CN111032599B - 页岩气和冷凝物转化为化学品 - Google Patents

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Abstract

提供了用于从例如页岩气和页岩气冷凝物原料获得乙烯和丙烯产物的系统和方法。这些系统和方法通过下列操作：利用氢化裂解器系列将C4和C5烃裂解为丙烷和乙烷的产物流，或使用氢解系列来将C4和C5烃处理为丙烷和乙烷的产物流，将丙烷和乙烷的产物流提供给裂解器，用于将其有效转化为乙烯和丙烯。与现有方法相比，所公开的系统配置为减少所需的装置外氢气的量，并且还提供了包括明确的产物组的产物流。

Description

页岩气和冷凝物转化为化学品
技术领域
本申请涉及将页岩气和其他原料转化为包括乙烯和丙烯的其他烃产品的领域。
背景技术
在典型的裂解综合装置(cracking complex)中，历来需要使用氢化裂解器作为从综合装置外部引入的输入氢气。由于氢气可能相对昂贵，因此这造成了经济挑战。因此，本领域需要对装置外氢气具有减小的需求的氢化裂解器系统。
另外，传统的裂解器综合装置还通过将原料送到单个裂解器(例如，液体、石脑油裂解器)来处理原料。然而，该方法产生了包括许多副产物的产物流，并且找到通过这种方法生成的许多不同副产物中的每一种的最终目的可能是具有挑战性的。
因此，在本领域中长期需要裂解系统，该裂解系统需要减少量的装置外氢气和/或产生包括明确的且相对较小的产物组的产物流。如果该系统可以对包括页岩气和页岩气冷凝物的原料操作，则该系统的价值将进一步提高。
发明内容
为了满足上述长期需要，在一个方面中，本公开内容提供了由原料(例如，其包括一定量的页岩气、页岩气冷凝物或二者的原料)生产烯烃产物的方法，该方法包括：用第一分离系列(separation train)将原料分离成包括C1-C5烷烃的轻质原料馏分和包括C6+烷烃的重质原料馏分；用环化系列(cyclization train)对重质原料馏分进行环化过程，以便产生苯、甲苯、二甲苯、一种或多种汽油范围产物和环化系列氢气中的一种或多种；用脱甲烷系列(demethanizing train)从轻质原料馏分除去甲烷以便产生包括C2-C5烷烃的脱甲烷的轻质原料馏分；用第二分离系列分离脱甲烷的轻质原料馏分以便将C2和C3烷烃与C4和C5烷烃分离；(i)用氢化裂解器系列(hydrocracker train)裂解在第二分离系列中形成的C5烷烃和任选地在第二分离系列中形成的C4烷烃，以便产生包括C1-C3烷烃的氢化裂解器产物流；将包括C1-C3烷烃的氢化裂解器产物流中的至少一些连通到脱甲烷系列，或(ii)用氢解系列(hydrogenolysis train)处理在第二分离系列中形成的C5烷烃和任选地在第二分离系列中形成的C4烷烃，以便产生包括C1-C3烷烃的氢解产物流；将包括C1-C3烷烃的氢解产物流中的至少一些连通到脱甲烷系列；和用烷烃裂解器系列(alkane cracker train)裂解在第二分离系列中分离的C2和C3烷烃以便产生包括C2和C3烯烃的烯烃产物流；和用烷烃裂解器系列裂解在第二分离系列中分离的C2和C3烷烃以便产生包括C2和C3烯烃的烯烃产物流。
还提供了系统，该系统包括：第一分离系列，其配置为将原料(例如，其包括一定量的页岩气、页岩气冷凝物或二者的原料)分离成包括C1-C5烷烃的轻质原料馏分和包括C6+烷烃的重质原料馏分；环化系列，其配置为处理重质原料馏分以便产生至少苯、甲苯、一种或多种汽油范围产物和环化系列氢气；脱甲烷系列，其配置为从轻质原料馏分分离甲烷以便产生包括C2-C5烷烃的脱甲烷的轻质原料馏分；第二分离系列，其配置为将脱甲烷的轻质原料馏分中的C2和C3烷烃与C4和C5烷烃分离；(i)氢化裂解器系列，其配置为裂解在第二分离系列中形成的C5烷烃和任选地在第二分离系列中形成的C4烷烃，以便产生包括C1-C3烷烃的氢化裂解器产物流，或(ii)氢解系列，其配置为裂解在第二分离系列中形成的C5烷烃和任选地在第二分离系列中形成的C4烷烃，以便产生包括C1-C3烷烃的氢解产物流；和烷烃裂解器系列，其配置为裂解在第二分离系列中分离的C2和C3烷烃，以便产生包括C2和C3烯烃的烯烃产物流。
另外提供了方法，该方法包括：(a)将来自原料(例如，其包括一定量的页岩气、一定量的页岩气冷凝物或二者的原料)的C1、C2、C3、C4和C5烃与原料中的C6+烃分离；(b)(i)用氢化裂解器系列裂解来自原料的C5烃和任选地来自原料的C4烃，以便产生包括C1-C3烷烃的氢化裂解器产物流，或(ii)用氢解系列处理来自原料的C5烃和任选地来自原料的C4烃，以便产生包括C1-C3烷烃的氢化裂解器产物流；(c)裂解来自原料的C2和C3烃，以便形成包括C2和C3烯烃的最终产物流，最终产物流进一步包括由裂解来自氢化裂解器产物流的C2和C3烃形成的C2和C3烯烃。
进一步公开了方法，该方法包括：用包括至少C1-C6+烃的原料，从原料分离C6+烃和在环化系列中环化C6+烃以便产生至少苯、甲苯和C6-C8非芳族烃；和从原料分离C2-C3烃和在第一裂解器系列(first cracker train)中裂解C2-C3烃，以便产生包括丙烯和乙烯的产物组。
另外提供了系统，该系统包括：第一分离(first separation)，其配置为将烃原料分离成重质C6+馏分和轻质C5-馏分；第二分离系列，其配置为从轻质馏分分离C2-C3烃；第一裂解器系列，其配置为将C2-C3烃裂解为包括C2-C3烯烃的产物组；(i)第二裂解器系列(second cracker train)，其配置为裂解轻质C5-馏分的至少C4烃以形成C1-C3烃，或(ii)第一氢解系列，其配置为处理轻质C5-馏分的至少C4烃以形成C1-C3烃；和环化系列，其配置为将C6+重质馏分处理为至少苯、甲苯和C6-C8非芳族烃。
附图说明
