Установка и способ производства этилена

Изобретение относится к установке для производства этилена, содержащей: реактор (2), предназначенный для осуществления окислительной конденсации метана, секцию обработки (3), соединенную с реактором (2), оснащенную для разделения первого массового потока (S), произведенного во время окислительной конденсации метана, по меньшей мере на C1- массовый поток и на поток этиленового продукта (P), и секцию разделения (4), соединенную с секцией обработки (3), оснащенную для разделения C1- массового потока по меньшей мере на обогащенный водородом поток продукта (H) и на обедненный водородом поток остаточного газа (S'). Изобретение предоставляет паровой крекер (5) для получения потока олефин- и водородсодержащего сырого газа (С), который соединен с секцией обработки (3), которая выполнена с возможностью разделения потока сырого газа (С) наряду с первым массовым потоком (S) по меньшей мере на С1- массовый поток и на поток этиленового продукта (Р), где установка (1) выполнена с возможностью переработки по меньшей мере части потока остаточного газа (S') в OCM реакторе (2) в качестве сырья. Изобретение также относится к соответствующему способу производства этилена. Предлагаемое изобретение является более эффективным, нежели известные ранее. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к установке для производства этилена, в особенности путем окислительной конденсации метана в соответствии с вводной частью п. 1 формулы изобретения. Изобретение также относится к способу производства этилена.

Такое оборудование включает реактор, в который вводятся кислород и метан, для осуществления окислительной конденсации метана. В этой реакции радикалы метила первоначально формируются при высоких температурах (примерно 600-880°C) в реакторе над каталитической поверхностью (например, двух- или многокомпонентным окиднометаллическим катализатором, включающим щелочные элементы, щелочноземельные элементы и/или элементы, отобранные из группы редкоземельных металлов), которые затем повторно объединяются в газовой фазе для образования этана, который преобразуется в этилен при дальнейшем течении реакции, в результате получается первый массовый поток, содержащий по меньшей мере этан и этилен. Установка дополнительно содержит секцию обработки, гидравлически соединенную с реактором и выполненную с возможностью разделения первого массового потока по меньшей мере на С1- массовый поток, содержащий углеводороды, имеющие один атом углерода, и дополнительно содержащий СО и Н2, и на поток этиленового продукта. Указанная установка также дополнительно содержит секцию разделения (например, короткоцикловой адсорбер), соединенную с секцией обработки и выполненную с возможностью разделения С1- массового потока на обогащенный водородом поток водородного продукта и на поток обедненного водородом остаточного газа, который, как правило, сжигается.

Способ и аппарат для каталитической конверсии метана в углеводороды, имеющие по меньшей мере два атома углерода, описаны в NL9300168.

Другой существующий метод получения этилена или олефина - паровой крекинг. Это включает смешивание углеводородсодержащего сырья с паром и, обычно, пропускание сформированного таким образом газа через металлические трубы крекинг-печи для получения эффекта крекинга, указанные трубы нагреваются снаружи горелками для обеспечения необходимой высокой температуры для эндотермического процесса крекинга. Таким образом, полученный поток олефин- и водородсодержащего сырого газа обычно подвергается очистке и фракционированию на желаемые олефины, в частности этилен.

Проблема, решаемая данным изобретением, является проблемой дальнейшего улучшения установки и способа типа, процитированного вначале.

Эта проблема решается установкой, включающей особенности по п. 1 формулы изобретения.

Изобретение соответственно предоставляет паровой крекер для получения потока олефин- и водородсодержащего сырого газа, который соединен с секцией обработки, которая выполнена с возможностью разделения потока сырого газа наряду с первым массовым потоком по меньшей мере на С1- массовый поток и на поток этиленового продукта, где указанная установка также выполнена с возможностью рециркуляции по меньшей мере одной части потока остаточного газа в OCM реактор в качестве сырья. Первый массовый поток и поток остаточного газа предпочтительно объединяются в секции обработки, и индивидуальные потоки могут быть предварительно очищены перед объединением. С1- массовый поток и поток этиленового продукта затем предпочтительно удаляются из объединенного потока.

