[发明专利]具有在线混合器单元和进料管线清洗的ODH联合装置

说明书

氧化脱氢是目前用于由链烷烃生产烯烃的消耗大量能量的蒸汽裂化方法的替代方法。本文公开了设计成允许去除在气体混合器单元中和在通向ODH反应器的进料管线中收集的含硫污染物的氧化脱氢化学联合装置的各种实施方案。

技术领域

本公开一般涉及低级烷烃氧化脱氢(ODH)成相应的烯烃。更具体地说，本公开涉及一种用于ODH的化学联合装置，其包括两个上游气体混合器单元，以及一种用于从气体混合器和进料管线到ODH反应器的清洗含硫沉积物的方法。

背景技术

本文公开了一种用于低级烷烃氧化脱氢(ODH)成相应的烯烃的联合装置。各种实施方案涉及用于ODH的化学联合装置，其包括与ODH反应器和清洗部件和方法相关联的两个气体混合器单元。还公开了操作ODH反应器的方法，其允许从气体混合单元和/或从来自混合器单元的进料管线到反应器清洗含硫沉积物。

烷烃催化氧化脱氢为相应的烯烃是蒸汽裂化的替代方法，蒸汽裂化是目前大多数工业规模生产者所选的方法。尽管其广泛使用，但是蒸汽裂化具有其缺点。首先，蒸汽裂化是能量密集型的，需要700℃至1000℃范围内的温度以满足裂化反应的高吸热性。第二，由于高燃料需求、对可以承受高温的反应器材料的要求、以及使用下游分离单元分离不需要的副产物的必要性，该方法是昂贵的。第三，焦炭副产物的产生需要定期停机以进行清洗和维护。最后，对于乙烯生产者，对于一般不超过60%的转化率，乙烯的选择性为约80-85%。相反，ODH在较低温度下操作，不产生焦炭，并且使用较新开发的催化剂在接近60%转化下提供约98%的乙烯选择性。然而，ODH的优点被氧气与烃的潜在灾难性混合的要求所掩盖。

至少从二十世纪六十年代后期就已知ODH的概念。本文公开了用于ODH联合装置的改进操作的装置、工具和方法。

发明内容

本文提供了一种用于低级烷烃的氧化脱氢的化学联合装置，所述化学联合装置以协同布置的方式包含：i)至少两个混合器，用于预混合含氧气体和含低级烷烃的气体，以产生混合的原料流，并且另外包含清洗回路；ii)至少一个氧化脱氢反应器；其中所述至少两个混合器与所述至少一个氧化脱氢反应器并联连接，使得在正常操作期间，第一气体混合单元或第二气体混合单元与所述至少一个氧化脱氢反应器连接；以及其中所述至少一个氧化脱氢反应器内所含的氧化脱氢催化剂与所述混合的原料流反应，以产生包含相应的烯烃的产物流。

本文还提供了一种用于在氧化脱氢反应器联合装置的操作期间去除含硫沉积物的方法，所述方法包括：

i)操作化学联合装置，所述化学联合装置以协同布置的方式包含：

a. 至少两个混合器，用于预混合含氧气体和含低级烷烃的气体，以产生混合的原料流；

b. 至少一个氧化脱氢反应器，

其中所述至少两个混合器与所述至少一个氧化脱氢反应器并联连接，使得在正常操作期间，第一气体混合单元或第二气体混合单元与所述至少一个氧化脱氢反应器连接；以及

其中所述至少一个氧化脱氢反应器内所含的氧化脱氢催化剂与所述混合的原料流反应，以产生包含相应的烯烃的产物流；

ii)监测在正常操作期间所述化学联合装置内的压力；

iii)当观察到压降时，从用于预混合所述含氧气体和所述含低级烷烃的气体的第一混合器切换到第二混合器；

iv)通过气体或液体吹扫来吹扫所述易燃烃和氧气的所述第一混合器；

v)将清洗溶剂引入到所述第一混合器中，并使所述清洗溶剂循环通过清洗回路，直到去除所述含硫沉积物；

vi)继续监测在正常操作期间所述联合装置内的压力；

vii)当观察到压降时，切换回所述第一混合器；