在附图中，其不一定按比例绘制，相同的数字可以在不同的视图中描述相似的组件。具有不同字母后缀的相同数字可以表示相似组件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式一般地图解了本文件中讨论的各个方面。在附图中：
图1图解了根据本公开内容的示例性系统；和
图2图解了根据本公开内容的可选的示例性系统。
具体实施方式
通过参考结合附图和实施例的以下详细描述可以更容易地理解本公开内容，附图和实施例形成本公开内容的一部分。应该理解，本公开内容不限于本文描述和/或显示的具体装置、方法、应用、条件或参数，并且本文使用的术语仅出于通过举例描述具体方面的目的，并不旨在限制要求保护的公开内容。而且，如在包括所附权利要求书的说明书中所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”包括复数，并且除非上下文另外明确指出，否则对具体数值的引用包括至少该具体值。如本文所使用，术语“多个”是指多于一个。当表达值的范围时，另一方面包括从一个具体值和/或至另一个具体值。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，应当理解，具体值形成另一方面。所有范围都是包括性的和可组合的，并且应该理解，可以以任何顺序进行步骤。
应当理解，为清楚起见，本文在单独的方面的上下文中描述的本公开内容的某些特征也可以与单个方面组合提供。相反，为简洁起见，在单个方面的上下文中描述的本公开内容的各种特征也可以单独地或以任何子组合来提供。此外，对范围内陈述的值的引用包括该范围内的每个值。另外，术语“包括(comprising)”应理解为具有其标准的、开放式的含义，但也应理解为包括“由...组成(consisting)”。例如，包括零件A和零件B的装置可以包括除零件A和零件B之外的零件，但是也可以仅由零件A和零件B形成。
术语
这里提供了本文使用的某些术语的定义。
“系列(train)”是指配置为进行某个过程的一个或多个模块。例如，“分离系列”可指蒸馏塔(和所有相关的部件，例如泵、再沸器、连接器等)、固/液分离器、低温分离器等。“环化系列”可指配置为对原料进行环化反应的模块(例如，反应器、分离器等)的布置。“脱甲烷系列”可指配置为进行从原料去除甲烷的分离器、塔、冷却器等的布置。
描述
当压裂页岩气，例如，甲烷/乙烷/丙烷时，还收集了冷凝物作为副产物。虽然页岩冷凝物并不是页岩气组成的很大部分，但是随着时间的推移积聚的页岩冷凝物的量可能很大。然而，目前该页岩气冷凝物没有高价值的出路(outlet)，并且没有使用Cl至C9+的页岩气的整个范围的实体。然而，公开的技术表示使用整个页岩气范围的出路。公开的技术还提供了在环化过程期间产生的氢气和从C4和C5烃生产乙烷和丙烷的氢化裂解过程需要的氢气之间的协同作用。
来自上述环化过程的主要产物包括苯、TX和一些非芳族汽油范围烃。如附图中所显示，将来自氢化裂解过程的乙烷和丙烷连同来自页岩气的乙烷和丙烷送到气体裂解器以生产乙烯和丙烯。来自该一体化综合装置(integrated complex)的主要产物是乙烯、丙烯、苯、TX和非芳族汽油范围烃。
将来自氢化裂解过程的乙烷和丙烷连同来自页岩气的乙烷和丙烷送到气体裂解器以生产乙烯和丙烯。来自该一体化综合装置的主要产物是乙烯、丙烯、苯、TX(即甲苯、二甲苯)和非芳族汽油范围烃。示例性环化工艺包括例如SABIC的轻石脑油芳构化工艺或Chevron的AirmaxTM工艺。氢化裂解过程可以在Pt/ZSM-5催化剂上进行。
附图
图1提供了示例性系统100。如图1中所显示，将原料102提供给第一分离系列104。原料102可以包括页岩气和/或页岩气冷凝物(尽管这不是必需的)，并且可以包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、C5烷烃和C6+烷烃。可以操作第一分离系列104以便将原料102分离成上馏分110和下馏分106。
在一个方面中，第一分离系列将是蒸馏塔，该蒸馏塔基于相对较轻的烃即C1-C5和相对较重的烃即C6+之间的沸点进行切分(cut)。C5和C6之间的沸点差足以使该分离具有低复杂性。
上馏分110适当地包括C1-C5种类，和C6+种类适当地包括在下馏分106中。下馏分106被适当地连通到环化系列108。环化系列被适当地操作以产生氢气流142和一个或多个产物流。环化系列可以包括下述一个或多个，例如，反应器、加热器、压缩机和下游分离机(downstream separation)，该下游分离机包括萃取塔、蒸馏塔或二者。在图1中的示例性系统中，产物流134、136和138分别是苯、TX和汽油范围产物。应该理解，图1中显示的产物流仅是示意性的，并且不限制本文公开的技术。作为实例，系统100可配置为仅产生苯、甲苯、二甲苯、汽油范围产物和氢气中的一种。可选地，系统100可配置为产生苯、甲苯、二甲苯、汽油范围产物和氢气中的一种或多种。
可以将来自第一分离系列104的上馏分110连通到脱甲烷系列112。可以操作脱甲烷系列112以便将上馏分中的甲烷与上馏分中的其他种类分离；如图1中所显示，可以操作脱甲烷系列114以产生甲烷流114和下层流116。
接着可以将来自脱甲烷系列的下层流116连通到第二分离系列118。
如果仅试图将C2/C3与C4/C5分离，那么这可能仅需要一次分离。取决于流的大小，该分离可能需要在并行的多个塔中进行。该分离可以在例如微真空和低于环境温度下发生。丁烷(-1摄氏度(℃))和丙烷(-41℃)之间的沸点差足以用于完全分离。进行该分离在本领域中是已知的。
如果试图将C5和C4分离成两个独立的流，那么第二分离系列(如下描述的)可以包括一系列蒸馏塔，其中的一些可以是低温分离塔。在这种方法中，可以使用蒸馏塔分离C5。接下来，可以将C4与C2/C3分离，该分离可以在微真空和低于环境温度下发生。
可以操作第二分离系列118以便将下层流116中的C2和C3种类(即，乙烷、丙烷)与C4和C5种类分离。可以将包括C2和C3种类的上层流122连通到裂解器124(例如，气体裂解器/烷烃裂解器)，该裂解器将流122中的C2和C3种类转化为乙烯和丙烯，乙烯和丙烯可以在产物流126中排出。可以将包括C4和C5种类的下层流120从第二分离系列118连通到氢化裂解器系列130。