Соединение реактора OCM с паровым крекером в соответствии с изобретением является преимущественным, так как водород, произведенный при паровом крекинге и переработанный в реакторе OCM, обеспечивает энергией в реакторе OCM посредством водородного сгорания и также активирует катализатор в реакторе и уменьшает коксование в реакторе.

Паровой крекер, который может включать одну или несколько крекинг-печей для парового крекинга, предпочтительно оснащен для крекинга углеводородного сырья, например, этана, пропана, конденсатов природного газа и/или относительно тяжелого сырья, например, лигроина, в присутствии пара, чтобы сформировать сырой газ, содержащий в особенности водород и этилен.

Секция обработки, кроме того, предпочтительно оснащена таким образом, что обеспечивает удаление из первого массового потока, произведенного во время окислительной конденсации метана, и из потока сырого газа, произведенного во время парового крекинга, обогащенного этаном и пропаном массового потока, который вводится в качестве сырья в паровой крекер, который также гидравлически связан с секцией обработки.

Кроме того, предпочтительно, чтобы, когда секция обработки также гидравлически связана с паровым крекером, установка была оснащена для введения, по крайней мере, части потока остаточного газа в паровой крекер, который оснащен для совместного сжигания указанной части потока остаточного газа для обеспечения высокой температуры, требуемой для парового крекинга вышеупомянутого сырья (например, этана и/или относительно тяжелого сырья, например, лигроина) или для внесения вклада в достижение указанной высокой температуры.

Установка по изобретению может, кроме того, быть оснащена для переработки подпотока потока водородного продукта в секции обработки и использования там указанного подпотока, в особенности для гидрогенезирования углеводородов.

Проблема, рассматриваемая в изобретении, кроме того, решается способом производства этилена и включает особенности п. 7 формулы изобретения.

Способ согласно изобретению соответственно включает привнесение кислорода и метана в реактор, осуществление окислительной конденсации метана в реакторе для образования первого массового потока, паровой крекинг углеводородсодержащего сырья в установке парового крекинга для получения потока олефин- и водородсодержащего сырого газа, разделение указанного первого массового потока наряду с потоком сырого газа на поток этиленового продукта и на С1- массовый поток в секции обработки, разделение С1- массового потока на поток водородного продукта и поток обедненного водородом остаточного газа в секции разделения и переработку по меньшей мере подпотока потока остаточного газа в реакторе в качестве сырья.

Предпочтительно дополнительно удалить из указанного первого массового потока и/или потока сырого газа обогащенный этаном и пропаном массовый поток, который поступает в устройство парового крекинга в качестве сырья.

Является предпочтительным, когда дополнительно по меньшей мере подпоток потока остаточного газа совместно сжигается для получения тепла для указанного парового крекинга.

Является тем более предпочтительным, когда подпоток потока водородного продукта перерабатывается в секции обработки с целью использования там, например, для гидрогенезирования углеводородов.

Для раскрытия дальнейших деталей и преимуществ изобретения теперь будет более подробно описан иллюстративный вариант осуществления изобретения со ссылкой на фигуру и относящееся к нему описание.

Фиг. 1 - схематическая диаграмма установки и способа по изобретению для производства этилена.

Фиг. 1 показывает установку 1 для производства этилена, которая включает реактор 2 для осуществления окислительной конденсации метана (известный как OCM реактор), секцию обработки 3, секцию разделения (например, короткоцикловой адсорбер) 4 и установку парового крекинга 5, содержащую по крайней мере одну крекинг-печь.

CH4 и O2 вводятся в реактор 2 для осуществления окислительной конденсации метана при повышенных температурах над каталитической поверхностью в реакторе 2. Это формирует первый массовый поток S, содержащий, среди прочего, этилен и этан.

Установка 1 дополнительно включает паровой крекер 5, в который вводится сырье I, состоящее из, например, этана и/или лигроина и пара, указанное сырье I подвергается крекингу в установке парового крекинга 5 для производства потока сырого газа C, содержащего, среди прочего, олефины, в особенности этилен и водород.

