一种利用低碳烃经催化氧化脱氢制乙烯的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及乙烯制备技术，尤其是涉及一种利用低碳烃经催化氧化脱氢制乙烯的方法及系统。所述方法包括：将低碳烃物流进行一次脱除处理以提供轻组分物流和第一通过物流；至少部分的轻组分物流用于所述脱氧处理；将第一通过物流进行二次脱除处理以提供第一气相物流，第一气相物流热交换冷却后气液分离得到气相乙烷物流，至少部分的第一气相物流热交换所提供的热能用于一次脱除处理；将气相乙烷物流进行氧化脱氢反应，得到第一粗产品物流；将第一粗产品物流进行粗产品预处理和脱碳、脱水处理，提供第三粗产品物流；将第三粗产品物流进行三次脱除处理和精馏处理得到乙烯产品物流和液相乙烷物流；液相乙烷物流被用于氧化脱氢反应和/或二次脱除处理。

【技术实现步骤摘要】
一种利用低碳烃经催化氧化脱氢制乙烯的方法及系统
本专利技术涉及有机化工中的乙烯制备技术，尤其是涉及一种利用低碳烃经催化氧化脱氢制乙烯的方法及系统。
技术介绍
乙烯作为重要的有机化工原料，是衡量一个国家化学工业发展水平的标志之一。随着石油资源的日益短缺，天然气资源的不断发现，低碳烷烃已经成为制取乙烯的潜在廉价原料。目前，生产乙烯的方法主要有蒸汽裂解法、氧卤化法和乙烷催化脱氢法。蒸汽裂解法，也是目前应用最多的一种方法，为一强吸热过程，不仅要求温度高(一般高于850℃)，而且还需在负压(加大量过热水蒸气稀释)条件下进行，能耗极大，操作复杂，需定期除积碳，而且产物组成复杂，分离难度大，设备投资高。氧卤化法，是放热反应，可使能耗降低，但有卤素化合物参与反应，对设备的腐蚀大，且乙烯及卤素分离、回收困难；乙烷催化脱氢法，产物虽简单，但反应仍需较高温度，能耗高。含乙烷、丙烷等组分的低碳烃广泛存在于湿天然气、油田伴生气、石油炼厂气中，其合理转化是该资源有效利用的一个重要途径。近年来，针对低碳烃尤其是乙烷，采用氧化脱氢的方法制乙烯(ODHE)越来越受到人们本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用低碳烃经催化氧化脱氢制乙烯的方法，所述方法包括以下步骤：/n1)将低碳烃物流(S1)进行一次脱除处理，以提供轻组分物流(S2)和第一通过物流(S3)，所述低碳烃物流(S1)包含乙烷和丙烷，所述轻组分物流(S2)包括氢气和甲烷；/n2)将步骤1)所提供的第一通过物流(S3)进行二次脱除处理，以提供重组分物流(S4)和第一气相物流(S5)，所述重组分物流(S4)包括丙烷，所述第一气相物流(S5)热交换冷却后气液分离得到气相乙烷物流(S6)和第一液相物流(S7)，至少部分的所述第一气相物流(S5)热交换所提供的热能用于一次脱除处理，至少部分的所述第一液相物流(S7)被用于二次脱除处理；/...