氢化裂解器系列可以包括例如一个或多个反应器，比如绝热反应器，该绝热反应器包括级间冷却器以在进入后续反应器之前冷却离开反应器的产物。反应器可以是固定床或径向流反应器。氢化裂解器系列可以包括压缩机、泵等。还可以包括用于过量的氢气和未反应的C4/C5种类的分离段，任何分离的材料被再循环回到入口反应器流。
如图1中所显示，可以经由氢气流128将在裂解器124(例如，烷烃裂解器)中生成的氢气连通到氢化裂解器系列130。另外，可以经由汽油范围产物流140将来自环化系列108的汽油范围产物连通到氢化裂解器系列130。还可以将氢气流142从环化系列108连通到氢化裂解器系列130。因此，氢化裂解器130可以接收来自(例如，烷烃)裂解器124和来自环化系列108的氢气。
氢化裂解器系列130所需的一些或全部氢气可以由氢气流142和氢气流128提供，尽管这是任选的。(在一些方面中，氢化裂解器系列130所需的氢气都不由氢气流142和氢气流128供应)。例如，由氢气流128和氢气流142供应到氢化裂解器系列130的氢气可以为由氢化裂解器系列130所使用的氢气的约1至约100％，例如，由氢化裂解器系列130所使用的氢气的约1至约100％、约5至约95％、约10至约90％、约15至约85％、约20至约80％、约25至约75％、约30至约65％、约35至约60％、约35至约55％、约40至约50％、或甚至约45％。
在一些方面中，由氢化裂解器系列130所使用的氢气的约1至约100％(例如，约1至约100％、约5至约95％、约10至约90％、约15至约85％、约20至约80％、约25至约75％、约30至约65％、约35至约60％、约35至约55％、约40至约50％或甚至约45％)可以由来自(例如，烷烃)裂解器124的氢气流128提供。
类似地，由氢化裂解器系列130所使用的氢气的约1至约100％(例如，约1至约100％、约5至约95％、约10至约90％、约15至约85％、约20至约80％、约25至约75％、约30至约65％、约35至约60％、约35至约55％、约40至约50％或甚至约45％)可以由来自环化系列108的氢气流142提供。
在一些方面中，氢气流128的氢气流速与氢气流142的氢气流速的比(按重量计)可以为约1:1000至约1000:1，例如约1:1000至约1000:1、约1:100至约100:1、约1:10至10:1或甚至约1:5至约5:1。不需要将由裂解器124生成的所有氢气或由环化系列108生成的所有氢气都连通到氢化裂解器系列130，因为可以将在裂解器124和环化系列108的任一个或两个中生成的氢气的约1至约100％连通到氢化裂解器系列130。
可以操作氢化裂解器系列130以将C4和C5种类向下裂解成C1-C3种类，该C1-C3种类可以经由流132被去除。可以将包括C1-C3种类的流132连通到脱甲烷系列112，可以操作脱甲烷系列以从流132除去甲烷。如本文其他地方所描述，氢化裂解器系列130可以任选地被氢解系列代替。
图2提供了可选的示例性系统200。如图2中所显示，将原料202提供给第一分离系列204。原料202适当地包括页岩气和/或页岩气冷凝物(尽管这不是必需的)，并且可以包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、C5烷烃和C6+烷烃。可以操作第一分离系列204以便将原料202分离成上馏分210和下馏分206。上馏分210适当地包括C1-C5种类，并且C6+种类适当地包括在下馏分206中。下馏分206被适当地连通到环化系列208，适当地操作该环化系列以产生氢气流220和一个或多个产物流。在图2的示例性系统中，产物流244、246和248分别是苯、TX和汽油范围产物。应该理解，如图2中所显示的产物流仅是示意性的，并且不限制本文公开的技术。作为实例，系统200可配置为仅产生苯、甲苯、二甲苯、汽油范围产物和氢气中的一种。可选地，系统200可配置为产生苯、甲苯、二甲苯、汽油范围产物和氢气中的一种或多种。
可以将来自第一分离系列204的上馏分210连通到脱甲烷系列212。可以操作脱甲烷系列212以便将上馏分中甲烷与上馏分中的其他种类分离；如图2中所显示，可以操作脱甲烷系列214以产生甲烷流214和下层流216。
可以接着将来自脱甲烷系列的下层流216连通到第二分离系列218。可以操作第二分离系列218以便将下层流216中的C2和C3种类(即，乙烷、丙烷)与C4和C5种类分离。可以将包括C2和C3种类的上层流222连通到裂解器224(例如，气体裂解器/烷烃裂解器)，该裂解器将流222中的C2和C3种类转化为乙烯和丙烯，乙烯和丙烯可以在产物流236中排出。可以将包括C4种类的中间流226从第二分离系列218连通到脱氢和复分解系列(dehydrogenationand metathesis train)232。可以将包括C5种类的下层流228连通到氢化裂解器系列230。
脱氢和复分解系列232可以对流226中提供的C4种类操作以产生至少丙烯和己烯，例如，3-己烯。丙烯可以经由流238连通到系统产物流的一部分。生成的己烯可以可以经由流242连通到环化系列208。(脱氢和复分解系列232也可以生成氢气流234。)
如图2中所显示，在(例如，烷烃)裂解器224中生成的氢气可以经由氢气流252连通到氢化裂解器系列230。另外，来自环化系列208的汽油范围产物可以经由汽油范围产物流250连通到氢化裂解器系列230。氢气流220也可以从环化系列208连通到氢化裂解器系列230。
可以操作氢化裂解器系列230以将C5种类228和汽油范围产物种类250向下裂解为C1-C3种类，该C1-C3种类可以经由流240去除。可以将包括C1-C3种类的流240连通到脱甲烷系列212，可以操作脱甲烷系列以从流240去除甲烷。(如本文其他地方所描述，氢化裂解器系列230可以任选地被氢解系列代替。)
