專利名稱：用于生產(chǎn)烯烴衍生物的一體化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由混合的烯烴/烷烴原料流生產(chǎn)烯烴衍生物的方法。更特別地本發(fā)明涉及生產(chǎn)烯烴衍生物的一體化方法，該一體化方法包含裂化與烯烴衍生物工藝。
很多的裂化烴原料來生產(chǎn)含烯烴物流的工藝是已知的。例如，在US3,407,789、US3,820,955、US4,499,055和US4,814,067中描述了非催化裂化工藝如蒸汽裂化和與熱的非催化顆粒固體接觸，在US4,828,679、US3,647,682、US3,758,403、US4,814,067、US4,980,053和US5,326,465中描述了催化裂化工藝如流化催化裂化和深度催化裂化。生產(chǎn)含烯烴物流的其他工藝是自熱裂化，例如在US5,382,741和US5,625,111中所描述的。
所生產(chǎn)的烯烴本身可以用作烯烴衍生物工藝的原料。很多上述的工藝也是已知的并且包括，例如，在聚合工藝中使用烯烴來生產(chǎn)聚乙烯、聚丙烯及其他聚合物。
通常，裂化工藝所生產(chǎn)的烯烴物流經(jīng)過大規(guī)模和昂貴的提純來生產(chǎn)高純度烯烴物流，往往在烯烴衍生物工藝中使用＞99wt％的烯烴。最昂貴的提純步驟之一是相同碳數(shù)的烯烴和烷烴的分離。
近年來，Purvis等人的US5,981,818描述了利用稀釋的烯烴，即含顯著量的飽和惰性烴的烯烴物流，使裂化與烯烴衍生物工藝一體化的方法。所述烯烴衍生物工藝具有較高的烯烴到烯烴衍生物的轉(zhuǎn)化率。來自烯烴衍生物工藝的尾氣因而包含極少量的烯烴并且可以循環(huán)到裂化爐。
供給到蒸汽裂化爐的烯烴及其他不飽和烴將引起加工設(shè)備的碳垢。通常，產(chǎn)生污垢的傾向?qū)⑷Q于不飽和烴的性質(zhì)以及其濃度。然而，即使低含量的烯烴也會(huì)引起污垢并且減少蒸汽裂化爐的運(yùn)行時(shí)間(在必須停止及清潔裂化爐前)。因此，理想地是減少不飽和烴、如蒸汽裂化爐進(jìn)料中的烯烴的濃度，或者必須允許短的爐運(yùn)行時(shí)間以及后續(xù)的經(jīng)濟(jì)上與運(yùn)行的不利情況。
因而，Purvis等人的工藝不適于烯烴衍生物工藝，其不是高轉(zhuǎn)化率工藝，因?yàn)樵谶@些工藝中尾氣仍將包含顯著量的烯烴和烷烴。
除非尾氣物流中的烯烴量小于約5mol％的，上述的物流，如果循環(huán)到裂化爐，可能引起顯著的焦炭形成的問題，并且顯著地減少運(yùn)行時(shí)間，這是由于在裂化爐進(jìn)料中的烯烴含量的增加。雖然在供給到裂化爐前，循環(huán)物流已經(jīng)用″新鮮的″含烷烴的進(jìn)料稀釋，但是這“新鮮的”進(jìn)料也可以包含鏈烯烴，并因此取決于混合的循環(huán)物流與新鮮進(jìn)料的相對(duì)量，混合進(jìn)料中的烯烴含量可以顯著地高于單獨(dú)的“新鮮的”含烷烴進(jìn)料中的烯烴含量。此外，即使裂化爐進(jìn)料中的鏈烯烴含量少量的增加也將減少運(yùn)行時(shí)間，并且由于現(xiàn)代商業(yè)的蒸汽裂化工藝的規(guī)模，運(yùn)行時(shí)間上小的改變從商業(yè)角度來說可能是巨大的。因此在循環(huán)到裂化工藝前，仍需要將烯烴和烷烴分離。
雖然含烷烴和烯烴的尾氣物流可以循環(huán)到烯烴衍生物單元以提高轉(zhuǎn)化率，而不用分離″惰性″雜質(zhì)如烷烴，這將導(dǎo)致″惰性″雜質(zhì)在工藝中的積累。因此從烯烴中分離烷烴仍是需要的。
Keucher等人的WO02/06188描述了另一種從稀釋的烯烴物流中生產(chǎn)烯烴衍生物產(chǎn)物的系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，來自烯烴單元的高質(zhì)量的稀釋的烯烴物流供給到烯烴衍生物單元以生產(chǎn)烯烴衍生物產(chǎn)物。在烯烴分離單元中未反應(yīng)的烯烴從排氣物流中分離并且循環(huán)到烯烴衍生物單元。還產(chǎn)生含乙烷和較輕組分的清除物流并可以作為進(jìn)料送到烯烴單元。然而Keucher的工藝仍使用有效的烯烴/烷烴分離工藝以防止未反應(yīng)的烯烴從烯烴衍生物單元循環(huán)到烯烴單元。