В аппарате обработки 3, расположенном снизу от реактора 2, указанный первый, произвольно предварительно очищенный, массовый поток S и, произвольно предварительно очищенный, поток сырого газа C объединяются и разделяются на C3+ массовый поток (углеводороды, включающие три или больше атома углерода), поток этиленового продукта P, обогащенный этаном и пропаном массовый поток S'' и C1- массовый поток; C1- массовый поток вводится в секцию разделения 4, чтобы получить поток водородного продукта H.

Обогащенный этаном и пропаном массовый поток S'', удаленный в аппарате обработки 3, переходит в установку парового крекинга 5 в качестве дополнительного сырья.

C1- массовый поток разделяется на поток водородного продукта H и на обедненный водородом поток остаточного газа С в секции разделения 3. Это может быть осуществлено, используя, например, короткоцикловую адсорбцию, при которой C1- массовый поток проходит через, по крайней мере, один поглотитель при повышенном давлении таким образом, что водород проходит по крайней мере через один поглотитель, чтобы сформировать указанный поток водородного продукта H и относительно тяжелые компоненты, например CH4 и CO, адсорбируются по крайней мере одним поглотителем и десорбируются при относительно низком давлении, для получения обедненного водородом потока остаточного газа С (который содержит, в частности, также водород от подпотока потока водородного продукта H, который использовался, чтобы произвести чистку по крайней мере одного поглотителя).

Поток остаточного газа С затем возвращается в реактор 2 в качестве сырья. Часть потока остаточного газа S' может, кроме того, быть направлена в установку парового крекинга 5 для совместного сжигания для выработки тепла, требуемого для парового крекинга или для способствования получению указанной высокой температуры. Предпочтение, кроме того, дается совместному сжиганию с использованием CH4, который может быть отведен вверх от реактора 2.

Наконец, часть потока водородного продукта H может использоваться, чтобы гидрогенезировать компоненты первого массового потока S и/или потока сырого газа C (например, в секции обработки 3).

Список ссылочных позиций

1 Установка
2 Реактор OCM
3 Секция обработки
4 Секция разделения (например, короткоцикловой адсорбер)
5 Установка парового крекинга
I Сырье для парового крекинга
S Первый массовый поток
S' Водородсодержащий поток остаточного газа
S'' Обогащенный этаном и пропаном массовый поток
C Олефин- и водородсодержащий поток сырого газа
P Поток этиленового продукта
H Поток водородного продукта

1. Установка для производства этилена, содержащая

- реактор (2), предназначенный и предусматривающий осуществление окислительной конденсации метана,

- секцию обработки (3), соединенную с реактором (2), оснащенную для разделения первого массового потока (S), произведенного во время окислительной конденсации метана, по меньшей мере на C1- массовый поток и на поток этиленового продукта (Р), и

- секцию разделения (4), соединенную с секцией обработки (3), оснащенную для разделения C1- массового потока по меньшей мере на богатый водородом поток продукта (Н) и обедненный водородом поток остаточного газа (S'),

отличающаяся тем, что

установка оборудована паровым крекером (5) для получения потока олефин- и водородсодержащего сырого газа (С), который соединен с секцией обработки (3), которая выполнена с возможностью разделения потока сырого газа (С) наряду с первым массовым потоком (S) по меньшей мере на C1- массовый поток и на поток этиленового продукта (Р), где установка (1) выполнена с возможностью переработки по меньшей мере части потока остаточного газа (S') в реакторе (2) в качестве сырья.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что паровой крекер (5) оснащен для крекинга в присутствии пара сырья (I), состоящего из одного или нескольких из нижеследующих веществ: этана, пропана, конденсатов природного газа и лигроина, для получения указанного потока сырого газа (С).

3. Установка по любому одному из пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что секция обработки (3) дополнительно оснащена для удаления обогащенного этаном и пропаном массового потока (S'') из первого массового потока (S), произведенного во время окислительного связывания метана, и/или из потока сырого газа (С).

4. Установка по п. 3, отличающаяся тем, что секция обработки (3) соединена с паровым крекером (5) таким образом, что названный обогащенный этаном и пропаном массовый поток (S'') из секции обработки (3) может быть направлен в паровой крекер (5) в качестве сырья.

5. Установка по любому одному из пп. 1, 2 или 4, отличающаяся тем, что секция разделения (4) соединена с паровым крекером (5) таким образом, что по меньшей мере часть потока остаточного газа (S') может быть направлена в паровой крекер (5), где паровой крекер (5) оснащен для сжигания указанной части потока остаточного газа (S') в паровом крекере (5) для получения тепла.