示意性方面
对于正戊烷，通过蒸汽裂解实现的产物产率为约34wt％的乙烯和21wt％的丙烯(合计55wt％)。假定正戊烷氢化裂解产物分布为7.6wt％的甲烷、37.8wt％的乙烷、54.6wt％的丙烷，并且然后将该产物分布送到蒸汽裂解炉中，然后由蒸汽裂解器实现的生产率可以为54wt％的乙烯和10wt％的丙烯(合计64％)。通过进行氢化裂解，乙烯和丙烯的组合产率可以增加9％。产物产率也可以向乙烯转移，乙烯具有高于丙烯的价值。
对于正丁烷，通过蒸汽裂解实现的产物产率为约46wt％的乙烯和20wt％的丙烯(合计66wt％)。假定正丁烷氢化裂解产物分布为3.8wt％的甲烷、22.4wt％的乙烷、73.8wt％的丙烷，并将该产物分布送到蒸汽裂解炉中，然后由蒸汽裂解器实现的生产率可以为52％的乙烯和13％的丙烯(合计65％)。通过进行氢化裂解，乙烯的产率可以增加6％(假定上述具体的氢化裂解分布)。
表1.示例性产物分布
Figure BDA0002387677180000081
Figure BDA0002387677180000091
如所显示，公开的技术具有下述效果：(1)增加来自烷烃原料的乙烯和丙烯的总产率；和(2)增加处理烷烃原料的乙烯/丙烯产物中乙烯的相对量。
不受任何具体理论的束缚，前述改进可能基于下述假设：在蒸汽裂解器(在自由基化学的假设下操作的热解反应)内，较短的链烃比如乙烷/丙烷比较长的链烃更有效地转化为乙烯/丙烯。这可能是由于C4/C5烃所发生的碎片化反应相对较多，这又导致形成更多的自由基片段，并且考虑到较高数量的自由基碎片，可以形成各种其他产物。作为实例，C5烃可以形成C5自由基、C4自由基、C3自由基、C2自由基和C1自由基。然而，C2种类可以仅形成C2自由基和C1自由基。
示例性方面
下述方面仅是示例性的并且不限制本公开内容或所附权利要求书的范围。
方面1.一种由原料(例如，其包括一定量的页岩气、页岩气冷凝物或二者)生产烯烃产物的方法，该方法包括下列、由下列组成或基本上由下列组成：用第一分离系列将原料分离成包括C1-C5烷烃的轻质原料馏分和包括C6+烷烃的重质原料馏分；用环化系列对重质原料馏分进行环化过程以便产生苯、甲苯、二甲苯、一种或多种汽油范围产物(例如，C6-C8非芳族烃)和环化系列氢气中的一种或多种；用脱甲烷系列从轻质原料馏分除去甲烷以便产生包括C2-C5烷烃的脱甲烷的轻质原料馏分；用第二分离系列分离脱甲烷的轻质原料馏分以便将C2和C3烷烃与C4和C5烷烃分离；(i)用氢化裂解器系列裂解在第二分离系列中形成的C5烷烃和任选地在第二分离系列中形成的C4烷烃，以便产生包括C1-C3烷烃的氢化裂解器产物流；将包括C1-C3烷烃的氢化裂解器产物流中的至少一些连通到脱甲烷系列，或(ii)用氢解系列处理在第二分离系列中形成的C5烷烃和任选地在第二分离系列中形成的C4烷烃，以便产生包括C1-C3烷烃的氢解产物流；将包括C1-C3烷烃的氢解产物流中的至少一些连通到脱甲烷系列；和用烷烃裂解器系列裂解在第二分离系列中分离的C2和C3烷烃以便产生包括C2和C3烯烃的烯烃产物流；和用烷烃裂解器系列裂解在第二分离系列中分离的C2和C3烷烃以便产生包括C2和C3烯烃的烯烃产物流。
原料可以包括纯页岩气、纯页岩气冷凝物或二者。不要求原料包括纯页岩气或纯页岩气冷凝物，因为原料可以包括在引入第一分离系列之前已经被处理的页岩气或冷凝物。轻质和重质原料馏分的相对量可以由原料中C1-C5和C6+烷烃的相对量决定。
第一分离系列可以包括例如一个或多个蒸馏塔。合适的塔将是本领域技术人员已知的，并在本文其他地方描述。
环化系列可以包括例如芳构化单元和分离单元；在本文其他地方描述了合适的环化系列。可以操作环化系列以便产生至少苯、甲苯、二甲苯、一种或多种汽油范围产物(例如，C6-C8非芳族烃)和环化系列氢气。前述的相对量可以由进料到环化系列的C6+烷烃流的组成，以及环化系列的条件决定。
脱甲烷系列可以包括例如本领域已知的一个或多个低温分离单元。如所描述的，可以操作脱甲烷系列以便产生甲烷流和包括C2-C5烷烃的流(其可以被称为脱甲烷的轻质原料馏分)。
C2-C5流可以通过第二分离系列处理以便将C2和C3烷烃与C4和C5烷烃分离。在本文其他地方描述了合适的第二分离系列。例如，如果希望将C5和C4分成两个独立的流，第二分离系列可以包括一系列蒸馏塔，其中的一些可以是低温分离塔。在这种方法中，可以使用蒸馏塔分离C5。接下来，可以将C4与C2/C3分离，该分离可以在微真空和低于环境温度下发生。可选地，蒸馏塔可用于将C2/C3与C4/C5分离。
在第二分离系列中形成的C5烷烃(和任选地C4烷烃)可以在氢化裂解器系列中裂解以便产生包括C1-C3烷烃的氢化裂解器产物流。裂解是本领域技术人员已知的，并且可以在例如Pt/ZSM-5催化剂上进行。Pt负载量可以例如在0.05和0.5wt％之间，并且沸石的Si/Al比可以在约20–100之间。氢化裂解器产物流中的一些可以连通到脱甲烷系列。
使用烷烃裂解器系列，可以裂解在第二分离系列中获得的C2和C3烷烃以便产生包括乙烯和丙烯的烯烃产物流。作为实例，烷烃裂解器系列可以是例如乙烷/丙烷气体裂解器(E/P气体裂解器)。这可以具有本领域技术人员已知的蒸汽裂解炉、气体/液体分离单元、压缩机、泵、产物分离单元。
烯烃产物流可以是例如约45至约85重量百分数(wt％)的乙烯，和约2至约20wt％的丙烯。在一些方面中，烯烃产物流可以进一步包括例如丁二烯、异丁烯、丁烯和/或裂解汽油(pygas)。C4烯烃可以被氢化并且再循环回到氢化裂解反应器。裂解汽油可以被送到环化分离系列，在此苯、甲苯、二甲苯与非芳族化合物分离。
在一些方面中，氢化裂解器系列可以任选地被氢解系列代替，该氢解系列可用于处理C4和/或C5种类。氢解系列可以包括氢解反应器。氢解系列还可以包括脱氢反应器、异构化反应器或其任何组合。
在包括代替氢化裂解器系列的氢解系列的方面中，氢解系列可以使用相同的输入流和/或材料。氢解系列也可以获得与氢化裂解器系列相同的产物，例如，即C1-C3烷烃可以通过氢解系列产生。氢解系列也可以具有氢气作为输入。