因此仍需一種用于烯烴單元與烯烴衍生物單元的改進(jìn)的一體化方法，尤其是用于包含大于約5mol％的烯烴的烯烴衍生物單元。
在第一方面中，本發(fā)明提供一種用于生產(chǎn)烯烴衍生物的方法，該方法包含下列步驟(a)裂化含鏈烷烴的原料以生產(chǎn)含烯烴和烷烴的第一稀釋的烯烴物流，(b)使至少部分在步驟(a)中所產(chǎn)生的所述第一稀釋的烯烴物流反應(yīng)以生產(chǎn)含第一烯烴衍生物的第一烯烴衍生物物流和含烷烴和至少5mol％的未反應(yīng)的烯烴的第二稀釋的烯烴物流，(c)自熱裂化至少部分在步驟(b)中所產(chǎn)生的所述第二稀釋的烯烴物流，所述部分包含烷烴和至少5mol％的未反應(yīng)的烯烴。
本文中所用的稀釋的烯烴物流，是指含烯烴和烷烴例如乙烯和乙烷的烯烴物流。優(yōu)選地，稀釋的烯烴物流包含至少1wt％的烷烴。優(yōu)選地，第一稀釋的烯烴物流包含至少50wt％的、高達(dá)99wt％的烯烴。第一稀釋的烯烴物流可以包含至少75wt％的烯烴，如至少90wt％的烯烴。優(yōu)選地，第一稀釋的烯烴物流包含高達(dá)50wt％的烷烴，如高達(dá)10wt％的。
由于在步驟(b)中烯烴轉(zhuǎn)化以產(chǎn)生第一烯烴衍生物，第二稀釋的烯烴物流的組合物將通常包含比第一稀釋的烯烴物流更少的烯烴。尤其是，第二烯烴物流的烯烴含量將取決于烯烴含量和在步驟(b)中所反應(yīng)的第一稀釋的烯烴物流部分的烯烴轉(zhuǎn)化率。
本發(fā)明的裂化步驟(a)可以使用任何適當(dāng)?shù)牧鸦に囘M(jìn)行，如非催化裂化工藝，例如蒸汽裂化、催化裂化工藝或者自熱裂化工藝。步驟(a)的裂化工藝優(yōu)選地選自(i)熱裂化工藝，例如石腦油的熱裂化工藝，(ii)蒸汽裂化工藝，例如烷烴、烷烴混合物或者石腦油的蒸汽裂化工藝和(iii)自熱裂化工藝，例如烷烴、烷烴混合物或者石腦油的自熱裂化工藝。
因而，供給到本發(fā)明方法的步驟(a)的含鏈烷烴的原料可以適當(dāng)?shù)匕瑔蝹€(gè)烷烴如乙烷、烷烴混合物如NGL(天然氣液)或者石腦油。含鏈烷烴的原料另外可以包含一種或多種不飽和烴、一種或多種惰性化合物(如氮)、氫和/或氧化碳(所述化合物是除任何在使用自熱裂化工藝進(jìn)行裂化步驟(a)處可以產(chǎn)生的和循環(huán)到此的化合物之外的)。
例如在US5,382,741和US5,625,111中描述了自熱裂化工藝。在一種自熱裂化工藝中，含鏈烷烴的原料在催化劑存在下反應(yīng)而生產(chǎn)出含烯烴和烷烴的物流，所述催化劑能夠支持燃燒超過正常富燃料的可燃性極限。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)自熱裂化工藝比裂化工藝如蒸汽裂化可以運(yùn)行于進(jìn)料中烯烴含量更高的情況。
本發(fā)明的第一方面中，至少部分第二稀釋的烯烴物流進(jìn)行自熱裂化。因?yàn)椴襟E(c)的自熱裂化工藝比非自熱裂化工藝可以運(yùn)行于進(jìn)料中烯烴含量更高的情況，所以至少部分第二稀釋的烯烴物流可以傳遞到自熱裂化爐而不用從烷烴中分離烯烴的處理。優(yōu)選地，傳遞到自熱裂化爐的第二稀釋的烯烴物流部分包含至少50％的烷烴和至少50％的第二稀釋的烯烴物流中的烯烴，特別是至少80％的烷烴和至少80％的第二稀釋的烯烴物流中的烯烴。最優(yōu)選地，傳遞到自熱裂化爐的第二稀釋的烯烴物流部分包含基本上所有的烷烴和第二稀釋的烯烴物流中的烯烴。全部的第二稀釋的烯烴物流可以直接傳遞到自熱裂化步驟，或者，在自熱裂化步驟前，可以處理第二稀釋的烯烴物流來從中去除烷烴和烯烴以外的一種或多種組分。任選地，在自熱裂化前，含其他烷烴的進(jìn)料可以被加到(至少部分的)第二稀釋的烯烴物流。其他的進(jìn)料也可以包含低含量的鏈烯烴。
自熱裂化步驟的進(jìn)料中的烯烴濃度(來自第二稀釋的烯烴物流的未反應(yīng)的烯烴和其他的可以存在于任何其他的含烷烴進(jìn)料中的烯烴)可以因此高于或低于第二稀釋的烯烴物流中的烯烴濃度。典型地，傳遞到自熱裂化步驟的進(jìn)料中的烯烴濃度為至少4mol％，如至少5mol％。
