本文所公開的方法可通過本文所述的裝置執(zhí)行。
[0076]C.裝置
[0077]本文還公開了一種裝置，其包括:
[0078]a)蒸汽重整器，其與反應(yīng)器流體連通;其中蒸汽重整器將天然氣重整為合成氣；
[0079]b)反應(yīng)器，其與飽和器流體連通;其中通過將合成氣與Co/Mn催化劑接觸，反應(yīng)器將合成氣轉(zhuǎn)化成包含至少一種烯烴的產(chǎn)物混合物；以及
[0080]c)部分氧化反應(yīng)器，其與反應(yīng)器流體連通;其中副產(chǎn)物被轉(zhuǎn)化成合成氣。
[0081 ]在另一方面，公開了一種裝置，其包括以下:
[0082]a)蒸汽重整器，其與反應(yīng)器流體連通;其中蒸汽重整器將天然氣重整為合成氣；
[0083]b)反應(yīng)器，其與飽和器流體連通;其中通過將合成氣與Co/Mn催化劑接觸，反應(yīng)器將合成氣轉(zhuǎn)化成包含烯烴的產(chǎn)物混合物；
[0084]c)氫化器，其與反應(yīng)器流體連通；以及
[0085]d)絕熱的預(yù)重整器，其與氫化器流體連通。
[0086]在一個(gè)方面，這些裝置單元不受限于特定的次序。在另一方面，這些裝置單元受限于這種次序。
[0087]在一個(gè)方面，所述裝置還包括飽和器，所述飽和器與蒸汽重整器流體連通;其中飽和器回收廢水。
[0088]在一個(gè)方面，所述裝置還包括酸氣去除裝置，所述酸氣去除裝置與反應(yīng)器流體連通，其中酸氣去除裝置回收二氧化碳。
[0089]在一個(gè)方面，所述裝置還包括低溫分離裝置，所述低溫分離裝置與反應(yīng)器流體連通，其中低溫分離裝置純化一種或多種烯烴。
[0090]在一個(gè)方面，所述裝置在蒸汽重整器后還包括熱和/或能量回收裝置。
[0091]在一個(gè)方面，所述裝置在蒸汽重整器前還包括加氫脫硫裝置。
[0092]在一個(gè)方面，圖1示出了方法和裝置的一個(gè)方面的流程圖。在另一方面，對(duì)于本發(fā)明裝置，流程圖中不是所有的步驟都是需要的。在圖1中，所述方法開始開始于引入天然氣。天然氣可流動(dòng)到加氫脫硫(HDS)步驟以純化天然氣。在加氫脫硫步驟與蒸汽重整步驟之間可添加二氧化碳。純化的天然氣可流動(dòng)到蒸汽重整(SR)步驟。還可添加呈再循環(huán)天然氣形式的燃料和氧氣。蒸汽重整步驟還可使用來自熱回收和冷卻的廢水以產(chǎn)生蒸汽。通過使天然氣與蒸汽接觸，蒸汽重整步驟可重整天然氣以產(chǎn)生合成氣。合成氣可流動(dòng)到熱和能量回收(HPR)步驟，在其中熱和/或能量可被回收。合成氣可流動(dòng)到合成氣純化(SGP)步驟，在其中合成氣可被純化。純化的合成氣可流動(dòng)到合成氣到烯烴(ST0)步驟，在其中烯烴、鏈烷烴或烴或其組合形成。然后烯烴流可流動(dòng)到熱回收和冷卻(HRC)步驟，在其中廢水被去除以再循環(huán)回蒸汽重整步驟。還通過去除鏈烷烴或烴或其組合純化烯烴流。純化的烯烴流可流動(dòng)到酸氣去除(AGR)步驟，二氧化碳可被去除并且再循環(huán)到蒸汽重整步驟前。純化的烯烴可流動(dòng)到烯烴分離(OS)步驟，在其中烯烴被分離為各種流，包括氣流。氣流可流動(dòng)到再循環(huán)氣體分離(RGS)步驟，在其中甲烷和氮?dú)獗蝗コ宰鳛槿剂显傺h(huán)回SR。未反應(yīng)的氫氣和一氧化碳可在RGS處分離并且再循環(huán)回加氫脫硫步驟以與合成氣混合。通常，僅非常小量的這種流再循環(huán)回加氫脫硫步驟以滿足對(duì)氫氣的需要。再循環(huán)合成氣的大部分作為進(jìn)料再循環(huán)到STO0
[0093]在一個(gè)方面，通過使用部分氧化反應(yīng)器(POX)，將包含LPG和汽油的來自O(shè)S的副產(chǎn)物排放流轉(zhuǎn)化成合成氣。將部分氧化產(chǎn)物再循環(huán)回SR后和STO前的主過程。
