CN1771314A - 用于生产烯烃衍生物的一体化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于生产烯烃衍生物的方法，该方法包含下列步骤：(a)裂化含链烷烃的原料以生产含烯烃和烷烃的第一稀释的烯烃物流，(b)使至少部分在步骤(a)中所产生的所述第一稀释的烯烃物流反应以生产含第一烯烃衍生物的第一烯烃衍生物物流和含烷烃和至少5mol％的未反应的烯烃的第二稀释的烯烃物流，(c)自热裂化至少部分在步骤(b)中所产生的所述第二稀释的烯烃物流，所述部分包含烷烃和至少5mol％的未反应的烯烃。

Description

用于生产烯烃衍生物的一体化方法
本发明涉及由混合的烯烃/烷烃原料流生产烯烃衍生物的方法。更特别地本发明涉及生产烯烃衍生物的一体化方法，该一体化方法包含裂化与烯烃衍生物工艺。
很多的裂化烃原料来生产含烯烃物流的工艺是已知的。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艺如蒸汽裂化和与热的非催化颗粒固体接触，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艺如流化催化裂化和深度催化裂化。生产含烯烃物流的其他工艺是自热裂化，例如在US5,382,741和US5,625,111中所描述的。
所生产的烯烃本身可以用作烯烃衍生物工艺的原料。很多上述的工艺也是已知的并且包括，例如，在聚合工艺中使用烯烃来生产聚乙烯、聚丙烯及其他聚合物。
通常，裂化工艺所生产的烯烃物流经过大规模和昂贵的提纯来生产高纯度烯烃物流，往往在烯烃衍生物工艺中使用＞99wt％的烯烃。最昂贵的提纯步骤之一是相同碳数的烯烃和烷烃的分离。
近年来，Purvis等人的US5,981,818描述了利用稀释的烯烃，即含显著量的饱和惰性烃的烯烃物流，使裂化与烯烃衍生物工艺一体化的方法。所述烯烃衍生物工艺具有较高的烯烃到烯烃衍生物的转化率。来自烯烃衍生物工艺的尾气因而包含极少量的烯烃并且可以循环到裂化炉。
供给到蒸汽裂化炉的烯烃及其他不饱和烃将引起加工设备的碳垢。通常，产生污垢的倾向将取决于不饱和烃的性质以及其浓度。然而，即使低含量的烯烃也会引起污垢并且减少蒸汽裂化炉的运行时间(在必须停止及清洁裂化炉前)。因此，理想地是减少不饱和烃、如蒸汽裂化炉进料中的烯烃的浓度，或者必须允许短的炉运行时间以及后续的经济上与运行的不利情况。
因而，Purvis等人的工艺不适于烯烃衍生物工艺，其不是高转化率工艺，因为在这些工艺中尾气仍将包含显著量的烯烃和烷烃。
除非尾气物流中的烯烃量小于约5mol％的，上述的物流，如果循环到裂化炉，可能引起显著的焦炭形成的问题，并且显著地减少运行时间，这是由于在裂化炉进料中的烯烃含量的增加。虽然在供给到裂化炉前，循环物流已经用″新鲜的″含烷烃的进料稀释，但是这“新鲜的”进料也可以包含链烯烃，并因此取决于混合的循环物流与新鲜进料的相对量，混合进料中的烯烃含量可以显著地高于单独的“新鲜的”含烷烃进料中的烯烃含量。此外，即使裂化炉进料中的链烯烃含量少量的增加也将减少运行时间，并且由于现代商业的蒸汽裂化工艺的规模，运行时间上小的改变从商业角度来说可能是巨大的。因此在循环到裂化工艺前，仍需要将烯烃和烷烃分离。
