ИНТЕГРАЦИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СОЧЕТАНИЯ В МЕТАНОВЫЕ УСТАНОВКИ

1. Способ получения пропилена, включающий:
4
2
2
4
(a) подачу первого потока, содержащего метан (CH), и второго потока, содержащего окислительный агент, в реактор окислительного сочетания метана (ОСМ), содержащий катализатор ОСМ, при температуре по меньшей мере примерно 400°С и давлении по меньшей мере примерно 3 бар (изб.) с получением потока продуктов ОСМ, содержащего этилен, водород (H), диоксид углерода (CO), монооксид углерода (CO) и непревращенный CH;
(b) подачу по меньшей мере части потока продуктов ОСМ в реактор димеризации с получением бутена, причем менее примерно 50% указанного бутена представляет собой изобутен; и
(c) подачу указанного бутена в реактор метатезиса с получением исходящего потока, содержащего пропилен и непревращенный бутен.
2. Способ по п. 1, в котором примерно 70% этилена, полученного в реакторе ОСМ, подают в реактор димеризации, и примерно 30% этилена, полученного в реакторе ОСМ, подают в реактор метатезиса.
5+
5+
3. Способ по п. 1, в котором бутен, полученный в реакторе димеризации, содержит соединения C, и при этом указанные соединения C удаляют с помощью дебутанизатора до осуществления (c).
3+
4. Способ по п. 1, в котором этилен отделяют от компонентов C в исходящем потоке реактора метатезиса, и в котором часть выделенного этилена возвращают в реактор метатезиса.
5. Способ по п. 1, в котором пропилен в исходящем потоке реактора метатезиса отделяют от непревращенного бутена, и в котором непревращенный бутен возвращают в реактор метатезиса.
6. Способ по п. 1, в котором бутен, который подают в реактор метатезиса, дополнительно содержит непревращенный этилен, и указанный непревращенный этилен проходит через реактор димеризации, не превращаясь в бутен.
7. Способ по п. 1, в котором непревращенный метан из реактора ОСМ удаляют способом вакуумной короткоцикловой адсорбции (VPSA) с получением исходящего потока VPSA, который содержит менее примерно 1% метана.
3+
3+
8. Способ по п. 7, в котором исходящий поток VPSA подают в дистилляционную колонну, где удаляют соединения Cс получением исходящего потока перегонки, который имеет более высокую концентрацию этилена, чем исходящий поток VPSA, и в котором пропилен, полученный в реакторе метатезиса, также отделяют с использованием дистилляционной колонны, в которой удаляют соединения C.
9. Способ по п. 1, в котором бутен, полученный в реакторе димеризации, подают, без предварительной очистки, в реактор метатезиса.
10. Способ по п. 1, дополнительно включающий подачу пропана в реактор ОСМ на стадии (a).
2
4
4
11. Способ по п. 1, дополнительно включающий отделение этилена, полученного в реакторе ОСМ на стадии (a), от этана, метана и водорода, содержащихся в потоке продуктов ОСМ, в котором CO выделяют из потока продуктов ОСМ и подают в реактор метанирования с получением дополнительного количества CH, и в котором дополнительное количество CH, полученного в реакторе метанирования, подают в реактор ОСМ.
12. Способ по п. 11, в котором для очистки этилена из потока продуктов ОСМ используют короткоцикловую адсорбцию.
13. Способ по п. 11, в котором для рециркуляции метана в реактор ОСМ используют деметанизатор.
14. Способ по п. 11, в котором для рециркуляции этана в реактор ОСМ используют колонну отгонки C2.
15. Способ по п. 11, в котором метан, выделенный в результате вакуумной короткоцикловой адсорбции, возвращают в цикл в реактор ОСМ.
16. Способ по п. 1, в котором катализатор ОСМ содержит нанопроводники.
17. Способ по п. 1, дополнительно включающий выделение исходящего потока реактора метатезиса, в котором для очистки исходящего потока используют перегонку.
18. Способ получения пропилена, включающий:
(a) подачу первого потока, содержащего метан, и второго потока, содержащего окислительный агент, в реактор окислительного сочетания метана (ОСМ) с получением потока, содержащего этилен;
(b) подачу указанного этилена в реактор димеризации с получением бутенов, включая 1-бутен, 2-бутен и изобутен; и
(c) подачу указанных бутенов в реактор метатезиса с получением исходящего потока, содержащего пропилен и непрореагировавшие бутены, причем в реакторе метатезиса осуществляют метатезис 1-бутена и 2-бутена с получением пропилена, и при этом указанный этилен не подают непосредственно в реактор метатезиса.
19. Система для получения пропилена, содержащая:
4
(a) по меньшей мере одну подсистему окислительного сочетания метана (ОСМ), которая (i) имеет первый входящий поток, содержащий метан (CH), (ii) имеет второй входящий поток, содержащий окислительный агент, и (iii) выполнена с возможностью получения из указанного метана и указанного окислительного агента потока продуктов, содержащего этилен;
(b) по меньшей мере одну первую подсистему очистки, расположенную после и сообщающуюся по текучей среде с указанной подсистемой ОСМ, причем указанная по меньшей мере одна первая подсистема очистки выполнена с возможностью использования потока продуктов подсистемы ОСМ с получением потока этилена, имеющего более высокую концентрацию этилена, чем указанный поток продуктов;
(c) по меньшей мере одну подсистему димеризации, расположенную после и сообщающуюся по текучей среде с указанной по меньшей мере одной первой подсистемой очистки, причем указанная по меньшей мере одна подсистема димеризации выполнена с возможностью превращения указанного потока этилена в поток, содержащий бутены;
(d) по меньшей мере одну подсистему метатезиса, расположенную после и сообщающуюся по текучей среде с указанной по меньшей мере одной подсистемой димеризации, причем по меньшей мере указанная по меньшей мере одна подсистема метатезиса выполнена с возможностью превращения указанного потока, содержащего указанные бутены, включая 1-бутен и 2-бутен, в поток продуктов метатезиса, содержащий пропилен и непревращенные бутены; и
(e) по меньшей мере одну вторую подсистему очистки, расположенную после и сообщающуюся по текучей среде с указанной по меньшей мере одной подсистемой метатезиса, причем указанная по меньшей мере одна вторая подсистема очистки выполнена с возможностью отделения указанных непревращенных бутенов от указанного пропилена.
20. Способ получения олефинов, включающий:
(a) подачу сырьевого потока, содержащего смесь углеводородов, имеющих первую среднюю молекулярную массу, в реактор, эксплуатируемый при температуре по меньшей мере примерно 500°С, с получением потока крекированных углеводородов, содержащего смесь углеводородов, имеющих вторую среднюю молекулярную массу, причем вторая средняя молекулярная масса меньше первой средней молекулярной массы;
(b) выделение одного или более легких углеводородов из потока крекированных углеводородов; и
(c) подачу указанного одного или более легких углеводородов, выделенных на стадии (b), в реактор окислительного сочетания метана (ОСМ), содержащий катализатор ОСМ, в котором осуществляют превращение по меньшей мере части указанного одного или более легких углеводородов в этилен.
21. Способ по п. 20, в котором указанный реактор представляет собой реактор термического крекинга.
22. Способ по п. 20, в котором указанный реактор представляет собой реактор каталитического крекинга в псевдоожиженном слое (FCC).
23. Способ по п. 22, в котором FCC эксплуатируют как установку каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем в жестких условиях (HS-FCC), в котором указанную HS-FCC эксплуатируют при температуре по меньшей мере примерно 500°С, и в котором указанная HS-FCC содержит катализатор, который движется относительно реактора.
24. Способ по п. 23, в котором катализатор вводят в верхней части реактора, откуда он падает в нижнюю часть реактора, и в котором указанный катализатор содержит цеолит.
25. Способ по п. 23, в котором HS-FCC эксплуатируют при времени пребывания в реакторе менее примерно 1 секунды (с), и при этом время пребывания представляет собой период времени, которое проходит с момента введения сырьевого потока в реактор до выхода потока крекированных углеводородов из реактора.
26. Способ по п. 20, в котором один или более легких углеводородов содержат от одного до трех атомов углерода и включают метан, этан, и пропан.
27. Способ по п. 23, в котором метан, этан, и пропан из HS-FCC подают в реактор ОСМ.
28. Способ по п. 20, в котором указанный этилен входит в поток продуктов из указанного реактора ОСМ, и при этом указанный поток продуктов используют для получения потока этилена, который имеет более высокую концентрацию этилена, чем указанный поток продуктов.
2
2
4
4
29. Способ по п. 28, в котором в реакторе ОСМ получают CO, и указанный CO отделяют от этилена и подают в реактор метанирования с получением дополнительного количества CH, и в котором дополнительное количество CH подают в реактор ОСМ.
30. Способ по п. 23, в котором для получения потока этилена из реактора ОСМ используют короткоцикловую адсорбцию, и в котором метан, выделенный в результате вакуумной короткоцикловой адсорбции, возвращают в реактор ОСМ.
31. Способ по п. 29, в котором для рециркуляции метана в реактор ОСМ используют деметанизатор.
32. Способ по п. 20, в котором катализатор ОСМ содержит нанопроводники.
33. Способ получения пропилена, включающий:
(a) подачу потока, содержащего метан, водород, и этан, и потока, содержащего кислород, в установку окислительного сочетания метана (ОСМ) с получением исходящего потока ОСМ, содержащего этилен, пропилен и пропан;
(b) фракционирование исходящего потока ОСМ с использованием одной или более разделительных установок с получением (i) первого потока, содержащего этилен, и (ii) второго потока, содержащего пропилен и пропан;
(c) подачу по меньшей мере части второго потока в дополнительную разделительную установку с получением потока пропилена и потока пропана;
(d) подачу по меньшей мере части потока пропана в установку дегидрирования пропана (PDH) с получением исходящего потока PDH, содержащего пропилен и водород, и
1
2
3+
(e) подачу по меньшей мере части исходящего потока PDH в одну или более дополнительных разделительных установок с получением первого исходящего потока, содержащего водород и C-C углеводороды, и второго исходящего потока, содержащего C углеводороды.
2
34. Способ по п. 33, дополнительно включающий подачу по меньшей мере части первого исходящего потока в одну или более дополнительных разделительных установок с получением потока водорода и сырьевого потока ОСМ, в котором указанный сырьевой поток ОСМ содержит водород, метан, и этан, в котором по меньшей мере часть указанного сырьевого потока ОСМ подают в контур рециркуляции ОСМ, и в котором контур рециркуляции ОСМ содержит i) компрессор технологического газа, ii) установку метанирования, iii) установку удаления CO, iv) установку деметанизации и v) установку ОСМ.
35. Способ по п. 33, дополнительно включающий подачу по меньшей мере части этилена, полученного в установке ОСМ, в установку димеризации с получением потока, содержащего бутен.
36. Способ по п. 35, дополнительно включающий подачу по меньшей мере части потока, содержащего бутен, в установку димеризации с получением потока, содержащего пропилен.
2+
37. Способ получения метанола (MeOH) и углеводородных соединений, содержащих по меньшей мере два атома углерода (соединения C), включающий:
4
2+
2
4
(a) подачу метана (CH) и окислительного агента в реактор окислительного сочетания метана (ОСМ) с получением потока продуктов, содержащего соединения C, монооксид углерода (CO) и/или диоксид углерода (CO) и непрореагировавший CH;
2
2
(b) выделение CO и/или CO из потока продуктов с получением потока CO и/или CO;
2
(c) подачу потока CO и/или CO в реактор MeOH с получением MeOH;
4
4
(d) выделение непрореагировавшего CH из потока продуктов с получением потока CH; и
4
2
2
4
(e) подачу по меньшей мере части потока CH в установку парового риформинга метана (SMR), в которой получают водород (H) и CO и/или CO, причем поток CH подают в SMR без пропускания через установку предриформинга.
2+
38. Способ получения метанола (MeOH) и углеводородных соединений, содержащих по меньшей мере два атома углерода (соединения C), включающий:
4
2+
2
4
(a) подачу метана (CH) и окислительного агента в реактор окислительного сочетания метана (ОСМ) с получением потока продуктов, содержащего соединения C, монооксид углерода (CO) и/или диоксид углерода (CO) и непрореагировавший CH;
2
2
(b) выделение CO и/или CO из потока продуктов с получением потока CO и/или CO; и
2
2
(d) подачу потока CO и/или CO в реактор MeOH с получением MeOH, причем указанный поток CO и/или CO подают в реактор MeOH без пропускания через установку автотермического риформинга (ATR).
