[发明专利]在热量综合利用情况下,由天然气生产乙烯的方法

权利要求书

1.生产乙烯的方法，该方法包括下述步骤：

(a)热转化含甲烷的原料成含乙炔的流出物；

(b)就地氢化步骤(a)中生产的乙炔成乙烯，其特征在于通过紧密 混合含乙炔的流出物与乙烷原料以非催化反应进行氢化，和

(c)从步骤(b)中获得的热的流出物中回收热量，并利用这些热量 用于不同的目的，其中所得至少一部分乙烯被氢化成乙烷，该乙烷与 过量未转化的氢气一起引入到步骤(b)中并用作乙烷原料。

2.权利要求1的方法，其中热转化是热解法或部分氧化法。

3.权利要求2的方法，其中热解法是两段法。

4.权利要求3的方法，其中热解法是高温热解(HTP)，其中预热 含甲烷的原料和氧气到550-650℃并以化学计量比或者在氧气略低 于化学计量比之下将其喂入到反应器内，并在其燃烧区内反应，形成 温度为900-2000℃和压力范围为0.5-5大气压的热气体，其中热的 燃烧气体流到热解区，在此可引入额外的甲烷，形成乙炔，和其中热 解区维持在1200-1600℃下，其中接触时间为3-30毫秒，和压力维 持在0.5-5大气压下。

5.权利要求2的方法，其中部分氧化法由预热含甲烷的原料和氧 气到600℃-650℃组成，其中氧气与甲烷原料之比在0.5-0.9的亚化 学计量下，和反应区的温度为1200-1600℃。

6.权利要求1的方法，其中在就地氢化之前，通过使用 Joule-Thompson效应，或者使用冷却剂部分骤冷，或者二者的结合， 冷却乙炔到800至1000℃的温度。

7.权利要求6的方法，其中通过多段膨胀实现Joule-Thompson 效应。

8.权利要求6的方法，其中冷却剂选自水、重质烃、天然气、甲 醇及其混合物。

9.权利要求1的方法，其中在步骤(c)中回收的热量用于预热引 入到该方法内的至少部分原料，或者转移到烷烃蒸汽裂化装置内并在 其内使用，或者用于使用多管换热器生成过热蒸汽。

10.权利要求1的方法，其中乙烷原料进一步包括甲烷、氧气和 甲醇。

11.权利要求1的方法，其中在步骤(a)中获得的二氧化碳(CO₂) 被转移到重整装置内并在其内重整，其中在步骤(c)中回收的热量用于 进行二氧化碳重整。

12.权利要求11的方法，其中在二氧化碳重整装置的下游提供甲 醇合成装置，其中在二氧化碳重整装置内产生的合成气转化成甲醇。

13.权利要求12的方法，其中所得的至少部分甲醇被循环回到步 骤(a)和/或(b)。

14.权利要求1的方法，其中在预热器内，使用通过该方法产生 的氢气和一氧化碳，预热引入到该工艺内的至少部分原料。

15.权利要求1的方法，其中分离未转化的乙炔并循环回到步骤 (b)中。