[发明专利]用于处理烃的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年12月22日提交的序列号为12/975,767的美国专利申请的优先权，将其引入本文作为参考。

背景

本文描述的实施方案一般地涉及用于处理烃的系统和方法。更具体地，这样的实施方案涉及用于制备丙烯的系统和方法。

相关领域的描述

在全世界存在大量天然气。天然气可以直接转化成烃液体，例如，通过中间产品如Fischer-Tropsch液体或甲醇转化成烯烃。Fischer-Tropsch流体是按照通过首先将天然气转化成合成气（合成气为一氧化碳和氢的混合物）和然后将合成气转化成具有链烷烃和烯烃的液态和固态烃的Fischer-Tropsch法制备的。该方法的副产品可以包括乙烯和丙烯。然而，使用甲醇或Fischer-Tropsch法制备丙烯是相对低效的，可能是复杂的，并且可能需要大量的单元以有效地运行，其导致高的费用。

因此，存在对用于将天然气转化成丙烯的改进的系统和方法的需要。

附图简述

图1显示了根据一个或多个所描述的实施方案用于将甲烷转化成丙烯的示例性系统的示意图；

图2显示了根据一个或多个所描述的实施方案用于将甲烷转化成丙烯的另一示例性系统的示意图。

详细描述

提供了用于处理一种或多种烃的系统和方法。在一个或多个实施方案中，所述方法可以包括使包含甲烷的烃热转化，以产生包含乙炔的第一产品。所述方法也可以包括使所述第一产品氢化，以产生包含乙烯的第二产品。所述方法可以进一步包括使所述第二产品与一种或多种丁烯产品催化反应，以产生包含丙烯的第三产品。

图1显示了根据一个或多个实施方案用于将甲烷转化成丙烯的示例性系统100的示意图。在一个或多个实施方案中，系统100可以包括一个或多个第一反应器或“裂化器（cracker）”110、一个或多个非乙炔去除单元130、一个或多个第二或“氢化”反应器或“氢化器”140和一个或多个第三或“置换（metathesis）”反应器170。所述一个或多个裂化器110可以至少通过管线（line）111与所述一个或多个非乙炔去除单元130流体连通。所述一个或非乙炔去除单元130可以至少通过管线132与所述一个或多个氢化器140流体连通。所述一个或多个氢化器140可以至少通过管线141与所述一个或多个置换反应器170流体连通。

可以通过管线101将含有一定量甲烷的一种或多种烃引入到所述一个或多个反应器110以及可以通过管线103将氧引入到所述一个或多个反应器110，以产生通过管线111的第一流出物（effluent）。至少部分通过管线101引入的烃可以在第一反应器110中转化成乙炔、乙烯、氢、一氧化碳、二氧化碳、水、氧、氮或其任意组合。在至少一个实施方案中，可以燃烧通过管线101的烃的第一部分以产生热量。所述热量可以间接地被转移至第一反应器110中烃的第二部分，从而至少部分地转化所述烃以产生通过管线111的第一流出物。

反应器110可以为部分氧化裂化器、热解裂化器、热裂化器或其它通常使用的甲烷裂化方法。反应器110也可以使用催化剂以转化甲烷，例如，在固定床、移动床、流动床或类似反应器类型中转化甲烷。当反应器110为部分氧化裂化器时，通过管线101的烃和通过管线103的氧可以以亚化学计量比共同供给至反应器110。