虽然含烷烃和烯烃的尾气物流可以循环到烯烃衍生物单元以提高转化率，而不用分离″惰性″杂质如烷烃，这将导致″惰性″杂质在工艺中的积累。因此从烯烃中分离烷烃仍是需要的。
Keucher等人的WO02/06188描述了另一种从稀释的烯烃物流中生产烯烃衍生物产物的系统。在此系统中，来自烯烃单元的高质量的稀释的烯烃物流供给到烯烃衍生物单元以生产烯烃衍生物产物。在烯烃分离单元中未反应的烯烃从排气物流中分离并且循环到烯烃衍生物单元。还产生含乙烷和较轻组分的清除物流并可以作为进料送到烯烃单元。然而Keucher的工艺仍使用有效的烯烃/烷烃分离工艺以防止未反应的烯烃从烯烃衍生物单元循环到烯烃单元。
因此仍需一种用于烯烃单元与烯烃衍生物单元的改进的一体化方法，尤其是用于包含大于约5mol％的烯烃的烯烃衍生物单元。
在第一方面中，本发明提供一种用于生产烯烃衍生物的方法，该方法包含下列步骤：
(a)裂化含链烷烃的原料以生产含烯烃和烷烃的第一稀释的烯烃物流，
(b)使至少部分在步骤(a)中所产生的所述第一稀释的烯烃物流反应以生产含第一烯烃衍生物的第一烯烃衍生物物流和含烷烃和至少5mol％的未反应的烯烃的第二稀释的烯烃物流，
(c)自热裂化至少部分在步骤(b)中所产生的所述第二稀释的烯烃物流，所述部分包含烷烃和至少5mol％的未反应的烯烃。
本文中所用的稀释的烯烃物流，是指含烯烃和烷烃例如乙烯和乙烷的烯烃物流。优选地，稀释的烯烃物流包含至少1wt％的烷烃。优选地，第一稀释的烯烃物流包含至少50wt％的、高达99wt％的烯烃。第一稀释的烯烃物流可以包含至少75wt％的烯烃，如至少90wt％的烯烃。优选地，第一稀释的烯烃物流包含高达50wt％的烷烃，如高达10wt％的。
由于在步骤(b)中烯烃转化以产生第一烯烃衍生物，第二稀释的烯烃物流的组合物将通常包含比第一稀释的烯烃物流更少的烯烃。尤其是，第二烯烃物流的烯烃含量将取决于烯烃含量和在步骤(b)中所反应的第一稀释的烯烃物流部分的烯烃转化率。
本发明的裂化步骤(a)可以使用任何适当的裂化工艺进行，如非催化裂化工艺，例如蒸汽裂化、催化裂化工艺或者自热裂化工艺。步骤(a)的裂化工艺优选地选自(i)热裂化工艺，例如石脑油的热裂化工艺，(ii)蒸汽裂化工艺，例如烷烃、烷烃混合物或者石脑油的蒸汽裂化工艺和(iii)自热裂化工艺，例如烷烃、烷烃混合物或者石脑油的自热裂化工艺。
因而，供给到本发明方法的步骤(a)的含链烷烃的原料可以适当地包含单个烷烃如乙烷、烷烃混合物如NGL(天然气液)或者石脑油。含链烷烃的原料另外可以包含一种或多种不饱和烃、一种或多种惰性化合物(如氮)、氢和/或氧化碳(所述化合物是除任何在使用自热裂化工艺进行裂化步骤(a)处可以产生的和循环到此的化合物之外的)。
例如在US5,382,741和US5,625,111中描述了自热裂化工艺。在一种自热裂化工艺中，含链烷烃的原料在催化剂存在下反应而生产出含烯烃和烷烃的物流，所述催化剂能够支持燃烧超过正常富燃料的可燃性极限。
现已发现自热裂化工艺比裂化工艺如蒸汽裂化可以运行于进料中烯烃含量更高的情况。