6. Установка по любому одному из пп. 1, 2 или 4, отличающаяся тем, что секция разделения (4) является секцией короткоцикловой адсорбции, оснащенной для разделения C1- массового потока на богатый водородом поток продукта (Н) и обедненный водородом поток остаточного газа (S') способом короткоцикловой адсорбции.

7. Способ получения этилена, в частности, с использованием установки по любому из предшествующих пунктов, включающий

- введение кислорода и метана в реактор (2),

- осуществление окислительной конденсации метана в реакторе (2) для получения первого массового потока (S),

- паровой крекинг углеводородсодержащего сырья (I) в паровом крекере для получения потока олефин- и водородсодержащего сырого газа (С),

- разделение указанного первого массового потока (S) наряду с потоком сырого газа (С) на поток этиленового продукта (Р) и C1- массовый поток в секции обработки (3),

- разделение C1- массового потока на поток водородного продукта (Н) и на обедненный водородом поток остаточного газа (S') в секции разделения (4) и

- переработку по меньшей мере части потока остаточного газа (S') в реакторе (2) в качестве сырья.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что он дополнительно включает удаление из указанного первого массового потока (S) и/или потока сырого газа (С) в секции обработки (3) богатого этаном и пропаном массового потока (S''), который поступает в паровой крекер (5) в качестве сырья.

9. Способ по любому одному из пп. 7 или 8, отличающийся тем, что по меньшей мере подпоток потока остаточного газа (S') сжигается в паровом крекере (5) для получения тепла для парового крекинга.

10. Способ по любому одному из пп. 7 или 8, отличающийся тем, что C1- массовый поток разделяется на богатый водородом поток продукта (Н) и обедненный водородом поток остаточного газа (S') способом короткоцикловой адсорбции в секции разделения (4).

11. Способ по любому одному из пп. 7 или 8, отличающийся тем, что сырье (I) для парового крекинга состоит из одного или более из нижеследующих веществ: этана, пропана, конденсатов природного газа и/или лигроина.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу пиролиза алканов, включающему ввод потока газообразных алканов С2-С4 в трубу пиролиза, внешний обогрев трубы с нагревом потока алканов стенками трубы, ввод одного или нескольких ограниченных в поперечном сечении пучков излучения в поток алканов.

Изобретение относится к способу химической переработки смесей газообразных углеводородов (алканов) С1-С 6 в олефины С2-С3 (этилен и пропилен), заключающемуся в осуществлении реакций окислительной конденсации метана и пиролиза алканов С2-С6, характеризующемуся тем, что осуществляют окислительный пиролиз алканов С2 -С6, который проводят при температуре от 450°С до 850°С, давлении от 1 атм до 40 атм и подаче не более 15 об.% кислорода в присутствии оксидных катализаторов без предварительного разделения исходной смеси газообразных углеводородов (алканов) C1-С6 на составляющие компоненты и/или отделения метана, реакцию окислительной конденсации метана осуществляют в потоке метана, отделенного от продуктов окислительного пиролиза алканов С2-С6, в присутствии оксидных катализаторов при температуре от 700°С до 950°С, давлении от 1 атм до 10 атм и мольном соотношении метана и кислорода в интервале от 2:1 до 10:1, при этом выделение продуктов окислительной конденсации метана проводят совместно или частично совместно с выделением продуктов окислительного пиролиза алканов С2-С 6, а отделенные от реакционных газов метан, этан и алканы С3+ подвергают рециклу и направляют повторно на стадии окислительной конденсации метана и пиролиза алканов С2 -С6 соответственно.

Изобретение относится к области нефтехимии. .

Изобретение относится к области нефтехимического синтеза и, более конкретно, к способу получения этилена, пригодного для полимеризации. .

Изобретение относится к производству катализаторов для дегидрирования диэтилбензола в дивинилбензол, который широко используется в производстве ионнообменных смол, а также в качестве сшивающего агента при получении каучуков.