[0094]在圖2，示出了副產(chǎn)物到合成氣轉(zhuǎn)化的另一方面。副產(chǎn)物在HYD中被氫化，然后在APR中在預(yù)重整器中重整。氫化可將存在于副產(chǎn)物中的不飽和烴轉(zhuǎn)化成一種或多種鏈烷烴。在氫化后，可使用蒸汽預(yù)重整所述一種或多種鏈烷烴，在其中C2和更高的烴被轉(zhuǎn)化成合成氣和甲烷。在一個(gè)方面，一種或多種鏈烷烴可能不通過飽和器。然而，任選地，飽和器可被安裝在預(yù)重整步驟的上游。然后預(yù)或部分重整流再循環(huán)到主要過程SR以用于進(jìn)一步重整來進(jìn)一步轉(zhuǎn)化到合成氣。
[0095]在一個(gè)方面，在加氫脫硫步驟中可包括在常規(guī)加氫脫硫裝置中脫硫。在一個(gè)方面，可以兩個(gè)催化步驟進(jìn)行所述過程。在另一方面，在第一步驟中，通過在CoMo催化劑或NiMo催化劑上氫化，有機(jī)硫(例如硫醇)可被轉(zhuǎn)化成H2S。在另外方面，加氫脫硫步驟可能需要天然氣中的少量氫氣。在一個(gè)方面，在第二步驟中，H2S可被吸收到ZnO吸收劑上。在另外方面，天然氣可包含其他雜質(zhì)，諸如氯或汞，并且可通過一個(gè)或多個(gè)另外的步驟被去除。在另外方面，加氫脫硫可與蒸汽重整器結(jié)合以用于任何熱需求。
[0096]在另一方面，加氫脫硫步驟可在350°C至400°C溫度范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行，包括示例性的值360°C、370°C、380°C以及390°C。在另外方面，所述范圍可來源于任何兩個(gè)示例性值。例如，溫度可在360°C到400°C的范圍內(nèi)。
[0097]在一個(gè)方面，加氫脫硫步驟可在30至50巴范圍內(nèi)的壓力下進(jìn)行，包括示例性的值31 巴、32 巴、33 巴、34 巴、35 巴、36 巴、37 巴、38 巴、39 巴、40 巴、41 巴、42 巴、43 巴、44 巴、45 巴、46巴、47巴、48巴以及49巴。在另外方面，所述范圍可來源于任何兩個(gè)示例性值。例如，壓力可在31巴至50巴的范圍內(nèi)。
[0098]在另一方面，在蒸汽重整中，天然氣被重整成合成氣。在另外方面，天然氣可催化地和/或非催化地被重整。在另外方面，天然氣可被重整為包含一氧化碳、二氧化碳和或氫氣的合成氣。在另外方面，重整步驟使用蒸汽，所述蒸汽任選地與作為氧化劑的氧氣組合。蒸汽重整可以是通過單個(gè)步驟或者通過許多重整技術(shù)的組合。在另一方面，所述重整可使用甲烷水蒸氣重整、自熱重整、部分氧化、絕熱預(yù)重整或氣體加熱重整。在一個(gè)方面，合成氣可在30-50巴范圍內(nèi)的壓力和850°C至1300°C的溫度下獲得。在另一方面，熱合成氣流動(dòng)到熱和能量回收步驟。
[0099]在一個(gè)方面，在熱和能量回收中，從高壓蒸汽的生成可回收大量的熱。在另一方面，通過使熱合成氣通過與電生成器耦合的熱氣體膨脹器膨脹，熱和能量回收可生成相當(dāng)大的量的電。在另外方面，合成氣從熱和能量回收流動(dòng)到合成氣純化器。
[0100]在一個(gè)方面，合成氣在合成氣純化器處被純化。合成氣可在相對(duì)低溫和低壓下。合成氣純化器可去除至少一種氮雜質(zhì)和/或至少一種金屬雜質(zhì)。氮雜質(zhì)可包括NH3、HCN或NOx或其組合。金屬雜質(zhì)可包括羰基鐵或羰基鎳或其組合。對(duì)于用于將合成氣轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物混合物的CoMn催化劑，這些雜質(zhì)可以起毒物的作用。純化的合成氣可流動(dòng)到其中合成氣被轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物混合物的地方。