上述的含量可引起裂化工藝如蒸汽裂化中顯著的結(jié)焦。
在本發(fā)明第一方面的一個(gè)實(shí)施例中，使用不同于自熱裂化步驟(c)的裂化爐進(jìn)行裂化步驟(a)。因此自熱裂化爐和非自熱裂化爐，例如蒸汽裂化爐可以用于本發(fā)明的方法。自熱裂化爐和非自熱裂化爐都可以存在于相同場(chǎng)所中，例如，在通過添加自熱裂化爐消除非自熱裂化爐瓶頸的地方。在此實(shí)施例中，來自自熱裂化步驟(c)的產(chǎn)物可以優(yōu)選地在所述步驟(b)中的物流反應(yīng)前，被加到從步驟(a)中獲得第一稀釋的烯烴物流。此實(shí)施例的非自熱裂化工藝優(yōu)選是熱裂化工藝，例如石腦油的熱裂化工藝，或者蒸汽裂化工藝，例如烷烴的、烷烴混合物的或者石腦油的蒸汽裂化工藝。
最優(yōu)選地，本發(fā)明的第一方面中的裂化步驟(a)是自熱裂化步驟，如步驟(c)中。因此在優(yōu)選實(shí)施方案中，第一方面提供用于生產(chǎn)烯烴衍生物的方法，該方法包含下列步驟(a)自熱裂化包含含鏈烷烴的原料和循環(huán)物流的進(jìn)料以生產(chǎn)含烯烴和烷烴的第一稀釋的烯烴物流，(b)使至少部分在步驟(a)中所產(chǎn)生的所述第一稀釋的烯烴物流反應(yīng)以生產(chǎn)包含第一烯烴衍生物的第一烯烴衍生物物流和包含烷烴和至少5mol％的未反應(yīng)的烯烴的第二稀釋的烯烴物流，(c)循環(huán)至少部分在步驟(b)中所產(chǎn)生的所述第二稀釋的烯烴物流作為步驟(a)的自熱裂化步驟中的循環(huán)物流，所述部分包含烷烴和至少5mol％的未反應(yīng)的烯烴。
在本發(fā)明的第一方面的這個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，至少部分第二稀釋的烯烴物流循環(huán)到自熱裂化步驟(a)。如前所述，全部的第二稀釋的烯烴物流可以直接循環(huán)到自熱裂化步驟，或者，在循環(huán)到自熱裂化步驟前，可以處理第二稀釋的烯烴物流來從中去除烷烴和烯烴以外的一種或多種組分。含鏈烷烴的原料可以包含低含量的鏈烯烴，例如作為雜質(zhì)，典型地含量為1-3mol％。
因此，自熱裂化步驟(a)的原料中的烯烴濃度(循環(huán)自第二稀釋的烯烴物流的未反應(yīng)的烯烴和其他的可以存在于含鏈烷烴的原料中的烯烴)可以高于或低于第二稀釋的烯烴物流中的烯烴濃度。典型地，自熱裂化步驟(a)的進(jìn)料中的烯烴濃度為至少4mol％，如至少5mol％。
自熱裂化工藝可以在任何適當(dāng)?shù)膲毫θ缋?-40bar下運(yùn)行。特別地在本發(fā)明的第一方面的優(yōu)選的實(shí)施方案中，其中步驟(a)是自熱裂化步驟，該自熱裂化工藝優(yōu)選地在適當(dāng)?shù)膲毫ο逻\(yùn)行，所述壓力相應(yīng)于第一烯烴衍生物工藝的壓力，即，步驟(b)中所用的方法用于使在步驟(a)中所生產(chǎn)的至少部分所述第一稀釋的烯烴物流反應(yīng)來生產(chǎn)第一烯烴衍生物物流。例如，如果第一烯烴衍生物工藝運(yùn)行在相對(duì)較低壓力下，如10bar，那么在壓力5-15bar、優(yōu)選地8-12bar下運(yùn)行自熱裂化工藝對(duì)于減少用于第一稀釋的烯烴物流工藝和/或用于循環(huán)物流工藝間所需的壓縮量來說也許是有利的。同樣地，如果第一烯烴衍生物工藝運(yùn)行在較高壓力下，如30bar，那么在壓力例如25-35bar下運(yùn)行自熱裂化工藝也許是有利的?；蛘撸谙鄬?duì)較低壓力如1-5bar下，運(yùn)行自熱裂化工藝也許是有利的，即使第一烯烴衍生物工藝運(yùn)行在高于5bar的壓力下。