用于氢解系列的合适的催化剂包括例如在氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)或二氧化钛(TiO2)上负载的单独下述金属或双金属组合：Pt、Ir、Ru、Rh、Mo2C、MoC、Re等。
方面2.方面1所述的方法，进一步包括将至少一些环化系列氢气连通到氢化裂解器系列。在一些方面中，将来自环化系列的氢气的约10至约90wt％连通到氢化裂解器系列，例如，约10至约90wt％、约15至约85wt％、约20至约80wt％、约25至约75wt％、约30至约70wt％、约35至约65wt％、约40至约60wt％、约45至约55wt％或甚至约50wt％。
方面3.方面1-2中任一项所述的方法，进一步包括燃烧通过脱甲烷系列除去的甲烷中的至少一些。这可以进行以便将能量供应至第一分离系列、环化系列、第二分离系列、烷烃裂解器系列或任何其他处理模块中的一个或多个。(甲烷也可以被燃烧以向脱甲烷系列提供必要的能量。)
方面4.方面3所述的方法，其中燃烧甲烷提供由第一分离系列、环化系列、第二分离系列或烷烃裂解器系列中的一个或多个所使用的热量的75％或更多。在一些方面中，燃烧被脱甲烷系列除去的甲烷提供由第一分离系列、环化系列、第二分离系列、氢解系列或烷烃裂解器系列中的一个或多个使用的热量的75-100％、80-95％、85-90％或甚至约90％。在一些方面中，燃烧甲烷提供由第一分离系列、环化系列、第二分离系列、氢解系列或烷烃裂解器系列中的一个或多个使用的热量的约10％以内。
方面5.方面1-4中任一项所述的方法，其中烷烃裂解器系列的特征是气体裂解器。
方面6.方面1-5中任一项所述的方法，进一步包括将来自环化系列的汽油范围产物中的至少一些连通到存在的氢化裂解器系列或氢解系列中的任一个。约1至约100％的汽油范围产物可以从环化系列连通到氢化裂解器系列或氢解系列，例如，约1至约100％、约5至约95％、约10至约90％、约15至约85％、约20至约80％、约25至约75％、约30至约70％、约35至约70％、约40至约65％、约45至约60％或甚至约50至约55％。
该方法可以进一步包括对汽油范围产物裂解和/或进行氢解以形成甲烷和C2-C3烷烃。
方面7.方面1-6中任一项所述的方法，进一步包括对在第二分离系列中形成的C4烷烃进行脱氢和复分解以产生C2和/或C3烯烃和任选地己烯(例如，3-己烯)。也可以任选地对C4烷烃进行脱氢。
方面8.方面7所述的方法，进一步包括将在脱氢中生成的氢气连通到(例如，到另一个处理模块)存在的氢化裂解器系列或氢解系列中的任一个。该方法可以包括将在脱氢中生成的氢气的至多100％连通到氢化裂解器(或氢解)系列，例如氢气的5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或甚至100％。在一些方面中，然而，在该系统内生成氢气没有被连通到氢化裂解器(或氢解)系列。
方面9.方面7-8中任一项所述的方法，进一步包括将当进行复分解时由复分解生成己烯或其他产物连通到环化系列。在一些方面中，复分解过程的输出可以包括未反应的丁烯和2-戊烯。在烯烃复分解步骤中形成的产物可以通过合适的下游分离系列，不需要的烯烃再循环回去通过复分解反应器，该烯烃可以再循环至消失。C4-C6烯烃可以经历双键转变以形成其他异构体，该转变可以通过合适的选择催化剂和条件来控制。取决于工艺，丁烯可以再循环至异构化单元以产生期望比例的1-丁烯和2-丁烯。
方面10.一种系统，其包括下列、由下列组成或基本上由下列组成：第一分离系列，其配置为将原料(例如，其包括一定量的页岩气、页岩气冷凝物或二者)分离成包括C1-C5烷烃的轻质原料馏分和包括C6+烷烃的重质原料馏分；环化系列，其配置为处理重质原料馏分以便产生至少苯、甲苯、二甲苯、一种或多种汽油范围产物和环化系列氢气；脱甲烷系列，其配置为从轻质原料馏分分离甲烷，以便产生包括C2-C5烷烃的脱甲烷的轻质原料馏分；第二分离系列，其配置为将脱甲烷的轻质原料馏分中的C2和C3烷烃与C4和C5烷烃分离；(i)氢化裂解器系列，其配置为裂解在第二分离系列中形成的C5烷烃和任选地在第二分离系列中形成的C4烷烃，以便产生包括C1-C3烷烃的氢化裂解器产物流，或(ii)氢解系列，其配置为处理在第二分离系列中形成的C5烷烃和任选地在第二分离系列中形成的C4烷烃，以便产生包括C1-C3烷烃的氢解产物流；烷烃裂解器系列，其配置为裂解在第二分离系列中分离的C2和C3烷烃，以便产生包括C2和C3烯烃的烯烃产物流。
在本文其他地方描述了合适的第一分离系列。本文其他地方还描述了示例性环化系列、脱甲烷系列、第二分离系列、氢化裂解器系列、氢解系列和烷烃裂解器系列。
方面11.方面10所述的系统，其中环化系列包括芳构化子系列和分离子系列，该分离系列配置为将环化系列中生成的苯与甲苯和二甲苯分离。
方面12.方面10-11中任一项所述的系统，其中该系统配置为将在环化系列中生成的氢气连通到存在的氢化裂解器系列或氢解系列中的任一个。
方面13.方面10-12中任一项所述的系统，其中该系统配置为将在环化系列中生成的汽油范围产物连通到存在的氢化裂解器系列或氢解系列中的任一个，使得连通的汽油范围产物裂解或氢解为C1-C3烷烃。(在本文其他地方描述了汽油范围产物。)
方面14.方面10-13中任一项所述的系统，进一步包括复分解系列，其配置为对在第二分离系列中形成的C4烷烃进行复分解，以便产生C2和C3烯烃，该复分解系列任选地包括氢化子系列。
方面15.方面14所述的系统，(a)该系统配置为将在复分解系列中生成的氢气连通到存在的氢化裂解器系列或氢解系列中的任一个，(b)该系统配置为将在复分解系列中生成的己烯连通到环化系列，或(a)和(b)。
