[发明专利]通过联合使用热解加热器和烯烃转化单元提高烯烃产量的方法和系统

说明书

一种用于生产和回收烯烃的方法，其中将包含甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、C₄链烷烃、C₅链烷烃和C₆₊烯烃、二烯烃和链烷烃的反应器流出物进料到回收系统。将所述流出物在一个或多个萃取蒸馏阶段和/或蒸馏阶段中分离以回收包括废气馏分、乙烯馏分、乙烷馏分、丙烯馏分、丙烷馏分、C₄馏分和C₅₊馏分的一种或多种馏分。所述乙烷馏分、所述丙烷馏分、C₅馏分和C₆馏分中的一种或多种进料到热解加热器中进行裂化以形成氢气、C₁‑C₉₊烯烃、链烷烃和二烯烃。所得氢气、C₁‑C₉₊烯烃、链烷烃和二烯烃然后循环至回收系统。

背景技术

有限的和高成本的石油原料使得通过石油原料制造基础日用化工产品及其衍生物的成本增加。因此，为了在有竞争力的成本下从非石油资源中生产这些化工产品，多种石油资源替代竞争性技术已经发展起来并实现商业应用。

这类技术之一涉及甲醇催化转化制烯烃或甲醇催化转化制丙烯。甲醇是一种容易得到的原料，从石油和非石油原料中都可以制取，例如从生物质发酵制备或者从合成气制备。

为了生产轻烯烃，比如乙烯或丙烯，通常甲醇制烯烃或甲醇制丙烯的工艺是将甲醇与分子筛催化剂(如硅铝酸盐)在一定温度和压力条件下接触。

在由甲醇制烯烃工艺生产的乙烯或者甲醇制丙烯工艺制备的丙烯销售或使用之前，需要通过使用某种工艺从合适的、富含烯烃的物流将烯烃从其他馏分和杂质中分离，以回收烯烃馏分。例如，根据原料组成、反应条件和副反应的程度，甲醇制烯烃或甲醇制丙烯的产物中可能包含其他轻烯烃、二烯烃或轻链烷烃，比如甲烷、乙烷、丙烷和其他C₄和C₅烷烃。

在某些工艺中，包含C₄更重的烯烃和链烷烃混合物的物流作为副产品产出，所述工艺包括前面提到的甲醇制烯烃或甲醇制丙烯单元。这些产品经常作为液化石油气售出。有时，它们也作为烯烃转化单元的原料，利用复分解化学反应，将C₄和C₅烯烃与乙烯反应，转化为丙烯。在这个过程中，C₄和C₅链烷烃不反应，C₆和更重的烯烃、链烷烃也不反应。这些产品离开烯烃转化单元后作为价值较低的汽油产品。

发明内容

一方面，本发明公开的实施方式涉及一种用于生产烯烃的系统，该系统是将含氧化合物在含氧化合物制烯烃转化单元中转化为含有烯烃的流出物。使用回收系统将上述流出物分离为乙烯馏分、丙烯馏分、C₄₊馏分、或C₄馏分和C₅₊馏分、丙烷馏分、和乙烷馏分。丙烷、乙烷、C₄₊馏分、或C₄馏分和C₅₊馏分在裂化单元中裂化为一种或多种裂化流出物，包括氢、C₁-C₉₊烯烃、链烷烃和二烯烃。裂化流出物循环回用并与含氧化合物制烯烃转化单元的流出物混合。

另一方面，本发明公开的实施方式涉及一种通过将含氧化合物转化为含烯烃的流出物来生产烯烃的方法。含烯烃的流出物进料到回收系统，在其中所述流出物被分离为乙烯馏分、丙烯馏分、丙烷馏分、乙烷馏分中的一种或多种，以及C₄₊馏分、C₄馏分和C₅₊馏分中的一种或多种。将C₄₊馏分、C₄馏分、C₅₊馏分、丙烷馏分和乙烷馏分中的一种或多种裂化以产生包含氢、C₁-C₉₊烯烃、链烷烃和二烯烃的一种或多种裂化流出物。所述一种或多种裂化流出物进料到所述回收系统，与所述含烯烃的流出物共同分离。