來自步驟(a)的裂化工藝(自熱裂化或其他)的產(chǎn)物物流將通常包含烯烴和烷烴的混合物。優(yōu)選地產(chǎn)物物流可以經(jīng)歷分離和提純步驟，如本領(lǐng)域所已知，以去除，例如，氫、甲烷、COx、炔的化合物和二烯中的一種或多種。至少一些所分離的化合物，特別是從自熱裂化步驟的步驟(a)中所分離的氫、炔的化合物和/或二烯，可以循環(huán)到該裂化步驟(a)。產(chǎn)物物流也優(yōu)選地經(jīng)過分離以產(chǎn)生，例如，主要含乙烷與乙烯的C2物流和主要含丙烷與丙烯的C3物流。這些物流也可經(jīng)過烯烴提純步驟以增加烯烴含量。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，在產(chǎn)物物流中除了烯烴之外的某些組分可以為第一烯烴衍生物工藝中所需要的。尤其是，一氧化碳和/或氫可以保留在產(chǎn)物物流中，由此可以存在于第一稀釋的烯烴物流中，其中，這些是第一烯烴衍生物工藝中的反應(yīng)物，例如，其中第一烯烴衍生物工藝是醛化工藝或者用于生產(chǎn)聚酮的工藝。
全部或者部分的一種或多種含烯烴與烷烴的上述物流可隨后用作第一稀釋的烯烴物流。產(chǎn)生稀釋的烯烴物流所需的產(chǎn)物物流的分離與提純的程度將取決于烯烴衍生物工藝，其中稀釋的烯烴物流隨后將進(jìn)行反應(yīng)。
然而，因?yàn)楸景l(fā)明使用稀釋的烯烴物流(含烯烴與烷烴)，分離與提純階段的規(guī)模將通常小于傳統(tǒng)的分離與提純，和/或可以使得現(xiàn)有的裂化工藝去除瓶頸，見例如，US5,981,818和WO02/06188。
在本發(fā)明的第一方面的實(shí)施方案中，其中裂化步驟(a)使用不同于自熱裂化步驟(c)的裂化爐進(jìn)行，來自自熱裂化步驟(c)的產(chǎn)物物流將通常包含烯烴和烷烴的混合物。此物流可以如上所述當(dāng)作來自含鏈烷烴的原料的裂化的產(chǎn)物物流，例如，在一系列的分離和提純步驟中，提供適合于后續(xù)烯烴衍生物工藝的烯烴物流。例如，來自自熱裂化步驟(c)的產(chǎn)物物流可以經(jīng)處理產(chǎn)生稀釋的烯烴物流，其可隨后與在步驟(a)中產(chǎn)生的和在步驟(b)中反應(yīng)的第一稀釋的烯烴物流結(jié)合。優(yōu)選地，來自自熱裂化步驟(c)的產(chǎn)物物流被加到來自裂化步驟(a)的產(chǎn)物物流，并且所結(jié)合的物流經(jīng)過如上所述的分離和提純以產(chǎn)生用于步驟(b)的第一稀釋的烯烴物流。這有下面的好處，即只需要一個(gè)凈化系統(tǒng)。
第一稀釋的烯烴物流隨后經(jīng)反應(yīng)產(chǎn)生第一烯烴衍生物。此步驟可以包含任何適當(dāng)?shù)牡谝幌N衍生物工藝中的第一稀釋的烯烴物流的反應(yīng)。本發(fā)明有下列好處即具有相對(duì)較低烯烴轉(zhuǎn)化率的、使用稀釋的烯烴物流的烯烴衍生物工藝作為第一烯烴衍生物工藝，而無需從尾氣(第二稀釋的烯烴物流)中物理分離烯烴和烷烴。因此生產(chǎn)高純度烯烴物流作為進(jìn)料的成本或者該烯烴和烷烴的后續(xù)分離成本可以被避免。
低烯烴轉(zhuǎn)化率是指小于80％的烯烴轉(zhuǎn)化率，如70％或者更低。
此外，因?yàn)槲捶磻?yīng)的組分可以進(jìn)一步地利用，某些烯烴衍生物工藝，其通常運(yùn)行于高轉(zhuǎn)化率下，如具有高的單程轉(zhuǎn)化率或者通過循環(huán)未反應(yīng)的烯烴以產(chǎn)生高的總轉(zhuǎn)化率，其根據(jù)本發(fā)明的方法可以有益地運(yùn)行為較低轉(zhuǎn)化率的工藝。
高轉(zhuǎn)化率是指產(chǎn)生出含小于5mol％的烯烴、優(yōu)選地小于3mol％的烯烴的產(chǎn)物物流的工藝。合適的工藝典型地具有至少95％的烯烴轉(zhuǎn)化率。特別地，通常通過循環(huán)未反應(yīng)的烯烴而運(yùn)行于高的總轉(zhuǎn)化率下的烯烴衍生物工藝往往需要大量的清除以防止循環(huán)中未反應(yīng)組分的積累。清除往往例如通過排氣而被拋掉。根據(jù)本發(fā)明第一方面的方法，在較低轉(zhuǎn)化率下運(yùn)行(通過減少到烯烴衍生物工藝的循環(huán))和循環(huán)到自熱裂化爐能夠減少對(duì)清除的需要。