本发明的第一方面中，至少部分第二稀释的烯烃物流进行自热裂化。因为步骤(c)的自热裂化工艺比非自热裂化工艺可以运行于进料中烯烃含量更高的情况，所以至少部分第二稀释的烯烃物流可以传递到自热裂化炉而不用从烷烃中分离烯烃的处理。优选地，传递到自热裂化炉的第二稀释的烯烃物流部分包含至少50％的烷烃和至少50％的第二稀释的烯烃物流中的烯烃，特别是至少80％的烷烃和至少80％的第二稀释的烯烃物流中的烯烃。最优选地，传递到自热裂化炉的第二稀释的烯烃物流部分包含基本上所有的烷烃和第二稀释的烯烃物流中的烯烃。全部的第二稀释的烯烃物流可以直接传递到自热裂化步骤，或者，在自热裂化步骤前，可以处理第二稀释的烯烃物流来从中去除烷烃和烯烃以外的一种或多种组分。任选地，在自热裂化前，含其他烷烃的进料可以被加到(至少部分的)第二稀释的烯烃物流。其他的进料也可以包含低含量的链烯烃。
自热裂化步骤的进料中的烯烃浓度(来自第二稀释的烯烃物流的未反应的烯烃和其他的可以存在于任何其他的含烷烃进料中的烯烃)可以因此高于或低于第二稀释的烯烃物流中的烯烃浓度。典型地，传递到自热裂化步骤的进料中的烯烃浓度为至少4mol％，如至少5mol％。
上述的含量可引起裂化工艺如蒸汽裂化中显著的结焦。
在本发明第一方面的一个实施例中，使用不同于自热裂化步骤(c)的裂化炉进行裂化步骤(a)。因此自热裂化炉和非自热裂化炉，例如蒸汽裂化炉可以用于本发明的方法。自热裂化炉和非自热裂化炉都可以存在于相同场所中，例如，在通过添加自热裂化炉消除非自热裂化炉瓶颈的地方。在此实施例中，来自自热裂化步骤(c)的产物可以优选地在所述步骤(b)中的物流反应前，被加到从步骤(a)中获得第一稀释的烯烃物流。此实施例的非自热裂化工艺优选是热裂化工艺，例如石脑油的热裂化工艺，或者蒸汽裂化工艺，例如烷烃的、烷烃混合物的或者石脑油的蒸汽裂化工艺。
最优选地，本发明的第一方面中的裂化步骤(a)是自热裂化步骤，如步骤(c)中。因此在优选实施方案中，第一方面提供用于生产烯烃衍生物的方法，该方法包含下列步骤：
(a)自热裂化包含含链烷烃的原料和循环物流的进料以生产含烯烃和烷烃的第一稀释的烯烃物流，
(b)使至少部分在步骤(a)中所产生的所述第一稀释的烯烃物流反应以生产包含第一烯烃衍生物的第一烯烃衍生物物流和包含烷烃和至少5mol％的未反应的烯烃的第二稀释的烯烃物流，
(c)循环至少部分在步骤(b)中所产生的所述第二稀释的烯烃物流作为步骤(a)的自热裂化步骤中的循环物流，所述部分包含烷烃和至少5mol％的未反应的烯烃。
在本发明的第一方面的这个优选的实施方案中，至少部分第二稀释的烯烃物流循环到自热裂化步骤(a)。如前所述，全部的第二稀释的烯烃物流可以直接循环到自热裂化步骤，或者，在循环到自热裂化步骤前，可以处理第二稀释的烯烃物流来从中去除烷烃和烯烃以外的一种或多种组分。含链烷烃的原料可以包含低含量的链烯烃，例如作为杂质，典型地含量为1-3mol％。
因此，自热裂化步骤(a)的原料中的烯烃浓度(循环自第二稀释的烯烃物流的未反应的烯烃和其他的可以存在于含链烷烃的原料中的烯烃)可以高于或低于第二稀释的烯烃物流中的烯烃浓度。典型地，自热裂化步骤(a)的进料中的烯烃浓度为至少4mol％，如至少5mol％。
自热裂化工艺可以在任何适当的压力如例如1-40bar下运行。特别地在本发明的第一方面的优选的实施方案中，其中步骤(a)是自热裂化步骤，该自热裂化工艺优选地在适当的压力下运行，所述压力相应于第一烯烃衍生物工艺的压力，即，步骤(b)中所用的方法用于使在步骤(a)中所生产的至少部分所述第一稀释的烯烃物流反应来生产第一烯烃衍生物物流。例如，如果第一烯烃衍生物工艺运行在相对较低压力下，如10bar，那么在压力5-15bar、优选地8-12bar下运行自热裂化工艺对于减少用于第一稀释的烯烃物流工艺和/或用于循环物流工艺间所需的压缩量来说也许是有利的。同样地，如果第一烯烃衍生物工艺运行在较高压力下，如30bar，那么在压力例如25-35bar下运行自热裂化工艺也许是有利的。或者，在相对较低压力如1-5bar下，运行自热裂化工艺也许是有利的，即使第一烯烃衍生物工艺运行在高于5bar的压力下。
