一种二氧化碳干重整串费托合成零排放乙烯生产方法与流程

    技术2026-01-22  9


    本发明属于石油化工乙烯生产的,涉及一种二氧化碳干重整串费托合成零排放乙烯生产方法,特别是涉及一种二氧化碳干重整串费托合成零排放乙烯生产方法及其生产系统,能够实现生产乙烯同时生产过程中碳减排零排放。


    背景技术:

    1、乙烯是合成纤维、合成橡胶、合成塑料、合成乙醇等大宗化学品。乙烯是世界上产量最大的化学产品之一,乙烯工业是石油化工产业的核心,在国民经济中占有重要的地位,世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。

    2、以乙烯为原料的新材料应用,推动乙烯下游产业链进一步发展,乙烯下游向高端化和精细化方向发展,产品覆盖电子电器、新能源等行业。

    3、目前我国乙烯主要通过石脑油催化裂解、轻烃和煤制烯烃获得,其中石脑油裂解占比超过70%,我国石油资源对外依存度高,石脑油裂解制乙烯能耗高,不同原料品质将影响后续裂解产品收率和质量;轻烃制乙烯的主要以乙烷、丙烷、丁烷等为原料,其中乙烷脱氢制乙烯占比最高,受制于乙烷原料限制,乙烷脱氢制乙烯规模较小,乙烷制乙烯碳排放大;煤制乙烯主要通过煤制甲醇,甲醇再脱水后制乙烯,工艺流程复杂,煤制乙烯碳排放量较石脑油和乙烷方法更高,装置运行能耗高、环保治理难。

    4、

    5、二氧化碳干重整技术是将温室气体co2和ch4作为原料,在一定条件下反应生成合成气(co和h2的混合气),从而通过化学反应实现温室气体的资源化,是一种从本质上消耗co2,制备资源的工艺方法,是目前被看好可以大规模工业化解决温室气体co2有效手段和方法。

    6、合成气费托合成直接催化转化制乙烯因具有原料来源广泛、流程较短等优点,成为目前合成气催化转化制烯烃的一个重要发展方向。例如,一种以沼气干法重整获得的原料制备低碳烯烃联产汽油的方法(cn117866674a),采用沼气通过重整和高温费托的方法生产低烯烃和汽油,高温费托合成能耗较高,甲烷利用率仅为85%,低烯烃收率为75%,所得低烯烃以丙烯和丁烯为主的混合烯烃。


    技术实现思路

    1、鉴于以上所述现有技术的特点,本发明的目的在于提供一种二氧化碳干重整串费托合成零排放乙烯生产方法,以二氧化碳和富甲烷气(天然气、焦炉煤气等)为原料,在生产乙烯过程中无碳排放且消纳二氧化碳,符合我国节能减排政策,拓宽了工业乙烯生产方法。

    2、为实现上述目的及其他相关目的,本发明第一方面提供一种二氧化碳干重整串费托合成零排放乙烯生产系统,沿乙烯生产方向依次经管路连通设有干重整装置、脱碳装置、脱水装置、乙烯低温分离装置,所述干重整装置与脱碳装置经管路连通形成第一循环回路,所述乙烯低温分离装置与干重整装置经管路连通,还包括有低温费托合成装置,所述低温费托合成装置与乙烯低温分离装置经管路连通,所述低温费托合成装置与脱碳装置经管路连通形成第二循环回路。

    3、本发明第二方面提供一种乙烯生产系统在二氧化碳干重整串费托合成零排放乙烯生产中的用途。

    4、本发明第三方面提供一种二氧化碳干重整串费托合成零排放乙烯生产方法,采用上述二氧化碳干重整串费托合成零排放乙烯生产系统进行生产,包括如下步骤:

    5、1)以二氧化碳和富甲烷气为原料进行干重整反应,获得粗合成气;

    6、2)将粗合成气经脱碳处理后,获得的合成气进行低温费托合成粗乙烯;

    7、3)再将粗乙烯进行脱碳、脱水、低温分离,以提供所需的乙烯。

    8、如上所述,本发明提供的一种二氧化碳干重整串费托合成零排放乙烯生产方法,具有如下有益效果:

    9、(1)本发明提供的一种二氧化碳干重整串费托合成零排放乙烯生产方法,以二氧化碳和富甲烷气(天然气、焦炉煤气等)为原料,在生产乙烯过程中无碳排放且消纳二氧化碳,拓宽了工业乙烯生产方法,符合我国节能减排政策,具有很高的环境效益和社会效益。。

    10、(2)本发明提供的一种二氧化碳干重整串费托合成零排放乙烯生产方法,其通过二氧化碳干重整制合成气,合成气经低温费托合成转化生产乙烯;生产过程中所需的二氧化碳来自:脱碳装置(循环二氧化碳)和补充二氧化碳,此乙烯生产方法无二氧化碳排放,属于零排放和碳减排化工。

    11、(3)本发明提供的一种二氧化碳干重整串费托合成零排放乙烯生产方法,二氧化碳干重整串合成气低温费托合成制乙烯打通了以富甲烷气为原料无碳排放直接乙烯生产方法,甲烷利用率≥98%,乙烯收率≥80%,此方法无碳排放且消纳二氧化碳,具有很高的经济效益。



    技术特征:

    1.一种乙烯生产系统,其特征在于,沿乙烯生产方向依次经管路连通设有干重整装置(1)、脱碳装置(2)、脱水装置(3)、乙烯低温分离装置(4),所述干重整装置(1)与脱碳装置(2)经管路连通形成第一循环回路,所述乙烯低温分离装置(4)与干重整装置(1)经管路连通,还包括有低温费托合成装置(5),所述低温费托合成装置(5)与乙烯低温分离装置(4)经管路连通,所述低温费托合成装置(5)与脱碳装置(2)经管路连通形成第二循环回路。

    2.根据权利要求1所述的一种乙烯生产系统,其特征在于,所述脱碳装置(2)与干重整装置(1)分别经粗合成气输入管道(6)、循环二氧化碳输出管道(7)连通以形成第一循环回路,所述脱碳装置(2)与低温费托合成装置(5)分别经合成气输出管道(8)、第一粗乙烯输入管道(9)连通以形成第二循环回路。

    3.根据权利要求1所述的一种乙烯生产系统,其特征在于,包括以下条件中任一项或多项:a1)所述脱碳装置(2)包括有第一吸收单元(21)、第二吸收单元(22)、再生单元(23);所述第一吸收单元(21)经粗合成气输入管道(6)与干重整装置(1)连通,所述第一吸收单元(21)经合成气输出管道(8)与低温费托合成装置(5)连通;所述第二吸收单元(22)经第一粗乙烯输入管道(9)与低温费托合成装置(5)连通,所述第二吸收单元(22)经第二粗乙烯输入管道(10)与脱水装置(3)连通;所述再生单元(23)经循环二氧化碳输出管道(7)与干重整装置(1)连通且分别与第一吸收单元(21)、第二吸收单元(22)连通;

    4.根据权利要求3所述的一种乙烯生产系统,其特征在于,a1)中,所述再生单元(23)经第一输入管道(11)分别与第一吸收单元(21)、第二吸收单元(22)连通,所述再生单元(23)经第一输出管道(12)分别与第一吸收单元(21)、第二吸收单元(22)连通。

    5.根据权利要求4所述的一种乙烯生产系统,其特征在于,包括以下条件中任一项或多项:a111)所述第一输入管道(11)包括第一输入主管(111)、第一输入支管(112)、第二输入支管(113),所述第一输入主管(111)一端与再生单元(23)连通,所述第一输入主管(111)另一端分别与第一输入支管(112)、第二输入支管(113)的一端连通,所述第一输入支管(112)另一端与第一吸收单元(21)连通,所述第二输入支管(113)另一端与第二吸收单元(22)连通;

    6.根据权利要求1-5任一所述的一种乙烯生产系统在二氧化碳干重整串费托合成零排放乙烯生产中的用途。

    7.一种乙烯生产方法,采用根据权利要求1-5任一所述的一种乙烯生产系统进行生产,包括如下步骤:

    8.根据权利要求7所述的一种乙烯生产方法,其特征在于,步骤1)中包括以下条件中任一项或多项:

    9.根据权利要求7所述的一种乙烯生产方法,其特征在于,步骤2)中包括以下条件中任一项或多项:

    10.根据权利要求7所述的一种乙烯生产方法,其特征在于,步骤3)中包括以下条件中任一项或多项:


    技术总结
    本发明提供一种二氧化碳干重整串费托合成零排放乙烯生产系统。本发明还提供一种乙烯生产系统在二氧化碳干重整串费托合成零排放乙烯生产中的用途。本发明进一步提供一种二氧化碳干重整串费托合成零排放乙烯生产方法。本发明提供的一种二氧化碳干重整串费托合成零排放乙烯生产方法,在生产乙烯过程中无碳排放且消纳二氧化碳,拓宽了工业乙烯生产方法,符合我国节能减排政策,具有很高的经济效益。

    技术研发人员:孟庆军,祝贺,黄斌,赵伟,张剑,张臻,吴伟,潘秉荣,袁昌坤,李树青,张军
    受保护的技术使用者:上海华谊能源化工有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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