稀釋的烯烴物流包含乙烯時(shí)，適當(dāng)?shù)南N衍生物工藝可以包含，例如，用于從乙烯和水生產(chǎn)乙醇的工藝、用于生產(chǎn)醋酸乙烯酯的工藝、乙烯聚合工藝和耐乙烷的用于生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的工藝。
稀釋的烯烴物流包含丙烯時(shí)，烯烴衍生物工藝可以包含，例如，用于生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的工藝、用于生產(chǎn)丙烯醛的工藝和丙烯的氨氧化工藝，以及用于生產(chǎn)聚丙烯的某些工藝。
烯烴衍生物工藝還可以包含利用混合的稀釋的烯烴物流(例如含乙烯和丙烯)的工藝。適當(dāng)?shù)墓に嚢?，例如，乙?丙烯共聚工藝。
可以適用于本發(fā)明步驟(b)中的其他的烯烴衍生物工藝包括用于生產(chǎn)乙苯的工藝、生產(chǎn)線性的α-烯烴的工藝、乙烯與丁烯置換產(chǎn)生丙烯、乙烯或丙烯的工藝與CO和氫的醛化和由烯烴與一氧化碳生產(chǎn)聚酮的工藝，如WO93/01224中所述。
步驟(b)包括使至少部分所述第一稀釋的烯烴物流反應(yīng)以產(chǎn)生第一烯烴衍生物物流和第二稀釋的烯烴物流。優(yōu)選地，全部第一稀釋的烯烴物流經(jīng)反應(yīng)產(chǎn)生所述第一烯烴衍生物物流和所述第二稀釋的烯烴物流。然而，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，部分所述第一稀釋的烯烴物流可以在一種或多種其他烯烴衍生物工藝中反應(yīng)以產(chǎn)生一種或多種其他烯烴衍生物物流。
步驟(b)也可以包括不止一個(gè)的串聯(lián)運(yùn)行的烯烴衍生物工藝。例如，第一稀釋的烯烴物流可以經(jīng)反應(yīng)產(chǎn)生第一烯烴衍生物物流和中間稀釋的烯烴物流，并且至少部分所述中間稀釋的烯烴物流可以經(jīng)反應(yīng)產(chǎn)生其他烯烴衍生物物流和其他稀釋的烯烴物流。其他稀釋的烯烴物流和任選地，任何在其他烯烴衍生物單元中未反應(yīng)的中間稀釋的烯烴物流能夠然后形成本發(fā)明的第二稀釋的烯烴物流。
在本發(fā)明的第一方面，至少部分第二稀釋的烯烴物流在自熱裂化步驟中反應(yīng)，其可能或可能不與步驟(a)的裂化步驟相同。優(yōu)選地，全部第二稀釋的烯烴物流在自熱裂化步驟中反應(yīng)。在本發(fā)明第一方面的一個(gè)實(shí)施方案中，在自熱裂化步驟中反應(yīng)前，例如在循環(huán)到步驟(a)(步驟(a)中的裂化步驟是自熱裂化步驟時(shí))前，部分所述第二稀釋的烯烴物流可以在一種或多種其他烯烴衍生物工藝中反應(yīng)以產(chǎn)生一種或多種其他烯烴衍生物。
在第二方面，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)烯烴衍生物的方法，該方法包含下列步驟(a)裂化含鏈烷烴的原料以產(chǎn)生包含烯烴和烷烴的第一稀釋的烯烴物流，(b)使至少部分在步驟(a)中產(chǎn)生的所述第一稀釋的烯烴物流反應(yīng)以產(chǎn)生包含第一烯烴衍生物的第一烯烴衍生物物流和包含烷烴與至少5mol％的未反應(yīng)的烯烴的第二稀釋的烯烴物流，(c)使至少部分在步驟(b)中產(chǎn)生的所述第二稀釋的烯烴物流反應(yīng)，所述部分包含烷烴與至少5mol％的未反應(yīng)的烯烴，以產(chǎn)生包含第二烯烴衍生物的第二烯烴衍生物物流和包含未反應(yīng)的烷烴與少于5mol％的烯烴的循環(huán)物流，和(d)使在步驟(c)中產(chǎn)生的循環(huán)物流循環(huán)到步驟(a)的裂化步驟。
第二方面的步驟(a)的裂化工藝優(yōu)選地選自(i)熱裂化工藝，例如石腦油的熱裂化工藝(ii)蒸汽裂化工藝，例如烷烴、烷烴混合物或者石腦油的蒸汽裂化工藝和(iii)自熱裂化工藝，例如烷烴、烷烴混合物或者石腦油的自熱裂化工藝。
第二方面的最優(yōu)選的裂化步驟(a)包含自熱裂化含鏈烷烴的原料。
第二方面中的步驟(b)優(yōu)選地如本發(fā)明第一方面所述。