方面16.一种方法，其包括下列、由下列组成或基本上由下列组成：(a)将来自原料(例如，其包括一定量的页岩气、一定量的页岩气冷凝物或二者的原料)的C1、C2、C3、C4和C5烃与原料中的C6+烃分离；(b)(i)用氢化裂解器系列裂解来自原料的C5烃和任选地来自原料的C4烃以便产生包括C1-C3烷烃的氢化裂解器产物流，或(ii)用氢解系列处理来自原料的C5烃和任选地来自原料的C4烃以便产生包括C1-C3烷烃的氢解产物流；(c)裂解来自原料的C2和C3烃以便形成包括C2和C3烯烃的最终产物流，该最终产物流进一步包括由裂解来自氢化裂解器产物流的C2和C3烃形成的C2和C3烯烃。
方面17.方面16所述的方法，进一步包括对原料的C4烷烃进行脱氢和复分解以便产生另外的C2和C3烯烃，该最终产物流任选地包括另外的C2和C3烯烃。
方面18.方面16-17中任一项所述的方法，进一步包括进行原料的C6+烃的环化。
方面19.方面18所述的方法，进一步包括在步骤(b)裂解环化的汽油范围产物，或任选地对环化的汽油范围产物进行氢解
方面20.方面16-19中任一项所述的方法，进一步包括从原料分离甲烷，和任选地燃烧至少一些甲烷以便将热量供应到步骤(a)、(b)或(c)中的一个或多个。
方面21.一种方法，其包括下列、由下列组成或基本上由下列组成：使用包括至少C1-C6+烃的原料，从原料分离C6+烃，并且在环化系列中环化C6+烃以便产生至少苯、甲苯和C6-C8非芳族烃；和从原料分离C2-C3烃，和(i)在第一裂解器系列中裂解或(ii)在氢解系列中处理C2-C3烃，以便产生包括丙烯和乙烯的产物组。
方面22.方面21所述的方法，进一步包括从原料分离C4和C5烃，和在第二裂解器系列中裂解至少C5烃以便形成C1-C3烃。可选地，可以从原料分离C4和C5烃，和用氢解系列对至少C5烃进行氢解以便形成C1-C3烃。
方面23.方面22所述的方法，进一步包括在第二裂解器系列中裂解C4烃以便形成C1-C3烃。可选地，可以从原料分离C4烃，和用氢解系列对至少C4烃进行氢解以便形成C1-C3烃。
方面24.方面22-23中任一项所述的方法，进一步包括对C4烃进行脱氢和复分解以便产生丙烯、己烯和氢气，并且进一步包括包括产物组中的至少一些丙烯，并且仍进一步任选地将至少一些己烯连通到环化系列。
方面25.方面22-24中任一项所述的方法，进一步包括将由环化生成的氢气、在第一裂解器系列中生成的氢气或二者供应到存在的第二裂解器系列或氢解系列中的任一个。
方面26.方面21-25中任一项所述的方法，进一步包括将在脱氢和复分解期间生成的氢气连通到环化系列。
方面27.方面23-29中任一项所述的方法，其中产物组为至少60wt％的乙烯和丙烯。
方面28.方面23-30中任一项所述的方法，其中产物组为至少47wt％的乙烯。
方面29.方面23-31中任一项所述的方法，其中产物组为至少50wt％的乙烯。
方面30.方面23-32中任一项所述的方法，其中产物组为小于20wt％的丙烯。
方面31.方面23-33中任一项所述的方法，其中产物组为小于20wt％的丙烯和大于45wt％的乙烯。
方面32.一种系统，其包括下列、由下列组成或基本上由下列组成：第一分离系列，其配置为将烃原料分离成重质C6+馏分和轻质C5-馏分；第二分离系列，其配置为从轻质馏分分离C2-C3烃；第一裂解器系列，其配置为将C2-C3烃裂解为包括C2-C3烯烃的产物组；(i)第二裂解器系列，其配置为裂解轻质C5-馏分的至少C4烃以形成C1-C3烃，或(ii)第一氢解系列，其配置为处理轻质C5-馏分的至少C4烃以形成C1-C3烃；和环化系列，其配置为将C6+重质馏分处理为至少苯、甲苯和C6-C8非芳族烃。
方面33.方面32所述的系统，进一步包括脱氢和复分解系列，其配置为处理轻质C5-馏分的C4烃以便产生丙烯、己烯和氢气。
方面34.方面33所述的系统，该系统配置为在脱氢和复分解系列中生成的氢气连通到存在的第二裂解器系列和/或第一氢解系列中的任一个。
方面35.方面33-34中任一项所述的系统，该系统配置为将在脱氢和复分解系列中生成的己烯连通到环化系列。
方面36.方面32-35中任一项所述的系统，该系统配置为将在第一裂解器系列中生成的氢气连通到存在的第二裂解器系列或第一氢解系列中的任一个。
方面37.方面33-36中任一项所述的系统，该系统配置为提供产物组，该产物组为至少60wt％的乙烯和丙烯。
方面38.方面33-37中任一项所述的系统，该系统配置为提供产物组，该产物组为至少47wt％的乙烯。
方面39.方面32-38中任一项所述的系统，该系统配置为提供产物组，该产物组为至少50wt％的乙烯。
方面40.方面32-39中任一项所述的系统，该系统配置为提供产物组，该产物组为小于20wt％的丙烯。
方面41.方面32-40中任一项所述的系统，该系统配置为提供产物组，该产物组为小于20wt％的丙烯和大于45wt％的乙烯。

Claims (20)

1.一种由原料生产烯烃产物的方法，其中所述原料是页岩气和/或页岩气冷凝物，所述方法包括：
用第一分离系列将所述原料分离成包括C1-C5烷烃的轻质原料馏分和包括C6+烷烃的重质原料馏分；
用环化系列对所述重质原料馏分进行环化过程以便产生苯、甲苯、二甲苯、一种或多种汽油范围产物和环化系列氢气中的一种或多种；
用脱甲烷系列从所述轻质原料馏分除去甲烷以便产生包括C2-C5烷烃的脱甲烷的轻质原料馏分；
用第二分离系列分离所述脱甲烷的轻质原料馏分以便将C2和C3烷烃与C4和C5烷烃分离；
(i)用氢化裂解器系列裂解在第二分离系列中形成的C5烷烃和任选地在第二分离系列中形成的C4烷烃，以便产生包括C1-C3烷烃的氢化裂解器产物流，并将包括C1-C3烷烃的氢化裂解器产物流中的至少一些连通到所述脱甲烷系列；或者
(ii)用氢解系列处理在第二分离系列中形成的C5烷烃和任选地在第二分离系列中形成的C4烷烃，以便产生包括C1-C3烷烃的氢解产物流，并将包括C1-C3烷烃的氢解产物流中的至少一些连通到所述脱甲烷系列；和