2+
39. Способ получения метанола (MeOH) и углеводородных соединений, содержащих по меньшей мере два атома углерода (соединения C), включающий:
4
2+
4
(a) подачу метана (CH) и окислительного агента в реактор окислительного сочетания метана (ОСМ) с получением потока продуктов, содержащего соединения C и непрореагировавший CH;
4
4
(b) выделение непрореагировавшего CH из потока продуктов с получением потока CH;
4
2
2
4
(c) подачу по меньшей мере части потока CH в установку парового риформинга метана (SMR), в которой получают водород (H) и CO и/или CO, причем поток CH подают в SMR без пропускания через установку предриформинга; и
2
(d) подачу потока CO и/или CO, полученного на стадии (c), в реактор MeOH с получением MeOH.
40. Способ получения этилена и метанола, включающий:
2
(a) подачу сырьевого потока метана и сырьевого потока, содержащего окислительный агент, в подсистему окислительного сочетания метана (ОСМ) с получением исходящего потока ОСМ, содержащего этилен, CO и/или CO и непревращенный метан;
2
2
(b) подачу исходящего потока ОСМ в подсистему выделения CO с получением потока, содержащего CO, и потока, содержащего метан и этилен;
2
(c) подачу по меньшей мере части потока, содержащего CO, в подсистему синтеза метанола;
(d) подачу по меньшей мере части потока, содержащего метан и этилен, в подсистему очистки с получением потока, содержащего метан, и потока, содержащего этилен; и
(e) подачу по меньшей мере части потока, содержащего метан, в подсистему установки парового риформинга метана (SMR), причем по меньшей мере часть потока, содержащего метан, подают в подсистему SMR без пропускания через установку предриформинга.
41. Способ получения олефинов, включающий:
4
2+
2
4
(a) подачу метана (CH) и окислительного агента в реактор окислительного сочетания метана (ОСМ) с получением потока продуктов, содержащего соединения C, включая олефины, монооксид углерода (CO) и/или диоксид углерода (CO) и непрореагировавший CH;
2
2
(b) обогащение CO и/или CO из потока продуктов с получением потока с повышенным содержанием CO и/или CO;
2
(c) подачу потока с повышенным содержанием CO и/или CO в реактор MeOH с получением MeOH;
(d) подачу по меньшей мере части указанного MeOH в реактор превращения метанола в олефины (MTO) с получением второго потока олефинов;
4
4
(e) обогащение непрореагировавшего CH из потока продуктов с получением потока с повышенным содержанием CH; и
4
2
2
(f) подачу по меньшей мере части потока с повышенным содержанием CH в установку парового риформинга метана (SMR) с получением водорода (H) и CO и/или CO.
42. Способ получения пропилена, включающий:
3+
1
2
2
(a) подачу пропана в процесс дегидрирования пропана (PDH), обеспечивающий возможность превращения указанного пропана в углеводородные соединения, содержащие три или более атомов углерода (соединения C), включая пропилен и отходящий газ PDH, причем указанный отходящий газ PDH содержит углеводородные соединения, содержащие один атом углерода (соединения C), углеводородные соединения, содержащие два атома углерода (соединения C), и водород (H);
1
(b) подачу указанного отходящего газа PDH в процесс окислительного сочетания метана (ОСМ), причем в указанном процессе ОСМ указанные соединения C превращаются в этилен, и в указанном процессе ОСМ выделяется тепло; и
(c)подачу указанного тепла в указанный процесс PDH.
43. Способ, включающий:
(a) подачу углеводородного сырьевого потока, содержащего сырьевые углеводороды, в реактор крекинга, содержащий катализатор крекинга, который способствует крекингу указанных сырьевых углеводородов, с получением крекированного потока, содержащего крекированные углеводороды, причем указанные крекированные углеводороды имеют более низкую молекулярную массу, чем указанные сырьевые углеводороды;
(b) подачу указанного крекированного потока в разделительную установку, в которой разделяют указанные крекированные углеводороды из указанного крекированного потока на множество потоков, включая метансодержащий поток, который содержит метан; и
(c) подачу указанного метансодержащего потока в реактор окислительного сочетания метана (ОСМ), содержащий катализатор ОСМ, который способствует превращению указанного метана из указанного метансодержащего потока в более высокомолекулярные углеводородные продукты, с получением потока продуктов ОСМ, содержащего указанные более высокомолекулярные углеводородные продукты.