在本發(fā)明的第二方面中，至少部分第二稀釋的烯烴物流經(jīng)反應(yīng)產(chǎn)生(在步驟(c)中)包含第二烯烴衍生物的第二烯烴衍生物物流和包含未反應(yīng)的烷烴和少于5mol％的烯烴的循環(huán)物流。步驟(c)中產(chǎn)生的第二烯烴衍生物可以與第一烯烴衍生物相同或不同。例如，稀釋的烯烴物流包含乙烯和乙烷的地方，第一和第二乙烯衍生物可以都是聚乙烯產(chǎn)物?；蛘撸谝灰蚁┭苌锟梢岳缡蔷垡蚁┊a(chǎn)物而第二乙烯衍生物可以例如是乙苯產(chǎn)物。
優(yōu)選地全部第二稀釋的烯烴物流經(jīng)反應(yīng)產(chǎn)生所述第二烯烴衍生物物流和所述循環(huán)物流。然而，在一個(gè)實(shí)施方案中，部分所述第二稀釋的烯烴物流可以在一種或多種其他烯烴衍生物工藝中反應(yīng)以產(chǎn)生一種或多種其他烯烴衍生物。
在第二方面中，步驟(c)包括使至少部分所述第二稀釋的烯烴物流反應(yīng)以產(chǎn)生第二烯烴衍生物物流和包含未反應(yīng)的烷烴和小于5mol％的烯烴的循環(huán)物流。優(yōu)選地，所述循環(huán)物流包含小于3mol％的烯烴，最優(yōu)選地小于1mol％的烯烴。在步驟(a)的裂化步驟是蒸汽裂化爐時(shí)，低濃度的烯烴是優(yōu)選的，因?yàn)檫@將最小損害于裂化爐的運(yùn)行時(shí)間。因此步驟(c)優(yōu)選地包括使所述至少部分所述第二稀釋的烯烴物流在較高烯烴轉(zhuǎn)化率的烯烴衍生物工藝中反應(yīng)，如轉(zhuǎn)化率為至少90％，優(yōu)選高烯烴轉(zhuǎn)化率如轉(zhuǎn)化率為至少95％。
在烯烴包含乙烯時(shí)，步驟(c)的烯烴衍生物工藝優(yōu)選地包括由乙烯和苯生產(chǎn)乙苯的工藝或例如通過菲利普法用于乙烯的聚合或共聚工藝。
在烯烴包含丙烯時(shí)，步驟(c)的烯烴衍生物工藝優(yōu)選地包括由丙烯生產(chǎn)聚丙烯的工藝。
現(xiàn)將參考

圖1-5和實(shí)施例舉例說明本發(fā)明。
圖1以略圖形式表示根據(jù)本發(fā)明第一方面的用于生產(chǎn)乙烯衍生物的一體化方法。
圖2以略圖形式表示根據(jù)本發(fā)明第一方面的用于生產(chǎn)聚乙烯的一體化漿態(tài)循環(huán)聚乙烯方法。
圖3以略圖形式表示根據(jù)本發(fā)明第一方面的用于生產(chǎn)聚酮的一體化聚酮方法。
圖4以略圖形式表示根據(jù)本發(fā)明第一方面的用于生產(chǎn)聚丙烯的一體化置換及聚丙烯方法。
圖5以略圖形式表示根據(jù)本發(fā)明第二方面的用于生產(chǎn)聚乙烯和乙苯的一體化聚乙烯及乙苯方法。
參考圖1，乙烷進(jìn)料10，含40％的乙烯(C2＝)與60％的乙烷(C2)的循環(huán)物流30和氧氣進(jìn)料20供給到ATC反應(yīng)器40。混合產(chǎn)物物流經(jīng)處理50以產(chǎn)生副產(chǎn)物物流60和含約30％的乙烷與70％的乙烯的第一稀釋的乙烯物流70。此稀釋的乙烯物流傳遞到乙烯單程轉(zhuǎn)化率約70％的乙烯衍生物工藝80。乙烷在所述工藝中是惰性的。將烯烴衍生物產(chǎn)物90與所形成的任何其他副產(chǎn)物分離，留下含乙烷和未反應(yīng)的乙烯的第二稀釋的乙烯物流，其組成為約40％的乙烯和60％的乙烷(并且具有約一半量的第一稀釋的乙烯物流)，其被循環(huán)到ATC反應(yīng)器。
參考圖2，乙烷1和氧氣2以及含乙烷和乙烯的循環(huán)物流3供給到ATC反應(yīng)器4。產(chǎn)物物流傳遞到激冷5，在此水和高級(jí)烴分離，6，然后傳遞到胺洗7以去除二氧化碳和其他的水8。剩余產(chǎn)物物流然后傳遞到脫甲烷器9以去除氫、一氧化碳和甲烷10，到脫乙烷器11以分離C3+烴12，其可以循環(huán)到ATC反應(yīng)器4。
留下的產(chǎn)物物流經(jīng)加氫13以去除炔類化合物和二烯而形成含乙烯和乙烷的第一稀釋的乙烯物流14，其被傳遞到漿態(tài)循環(huán)聚乙烯工藝15以產(chǎn)生聚乙烯產(chǎn)物16和含乙烷與未反應(yīng)的乙烯的第二稀釋的乙烯物流17，其在加入物流12后作為循環(huán)物流3后，被循環(huán)到ATC反應(yīng)器。