来自步骤(a)的裂化工艺(自热裂化或其他)的产物物流将通常包含烯烃和烷烃的混合物。优选地产物物流可以经历分离和提纯步骤，如本领域所已知，以去除，例如，氢、甲烷、COx、炔的化合物和二烯中的一种或多种。至少一些所分离的化合物，特别是从自热裂化步骤的步骤(a)中所分离的氢、炔的化合物和/或二烯，可以循环到该裂化步骤(a)。产物物流也优选地经过分离以产生，例如，主要含乙烷与乙烯的C2物流和主要含丙烷与丙烯的C3物流。这些物流也可经过烯烃提纯步骤以增加烯烃含量。在本发明的某些实施方案中，在产物物流中除了烯烃之外的某些组分可以为第一烯烃衍生物工艺中所需要的。尤其是，一氧化碳和/或氢可以保留在产物物流中，由此可以存在于第一稀释的烯烃物流中，其中，这些是第一烯烃衍生物工艺中的反应物，例如，其中第一烯烃衍生物工艺是醛化工艺或者用于生产聚酮的工艺。
全部或者部分的一种或多种含烯烃与烷烃的上述物流可随后用作第一稀释的烯烃物流。产生稀释的烯烃物流所需的产物物流的分离与提纯的程度将取决于烯烃衍生物工艺，其中稀释的烯烃物流随后将进行反应。
然而，因为本发明使用稀释的烯烃物流(含烯烃与烷烃)，分离与提纯阶段的规模将通常小于传统的分离与提纯，和/或可以使得现有的裂化工艺去除瓶颈，见例如，US5,981,818和WO02/06188。
在本发明的第一方面的实施方案中，其中裂化步骤(a)使用不同于自热裂化步骤(c)的裂化炉进行，来自自热裂化步骤(c)的产物物流将通常包含烯烃和烷烃的混合物。此物流可以如上所述当作来自含链烷烃的原料的裂化的产物物流，例如，在一系列的分离和提纯步骤中，提供适合于后续烯烃衍生物工艺的烯烃物流。例如，来自自热裂化步骤(c)的产物物流可以经处理产生稀释的烯烃物流，其可随后与在步骤(a)中产生的和在步骤(b)中反应的第一稀释的烯烃物流结合。优选地，来自自热裂化步骤(c)的产物物流被加到来自裂化步骤(a)的产物物流，并且所结合的物流经过如上所述的分离和提纯以产生用于步骤(b)的第一稀释的烯烃物流。这有下面的好处，即只需要一个净化系统。
第一稀释的烯烃物流随后经反应产生第一烯烃衍生物。此步骤可以包含任何适当的第一烯烃衍生物工艺中的第一稀释的烯烃物流的反应。本发明有下列好处：即具有相对较低烯烃转化率的、使用稀释的烯烃物流的烯烃衍生物工艺作为第一烯烃衍生物工艺，而无需从尾气(第二稀释的烯烃物流)中物理分离烯烃和烷烃。因此生产高纯度烯烃物流作为进料的成本或者该烯烃和烷烃的后续分离成本可以被避免。
低烯烃转化率是指小于80％的烯烃转化率，如70％或者更低。
此外，因为未反应的组分可以进一步地利用，某些烯烃衍生物工艺，其通常运行于高转化率下，如具有高的单程转化率或者通过循环未反应的烯烃以产生高的总转化率，其根据本发明的方法可以有益地运行为较低转化率的工艺。