用烷烃裂解器系列裂解在第二分离系列中分离的C2和C3烷烃以便产生包括C2和C3烯烃的烯烃产物流。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将至少一些环化系列氢气连通到所述氢化裂解器系列。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，进一步包括燃烧通过所述脱甲烷系列除去的甲烷中的至少一些以便将热量供应到所述第一分离系列、所述环化系列、所述脱甲烷系列、所述第二分离系列和所述烷烃裂解器系列中的一个或多个。
4.根据权利要求3所述的方法，其中燃烧所述甲烷提供由所述第一分离系列、所述环化系列、所述脱甲烷系列、所述第二分离系列和所述烷烃裂解器系列中的一个或多个利用的热量的10%。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述烷烃裂解器系列的特征是气体裂解器。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将来自所述环化系列的所述汽油范围产物中的至少一些连通到存在的所述氢化裂解器系列或所述氢解系列中的任一个，并且进一步包括对所述汽油范围产物裂解或进行氢解以形成甲烷和C2-C3烷烃。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括对在第二分离系列中形成的C4烷烃进行脱氢和复分解以便产生C2和C3烯烃中的一种或两种。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括将在脱氢、复分解或二者中生成的氢气连通到存在的氢化裂解器系列或氢解系列中的任一个。
9.根据权利要求7所述的方法，进一步包括将通过复分解生成的己烯连通到所述环化系列。
10.一种由原料生产烯烃产物的系统，其中所述原料是页岩气和/或页岩气冷凝物，其包括：
第一分离系列，其配置为将原料分离为包括C1-C5烷烃的轻质原料馏分和包括C6+烷烃的重质原料馏分；
环化系列，其配置为处理所述重质原料馏分以便产生至少苯、甲苯、一种或多种汽油范围产物和环化系列氢气；
脱甲烷系列，其配置为从所述轻质原料馏分分离甲烷以便产生包括C2-C5烷烃的脱甲烷的轻质原料馏分；
第二分离系列，其配置为将所述脱甲烷的轻质原料馏分中的C2和C3烷烃与C4和C5烷烃分离；
(i)氢化裂解器系列，其配置为裂解在所述第二分离系列中形成的C5烷烃和任选地在所述第二分离系列中形成的C4烷烃，以便产生包括C1-C3烷烃的氢化裂解器产物流，或(ii)氢解系列，其配置为处理在所述第二分离系列中形成的C5烷烃和任选地在所述第二分离系列中形成的C4烷烃，以便产生包括C1-C3烷烃的氢解产物流；和
烷烃裂解器系列，其配置为裂解在所述第二分离系列中分离的C2和C3烷烃以便产生包括C2和C3烯烃的烯烃产物流。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述环化系列包括芳构化子系列和分离子系列，所述分离子系列配置为将环化系列中生成的苯与甲苯和二甲苯分离，以获得苯、以及甲苯和二甲苯的混合物。
12.根据权利要求10-11中任一项所述的系统，其中所述系统配置为将在所述环化系列中生成的氢气连通到存在的氢化裂解器系列或氢解系列中的任一个。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述系统配置为将在所述环化系列中生成的汽油范围产物连通到存在的氢化裂解器系列或氢解系列中的任一个，使得连通的汽油范围产物裂解为C1-C3烷烃。
14.根据权利要求11所述的系统，进一步包括复分解系列，所述复分解系列配置为对在所述第二分离系列中形成的C4烷烃进行复分解以便产生至少烯烃，所述复分解系列任选地包括氢化子系列。
15.根据权利要求14所述的系统，(a)所述系统配置为将在复分解系列中生成的氢气连通到存在的氢化裂解器系列或氢解系列中的任一个，(b)所述系统配置为将在复分解系列中生成的己烯连通到所述环化系列，或(a)和(b)二者。
16.一种方法，包括：
(a)将来自原料的C1、C2、C3、C4和C5烃与原料中的C6+烃分离；
(b) (i)用氢化裂解器系列裂解来自原料的C5烃和任选地来自原料的C4烃以便产生包括C1-C3烷烃的氢化裂解器产物流或(ii)用氢解系列处理来自原料的C5烃和任选地来自原料的C4烃以便产生包括C1-C3烷烃的氢解产物流；
(c)裂解来自原料的C2和C3烃以便形成包括C2和C3烯烃的最终产物流，
所述最终产物流进一步包括由裂解来自所述氢化裂解器产物流或所述氢解产物流的C2和C3烃形成的C2和C3烯烃。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括对所述原料的C4烷烃进行脱氢和复分解以便产生另外的C2和C3烯烃，所述最终产物流任选地包括另外的C2和C3烯烃。
18.根据权利要求16-17中任一项所述的方法，进一步包括进行所述原料的C6+烃的环化。
19.权利要求18所述的方法，进一步包括在步骤(b)裂解环化的汽油范围产物或，任选地对环化的汽油范围产物进行氢解。
20.根据权利要求16所述的方法，进一步包括从所述原料分离甲烷，和任选地燃烧至少一些甲烷以便将热量供应到步骤(a)、(b)或(c)中的一个或多个。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230058253A (ko) * 2021-10-22 2023-05-03 서강대학교산학협력단 올레핀 제조 반응 장치 및 제조 공정

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105555925A (zh) * 2013-07-02 2016-05-04 沙特基础工业公司 在蒸汽裂解器单元中裂解烃原料的方法
WO2016098909A1 (ja) * 2014-12-19 2016-06-23 千代田化工建設株式会社 低級オレフィンの製造方法、低級オレフィンの製造装置、低級オレフィンの製造設備の構築方法およびゼオライト触媒