參考圖3，乙烷1和氧氣2以及含乙烷和乙烯的循環(huán)物流3供給到ATC反應(yīng)器4。產(chǎn)物物流傳遞到激冷5，在此水和高級(jí)烴分離，6，然后傳遞到胺洗7以去除二氧化碳和其他的水8。剩余產(chǎn)物物流然后傳遞到脫乙烷器11來分離C3+烴12，其可以循環(huán)到ATC反應(yīng)器4。
留下的產(chǎn)物物流14形成含乙烯、乙烷、一氧化碳和氫的第一稀釋的乙烯物流，而傳遞到聚酮反應(yīng)器15，在此其經(jīng)反應(yīng)產(chǎn)生聚酮產(chǎn)品16和第二稀釋的烯烴物流17，其任選地在加入分離自脫乙烷器的C3+烴12后，被循環(huán)到ATC反應(yīng)器4。
在一個(gè)可供選擇的聚酮工藝(未顯示)中，C3烴(丙烯和丙烷)未在脫乙烷器11中分離，而是與乙烯、乙烷、一氧化碳和氫一起供給到聚酮反應(yīng)器。
參考圖4，乙烷1和氧氣2以及含乙烷和乙烯的循環(huán)物流3供給到ATC反應(yīng)器4。產(chǎn)物物流傳遞到如圖2所述的包括激冷、胺洗、脫甲烷器、脫乙烷器和加氫的一系列分離步驟。
留下的產(chǎn)物物流14形成含乙烯和乙烷的第一稀釋的乙烯物流，其被傳遞到置換反應(yīng)器15，在此其與丁烯進(jìn)料30反應(yīng)。產(chǎn)物物流31被傳遞到分離串單元32，如一種或多種蒸餾塔，以分離出未反應(yīng)的丁烯33、丙烯34和含未反應(yīng)的乙烯與乙烷的第二稀釋的乙烯物流17，其任選地在加入分離自脫乙烷器11的C3+烴12后，被循環(huán)到ATC反應(yīng)器4。未反應(yīng)的丁烯可以被循環(huán)到置換反應(yīng)器15。丙烯物流34被傳遞到聚丙烯反應(yīng)器35以產(chǎn)生聚丙烯36。
參考圖5，乙烷1和氧氣2以及含乙烷的循環(huán)物流3供給到ATC反應(yīng)器4。產(chǎn)物物流傳遞到激冷5，在此水和高級(jí)烴6分離，然后傳遞到胺洗7以去除二氧化碳和其他的水8。剩余產(chǎn)物物流然后傳遞到脫甲烷器9以去除氫、一氧化碳和甲烷10，傳遞到脫乙烷器11來分離C3+烴12，其可以循環(huán)到ATC反應(yīng)器4。
剩余產(chǎn)物物流經(jīng)加氫13以去除炔類化合物和二烯，而形成含乙烯和乙烷的第一稀釋的乙烯物流14，其被傳遞到氣相聚乙烯工藝15以產(chǎn)生聚乙烯產(chǎn)物16。含乙烷和未反應(yīng)的乙烯的第二稀釋的乙烯物流17與苯18在乙苯反應(yīng)器19中反應(yīng)以產(chǎn)生乙苯20和含乙烷的循環(huán)物流21，其在加入物流12作為循環(huán)物流3后，循環(huán)到ATC反應(yīng)器4。在圖5的任選實(shí)施方案中，部分第一稀釋的乙烯物流14被直接傳遞到乙苯反應(yīng)器19，如點(diǎn)線14a所示。
實(shí)施例1此實(shí)施例闡述根據(jù)圖2的方法、用于生產(chǎn)聚乙烯的一體化漿態(tài)循環(huán)聚乙烯方法。
漿態(tài)循環(huán)聚乙烯方法運(yùn)行在80％的乙烯轉(zhuǎn)化率下。
方法中相應(yīng)物流的組成在表1中給出。
表1
含C3+化合物的物流(物流12)主要含丙烷(9wt％)、丙烯(50wt％)、丁烷(9wt％)、丁烯7wt％)和丁二烯(24wt％)，其余(大約1wt％)是C5+烴(包括芳族化合物)。
實(shí)施例2此實(shí)施例闡述了根據(jù)圖5方法的用于生產(chǎn)聚乙烯和乙苯的一體化聚乙烯及乙苯方法。
氣相聚乙烯方法運(yùn)行在約78％的乙烯轉(zhuǎn)化率下，并且乙苯方法運(yùn)行在約100％的乙烯轉(zhuǎn)化率下。
方法中相應(yīng)的物流的組成在表2中給出。
