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TWI888612B - 整合乙烯生產方法 - Google Patents

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TWI888612B
TWI888612B TW110128121A TW110128121A TWI888612B TW I888612 B TWI888612 B TW I888612B TW 110128121 A TW110128121 A TW 110128121A TW 110128121 A TW110128121 A TW 110128121A TW I888612 B TWI888612 B TW I888612B
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羅納德 炎 舒那比克
卡西巴 伊凡娜 丹尼爾那 艾斯波席多
阿洛席爾斯 尼可拉斯 芮妮 伯斯
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荷蘭商蜆殼國際研究公司
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Abstract

本發明係關於一種用於以整合組態生產乙烯之方法，該整合組態包含：（i）蒸汽裂解器組態，其包含蒸汽裂解器裝置、水冷凝裝置及二氧化碳去除裝置及（ii）氧化脫氫（ODH）組態，其包含ODH裝置和水冷凝裝置，其中來自ODH組態之流出物在該蒸汽裂解器裝置下游的位置處饋入至該蒸汽裂解器組態，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯，且其中藉由在位於該ODH裝置之下游之位置（a），以及在該蒸汽裂解器組態之該蒸汽裂解器裝置下游及該二氧化碳去除裝置上游之位置（b）處的氧化裝置中將一氧化碳及乙炔氧化成二氧化碳，自來自該ODH裝置之物料流的至少一部分中除去未經轉化之氧氣、一氧化碳及乙炔。

Description

整合乙烯生產方法
本發明係關於一種用於生產乙烯之整合方法。
已知藉由在熱進入包含乙烯及氫氣之產物流中之影響下蒸汽裂化包含飽和烴之進料流來產生乙烯，該等飽和烴可包括乙烷、丙烷、丁烷、液化石油氣（LPG）、石腦油、氫蠟及再循環廢棄塑膠油中之一或多者。在將乙烯進一步轉化為適用化學中間物之任何後續步驟之前，必須純化含有乙烯之產物流。除乙烯及氫氣之外，蒸汽裂解器產物流亦可含有乙炔及未經轉化之乙烷。此外，該產物流可含有一些一氧化碳及二氧化碳作為雜質。二氧化碳可在氧氣存在下產生（由進入至蒸汽裂解器裝置中之一些較小空氣產生）及/或在烴之水移反應中產生。此外，一氧化碳及二氧化碳可能以污染物形式存在於進料中。再者，該產物流可含有甲烷及C3+烴，該等雜質可在乙烷之蒸汽裂解期間形成，該蒸汽裂解通常為非催化非選擇性轉化過程。後一種雜質亦可源自乙烷進料流。除乙烯以外之組分需要自產物流中除去，因為其可能干擾乙烯進一步轉化之任何後續步驟。該等C3+烴之實例包括丙烯及丁烯。
大體而言，藉由使物料流穿過二氧化碳去除裝置而自蒸汽裂解器產物流中除去二氧化碳，其中二氧化碳可與例如氫氧化鈉之鹼水溶液接觸（苛性鹼溶液洗滌液）。氫氣及甲烷可藉由低溫蒸餾自其他組分分離。或者，氫氣及甲烷可與包含乙烯、任何未經轉化之乙烷及任何乙炔之C2烴一起自產物流中之任何C3+烴分離。隨後需要使C2烴與所得包含氫氣、甲烷及C2烴之物料流分離。乙炔可藉由將其氫化成乙烯來除去。最後，乙烷必須與乙烯分離，其亦可藉由蒸餾進行。已知藉助於在所謂的「C2分離器」塔中進行低溫蒸餾而使乙烷與乙烯分離。在此類低溫蒸餾中，施加相對較高壓力及相對較低（低溫）溫度以實現乙烷與乙烯之分離。
此外，已知在氧化脫氫（去氫化；ODH）過程中對乙烷進行氧化脫氫，產生乙烯。包括催化劑及其他處理條件之乙烷ODH方法之實例例如揭示於US7091377、WO2003064035、US20040147393、WO2010096909及US20100256432中。含有鉬（Mo）、釩（V）、鈮（Nb）及視情況選用之碲（Te）作為金屬之混合金屬氧化物催化劑可以用作此類氧化去氫催化劑。在該乙烷ODH過程中，可使用氧氣（O 2）作為氧化劑。
再此外，WO2018024650揭示兩種上述方法之整合，亦即蒸汽裂解及乙烷ODH。根據該WO2018024650，此類整合之目的在於在（i）蒸汽裂解器組態中之下游區上游的蒸汽裂解器裝置之容量與（ii）下游區之較高容量之間建立匹配。在該WO2018024650之本發明中，此類匹配藉由將來自氧化脫氫（ODH）組態之流出物饋入至蒸汽裂解器組態來建立，其中將ODH組態將乙烷氧化脫氫化成乙烯及水，且其中來自ODH組態之饋入至蒸汽裂解器組態之流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯。WO2018024650揭示在蒸汽裂解器裝置下游之位置處將後者流出物饋入至蒸汽裂解器組態。此外，WO2018024650揭示將來自ODH組態之水冷凝裝置的包含未經轉化之乙烷及乙烯的物料流之未經轉化之乙烷及乙烯饋入至蒸汽裂解器組態之C2分離裝置。
然而，如上文所提及，在乙烷ODH方法中，氧氣（O 2）可用作氧化劑。因此，除乙烯及未經轉化之乙烷之外，乙烷ODH流出物可包含未經轉化之氧氣。一般而言，為避免在氧氣耗盡條件下操作乙烷ODH方法之風險，尤其在ODH反應器之出口附近，需進料更多的氧氣，在此情況下乙烷ODH流出物包含未經轉化之氧氣。然而，另一方面，在ODH流出物中具有未經轉化之氧氣，將該未經轉化之氧氣的至少一部分饋入至WO2018024650之乙烷ODH/蒸汽裂解器整合方法中之蒸汽裂解器組態，由於存在烴（包括乙烷及乙烯）以及（蒸汽裂解器組態之）後端分離區中之相對較高氧濃度而提高爆炸危險之風險，其中可應用區蒸餾以達成所需分離。此外，此類未經轉化之氧氣可能涉及一些不合需要之微量化學物質，例如產生過氧化物，其同樣亦可導致爆炸危險之非吾人所樂見之風險。
因此，由蒸汽裂解與乙烷ODH之整合引起之新安全性及完整性風險為向基本上無氧之蒸汽裂解器過程中引入少量氧氣。少量氧氣可能由於不完全氧氣轉化而離開乙烷ODH反應器，即使在不存在過程干擾之情況下。此外，過程干擾可能導致自乙烷ODH反應器顯著較高之氧氣滑移。源自乙烷ODH方法之此氧氣引起安全性及產品規格風險：i）氧氣與來自蒸汽裂解器之含氫物料流混合，產生可燃性風險；ii）如上所提及之蒸汽裂解器組態之後端分離（蒸餾）區中之較高氧濃度；及iii）非所需含氧物可形成於產物混合物中。
鑒於上文，本發明之目標為在其可以進入乙烷ODH/蒸汽裂解器整合方法中之蒸汽裂解器組態的後端蒸餾區之前除去源自ODH組態之未經轉化之氧氣。因此，本發明之目標為提供一種用於生產乙烯之方法，其包含乙烷ODH/蒸汽裂解器整合方法，該方法可為技術上有利、高效且負擔得起的方法，且其中在蒸汽裂解器組態之後端蒸餾區上游除去過程氧。此類技術上有利之方法將較佳地產生較低能量需求及/或較低資本支出。
令人驚訝地發現，上述目的可以藉由在位於ODH裝置之下游位置（a），及在蒸汽裂解器裝置之下游及蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置上游之位置（b）處的氧化裝置中，將一氧化碳及乙炔氧化成二氧化碳，自來自ODH裝置之物料流的至少一部分中除去未經轉化之氧氣、一氧化碳及乙炔以整合組態生產乙烯來達成，該整合組態包含：（i）蒸汽裂解器組態，其包含蒸汽裂解器裝置、水冷凝裝置及二氧化碳去除裝置及（ii）氧化脫氫（ODH）組態，其包含ODH裝置和水冷凝裝置，其中將來自ODH組態之流出物在蒸汽裂解器裝置之下游的位置處饋入至蒸汽裂解器組態，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯。
因此，本發明係關於一種用於以整合組態生產乙烯之方法，該整合組態包含蒸汽裂解器組態及氧化脫氫（ODH）組態，其中蒸汽裂解器組態包含蒸汽裂解器裝置、水冷凝裝置及二氧化碳去除裝置，且ODH組態包含ODH裝置及水冷凝裝置，該方法包含以下步驟： 使包含飽和烴之物料流經受蒸汽裂解器裝置中之蒸汽裂解條件，產生包含水、未經轉化之乙烷、乙烯、乙炔、氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳及C3+烴之物料流； 將來自蒸汽裂解器裝置之物料流之至少一部分饋入至蒸汽裂解器組態之水冷凝裝置，且藉由在水冷凝裝置中冷凝而自該物料流除去水及C3+烴之一部分，產生包含未經轉化之乙烷、乙烯、乙炔、氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳及C3+烴之物料流； 使包含乙烷及氧氣之物料流經受ODH裝置中之氧化脫氫（ODH）條件，產生包含未經轉化之乙烷、乙烯、乙炔、未經轉化之氧氣、水、一氧化碳及二氧化碳之物料流； 將來自ODH裝置之物料流之至少一部分饋入至ODH組態的水冷凝裝置，且藉由在水冷凝裝置中冷凝而自該物料流除去水，產生包含未經轉化之乙烷、乙烯、乙炔、未經轉化之氧氣、一氧化碳及二氧化碳之物料流； 在蒸汽裂解器組態之蒸汽裂解器裝置下游，較佳水冷凝裝置下游的位置將來自ODH組態之流出物饋入至蒸汽裂解器組態，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯； 藉由在位於ODH組態之ODH裝置下游，較佳水冷凝裝置下游之位置（a），及在蒸汽裂解器組態之蒸汽裂解器裝置下游，較佳水冷凝裝置下游，及蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置上游之位置（b）處之氧化裝置中，將一氧化碳及乙炔氧化成二氧化碳，自來自ODH裝置之物料流的至少一部分中除去未經轉化之氧氣、一氧化碳及乙炔； 將包含未經轉化之乙烷、乙烯、視情況乙炔、氫氣、甲烷、視情況一氧化碳、二氧化碳及C3+烴之物料流饋入至蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置中，且自蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置中之該物料流除去二氧化碳，產生包含未經轉化之乙烷、乙烯、視情況乙炔、氫氣、甲烷、視情況一氧化碳及C3+烴之物料流；及 自來自蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置之物料流的至少一部分及視情況自來自ODH組態之流出物之至少一部分回收未經轉化之乙烷及乙烯，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯，其在蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置之下游的位置處饋入至蒸汽裂解器組態。
在本發明之整合的方法中，利用蒸汽裂解器組態及氧化脫氫（ODH）組態兩者。
上述蒸汽裂解器組態包含： （a）蒸汽裂解器裝置，其中包含飽和烴之物料流經歷蒸汽裂解條件，產生包含水、未經轉化之乙烷、乙烯、乙炔、氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳及C3+烴之物料流； （b）水冷凝裝置，來自蒸汽裂解器裝置之物料流之至少一部分饋入該水冷凝裝置，且其中藉由冷凝自該物料流中去除水及C3+烴之一部分，產生包含未經轉化之乙烷、乙烯、乙炔、氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳及C3+烴之物料流； （c）二氧化碳去除裝置，包含未經轉化之乙烷、乙烯、視情況乙炔、氫氣、甲烷、視情況一氧化碳、二氧化碳及C3+烴之物料流饋入該二氧化碳去除裝置，且其中自該物料流除去二氧化碳，產生包含未經轉化之乙烷、乙烯、視情況乙炔、氫氣、甲烷、視情況一氧化碳及C3+烴之物料流。
此外，在本發明中，蒸汽裂解器組態可包含乾燥裝置、第1分離裝置、C2分離裝置、第2分離裝置（如下文進一步描述）及視情況除上述分離裝置以外之一或多個分離裝置、乙炔去除裝置及/或一或多個壓縮機（壓縮裝置）。
上述氧化脫氫（ODH）組態包含： （i）ODH裝置，其中使包含乙烷及氧氣之物料流經受氧化脫氫（ODH）條件，產生包含未經轉化之乙烷、乙烯、乙炔、未經轉化之氧氣、水、一氧化碳及二氧化碳之物料流； （ii）饋入來自ODH裝置之物料流之至少一部分的水冷凝裝置，且其中藉由冷凝自該物料流除去水，產生包含未經轉化之乙烷、乙烯、乙炔、未經轉化之氧氣、一氧化碳及二氧化碳的物料流。
此外，在本發明中，ODH組態可包含二氧化碳去除裝置及乾燥裝置。
在本發明中，上述蒸汽裂解器組態與ODH組態之間的整合藉由以下來實現：在蒸汽裂解器組態之蒸汽裂解器裝置下游，較佳水冷凝裝置下游位置將來自ODH組態之流出物饋入至蒸汽裂解器組態，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯。
有利地，在本發明整合方法中，在該下游區上游之蒸汽裂解器裝置之容量不匹配下游區之較高容量的情形下，ODH裝置能夠充分使用蒸汽裂解器組態之下游區之全部容量。因此，在本發明中，相對大量之流出物，亦即兩者源自蒸汽裂解器裝置之流出物及源自ODH裝置之流出物可以有利地饋入至蒸汽裂解器組態之下游區。
因此，本發明提供一種用於自飽和烴生產乙烯之方法，涉及飽和烴蒸汽裂解為乙烯及氫氣，該方法在技術上可更有利、更高效且更負擔得起。此類技術上有利之方法可較佳地產生較低能量需求及/或較低資本支出。
特定言之，藉由經由將來自ODH組態之流出物饋入至蒸汽裂解器組態，尤其至蒸汽裂解器組態之下游區，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯，將ODH組態與蒸汽裂解器組態整合，藉由在蒸汽裂解器組態之蒸汽裂解器裝置下游，較佳水冷凝裝置下游之位置處將該流出物饋入至蒸汽裂解器組態，本發明適用於消除現有蒸汽裂解器組態的瓶頸或擴充蒸汽裂解器組態之總容量。有利地，以此方式，相比於該下游區上游之蒸汽裂解器裝置（包含一或多個鍋爐）之容量，可充分利用蒸汽裂解器組態之下游區的相對較高容量。前述可涉及蒸汽裂解器鍋爐接近或在其壽命結束時之情況。此外，此可涉及這樣一種情況：需要利用現有蒸汽裂解器組態之後端分離區中之潛在的備用容量，因為額外設計裕度（蒸餾塔之過度設計或較高容量內部裝置之安裝）及/或低於所設計之蒸汽裂解鍋爐之效能。後者亦可為將現有液體蒸汽裂解器組態改造為氣體（例如，乙烷）蒸汽裂解器組態之結果。再者，此可應用於多個蒸汽裂解器中之1或多個必須停止使用（例如，出於維護或出於任何其他原因）之情形。前述實例展示，本發明之整合可有利地應用於許多實際情形中，產生技術上有利、高效且負擔得起的用於自飽和烴生產乙烯之整合方法，其涉及飽和烴至乙烯及氫氣中之蒸汽裂解及乙烷至乙烯及水中之氧化脫氫兩者。
除了實現如上文所描述之蒸汽裂解器組態之下游區之相對較高容量之充分利用之外，本發明亦具有以下額外優點。包含ODH裝置（例如1 ODH反應器）及水冷凝裝置之乙烷ODH組態涉及低佔據面積（所需的物理面積較小）、低資本強度、低能量強度及因此低總CO 2排放強度。在乙烷ODH方法中，壓縮機及蒸餾塔需要較少能量，因為ODH廢氣具有較高分子量（ODH流出物與例如飽和烴之蒸汽裂解相比，基本上不具有所產生之諸如氫氣及甲烷的輕組分），ODH方法可在高壓（例如2-10巴）下操作，且最後其為產生淨高壓蒸汽之放熱化學方法，該蒸汽亦可以有利地用於本發明之整合方法中。就後者而言，在ODH方法中產生之蒸汽可有利地用於蒸汽裂解器組態中。且反之亦然：在蒸汽裂解過程中產生之任何蒸汽可有利地用於ODH組態。此外，通常，ODH方法產生更加濃縮之產物排出物分佈（亦即無或較少副產物，如蒸汽裂解中產生之甲烷及C3+烴），但ODH流出物仍與蒸汽裂解器流出物化學相容，使得排列及分離需求更簡單，且資本及能量強度更低。
此外，在本發明之整合方法中，使用氧化裝置，其中藉由將一氧化碳及乙炔氧化成二氧化碳自來自ODH裝置之物料流之至少一部分除去未經轉化之氧氣、一氧化碳及乙炔，該氧化裝置位於ODH裝置下游之位置（a）及位於蒸汽裂解器組態之蒸汽裂解器裝置下游及二氧化碳去除裝置上游之位置（b）處。在此氧化步驟中，源自ODH裝置之未經轉化之氧氣充當氧化劑，將一氧化碳及乙炔氧化成二氧化碳。與本發明中具有此類氧化裝置相關之優點中之一者為ODH裝置中之乙烷ODH方法可以更穩固，意味著（i）相比所需，較多氧氣可饋入至ODH裝置，及（ii）ODH裝置中不需要深度氧氣轉化，籍此實現彼裝置中之較高乙烷轉化率。
此外，本發明整合方法中氧化裝置之上述位置有利地導致源自ODH組態之未經轉化之氧氣在其可以進入蒸汽裂解器組態之後端蒸餾區之前去除，籍此避免與此類後端區中之氧之存在相關的安全性及完整性風險，如在本說明書之介紹中所論述。此外，藉由將氧化裝置定位於蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置上游，藉由使用未經轉化之氧氣氧化一氧化碳及乙炔在氧化裝置中產生額外二氧化碳，可以在該二氧化碳去除裝置中連同蒸汽裂解器裝置中所產生之二氧化碳一起去除。再此外，藉由將氧化裝置定位於蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置上游，二氧化碳可有利地在其去除之前仍充當稀釋劑，尤其充當其中由於一氧化碳及乙炔之氧化而釋放熱量之氧化裝置中的散熱片。
本發明之此等及更多優點自以下具體實施方式亦將為顯而易見的。
在本說明書內，以下術語具有以下含義。
「C3+烴」包含具有3個或更多個碳數的烴。C3+烴可包含丙烷及/或丙烯。
「C2+烴」包含具有2個或更多個碳數的烴。C2+烴可包含乙烷、乙烯、乙炔、丙烷及/或丙烯。
「C2烴」包含具有2個碳數之烴。C2烴可包含乙烷、乙烯及/或乙炔。
就本發明之方法而言，「蒸汽裂解器裝置」意謂其中飽和烴藉由使其經受蒸汽裂解條件而轉化為乙烯及氫氣之裝置。蒸汽裂解器裝置可包含鍋爐。
就本發明之方法而言，「氧化脫氫裝置」意謂其中乙烷藉由使其經歷氧化脫氫（ODH）條件而轉化為乙烯及水之裝置。ODH裝置可包含反應器，該反應器可為催化反應器，該催化反應器為含有催化劑之反應器。
就本發明之方法而言，「二氧化碳去除裝置」意謂其中自包含乙烯及二氧化碳之物料流除去二氧化碳之裝置。如供應至二氧化碳去除裝置之二氧化碳去除劑可為鹼（例如氫氧化鈉或胺）之水溶液。
就本發明之方法而言，「乾燥裝置」意謂其中自包含乙烯及水之物料流除去水之裝置。