[0101]在一個(gè)方面，合成氣被轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物混合物。在另一方面，純化的合成氣和再循環(huán)的氣體被轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物混合物。在另外方面，H2/co比率可由新的和再循環(huán)的合成氣流的組合調(diào)整。在一個(gè)方面，其他參數(shù)可控制氫氣/ 一氧化碳比率，例如再循環(huán)到蒸汽重整器的二氧化碳。使用CoMn催化劑，具有需要的H2/C0比率和純度的混合合成氣流可轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物混合物。
[0102]在一個(gè)方面，轉(zhuǎn)化可在200°C至300°C范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行，包括示例性的值2100C、220°C、230°C、240°C、250°C、260°C、270°C、280°C 以及 290°C。在另外方面，所述范圍可來源于任何兩個(gè)示例性值。例如，溫度可在210°C到300°C的范圍內(nèi)。
[0103]在一個(gè)方面，轉(zhuǎn)化可在5巴到15巴范圍內(nèi)的壓力下進(jìn)行，包括示例性的值6巴、7巴、8巴、9巴、10巴、11巴、12巴、13巴以及14巴。在另外方面，所述范圍可來源于任何兩個(gè)示例性值。例如，壓力可在6巴至15巴的范圍內(nèi)。
[0104]在一個(gè)方面，來自合成氣到產(chǎn)物混合物的轉(zhuǎn)化的反應(yīng)器流出物可在中等高的溫度下并且通過加熱進(jìn)料-流出物換熱器中的反應(yīng)器進(jìn)料流經(jīng)受熱回收。這種流在一系列逐漸冷卻步驟可進(jìn)一步冷卻到室溫以有利于在轉(zhuǎn)化到產(chǎn)物混合物期間產(chǎn)生的少量的一種或多種鏈烷烴和一種或多種醇連同水的分離。
[0105]在一個(gè)方面，然后產(chǎn)物混合物可流動(dòng)到熱回收和冷卻步驟，在其中廢水可被去除并且再循環(huán)到蒸汽重整器。在另一方面，通過去除一種或多種鏈烷烴或一種或多種烴或其組合，產(chǎn)物混合物可被純化。
[0106]在一個(gè)方面，在分離一種或多種鏈烷烴、一種或多種醇以及水后，氣流被傳送到酸氣去除步驟以去除二氧化碳。二氧化碳可在蒸汽重整器中和/或在轉(zhuǎn)化到產(chǎn)物混合物期間產(chǎn)生。在一個(gè)方面，酸氣去除可使用常規(guī)單元。在另外方面，酸氣去除可使用Benfield單元。在二氧化碳被去除后，其可被壓縮并且再循環(huán)回蒸汽重整器。
[0107]在一個(gè)方面，產(chǎn)物混合物流動(dòng)到烯烴分離單元。在另一方面，烯烴分離單元分離烯烴、輕鏈烷烴或重鏈烷烴或其組合。
[0108]在一個(gè)方面，產(chǎn)物混合物流動(dòng)到再循環(huán)氣體分離步驟。在一個(gè)方面，產(chǎn)物混合物包括來自O(shè)S的氣體，諸如014、吧、!12和/或0)。在再循環(huán)氣體分離步驟中，可使用低溫分離單元分離氣體流。在一個(gè)方面，低溫分離單元可以是任何合適的低溫分離單元。氣體流可包含甲烷、氮?dú)?、氧氣或一氧化碳或其組合。在另一方面，甲烷和氮?dú)饬骺稍谠傺h(huán)氣體分離步驟中被分離以在蒸汽重整器中用作吹掃氣體燃料。在另外方面，在將合成氣傳送以被轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物混合物之前，未反應(yīng)的氫氣和一氧化碳可再循環(huán)回并且與新的合成氣混合。在另外方面，還在再循環(huán)氣體分離步驟中分離多余的氫氣。通過采用適當(dāng)?shù)闹卣夹g(shù)，多余的氫氣可被消除。
[0109]本文所公開的裝置可使用本文所公開的方法。
[0110]D.方面
[0111]所公開的方法和裝置包括至少以下方面。
[0112]方面1:一種方法，其包括:
[0113]a)引入天然氣；
[0114]b)重整天然氣;其中重整步驟包括使天然氣與蒸汽接觸以產(chǎn)生合成氣；
[0115]c)將合成氣轉(zhuǎn)化成包含至少一種烯烴的產(chǎn)物混合物和包含鏈