Изобретение относится к способу получения олефинов, в котором содержащее углеводороды сырье поступает в печь для крекинга, где длинноцепочечные углеводороды содержащего углеводороды сырья, по меньшей мере, частично расщепляются на короткоцепочечные олефины, включая этилен и пропилен.
Изобретение относится к способу уменьшения роста вязкости или поддержания вязкости и снижения коэффициента теплопередачи закалочной среды, которая неоднократно циркулирует через тепловую циркуляционную систему, включающемуй добавление консервирующей композиции в закалочную среду.

Изобретение относится к способу превращения углеводородов, включающему следующие стадии: (а) обеспечение первой смеси, включающей ≥0,5 мас.% углеводорода и ≥4,0 мас.ч./млн меркаптана, в расчете на массу первой смеси; и (б) воздействие на первую смесь температуры ≥1,20×103°С в первой зоне при условиях пиролиза с целью превращения по меньшей мере части углеводорода и ≥90,0 мас.% меркаптана, содержащегося в первой смеси, в расчете на массу меркаптана в первой смеси, с получением второй смеси, которая включает ≥1,0 мас.% С2ненасыщенных углеводородов, ≤20,0 мас.% СОх, причем х составляет 1 или 2, и ≤1,0 мас.ч./млн тиофена, в расчете на массу второй смеси.

Изобретение относится к способу производства олефинов и бензина с низким содержанием бензола из нафты. Способ включает стадии: 1) проведение экстрактивной перегонки нафты с получением нефтяного экстракта, содержащего циклоалканы и ароматические углеводороды, и очищенной нефти, содержащей алканы и C6-циклоалканы, при этом весовое отношение между C6-циклоалканами, содержащимися в очищенной нефти, и C6-циклоалканами, содержащимися в нафте, составляет 80-95%; 2) контактирование нефтяного экстракта с катализатором риформинга в реакционных условиях каталитического риформинга: 0,01-3,0 МПа, 300-600°C, молярное отношение водород/углеводороды 0,5-20 и объемная (волюмометрическая) скорость 0,1-50 час-1, с получением риформата с низким содержанием бензола; 3) подача очищенной нефти в установку парового крекинга для осуществления реакции крекинга с получением легких олефинов.

Изобретение относится к процессам переработки углеводородных газов с получением жидких химических продуктов с высокой добавленной стоимостью. Способ переработки природных и попутных нефтяных газов, а также углеводородных нефтяных газов с повышенным содержанием тяжелых гомологов метана и низким метановым числом, с получением метилпропионата и метилметакрилата, заключается в двухступенчатом селективном прямом гомогенном окислении углеводородного газа и последующем каталитическим карбонилировании смеси с получением метилпропионата, конденсации части полученного метилпропионата с формальдегидом для получения метилметакрилата, причем на одной ступени окисления углеводородного газа, проводимой при температуре 700-800°C и давлении 1-30 бар, получают газовую смесь, содержащую этилен и СО, а на другой ступени, проводимой при давлении 30-80 бар и начальной температуре 350-420°C, получают метанол и СО, причем либо сначала углеводородный газ окисляют на ступени, проводимой при температуре 700-800°C, с получением этилена, а затем окисляют на ступени, проводимой при начальной температуре 350-420°C, либо сначала углеводородный газ окисляют на ступени, проводимой при начальной температуре 350-420°C, с последующей конденсацией полученного метанола, формальдегида и воды, а затем окисляют полученную газовую смесь на ступени, проводимой при температуре 700-800°C, с последующим добавлением метанола первой ступени; затем полученную в результате двухступенчатого окисления смесь обрабатывают при повышенных давлениях и температурах в присутствии катализатора карбонилирования для взаимодействия этилена, метанола и СО и получают углеводородный газ с повышенным метановым числом и жидкие продукты, из которых выделяют метилпропионат, часть которого дополнительно обрабатывают формальдегидом.

Изобретение относится к крекинговой печи для получения этилена, содержащей: по крайней мере одну радиантную секцию, которая снабжена донной горелкой и/или боковой горелкой и по крайней мере одним набором радиантных змеевиков, размещенным в радиантной секции в продольном направлении.