高转化率是指产生出含小于5mol％的烯烃、优选地小于3mol％的烯烃的产物物流的工艺。合适的工艺典型地具有至少95％的烯烃转化率。特别地，通常通过循环未反应的烯烃而运行于高的总转化率下的烯烃衍生物工艺往往需要大量的清除以防止循环中未反应组分的积累。清除往往例如通过排气而被抛掉。根据本发明第一方面的方法，在较低转化率下运行(通过减少到烯烃衍生物工艺的循环)和循环到自热裂化炉能够减少对清除的需要。
稀释的烯烃物流包含乙烯时，适当的烯烃衍生物工艺可以包含，例如，用于从乙烯和水生产乙醇的工艺、用于生产醋酸乙烯酯的工艺、乙烯聚合工艺和耐乙烷的用于生产环氧乙烷的工艺。
稀释的烯烃物流包含丙烯时，烯烃衍生物工艺可以包含，例如，用于生产环氧丙烷的工艺、用于生产丙烯醛的工艺和丙烯的氨氧化工艺，以及用于生产聚丙烯的某些工艺。
烯烃衍生物工艺还可以包含利用混合的稀释的烯烃物流(例如含乙烯和丙烯)的工艺。适当的工艺包括，例如，乙烯/丙烯共聚工艺。
可以适用于本发明步骤(b)中的其他的烯烃衍生物工艺包括用于生产乙苯的工艺、生产线性的α-烯烃的工艺、乙烯与丁烯置换产生丙烯、乙烯或丙烯的工艺与CO和氢的醛化和由烯烃与一氧化碳生产聚酮的工艺，如WO93/01224中所述。
步骤(b)包括使至少部分所述第一稀释的烯烃物流反应以产生第一烯烃衍生物物流和第二稀释的烯烃物流。优选地，全部第一稀释的烯烃物流经反应产生所述第一烯烃衍生物物流和所述第二稀释的烯烃物流。然而，在本发明的一个实施方案中，部分所述第一稀释的烯烃物流可以在一种或多种其他烯烃衍生物工艺中反应以产生一种或多种其他烯烃衍生物物流。
步骤(b)也可以包括不止一个的串联运行的烯烃衍生物工艺。例如，第一稀释的烯烃物流可以经反应产生第一烯烃衍生物物流和中间稀释的烯烃物流，并且至少部分所述中间稀释的烯烃物流可以经反应产生其他烯烃衍生物物流和其他稀释的烯烃物流。其他稀释的烯烃物流和任选地，任何在其他烯烃衍生物单元中未反应的中间稀释的烯烃物流能够然后形成本发明的第二稀释的烯烃物流。
在本发明的第一方面，至少部分第二稀释的烯烃物流在自热裂化步骤中反应，其可能或可能不与步骤(a)的裂化步骤相同。优选地，全部第二稀释的烯烃物流在自热裂化步骤中反应。在本发明第一方面的一个实施方案中，在自热裂化步骤中反应前，例如在循环到步骤(a)(步骤(a)中的裂化步骤是自热裂化步骤时)前，部分所述第二稀释的烯烃物流可以在一种或多种其他烯烃衍生物工艺中反应以产生一种或多种其他烯烃衍生物。
在第二方面，本发明提供一种生产烯烃衍生物的方法，该方法包含下列步骤：
(a)裂化含链烷烃的原料以产生包含烯烃和烷烃的第一稀释的烯烃物流，
(b)使至少部分在步骤(a)中产生的所述第一稀释的烯烃物流反应以产生包含第一烯烃衍生物的第一烯烃衍生物物流和包含烷烃与至少5mol％的未反应的烯烃的第二稀释的烯烃物流，
(c)使至少部分在步骤(b)中产生的所述第二稀释的烯烃物流反应，所述部分包含烷烃与至少5mol％的未反应的烯烃，以产生包含第二烯烃衍生物的第二烯烃衍生物物流和包含未反应的烷烃与少于5mol％的烯烃的循环物流，和
(d)使在步骤(c)中产生的循环物流循环到步骤(a)的裂化步骤。
第二方面的步骤(a)的裂化工艺优选地选自(i)热裂化工艺，例如石脑油的热裂化工艺(ii)蒸汽裂化工艺，例如烷烃、烷烃混合物或者石脑油的蒸汽裂化工艺和(iii)自热裂化工艺，例如烷烃、烷烃混合物或者石脑油的自热裂化工艺。
第二方面的最优选的裂化步骤(a)包含自热裂化含链烷烃的原料。
