一种环氧乙烷(EO)生产工艺，包括：将第一反应混合物(C2H6、O2)引入第一反应器以产生第一流出物流(C2H4、C2H6、O2)；(b)将第二反应混合物引入第二反应器以产生第二流出物流(EO、C2H4、C2H6、O2)；其中，所述第二反应混合物包括至少一部分所述第一流出物流；(c)将第二流出物流分离成EO产物流(EO)和循环物流(C2H4、C2H6、O2)；其中，所述循环物流和/或第一流出物流中未分离出乙烯；以及(d)将所述循环物流的第一部分回收至第一反应器，并将所述循环物流的第二部分回收至第二反应器；其中，循环分流比小于0.6；且其中，循环分流比定义为所述循环物流第一部分的体积流量与所述循环物流第一部分的体积流量和所述循环物流第二部分的体积流量之和的比值。积流量之和的比值。积流量之和的比值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用分流循环，以乙烷为原料，经氧化脱氢和环氧化生产环氧乙烷的工艺
[0001]本公开涉及一种生产环氧乙烷的工艺，更具体地涉及一种将乙烷的氧化脱氢与乙烯环氧化作用相结合的生产环氧乙烷的工艺。
技术介绍
[0002]环氧乙烷(EO)是一种重要的石化中间体，且其为生产乙二醇以及其他二醇类(例如，聚乙二醇)、乙氧基化物、乙醇胺、溶剂和乙二醇醚的原料。目前，一系列常规乙烯生产技术(例如，蒸汽裂解，如乙烷蒸汽裂解)和常规环氧乙烷生产技术(例如，催化环氧化)被用于生产EO。蒸汽裂解是一种资本密集型工艺，对乙烯具有不完全选择性。
[0003]乙烷氧化脱氢(ODH)技术已被考虑用于生产乙烯，随后利用生产的乙烯来生产EO，但该工艺尚未发现具有重要的商业用途。回收EO之后，可将含有未转化的乙烯和乙烷的物流分离成可回收至ODH反应器的富含乙烷的物流和可以回收至EO反应器的富含乙烯的物流，但是这种分离的成本极高，部分原因是需进行分离的物流体积很大。此外，这种分离通常在低温蒸馏下进行；考虑到相关的制冷负荷和蒸馏塔尺寸，对回收EO后获得的含有未转化的乙烯和乙烷的流进行大型深冷分离的费用颇高。因此，一直需要开发结合ODH和EO技术的工艺，同时提高化学效率和/或降低投资成本。
附图说明
[0004]现在将参考附图详细描述所公开工艺的优选实施例，其中：
[0005]图1示出了环氧乙烷(EO)生产工艺的系统示意图；以及
[0006]图2示出了EO生产工艺的另一系统示意图。
具体实施方式
[0007]本文公开了生产环氧乙烷(EO)的工艺，包括：利用(i)第一催化反应器(例如，氧化脱氢(ODH)反应器)通过ODH将乙烷转化为乙烯和(ii)第二催化反应器(例如，EO反应器)将乙烯转化为EO。相比生产EO的常规工艺(例如，采用与EO反应器结合的乙烷蒸汽裂化器的常规工艺)，本文所公开的生产EO的工艺可有效地提高总体碳效率和/或降低总体资本强度。本文所公开的生产EO的工艺可有效地提供用于EO生产的系统配置，该系统配置提高了将乙烷原料转化为EO的组合工艺(即，组合ODH和EO技术的工艺)的资本效率和/或碳效率，其中，所产生的EO可以随后转化为乙二醇。本文所公开的ODH和EO反应器可以在循环配置中高效操作，其中，基本上所有来自ODH反应器的流出物均可以直接进入EO反应器，并且在EO反应器的流出物中，其未反应(即，经EO回收后)部分可部分回收至ODH反应器，以及部分回收至EO反应器。在该回收过程(即，本文所公开的生产EO的工艺)中，在EO反应器的流出物的未反应部分中，无需分离乙烯与乙烷。此外，在该过程中基本上无需分离未转化的氧气，因为氧气方便且有效地回收至ODH和EO反应器。
[0008]本文所公开的用于生产EO的工艺有效地将相当一部分(例如，大于约40％)循环物流(即，来自EO反应器的流出物的未反应部分)回收至EO反应器，而另一小部分返回至ODH反应器。本文所公开的生产EO的工艺可有效地将氧气补给流引入每个ODH反应器和EO反应器中。此外，本文所公开的用于生产EO的工艺可以通过改变循环分流比(即ODH和EO反应器之间的循环物流分流比)对工艺性能进行有利的控制。
[0009]除操作实施例中或另有说明外，说明书和权利要求书中使用的所有涉及成分数量、反应条件等的数字或表达均应理解为在所有情况下都由术语“约”修饰。本文公开了各种数值范围。因这些范围是连续的，所以所述数值包括介于最小值和最大值之间的每个值。引用相同特征或成分的所有范围的端点可进行独立组合并包括所引用的端点值。除非另有明确说明，本申请中指定的各种数值范围均为近似值。术语“从大于0至某个数量”表示指定成分以大于0的数量出现，且多达包括更高的指定量。
[0010]术语“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”并不表示数量的限制，而是表示至少存在一个引用项目。如本文所使用的，单数形式的“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”包括复数指称。
[0011]如本文中所使用的，“其组合”包括一种或多种所列举的元素，以及可选地未列举的类似元素，例如，包括一种或多种指定名称的组分的组合，可选地具有一个或多个未指定名称但具有本质上相同功能的其他组分。如本文所使用的，术语“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。
[0012]在整个说明书中提及的“一方面”、“另一方面”、“其他方面”、“一些方面”等是指结合该方面描述的特定元素(例如，特征、结构、性质和/或特性)包含在本文所述的至少一个方面中，且可以或不可以出现在其他方面中。另外，应当理解的是，所描述的元素可以在各个方面以任何合适的方式组合。
[0013]如本文中所使用的，术语“抑制”或“减少”或“预防”或“避免”或这些术语的任何变体包括任何可测量的减少或完全抑制，以达到预期的结果。
[0014]如本文中所使用的，术语“有效”是指足以达到期望的、预料的或预期的结果。
[0015]如本文中所使用的，术语“包括(comprising)”(以及任何形式的包括，例如“comprise”和“comprises”)、“具有(having)”(以及任何形式的具有，例如“have”和“has”)、“包括(including)”(以及任何形式的包含，例如“include”和“includes”)或“包含(containing)”(以及任何形式的包含，例如“contain”和“contains”)为包容性或开放性，且不排除额外的、未列举的元素或方法步骤。