Изобретение относится к способу повышения выхода ароматических соединений из углеводородного сырья. Способ включает: подачу углеводородного сырья, содержащего лигроин, и содержащего водород рециркулирующего газа, полученного из установки разделения ароматических соединений, в первый реактор для получения первого выходящего потока с пониженным содержанием нафтенов, при этом первый реактор представляет собой реактор дегидрирования или реактор риформинга, работающий при пониженной температуре; подачу первого выходящего потока в сепаратор для создания потока легких углеводородов, содержащего С7 и более легкие углеводороды, и потока тяжелых углеводородов, содержащего С8 и более тяжелые углеводороды; подачу потока тяжелых углеводородов во вторую реакторную систему для получения второго выходящего потока с повышенным содержанием ароматических соединений; подачу второго выходящего потока и потока легких углеводородов в третью реакторную систему для получения третьего выходящего потока, содержащего ароматические соединения; и подачу третьего выходящего потока в колонну разделения продуктов риформинга для получения верхнего погона, содержащего С7 и более легкие ароматические соединения и углеводороды, и нижнего погона, содержащего С8 и более тяжелые ароматические соединения и углеводороды.

Группа изобретений относится к паровой системе для использования в установках для производства олефинов. Паровая система включает дегазатор (16) низкого давления для дегазации питательной воды, рабочее давление которого находится на первом уровне (Р1) давления выше атмосферного давления Р1>1 бар, паропровод (22) низкого давления, рабочее давление которого находится на втором уровне (Р2) давления, причем второй уровень давления выше первого уровня давления Р2>Р1, и паропровод (38) высокого давления, рабочее давление которого находится на третьем уровне (Р3) давления, причем третий уровень давления выше второго уровня давления Р3>Р2.

Изобретение относится к мультитоннажному нефтехимическому кластеру по переработке нефтезаводского углеводородного газа в продукцию нефтехимии с помощью процесса пиролиза, объединяющему, по крайней мере, более двух нефтеперерабатывающих заводов.

Изобретение относится к устройству для получения непредельных углеводородов из углеводородного сырья. Устройство состоит из генератора горячих газов, патрубков подачи окислителя и горючего, узла зажигания, реакционной камеры, снабженной узлом подачи углеводородного сырья, закалочной камеры, снабженной патрубками подачи закалочного компонента.

Изобретение относится к реактору для каталитической паровой и пароуглекислотной конверсии углеводородов, содержащему цилиндрический корпус с эллиптическим дном, закрытый крышкой, при этом во внутренней полости корпуса вдоль цилиндрической его части закреплены на крышке множество вертикальных нагревательных труб байонетного типа, оборудованных горелками и штуцерами подвода топлива, окислителя и штуцером отвода дымовых газов, которые установлены вдоль цилиндрической части.

Изобретение относится к способу получения ацетилена окислительным пиролизом метана в присутствии кислородсодержащего газа и катализатора, нагреваемого до температуры 750-1200°C путем пропускания через него электрического тока.

Изобретение относится к способу получения этилена, включающему стадию окислительной конденсации метана (ОКМ) в газовой смеси при атмосферном давлении и повышенной температуре в присутствии катализатора, содержащего марганец и вольфрамат натрия на носителе - оксиде кремния.

Изобретение относится к установке для производства этилена, содержащей: реактор, предназначенный для осуществления окислительной конденсации метана, секцию обработки, соединенную с реактором, оснащенную для разделения первого массового потока, произведенного во время окислительной конденсации метана, по меньшей мере на C1- массовый поток и на поток этиленового продукта, и секцию разделения, соединенную с секцией обработки, оснащенную для разделения C1- массового потока по меньшей мере на обогащенный водородом поток продукта и на обедненный водородом поток остаточного газа. Изобретение предоставляет паровой крекер для получения потока олефин- и водородсодержащего сырого газа, который соединен с секцией обработки, которая выполнена с возможностью разделения потока сырого газа наряду с первым массовым потоком по меньшей мере на С1- массовый поток и на поток этиленового продукта, где установка выполнена с возможностью переработки по меньшей мере части потока остаточного газа в OCM реакторе в качестве сырья. Изобретение также относится к соответствующему способу производства этилена. Предлагаемое изобретение является более эффективным, нежели известные ранее. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх