專利名稱：由丙烷生產(chǎn)丙烯的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種由丙烷制備丙烯的方法。
丙烯在工業(yè)規(guī)模上通過使丙烷脫氫得到。
在已知為UOP-oleflex工藝的方法中，為了將丙烷脫氫成丙烯，將包含丙烷的進料氣流預熱至600-700℃，并在移動床脫氫反應器中在包含在氧化鋁上的鉑的催化劑上脫氫以得到主要包含丙烷、丙烯和氫氣的產(chǎn)物氣流。此外，在產(chǎn)物氣流中存在通過裂解形成的低沸點烴(甲烷、乙烷、乙烯)和少量高沸點物(C4+烴)。將產(chǎn)物氣體混合物冷卻并在多段中壓縮。隨后，通過在“低溫箱”中冷凝而從脫氫形成的氫氣和甲烷中取出C2和C3烴以及高沸點物。隨后通過在第一塔中蒸餾取出C2烴和剩余甲烷，并且在第二蒸餾塔中將C3烴料流分離為高純度的丙烯餾分和還包含C4+烴的丙烷餾分來分離液體烴冷凝物。
所述方法的缺點為在低溫箱中冷凝使C3烴損失。由于在脫氫中形成大量氫氣及因此產(chǎn)生的相平衡，相對大量的C3烴也和氫氣/甲烷廢氣料流一起排出，除非冷凝在極低溫度下進行。因此，必須在-20至-60℃的溫度下操作以限制隨氫氣/甲烷廢氣料流排出的C3烴的損失。
本發(fā)明的目的是提供一種將丙烷脫氫成丙烯的改進方法。
該目的通過一種由丙烷制備丙烯的方法實現(xiàn)，該方法包括如下步驟A)提供包含丙烷的進料氣流a；B)將包含丙烷的進料氣流a和含氧氣流供入脫氫區(qū)并使丙烷非氧化性催化自熱脫氫成丙烯以得到包含丙烷、丙烯、甲烷、乙烷、乙烯、氮氣、一氧化碳、二氧化碳、蒸汽和氫氣的產(chǎn)物氣流b；C)將產(chǎn)物氣流b冷卻并通過冷凝除去蒸汽以得到貧含蒸汽的產(chǎn)物氣流c；D)將不能冷凝的或低沸點的氣體組分通過使產(chǎn)物氣流c與惰性吸收劑接觸并隨后解吸溶于惰性吸收劑中的氣體而除去以得到C3烴料流d1和包含甲烷、乙烷、乙烯、氮氣、一氧化碳、二氧化碳和氫氣的廢氣料流d2；E)將C3烴料流d1冷卻并且如果合適的話壓縮以得到氣體或液體的C3烴料流e1；F)如果合適的話，將C3烴料流e1供入第一蒸餾區(qū)并蒸餾分離為包含丙烷和丙烯的料流f1和包含乙烷和乙烯的料流f2；G)將料流e1或f1供入(第二)蒸餾區(qū)并蒸餾分離為包含丙烯的產(chǎn)物料流g1和包含丙烷的料流g2，并將料流g2至少部分再循環(huán)至脫氫區(qū)。
在第一工藝部分A中，提供包含丙烷的進料氣流a。其通常包含至少80體積％，優(yōu)選90體積％丙烷。此外，含丙烷的進料氣流A通常也包含丁烷(正丁烷，異丁烷)。含丙烷進料氣流的典型組成公開于DE-A10246119和DE-A10245585中。通常含丙烷的進料氣流a由液化石油氣(LPG)得到?？墒购榈倪M料氣流經(jīng)受提純蒸餾以除去丁烷，其中得到非常高的丙烷含量(＞95體積％)的進料氣流a。
在一個工藝部分B中，將包含丙烷的進料氣流供入脫氫區(qū)并進行非氧化性催化脫氫。在此工藝部分中，使丙烷在脫氫反應器中在脫氫活性催化劑上部分脫氫以得到丙烯。此外，得到氫氣和少量甲烷、乙烷、乙烯和C4+烴(正丁烷、異丁烷、丁烯、丁二烯)。在非氧化性催化丙烷自熱脫氫的產(chǎn)物氣體混合物中還得到碳氧化物(CO、CO2)，尤其是CO2，水和少量惰性氣體。惰性氣體(氮氣)隨著用于自熱脫氫的氧氣料流引入。此外，在產(chǎn)物氣體混合物中存在未轉化的丙烷。
非氧化性催化丙烷脫氫自熱進行。為此，將含氧氣體在至少一個反應區(qū)中額外混入丙烷脫氫的反應氣體混合物中，并且存在于反應氣體混合物中的氫氣和/或烴至少部分燃燒，這在至少一個反應區(qū)在反應氣體混合物中直接產(chǎn)生了至少一些脫氫所需的熱量。所用的含氧氣體為空氣或氧含量為至多70體積％，優(yōu)選至多50體積％的富含氧氣的空氣。
與氧化性方法相比，非氧化性方法的一個特征為在脫氫區(qū)的出口處仍存在游離氫氣。在氧化性脫氫中，不形成游離氫氣。
原則上非氧化性催化丙烷脫氫可在現(xiàn)有技術已知的任何反應器類型中進行。根據(jù)本發(fā)明合適的反應器類型的較全面的描述也包含在“CatalyticaStudies Division，Oxidative Dehydrogenation and AlternativeDehydrogenation Processes″(Study Number 4192 OD，1993，430 FergusonDrive，Mountain View，加利福尼亞，94043-5272美國)中。
合適的反應器形式為固定床管式或管束式反應器。在這些反應器中，將催化劑(脫氫催化劑，以及合適的話專門氧化催化劑)作為固定床置于反應管或反應管束中。常規(guī)反應管的內徑為約10-15cm。典型的脫氫管束式反應器包括約300至1000根反應管。反應管中的內部溫度通常在300-1200℃，優(yōu)選500-1000℃的范圍內變化。當使用少量蒸汽稀釋時，操作壓力通常為0.5-8巴，經(jīng)常為1-2巴，或者當對于Phillips Petroleum Co.的丙烷或丁烷脫氫使用大量蒸汽稀釋時(相應于蒸汽活化重整法(STAR法)或林德(Linde)法)，操作壓力為3-8巴。通常氣時空速(GHSV)基于所用烴為500-2000h-1。催化劑的幾何形狀例如可以為球形或圓柱形(空心或實心)。
根據(jù)Snamprogetti/Yarsintez-FBD方法，非氧化性催化丙烷自熱脫氫也可在流化床中在非均相催化下進行。合適的是并聯(lián)操作兩個流化床，其中一個通常處于再生狀態(tài)。操作壓力通常為1-2巴，脫氫溫度通常為550-650℃?？赏ㄟ^將脫氫催化劑預熱至反應溫度而將脫氫所需的熱量引入反應體系中。含氧輔助進料的混入使得省去預熱器并且所需熱量通過在氧氣存在下燃燒氫氣和/或烴在反應器體系中直接產(chǎn)生。合適的話，可額外混入含氫氣的輔助進料。
非氧化性催化丙烷自熱脫氫優(yōu)選在塔板式反應器中進行。該反應器包括一個或多個連續(xù)的催化劑床。催化劑床的數(shù)目可以為1-20個，有利的是1-6個，優(yōu)選1-4個并且尤其是1-3個。優(yōu)選使反應氣體徑向或軸向流過催化劑床。通常使用固定催化劑床操作該類塔板式反應器。在最簡單的情況下，固定催化劑床在豎式爐反應器或在同心圓柱形網(wǎng)的環(huán)形模隙中軸向配置。豎式爐反應器對應于僅具有一個塔板的塔板式反應器。在單個豎式爐反應器中進行脫氫對應于一個實施方案。在另一優(yōu)選實施方案中，可在具有3個催化劑床的塔板式反應器中進行脫氫。
通常以這樣的方式選擇含氧氣體加入反應氣體混合物中的量，以使通過燃燒存在于反應氣體混合物中的氫氣和存在于反應氣體混合物中的任何烴和/或以焦碳形式存在的碳而產(chǎn)生丙烷脫氫所需的熱量。通常提供的氧氣的總量基于丙烷的總量為0.001-0.5摩爾/摩爾，優(yōu)選0.005-0.25摩爾/摩爾，更優(yōu)選0.05-0.25摩爾/摩爾。氧以包含惰性氣體的含氧氣體的形式使用，例如空氣或富含氧氣的空氣。
燃燒產(chǎn)生熱量的氫氣是在催化丙烷脫氫中形成的氫氣以及作為含氫氣體另外加入反應氣體混合物的任何氫氣。氫氣的存在量應優(yōu)選使在剛供入含氧氣體之后的反應氣體混合物中的H2/O2摩爾比為1-10摩爾/摩爾，優(yōu)選2-5摩爾/摩爾。在多級反應器中，這適用于含氧氣體和任何含氫氣體的每個中間進料。
催化燃燒氫氣。所用的脫氫催化劑通常催化烴與氧氣燃燒和氫氣與氧氣燃燒，因此除它之外原則上不需要專門氧化催化劑。在一個實施方案中，在一種或多種氧化催化劑存在下進行操作，該氧化催化劑在烴存在下選擇性催化氫氣與氧氣燃燒生成水。因此，這些烴與氧氣燃燒得到CO、CO2和水僅在很小程度上進行。脫氫催化劑和氧化催化劑優(yōu)選存在于不同反應區(qū)中。
當反應以多于一級進行時，氧化催化劑可以存在于僅一個，一個以上或所有反應區(qū)中。
優(yōu)選將選擇性催化氫氣氧化的催化劑配置在反應器中氧氣分壓高于其他點的點上，尤其是接近含氧氣體進料點。含氧氣體和/或含氫氣體可在反應器的一個點或多個點供入。
在本發(fā)明方法的一個實施方案中，在塔板式反應器的各個塔板的上游存在含氧氣體和如果合適的話含氫氣體的中間進料。在本發(fā)明方法的另一實施方案中，將含氧氣體和如果合適的話含氫氣體在除第一個塔板之外的每個塔板上游供入。在一個實施方案中，專門的氧化催化劑層存在于每個進料點的下游，其后為脫氫催化劑層。在另一實施方案中，不存在專門的氧化催化劑。脫氫溫度通常為400-1100℃，在塔板式反應器的最后催化劑床中的壓力通常為0.2-5巴，優(yōu)選1-3巴。GHSV通常為500-2000h-1，在高負荷操作中甚至達100000h-1，優(yōu)選4000-16000h-1。
優(yōu)選的選擇性催化氫氣燃燒的催化劑包含選自鍺、錫、鉛、砷、銻和鉍的氧化物和/或磷酸鹽的氧化物和/或磷酸鹽。催化氫氣燃燒的其它優(yōu)選催化劑包含周期表的第VIII和/或I過渡族的貴金屬。
所用的脫氫催化劑通常具有載體和活性組合物。載體通常由耐熱氧化物或混合氧化物組成。脫氫催化劑優(yōu)選包含選自二氧化鋯、氧化鋅、氧化鋁、二氧化硅、二氧化鈦、氧化鎂、氧化鑭、氧化鈰及其混合物的金屬氧化物作為載體?；旌衔锟梢詾槲锢砘旌衔锘蛘呋瘜W混合相如鎂鋁氧化物或鋅鋁氧化物混合氧化物。優(yōu)選載體為二氧化鋯和/或二氧化硅，特別優(yōu)選二氧化鋯和二氧化硅的混合物。
脫氫催化劑的活性組合物通常包含一種或多種周期表的第VIII過渡族元素，優(yōu)選鉑和/或鈀，更優(yōu)選鉑。此外，脫氫催化劑可包含一種或多種周期表的第I主族和/或第II主族的元素，優(yōu)選鉀和/或銫。脫氫催化劑另外可包含一種或多種周期表的第III過渡族的元素，其包括鑭系元素和錒系元素，優(yōu)選鑭和/或鈰。最后，脫氫催化劑可包含一種或多種周期表的第III主族和/或第IV主族的元素，優(yōu)選一種或多種選自硼、鎵、硅、鍺、錫和鉛的元素，更優(yōu)選錫。
在優(yōu)選實施方案中，脫氫催化劑包含至少一種第VIII過渡族元素、至少一種第I主族和/或第II主族元素、至少一種第III主族和/或IV主族元素以及至少一種包括鑭系元素和錒系元素的第III過渡族元素。
例如，根據(jù)本發(fā)明可使用由WO99/46039、US4,788,371、EP-A705136、WO99/29420、US5,220,091、US5,430,220、US5,877,369、EP0117146、DE-A19937106、DE-A19937105和DE-A19937107公開的所有脫氫催化劑。用于上述丙烷自熱脫氫變化方案的特別優(yōu)選的催化劑為根據(jù)DE-A19937107的實施例1、2、3和4的催化劑。
優(yōu)選在蒸汽存在下進行丙烷自熱脫氫。加入的蒸汽用作熱載體并且使催化劑上的有機沉積物氣化，這抵消了催化劑碳化并延長了催化劑的運轉時間。這使有機沉積物轉化為一氧化碳、二氧化碳以及某些情況下的水。
脫氫催化劑可以本身已知的方式再生。例如，可將蒸汽加入反應氣體混合物中或可使包含氧氣的氣體時常在高溫下通過催化劑床以及燒掉沉積的碳。用蒸汽稀釋使平衡移向脫氫的產(chǎn)物。再生之后，如果合適的話用含氫氣體使催化劑還原。
在丙烷自熱脫氫中，得到通常具有如下組成的氣體混合物5-95體積％丙烷，1-40體積％丙烯，0-10體積％甲烷、乙烷、乙烯和C4+烴，0-15體積％二氧化碳，0-5體積％一氧化碳，0-5體積％蒸汽和0-30體積％氫氣以及1-50體積％惰性氣體(尤其是氮氣)。
當其離開脫氫區(qū)時，產(chǎn)物氣流b通常在1-5巴，優(yōu)選1.5-3巴的壓力下并具有和400-700℃的溫度。
可將產(chǎn)物氣流b分離為兩股子流，此時使一股子流再循環(huán)至自熱脫氫，相應于描述于DE-A10211275和DE-A-10028582中的循環(huán)氣體方法。
在工藝部分C中，首先從產(chǎn)物氣流b中除去蒸汽以得到貧含蒸汽的產(chǎn)物氣流c。蒸汽的除去通過冷凝，通過冷卻以及合適的話壓縮產(chǎn)物氣流b而進行，并且可在一個或多個冷卻以及合適的話壓縮階段中進行。通常，為此將產(chǎn)物氣流b冷卻至0-80℃，優(yōu)選10-65℃。此外，例如可將產(chǎn)物氣流壓縮至5-50巴的壓力。
在一個工藝部分D)中，通過高沸點吸收劑將不能冷凝的或低沸點的氣體組分如氫氣、氧氣、一氧化碳、二氧化碳、氮氣和低沸點烴(甲烷、乙烷、乙烯)在吸收/解吸循環(huán)中從C3烴中除去以得到包含C3烴以及額外還有少量乙烯和乙烷的料流d1和包含不能冷凝的或低沸點的氣體組分的廢氣料流d2。
為此，在吸收階段中使氣流b與惰性吸收劑接觸以吸收C3烴以及惰性吸收劑中的少量C2烴并得到載有C3烴的吸收劑和包含剩余氣體組分的廢氣d2。這些基本上是碳氧化物、氫氣、惰性氣體和C2烴以及甲烷。在解吸階段中將C3烴再從吸收劑中釋放出來。
在吸收階段所用的惰性吸收劑通常為高沸點非極性溶劑，其中待除去的C3烴混合物具有明顯高于待除去的剩余氣體組分的溶解度。吸收可通過將料流f2簡單地流過吸收劑而進行。然而，它也可在塔中或旋轉式吸收器中進行。它可并流、逆流或錯流進行。合適的吸收塔例如為具有泡罩板、離心板和/或篩板的板式塔，具有規(guī)整填料例如比表面積為100-1000m2/m3的金屬片填料如Mellapak250Y的塔，以及具有無規(guī)則填料的塔。還可使用滴流和噴淋塔、石墨塊吸收器、表面吸收器如厚膜吸收器和薄膜吸收器，以及有和沒有內部構件的旋轉塔、板式洗滌器、交叉噴淋洗滌器、旋轉式洗滌器和泡罩塔。
合適的吸收劑為比較非極性的有機溶劑例如脂族C4-C18鏈烯，萘或芳族烴如來自石蠟餾分的中間餾分，或具有龐大基團的醚，或這些溶劑的混合物，可向這些中加入極性溶劑如1，2-鄰苯二甲酸二甲酯。合適的吸收劑還有苯甲酸和鄰苯二甲酸與直鏈C1-C8鏈烷醇的酯，如苯甲酸正丁酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯，以及還有熱載體油如聯(lián)苯和二苯醚、其氯衍生物和三芳基鏈烯。合適的吸收劑為聯(lián)苯和二苯醚優(yōu)選在共沸組合物中的混合物，例如市售的Diphyl。這種溶劑混合物常常包含0.1-25重量％鄰苯二甲酸二甲酯。合適的吸收劑還有丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十七烷和十八烷，或由煉油廠料流得到且包含所述線性鏈烯作為主要組分的餾分。
為了解吸C3烴，將負載的吸收劑加熱和/或減壓至較低的壓力。作為選擇，解吸也可在一個或多個工藝步驟中通過通常用蒸汽汽提或與減壓、加熱和汽提結合而進行。例如，解吸可在兩個階段進行，第二個解吸階段在低于第一個階段的壓力下進行并且將第一階段的解吸氣體循環(huán)至吸收階段。將在解吸階段中再生的吸收劑再循環(huán)至吸收階段。
在一個變化工藝方案中，解吸步驟通過減壓和/或加熱負載吸收劑而進行。在另外的變化工藝方案中，可用蒸汽額外進行汽提。
除去D通常不完全完成，以致取決于除去的類型，在C3烴料流d1中可存在少量或甚至僅痕量另外的氣體組分，尤其是低沸點烴。
為了除去存在于廢氣流d2中的氫氣，如果合適的話可使廢氣料流在例如間接換熱器中冷卻后經(jīng)過通常配置成管僅能透過分子氫的膜。因此除去的分子氫如果需要的話可至少部分用于脫氫中，或者送入另外用途，例如在燃料電池中產(chǎn)生電能。作為選擇，可將廢氣流d2焚燒。
在一個工藝部分E)中，將氣流d1冷卻并可額外在一個或多個其他壓縮階段中壓縮。這得到氣體C3烴料流e1或包含C3烴的液體冷凝料流e1。料流e1可包含少量C2烴。此外，可得到含水冷凝料流e2和如果合適的話少量廢氣流e3。當在步驟D中通過用蒸汽汽提解吸溶解的氣體時通常得到含水冷凝料流e2。
壓縮可在一個或多個階段中依次進行。總的來說，壓縮通常從1-29巴，優(yōu)選1-10巴的壓力進行至12-30巴的壓力。每個壓縮階段隨后進行冷卻階段，其中將氣流冷卻至15-80℃，優(yōu)選15-60℃。隨后將壓縮氣體混合物冷卻至-10至60℃，優(yōu)選-10至30℃。將液體冷凝料流e1和e2在相分離裝置中相互分離。
然而，優(yōu)選當工藝部分D中解吸溶解的氣體僅通過減壓和加熱且不通過用蒸汽汽提進行時，也可僅將氣流d1冷卻并以氣體形式供入第一蒸餾區(qū)。
在一個工藝部分F中，將氣體或液體C3烴料流e1供入第一蒸餾區(qū)并蒸餾分離為包含C3烴丙烷和丙烯的料流f1和包含C2烴乙烷和乙烯的料流f2。為此通常將C3烴料流e1供入通常具有20-80個如約60個理論塔板的C2/C3分離塔中。這通常在10-30巴如約20巴的壓力和2-30的回流比下操作。塔底溫度通常為40-100℃如約60℃，塔頂溫度為-20至10℃如約10℃。
作為塔底取出料流得到包含丙烷和丙烯的料流f1，其總的乙烷/乙烯含量通常＜5000ppm，優(yōu)選＜1000ppm，更優(yōu)選＜500ppm。優(yōu)選在頂部抽取料流得到的料流f2仍可包含一定量的丙烷和丙烯并再循環(huán)至用于除去它的吸收階段。
也可省去工藝部分F，尤其是當料流d1或e1僅具有小部分C2烴時。
在工藝部分G中，將C3烴料流e1或f1供入第二蒸餾區(qū)并蒸餾分離為包含丙烯的料流g1和包含丙烷的料流g2。為此通常將烴料流f1供入通常具有80-150個如約100個理論塔板的C3分離塔(“C3分離器”)中。所述塔通常在10-30巴如約20巴的壓力和2-40的回流比下操作。底部溫度通常為40-100℃如約68℃，頂部溫度為30-60℃如約60℃。代替單獨的C3分離塔，也可使用兩個C3分離塔，此時第一個塔在較高的壓力如25巴下操作，第二個塔在較低的壓力如18巴下操作(兩塔法)。將第一個塔的頂部抽取料流在第二個塔的底部加熱器中液化并且將第一個塔的底部抽取料流供入第二個塔。作為選擇，用蒸汽壓縮機的方法也是可能的。
在工藝部分H中，將料流g2和新鮮丙烷料供入第三蒸餾區(qū)，其中蒸餾除去含C4+的料流并得到具有非常高丙烷含量的進料氣流a。再循環(huán)料流g2可在進入第三蒸餾區(qū)之前蒸發(fā)。這樣可產(chǎn)生可用以在其他點冷卻如在C2/C3分離塔的頂部冷卻的冷卻劑料流。
本發(fā)明通過如下實施例詳細說明。
實施例通過計算模擬示于圖中的本發(fā)明方法的變化方案。采用如下工藝參數(shù)。
采用在8000h的操作時間下能力為369kt/a，對應于46 072kg/h丙烯的裝置。
除98重量％丙烷外，新鮮丙烷料流c1包含約2重量％丁烷。將新鮮丙烷料流1與來自C3分離器37的丙烷再循環(huán)料流24混合并供入C3/C4分離塔30中。在具有40個理論塔板并在10巴的操作壓力和0.41的回流比下操作的C3/C4分離塔30中，除去高沸點料流4并因此得到丁烷含量僅為0.01重量％的丙烷料流3。將丙烷料流3預熱至450℃，進入脫氫區(qū)31并進行自熱脫氫。為此，將含氧氣體6和料流5供入脫氫區(qū)31。脫氫轉化率基于丙烷為50％，形成丙烯的選擇性為90％。此外，通過總的燃燒形成5％裂解產(chǎn)物和5％碳氧化物。在脫氫區(qū)的出口氣體中水的濃度為約6重量％；在出口氣體中殘留氧氣含量為0重量％；產(chǎn)物氣體混合物的出口溫度為600℃。將產(chǎn)物氣流7冷卻并以3個階段在壓縮機32中由2.0巴壓力壓縮至15巴。在第一和第二個壓縮機階段之后，每種情況下進行冷卻至55℃。這提供了從本過程排出的含水冷凝物9。在吸收塔33中使壓縮并冷卻的氣流8與作為吸收劑的十四烷21接觸。未吸收的氣體作為廢氣流11經(jīng)由塔的頂部取出，載有C3烴的吸收劑經(jīng)由塔的底部取出并供入解吸塔34中。在解吸塔34中，減壓至4巴并用作為料流13供應的高壓蒸汽汽提解吸C3烴以得到包含再生吸收劑的料流14和包含C3烴和蒸汽的料流12。再生吸收劑14用新鮮吸收劑22補充并再循環(huán)至吸收塔33。在解吸塔的頂部將氣體冷卻至45℃，在此期間冷凝出另外的吸收劑14。還得到水相，將其在相分離器中除去并作為料流15由本過程排出。隨后，將料流12在兩個階段中壓縮至16巴的壓力并冷卻至40℃。這提供了少量廢氣流18、廢水料流17和液體C3烴料流16。
經(jīng)由具有30個理論塔板在16巴和47的回流比下的C2/C3分離塔36的頂部，從液體C3烴料流16中除去額外包含一定量C3烴的C2烴料流20。料流20再循環(huán)至吸收塔33中，在那里除去存在于料流20中的C3烴。在C2/C3分離塔36中底部溫度為41℃，頂部溫度為-5℃。底部抽取料流19的殘留乙烷含量為0.01重量％。將底部抽取料流19供入在16巴下以21的回流比操作的具有120個理論塔板的丙烷/丙烯分離塔中。底部溫度為46℃，頂部溫度為38℃。在頂部得到丙烯純度為99.5重量％的丙烯料流23。底部抽取料流24包含約98.5重量％丙烷并再循環(huán)至脫氫區(qū)31。
表
續(xù)表
續(xù)表
權利要求
1.一種由丙烷制備丙烯的方法，其包括如下步驟A)提供包含丙烷的進料氣流a；B)將包含丙烷的進料氣流a和含氧氣流供入脫氫區(qū)并使丙烷非氧化性催化自熱脫氫成丙烯以得到包含丙烷、丙烯、甲烷、乙烷、乙烯、氮氣、一氧化碳、二氧化碳、蒸汽和氫氣的產(chǎn)物氣流b；C)將產(chǎn)物氣流b冷卻并通過冷凝除去蒸汽以得到貧含蒸汽的產(chǎn)物氣流c；D)將不能冷凝的或低沸點的氣體組分通過使產(chǎn)物氣流c與惰性吸收劑接觸并隨后解吸溶于惰性吸收劑中的氣體而除去以得到C3烴料流d1和包含甲烷、乙烷、乙烯、氮氣、一氧化碳、二氧化碳和氫氣的廢氣料流d2；E)將C3烴料流d1冷卻并且如果合適的話壓縮以得到氣體或液體C3烴料流e1；F)如果合適的話，將C3烴料流e1供入第一蒸餾區(qū)并蒸餾分離為包含丙烷和丙烯的料流f1和包含乙烷和乙烯的料流f2；G)將料流e1或f1供入(第二)蒸餾區(qū)并蒸餾分離為包含丙烯的產(chǎn)物料流g1和包含丙烷的料流g2，并將料流g2至少部分再循環(huán)至脫氫區(qū)。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其中在步驟H)中，將料流g2和新鮮丙烷供入第三蒸餾區(qū)并蒸餾分離為進料氣流a和包含C4+烴的料流。
3.根據(jù)權利要求1或2的方法，其中在步驟C)中將產(chǎn)物氣流b冷卻至10-80℃的溫度。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項的方法，其中在步驟D)中所用的吸收劑選自C4-C18鏈烷烴、萘和來自石蠟餾分的中間餾分。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項的方法，其中將溶于吸收劑中的氣體在步驟D)中通過用蒸汽汽提而解吸。
6.根據(jù)權利要求1-5中任一項的方法，其中在步驟E)中將產(chǎn)物氣流d壓縮至5-25巴的壓力。
7.根據(jù)權利要求1-6中任一項的方法，其中在步驟E)中將產(chǎn)物氣流d冷卻至-10至-60℃的溫度。
8.根據(jù)權利要求1-7中任一項的方法，其中在步驟E)中額外得到含水冷凝料流e2并在相分離設備中將其從液體C3烴料流中除去。
9.根據(jù)權利要求1-8中任一項的方法，其中用于步驟B)中的所述含氧料流為空氣或氧含量至多70體積％的富含氧氣的空氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由丙烷制備丙烯的方法，該方法包括如下步驟A)提供包含丙烷的進料氣流a；B)將包含丙烷的進料氣流a和含氧氣流供入脫氫區(qū)并使丙烷非氧化性催化自熱脫氫成丙烯以得到包含丙烷、丙烯、甲烷、乙烷、乙烯、氮氣、一氧化碳、二氧化碳、蒸汽和氫氣的產(chǎn)物氣流b；C)將產(chǎn)物氣流b冷卻并通過冷凝除去蒸汽以得到貧含蒸汽的產(chǎn)物氣流c；D)將不能冷凝的或低沸點的氣體組分通過使產(chǎn)物氣流c與惰性吸收劑接觸并隨后解吸溶于惰性吸收劑的氣體而除去以得到C
文檔編號C07C11/06GK101087740SQ200580044497
公開日2007年12月12日 申請日期2005年12月20日 優(yōu)先權日2004年12月22日
發(fā)明者S·克羅內, O·馬赫哈默, G-P·申德勒 申請人:巴斯福股份公司