【技术特征摘要】
1.一种利用低碳烃经催化氧化脱氢制乙烯的方法，所述方法包括以下步骤：
1)将低碳烃物流(S1)进行一次脱除处理，以提供轻组分物流(S2)和第一通过物流(S3)，所述低碳烃物流(S1)包含乙烷和丙烷，所述轻组分物流(S2)包括氢气和甲烷；
2)将步骤1)所提供的第一通过物流(S3)进行二次脱除处理，以提供重组分物流(S4)和第一气相物流(S5)，所述重组分物流(S4)包括丙烷，所述第一气相物流(S5)热交换冷却后气液分离得到气相乙烷物流(S6)和第一液相物流(S7)，至少部分的所述第一气相物流(S5)热交换所提供的热能用于一次脱除处理，至少部分的所述第一液相物流(S7)被用于二次脱除处理；
3)将所述气相乙烷物流(S6)、含氧气体物流(S8)和稀释气物流(S9)混合进行氧化脱氢反应，得到第一粗产品物流(S10)；
4)将所述第一粗产品物流(S10)进行粗产品预处理，所述粗产品预处理包括脱氧处理和酸水分离处理，以提供第二粗产品物流(S12)和含乙酸物流(S13)；所述步骤1)中至少部分的轻组分物流(S2)用于所述脱氧处理；
5)将所述第二粗产品物流(S12)进行脱碳、脱水处理，提供第三粗产品物流(S14)；
6)将所述第三粗产品物流(S14)进行三次脱除处理，提供尾气物流(S17)和第四粗产品物流(S20)，所述尾气物流(S17)包括氮气、氧气和一氧化碳；
7)将所述第四粗产品物流(S20)进行精馏处理得到乙烯产品物流(S23b)和液相乙烷物流(S24)；至少部分的液相乙烷物流(S24)被用于氧化脱氢反应；至少部分的液相乙烷物流(S24)被用于二次脱除处理。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4)中，所述粗产品预处理依次包括脱氧处理和酸水分离处理，对所述第一粗产品物流(S10)进行脱氧处理，提供经受脱氧处理以后的中间物流(S11)，将经受脱氧处理以后的中间物流(S11)进一步进行酸水分离处理，提供第二粗产品物流(S12)和含乙酸物流(S13)，将所述含乙酸物流(S13)进行酸水处理或乙酸回收。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4)中，所述粗产品预处理依次包括酸水分离处理和脱氧处理，对所述第一粗产品物流(S10)进行酸水分离处理，提供经受酸水分离处理以后的中间物流和含乙酸物流(S13)，将所述含乙酸物流(S13)进行酸水处理或乙酸回收；将经受酸水分离处理以后的中间物流进行脱氧处理，提供第二粗产品物流(S12)。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤6)中，所述第三粗产品物流(S14)热交换冷却后气液分离得到第二气相物流(S16)和第二液相物流(S15)，将第二液相物流(S15)脱轻处理得到第三气相物流(S19)和第四粗产品物流(S20)，第二气相物流(S16)节流制冷后与第三气相物流(S19)经气液分离得到尾气物流(S17)和第三液相物流(S18)。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下技术特征中的一项或多项：A1)所述步骤1)中一次脱除处理过程中使用的设备塔顶的压力为0.10MPaG～1.50MPaG，温度为-95℃～-60℃，塔底压力为0.13MPaG～1.53MPaG，温度为-75℃～-10℃；
A2)所述步骤2)中二次脱除处理过程中使用的设备塔顶压力为0.40MPaG～2.00MPaG，温度为-60℃～0℃，塔底压力为0.43MPaG～2.03MPaG，温度为10℃～85℃；
A3)所述步骤3)中含氧气体选自空气、氧气或富氧空气中的一种；所述稀释气包括氮气、水蒸气、二氧化碳中的一种或多种的组合，优选地，所述稀释气选自氮气和/或水蒸气；
A4)经过步骤4)的脱氧处理后，所述第二粗产品物流(S12)氧气含量低于1000ppmv；
A5)所述步骤4)的酸水分离过程中使用吸收剂，所述吸收剂选自水和/或醇，优选选自水；
A6)所述步骤5)经脱碳、脱水处理得到的第三粗产品物流(S14)的压力为1.50MPaG～4.50MPaG；
A7)所述步骤6)中三次脱除处理过程中使用的设备塔顶压力为1.00MPaG～3.50MPaG，温度为-170℃～-140℃，塔底压力为1.05MPaG～3.55MPaG，温度为-45℃～10℃；
A8)所述步骤7)精馏处理过程中使用的设备塔顶压力为0.50MPaG～3.00MPaG，温度为-70℃～-5℃，塔底压力为0.58MPaG～3.08MPaG，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫万福，刘佳涛，吕建宁，闫兵海，闫东，李延生，李保有，李围潮，
申请(专利权)人：惠生工程中国有限公司，中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31