的结垢和/或防止其积聚的方法。术语“结垢”，包括最坏情况下的“栓塞”，是指ODH过程的水溶性副产物，其在离开反应器之后固化，并有可能附着到离开ODH反应器的出口管的内表面上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于除去闲置或运行的ODH反应器下游的管道中的基本水溶性的结垢和/或防止其积聚的方法，包括将溶剂引入所述管道中的一个或更多个位置，至少一个所述一个或更多个位置在结垢的上游位置处或可能发生结垢处的上游位置处，并且其中溶剂在引入位置处在所述管道内的压力和温度下主要呈液态引入。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171211 CA 29884621.一种用于除去闲置或运行的ODH反应器下游的管道中的基本水溶性的结垢和/或防止其积聚的方法，包括将溶剂引入所述管道中的一个或更多个位置，至少一个所述一个或更多个位置在结垢的上游位置处或可能发生结垢处的上游位置处，并且其中溶剂在引入位置处在所述管道内的压力和温度下主要呈液态引入。


2.权利要求1所述的方法，其中所述溶剂以促进基本与所述管道的内表面接触的溶剂的环流的流速或压力引入。


3.权利要求1所述的方法，其中所述ODH反应器是运行的，并且所述溶剂以促进溶剂的段塞流的流速或压力引入并且持续短到足以不中断所述ODH反应器的运行的时间段。


4.权利要求1至3所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：V西蒙申科夫，S谷达尔兹尼亚，Y金，E克拉维尔，
申请(专利权)人：诺瓦化学品国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH