[发明专利]页岩气和冷凝物转化为化学品

说明书

提供了用于从例如页岩气和页岩气冷凝物原料获得乙烯和丙烯产物的系统和方法。这些系统和方法通过下列操作：利用氢化裂解器系列将C4和C5烃裂解为丙烷和乙烷的产物流，或使用氢解系列来将C4和C5烃处理为丙烷和乙烷的产物流，将丙烷和乙烷的产物流提供给裂解器，用于将其有效转化为乙烯和丙烯。与现有方法相比，所公开的系统配置为减少所需的装置外氢气的量，并且还提供了包括明确的产物组的产物流。

技术领域

本申请涉及将页岩气和其他原料转化为包括乙烯和丙烯的其他烃产品的领域。

背景技术

在典型的裂解综合装置(cracking complex)中，历来需要使用氢化裂解器作为从综合装置外部引入的输入氢气。由于氢气可能相对昂贵，因此这造成了经济挑战。因此，本领域需要对装置外氢气具有减小的需求的氢化裂解器系统。

另外，传统的裂解器综合装置还通过将原料送到单个裂解器(例如，液体、石脑油裂解器)来处理原料。然而，该方法产生了包括许多副产物的产物流，并且找到通过这种方法生成的许多不同副产物中的每一种的最终目的可能是具有挑战性的。

因此，在本领域中长期需要裂解系统，该裂解系统需要减少量的装置外氢气和/或产生包括明确的且相对较小的产物组的产物流。如果该系统可以对包括页岩气和页岩气冷凝物的原料操作，则该系统的价值将进一步提高。

发明内容

为了满足上述长期需要，在一个方面中，本公开内容提供了由原料(例如，其包括一定量的页岩气、页岩气冷凝物或二者的原料)生产烯烃产物的方法，该方法包括：用第一分离系列(separation train)将原料分离成包括C1-C5烷烃的轻质原料馏分和包括C6+烷烃的重质原料馏分；用环化系列(cyclization train)对重质原料馏分进行环化过程，以便产生苯、甲苯、二甲苯、一种或多种汽油范围产物和环化系列氢气中的一种或多种；用脱甲烷系列(demethanizing train)从轻质原料馏分除去甲烷以便产生包括C2-C5烷烃的脱甲烷的轻质原料馏分；用第二分离系列分离脱甲烷的轻质原料馏分以便将C2和C3烷烃与C4和C5烷烃分离；(i)用氢化裂解器系列(hydrocracker train)裂解在第二分离系列中形成的C5烷烃和任选地在第二分离系列中形成的C4烷烃，以便产生包括C1-C3烷烃的氢化裂解器产物流；将包括C1-C3烷烃的氢化裂解器产物流中的至少一些连通到脱甲烷系列，或(ii)用氢解系列(hydrogenolysis train)处理在第二分离系列中形成的C5烷烃和任选地在第二分离系列中形成的C4烷烃，以便产生包括C1-C3烷烃的氢解产物流；将包括C1-C3烷烃的氢解产物流中的至少一些连通到脱甲烷系列；和用烷烃裂解器系列(alkane cracker train)裂解在第二分离系列中分离的C2和C3烷烃以便产生包括C2和C3烯烃的烯烃产物流；和用烷烃裂解器系列裂解在第二分离系列中分离的C2和C3烷烃以便产生包括C2和C3烯烃的烯烃产物流。

还提供了系统，该系统包括：第一分离系列，其配置为将原料(例如，其包括一定量的页岩气、页岩气冷凝物或二者的原料)分离成包括C1-C5烷烃的轻质原料馏分和包括C6+烷烃的重质原料馏分；环化系列，其配置为处理重质原料馏分以便产生至少苯、甲苯、一种或多种汽油范围产物和环化系列氢气；脱甲烷系列，其配置为从轻质原料馏分分离甲烷以便产生包括C2-C5烷烃的脱甲烷的轻质原料馏分；第二分离系列，其配置为将脱甲烷的轻质原料馏分中的C2和C3烷烃与C4和C5烷烃分离；(i)氢化裂解器系列，其配置为裂解在第二分离系列中形成的C5烷烃和任选地在第二分离系列中形成的C4烷烃，以便产生包括C1-C3烷烃的氢化裂解器产物流，或(ii)氢解系列，其配置为裂解在第二分离系列中形成的C5烷烃和任选地在第二分离系列中形成的C4烷烃，以便产生包括C1-C3烷烃的氢解产物流；和烷烃裂解器系列，其配置为裂解在第二分离系列中分离的C2和C3烷烃，以便产生包括C2和C3烯烃的烯烃产物流。