CN106029610A (zh) * 2014-02-25 2016-10-12 沙特基础工业公司 具有改进的乙烯和btx产率的将原油转化成石油化学品的方法和设施
CN106062148A (zh) * 2014-02-25 2016-10-26 沙特基础工业公司 用于将烃转化成烯烃的方法
CN107109252A (zh) * 2014-10-03 2017-08-29 沙特阿拉伯石油公司 由天然气/页岩气凝结物生产芳香族化合物的两步工艺

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1023687C (zh) 1992-03-05 1994-02-09 中国石油化工总公司洛阳石油化工工程公司 劣质汽油催化改质——芳构化催化剂
US6051128A (en) 1995-06-06 2000-04-18 Chevron Chemical Company Split-feed two-stage parallel aromatization for maximum para-xylene yield
US6190533B1 (en) 1996-08-15 2001-02-20 Exxon Chemical Patents Inc. Integrated hydrotreating steam cracking process for the production of olefins
US6210561B1 (en) 1996-08-15 2001-04-03 Exxon Chemical Patents Inc. Steam cracking of hydrotreated and hydrogenated hydrocarbon feeds
EA022493B1 (ru) * 2009-11-02 2016-01-29 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способ конверсии пропана и бутана в ароматические углеводороды
US20130217934A1 (en) * 2010-04-23 2013-08-22 Leslie Andrew Chewter Process for producing aromatic hydrocarbons and ethylene
US9296961B2 (en) 2012-01-27 2016-03-29 Saudi Arabian Oil Company Integrated hydrotreating and steam pyrolysis process including residual bypass for direct processing of a crude oil
WO2014058465A1 (en) 2012-10-10 2014-04-17 Gtc Technology Us Llc Processes and systems for obtaining aromatics from catalytic cracking hydrocarbons
KR102432492B1 (ko) * 2013-07-02 2022-08-12 사우디 베이식 인더스트리즈 코포레이션 정제소 중질 잔사유를 석유화학물질로 업그레이드하는 방법
CN106459786B (zh) * 2014-02-25 2020-03-27 沙特基础工业公司 用于将高沸烃原料转化为较轻沸烃产物的方法
WO2015128042A1 (en) * 2014-02-25 2015-09-03 Saudi Basic Industries Corporation A method of controlling the supply and allocation of hydrogen gas in a hydrogen system of a refinery integrated with olefins and aromatics plants
US10301559B2 (en) * 2014-02-25 2019-05-28 Saudi Basic Industries Corporation Method for converting a high-boiling hydrocarbon feedstock into lighter boiling hydrocarbon products
CN107922857B (zh) 2015-06-29 2021-05-25 沙特基础工业全球技术有限公司 用于从混合烃原料流生产枯烯和/或乙苯的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105555925A (zh) * 2013-07-02 2016-05-04 沙特基础工业公司 在蒸汽裂解器单元中裂解烃原料的方法
CN106029610A (zh) * 2014-02-25 2016-10-12 沙特基础工业公司 具有改进的乙烯和btx产率的将原油转化成石油化学品的方法和设施
CN106062148A (zh) * 2014-02-25 2016-10-26 沙特基础工业公司 用于将烃转化成烯烃的方法
CN107109252A (zh) * 2014-10-03 2017-08-29 沙特阿拉伯石油公司 由天然气/页岩气凝结物生产芳香族化合物的两步工艺
WO2016098909A1 (ja) * 2014-12-19 2016-06-23 千代田化工建設株式会社 低級オレフィンの製造方法、低級オレフィンの製造装置、低級オレフィンの製造設備の構築方法およびゼオライト触媒

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