第二方面中的步骤(b)优选地如本发明第一方面所述。
在本发明的第二方面中，至少部分第二稀释的烯烃物流经反应产生(在步骤(c)中)包含第二烯烃衍生物的第二烯烃衍生物物流和包含未反应的烷烃和少于5mol％的烯烃的循环物流。步骤(c)中产生的第二烯烃衍生物可以与第一烯烃衍生物相同或不同。例如，稀释的烯烃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产物。或者，第一乙烯衍生物可以例如是聚乙烯产物而第二乙烯衍生物可以例如是乙苯产物。
优选地全部第二稀释的烯烃物流经反应产生所述第二烯烃衍生物物流和所述循环物流。然而，在一个实施方案中，部分所述第二稀释的烯烃物流可以在一种或多种其他烯烃衍生物工艺中反应以产生一种或多种其他烯烃衍生物。
在第二方面中，步骤(c)包括使至少部分所述第二稀释的烯烃物流反应以产生第二烯烃衍生物物流和包含未反应的烷烃和小于5mol％的烯烃的循环物流。优选地，所述循环物流包含小于3mol％的烯烃，最优选地小于1mol％的烯烃。在步骤(a)的裂化步骤是蒸汽裂化炉时，低浓度的烯烃是优选的，因为这将最小损害于裂化炉的运行时间。因此步骤(c)优选地包括使所述至少部分所述第二稀释的烯烃物流在较高烯烃转化率的烯烃衍生物工艺中反应，如转化率为至少90％，优选高烯烃转化率如转化率为至少95％。
在烯烃包含乙烯时，步骤(c)的烯烃衍生物工艺优选地包括由乙烯和苯生产乙苯的工艺或例如通过菲利普法用于乙烯的聚合或共聚工艺。
在烯烃包含丙烯时，步骤(c)的烯烃衍生物工艺优选地包括由丙烯生产聚丙烯的工艺。
现将参考图1-5和实施例举例说明本发明。
图1以略图形式表示根据本发明第一方面的用于生产乙烯衍生物的一体化方法。
图2以略图形式表示根据本发明第一方面的用于生产聚乙烯的一体化浆态循环聚乙烯方法。
图3以略图形式表示根据本发明第一方面的用于生产聚酮的一体化聚酮方法。
图4以略图形式表示根据本发明第一方面的用于生产聚丙烯的一体化置换及聚丙烯方法。
图5以略图形式表示根据本发明第二方面的用于生产聚乙烯和乙苯的一体化聚乙烯及乙苯方法。
参考图1，乙烷进料10，含40％的乙烯(C2 ＝)与60％的乙烷(C2)的循环物流30和氧气进料20供给到ATC反应器40。混合产物物流经处理50以产生副产物物流60和含约30％的乙烷与70％的乙烯的第一稀释的乙烯物流70。此稀释的乙烯物流传递到乙烯单程转化率约70％的乙烯衍生物工艺80。乙烷在所述工艺中是惰性的。将烯烃衍生物产物90与所形成的任何其他副产物分离，留下含乙烷和未反应的乙烯的第二稀释的乙烯物流，其组成为约40％的乙烯和60％的乙烷(并且具有约一半量的第一稀释的乙烯物流)，其被循环到ATC反应器。
参考图2，乙烷1和氧气2以及含乙烷和乙烯的循环物流3供给到ATC反应器4。产物物流传递到激冷5，在此水和高级烃分离，6，然后传递到胺洗7以去除二氧化碳和其他的水8。剩余产物物流然后传递到脱甲烷器9以去除氢、一氧化碳和甲烷10，到脱乙烷器11以分离C3+烃12，其可以循环到ATC反应器4。
留下的产物物流经加氢13以去除炔类化合物和二烯而形成含乙烯和乙烷的第一稀释的乙烯物流14，其被传递到浆态循环聚乙烯工艺15以产生聚乙烯产物16和含乙烷与未反应的乙烯的第二稀释的乙烯物流17，其在加入物流12后作为循环物流3后，被循环到ATC反应器。