[0016]就本文中所公开的目的而言，术语“反应器”应理解为包括一个或多个反应区；一个或多个反应阶段；一个或多个反应容器；或其组合。
[0017]除非另有说明，否则本文中使用的技术和科学术语具有与本领域技术人员通常理解的相同含义。
[0018]参见图1的配置，公开了一种环氧乙烷(EO)生产系统100。EO生产系统100通常包括第一反应器或氧化脱氢(ODH)反应器1；第二反应器或EO反应器2；产品回收系统3；以及二氧化碳(CO2)去除系统4。
[0019]参见图2的配置，公开了一种环氧乙烷(EO)生产系统200。EO生产系统200通常包括第一反应器或ODH反应器1；第二反应器或EO反应器2；产品回收系统3；以及CO2去除系统4。
正如熟知本领域技术的人员所理解，且在本公开的帮助下，图1
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2所示的EO生产系统组件可以通过任何合适的导管(例如管道、流等)彼此流体连通(由指示流体流动方向的连接线表示)。此外，正如熟知本领域技术的人员所理解，且在本公开的帮助下，图1
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2所示的EO生产系统100和200可以进一步包括其他操作和/或设备，例如压缩机、加热器、冷却器、除水系统等。共同的附图标记是指在一个或多个图中出现的共有组件，且特定组件的描述通常适用于其中存在该组件的各个附图，除非本文另有说明。
[0020]在一方面，如本文所公开的生产EO的方法可以包括将第一反应混合物(例如本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种环氧乙烷(EO)生产工艺，包括：(a)将第一反应混合物引入第一反应器以产生第一流出物流；其中，所述第一反应混合物包括乙烷和氧气；且其中，所述第一流出物流包括乙烯、乙烷和氧气；(b)将第二反应混合物引入第二反应器以产生第二流出物流；其中，所述第二反应混合物包括至少一部分所述第一流出物流；其中，所述第一流出物流中未分离出乙烯；且其中，所述第二流出物流包括EO、乙烷、乙烯和氧气；(c)将至少一部分所述第二流出物流分离成EO产物流和循环物流；其中，所述EO产物流包括所述第二流出物流中的至少一部分EO；且其中，所述循环物流包括乙烷、乙烯和氧气；以及(d)在步骤(a)中将第一部分所述循环物流回收到第一反应器，并在步骤(b)中将第二部分所述循环物流回收到第二反应器；其中，所述循环物流中未分离出乙烯；其中，循环分流比约为0.2
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0.6；以及其中，循环分流比定义为第一部分所述循环物流的体积流量与第一部分所述循环物流的体积流量和第二部分所述循环物流的体积流量之和的比值。2.根据权利要求1所述的工艺，其中，第一反应器的特征在于氧转化率约为30％
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100％。3.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述第一流出物流的特征在于乙烷浓度约为0.1mol％
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5mol％。4.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述循环物流的特征在于乙烷浓度约为0.1mol％
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5mol％。5.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述第二反应混合物和/或循环物流中的乙烷浓度约为0.1mol％
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3mol％。6.根据权利要求1所述的工艺，还包括提取第三部分循环物流作为吹洗气流；其中，所述吹洗气流的特征在于吹洗比约为0.0001
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0.005；且其中，所述吹洗比被定义为所述吹洗气流的体积流量与循环物流的体积流量的比值。7.根据权利要求1所述的工艺，进一步包括将甲烷引入第一反应器和/或第二反应器，其中，循环物流的特征在于甲烷浓度约为20mol％
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80mol％。8.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述循环物流的特征在于乙烷和乙烯的组合浓度约为15mol％
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50mol％。9.根据权利要求1所述的工艺，其中，除了将氧气通过第一部分的循环物流回收至第一反应器外，还将补给氧气引入至第一反应混合物中。10.根据权利要求1所述的工艺，其中，除了将氧气通过第二部分的循环物流和/或第一流出物流回收至第二反应器外，还将补给氧气引入至第二反应混合物中。11.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述循环分流比小于约0.45。12.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述循环分流比小于约0.3。1...
【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：SABIC环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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