表權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)烯烴衍生物的方法，該方法包含下列步驟(a)裂化含鏈烷烴的原料以生產(chǎn)含烯烴和烷烴的第一稀釋的烯烴物流，(b)使至少部分在步驟(a)中所產(chǎn)生的所述第一稀釋的烯烴物流反應(yīng)以生產(chǎn)含第一烯烴衍生物的第一烯烴衍生物物流和含烷烴和至少5mol％的未反應(yīng)的烯烴的第二稀釋的烯烴物流，(c)自熱裂化至少部分在步驟(b)中所產(chǎn)生的所述第二稀釋的烯烴物流，所述部分包含烷烴和至少5mol％的未反應(yīng)的烯烴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中第一稀釋的烯烴物流包含至少50wt％的烯烴和至少1wt％的烷烴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中裂化步驟(a)選自(i)熱裂化工藝，(ii)蒸汽裂化工藝和(iii)自熱裂化工藝。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的方法，其中供給到步驟(a)的含鏈烷烴的原料包含單種烷烴如乙烷、烷烴混合物如NGL(天然氣液)或者石腦油。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的方法，其中傳遞到步驟(c)中的自熱裂化爐的部分第二稀釋的烯烴物流包含至少50％的烷烴和至少50％的第二稀釋的烯烴物流中的烯烴。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的方法，其中傳遞到自熱裂化步驟的進(jìn)料中的烯烴濃度(來自第二稀釋的烯烴物流的未反應(yīng)的烯烴和其他的可以存在于任何其他的含烷烴進(jìn)料中的烯烴)為至少4mol％。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的方法，其中步驟(a)是自熱裂化步驟，并且用于生產(chǎn)烯烴衍生物的方法包含如下步驟(a)自熱裂化包含含鏈烷烴的原料和循環(huán)物流的進(jìn)料以生產(chǎn)含烯烴和烷烴的第一稀釋的烯烴物流，(b)使至少部分在步驟(a)中所產(chǎn)生的所述第一稀釋的烯烴物流反應(yīng)以生產(chǎn)含第一烯烴衍生物的第一烯烴衍生物物流和包含烷烴與至少5mol％的未反應(yīng)的烯烴的第二稀釋的烯烴物流，(c)循環(huán)至少部分在步驟(b)中所產(chǎn)生的所述第二稀釋的烯烴物流作為步驟(a)的自熱裂化步驟中的循環(huán)物流，所述部分包含烷烴和至少5mol％的未反應(yīng)的烯烴。
8.一種生產(chǎn)烯烴衍生物的方法，該方法包含下列步驟(a)裂化含鏈烷烴的原料以產(chǎn)生包含烯烴和烷烴的第一稀釋的烯烴物流，(b)使至少部分在步驟(a)中產(chǎn)生的所述第一稀釋的烯烴物流反應(yīng)以產(chǎn)生包含第一烯烴衍生物的第一烯烴衍生物物流和包含烷烴與至少5mol％的未反應(yīng)的烯烴的第二稀釋的烯烴物流，(c)使至少部分在步驟(b)中產(chǎn)生的所述第二稀釋的烯烴物流反應(yīng)，所述部分包含烷烴與至少5mol％的未反應(yīng)的烯烴，以產(chǎn)生包含第二烯烴衍生物的第二烯烴衍生物物流和包含未反應(yīng)的烷烴與少于5mol％的烯烴的循環(huán)物流，和(d)使在步驟(c)中產(chǎn)生的所述循環(huán)物流循環(huán)到步驟(a)的裂化步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于生產(chǎn)烯烴衍生物的方法，該方法包含下列步驟(a)裂化含鏈烷烴的原料以生產(chǎn)含烯烴和烷烴的第一稀釋的烯烴物流，(b)使至少部分在步驟(a)中所產(chǎn)生的所述第一稀釋的烯烴物流反應(yīng)以生產(chǎn)含第一烯烴衍生物的第一烯烴衍生物物流和含烷烴和至少5mol％的未反應(yīng)的烯烴的第二稀釋的烯烴物流，(c)自熱裂化至少部分在步驟(b)中所產(chǎn)生的所述第二稀釋的烯烴物流，所述部分包含烷烴和至少5mol％的未反應(yīng)的烯烴。
文檔編號(hào)C10G50/00GK1771314SQ200480009168
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月3日
發(fā)明者I·R·利特爾, A·R·露西, B·M·蒙德爾斯 申請(qǐng)人:英諾文尼歐洲有限公司