参考图3，乙烷1和氧气2以及含乙烷和乙烯的循环物流3供给到ATC反应器4。产物物流传递到激冷5，在此水和高级烃分离，6，然后传递到胺洗7以去除二氧化碳和其他的水8。剩余产物物流然后传递到脱乙烷器11来分离C3+烃12，其可以循环到ATC反应器4。
留下的产物物流14形成含乙烯、乙烷、一氧化碳和氢的第一稀释的乙烯物流，而传递到聚酮反应器15，在此其经反应产生聚酮产品16和第二稀释的烯烃物流17，其任选地在加入分离自脱乙烷器的C3+烃12后，被循环到ATC反应器4。
在一个可供选择的聚酮工艺(未显示)中，C3烃(丙烯和丙烷)未在脱乙烷器11中分离，而是与乙烯、乙烷、一氧化碳和氢一起供给到聚酮反应器。
参考图4，乙烷1和氧气2以及含乙烷和乙烯的循环物流3供给到ATC反应器4。产物物流传递到如图2所述的包括激冷、胺洗、脱甲烷器、脱乙烷器和加氢的一系列分离步骤。
留下的产物物流14形成含乙烯和乙烷的第一稀释的乙烯物流，其被传递到置换反应器15，在此其与丁烯进料30反应。产物物流31被传递到分离串单元32，如一种或多种蒸馏塔，以分离出未反应的丁烯33、丙烯34和含未反应的乙烯与乙烷的第二稀释的乙烯物流17，其任选地在加入分离自脱乙烷器11的C3+烃12后，被循环到ATC反应器4。未反应的丁烯可以被循环到置换反应器15。丙烯物流34被传递到聚丙烯反应器35以产生聚丙烯36。
参考图5，乙烷1和氧气2以及含乙烷的循环物流3供给到ATC反应器4。产物物流传递到激冷5，在此水和高级烃6分离，然后传递到胺洗7以去除二氧化碳和其他的水8。剩余产物物流然后传递到脱甲烷器9以去除氢、一氧化碳和甲烷10，传递到脱乙烷器11来分离C3+烃12，其可以循环到ATC反应器4。
剩余产物物流经加氢13以去除炔类化合物和二烯，而形成含乙烯和乙烷的第一稀释的乙烯物流14，其被传递到气相聚乙烯工艺15以产生聚乙烯产物16。含乙烷和未反应的乙烯的第二稀释的乙烯物流17与苯18在乙苯反应器19中反应以产生乙苯20和含乙烷的循环物流21，其在加入物流12作为循环物流3后，循环到ATC反应器4。在图5的任选实施方案中，部分第一稀释的乙烯物流14被直接传递到乙苯反应器19，如点线14a所示。
实施例1
此实施例阐述根据图2的方法、用于生产聚乙烯的一体化浆态循环聚乙烯方法。
浆态循环聚乙烯方法运行在80％的乙烯转化率下。
方法中相应物流的组成在表1中给出。
表1
  物流编号(图2)   主要组分   组成的量(千吨/年)
  1   乙烷   750
  2   氧气   466
3   乙烷乙烯C3+化合物   3368050
  6   水和C5+化合物   378
  8   二氧化碳和水   86
  10   氢、一氧化碳和甲烷   352
  12   C3+化合物   50
14   乙烷乙烯   336400
  16   聚乙烯   320
17   乙烷乙烯   33680
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(大约1wt％)是C5+烃(包括芳族化合物)。
实施例2
此实施例阐述了根据图5方法的用于生产聚乙烯和乙苯的一体化聚乙烯及乙苯方法。
气相聚乙烯方法运行在约78％的乙烯转化率下，并且乙苯方法运行在约100％的乙烯转化率下。
方法中相应的物流的组成在表2中给出。
表2
  物流编号(图5)   主要组分   组成的量(千吨/年)
  1   乙烷   759
  2   氧气   489
3   乙烷C3+化合物   33567
6   水C5+化合物   37369
8   二氧化碳水   3220
10   氢一氧化碳甲烷   16204133
  12   C3+化合物   67
14   乙烷乙烯   335400
  16   聚乙烯   310
17   乙烷乙烯   33590
  18   苯   244
  2021   乙苯乙烷   334335

Claims (8)

1.一种用于生产烯烃衍生物的方法，该方法包含下列步骤：
(a)裂化含链烷烃的原料以生产含烯烃和烷烃的第一稀释的烯烃物流，
(b)使至少部分在步骤(a)中所产生的所述第一稀释的烯烃物流反应以生产含第一烯烃衍生物的第一烯烃衍生物物流和含烷烃和至少5mol％的未反应的烯烃的第二稀释的烯烃物流，
(c)自热裂化至少部分在步骤(b)中所产生的所述第二稀释的烯烃物流，所述部分包含烷烃和至少5mol％的未反应的烯烃。
2.根据权利要求1的方法，其中第一稀释的烯烃物流包含至少50wt％的烯烃和至少1wt％的烷烃。
3.根据权利要求1或2的方法，其中裂化步骤(a)选自(i)热裂化工艺，(ii)蒸汽裂化工艺和(iii)自热裂化工艺。
4.根据前述权利要求中的任一项的方法，其中供给到步骤(a)的含链烷烃的原料包含单种烷烃如乙烷、烷烃混合物如NGL(天然气液)或者石脑油。
5.根据前述权利要求中的任一项的方法，其中传递到步骤(c)中的自热裂化炉的部分第二稀释的烯烃物流包含至少50％的烷烃和至少50％的第二稀释的烯烃物流中的烯烃。
6.根据前述权利要求中的任一项的方法，其中传递到自热裂化步骤的进料中的烯烃浓度(来自第二稀释的烯烃物流的未反应的烯烃和其他的可以存在于任何其他的含烷烃进料中的烯烃)为至少4mol％。
7.根据前述权利要求中的任一项的方法，其中步骤(a)是自热裂化步骤，并且用于生产烯烃衍生物的方法包含如下步骤：
(a)自热裂化包含含链烷烃的原料和循环物流的进料以生产含烯烃和烷烃的第一稀释的烯烃物流，
(b)使至少部分在步骤(a)中所产生的所述第一稀释的烯烃物流反应以生产含第一烯烃衍生物的第一烯烃衍生物物流和包含烷烃与至少5mol％的未反应的烯烃的第二稀释的烯烃物流，
(c)循环至少部分在步骤(b)中所产生的所述第二稀释的烯烃物流作为步骤(a)的自热裂化步骤中的循环物流，所述部分包含烷烃和至少5mol％的未反应的烯烃。
8.一种生产烯烃衍生物的方法，该方法包含下列步骤：
(a)裂化含链烷烃的原料以产生包含烯烃和烷烃的第一稀释的烯烃物流，
(b)使至少部分在步骤(a)中产生的所述第一稀释的烯烃物流反应以产生包含第一烯烃衍生物的第一烯烃衍生物物流和包含烷烃与至少5mol％的未反应的烯烃的第二稀释的烯烃物流，
(c)使至少部分在步骤(b)中产生的所述第二稀释的烯烃物流反应，所述部分包含烷烃与至少5mol％的未反应的烯烃，以产生包含第二烯烃衍生物的第二烯烃衍生物物流和包含未反应的烷烃与少于5mol％的烯烃的循环物流，和
(d)使在步骤(c)中产生的所述循环物流循环到步骤(a)的裂化步骤。
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