就本發明之方法而言，「乙炔去除裝置」意謂其中自包含乙炔、乙烯及視情況未經轉化之乙烷的物料流除去乙炔之裝置，該去除可藉由將乙炔經歷氫化條件而轉化為乙烯來進行。倘若乙炔去除裝置為乙炔氫化裝置，則其可包含反應器，該反應器可為催化反應器，該催化反應器為含有催化劑之反應器。
就本發明之方法而言，「C2分離裝置」意謂其中乙烯與乙烷分離之裝置。乙烯可以任何方式自乙烷分離，例如藉助於蒸餾、吸收、吸附或膜。
此外，雖然本發明之方法及組態及用於該方法中之一或多種物料流係依據「包含」、「含有」或「包括」一或多個各種所描述的步驟或裝置或組分來描述，但其亦可以「基本上由該一或多個各種所描述的步驟或裝置或組分組成」或「由該一或多個各種所描述的步驟或裝置或組分組成」。
在本發明之情形下，在其中物料流包含兩種或超過兩種組分之情況下，此等組分之選擇總量不超過100 vol%或100 wt%。
如上文所描述，在本發明中，上述蒸汽裂解器組態與ODH組態之間的整合藉由以下來實現：在蒸汽裂解器組態之蒸汽裂解器裝置下游，較佳水冷凝裝置下游位置將來自ODH組態之流出物饋入至蒸汽裂解器組態，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯。另外，適當地，除將來自蒸汽裂解器組態之C2分離裝置之流出物的未經轉化之乙烷視情況選用之再循環至ODH組態之ODH裝置之外，無來自蒸汽裂解器組態之流出物的未經轉化之乙烷饋入至ODH組態之ODH裝置。再此外，適當地，將乙烷饋入至ODH裝置，該乙烷源自一或多種選自由以下組成之群的來源：a）新鮮乙烷來源，其用於將乙烷饋入至蒸汽裂解器裝置；b）除a）下所提及之該第一來源以外的新鮮乙烷之另一來源；及c）如本發明方法中所回收之未經轉化之乙烷。
大體而言，在本發明中，饋入至ODH裝置之進料可包含：1）未經轉化之乙烷且無新鮮乙烷；或2）未經轉化之乙烷及新鮮乙烷；或3）新鮮乙烷且無未經轉化之乙烷。同樣，大體而言，在本發明中，饋入至蒸汽裂解器裝置之進料可包含：1）未經轉化之乙烷且無新鮮乙烷；或2）未經轉化之乙烷及新鮮乙烷；或3）新鮮乙烷且無未經轉化之乙烷。特定言之，新鮮乙烷可饋入至ODH裝置。此外，特定言之，新鮮乙烷可饋入至蒸汽裂解器裝置。再此外，特定言之，新鮮乙烷可饋入至ODH裝置及蒸汽裂解器裝置兩者。如上文所描述，饋入新鮮乙烷意味著饋入未經受蒸汽裂解條件且未經受氧化脫氫（ODH）條件之乙烷。如饋入至ODH裝置之新鮮乙烷及如饋入至蒸汽裂解器裝置之新鮮乙烷可源自相同來源或不同來源。
此外，在本發明中，將飽和烴饋入至蒸汽裂解器裝置，該蒸汽裂解器裝置包含乙烷、丙烷、丁烷、液化石油氣（LPG）、石腦油、氫蠟及再循環廢棄塑膠油，較佳乙烷及/或石腦油，更佳乙烷中之一或多者。
在本發明方法中，來自ODH組態之流出物（該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯且該流出物饋入至蒸汽裂解器組態）可為來自ODH組態之水冷凝裝置的包含未經轉化之乙烷及乙烯的物料流。較佳地，將來自ODH組態之水冷凝裝置之包含未經轉化之乙烷及乙烯的物料流的未經轉化之乙烷及乙烯饋入至蒸汽裂解器組態之C2分離裝置。
此外，如上文所描述，在本發明中，藉由在位於ODH組態之ODH裝置下游，較佳水冷凝裝置下游之位置（a），及在蒸汽裂解器組態之蒸汽裂解器裝置下游，較佳水冷凝裝置下游，及蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置上游之位置（b）處之氧化裝置中，藉由將一氧化碳及乙炔氧化成二氧化碳，自來自ODH裝置之物料流的至少一部分中除去未經轉化之氧氣、一氧化碳及乙炔； 在本發明之一個實施例中，下文亦稱作「實施例A」，較佳的係，氧化裝置為蒸汽裂解器組態之一部分且位於位置（a）及（b），該位置（a）位於來自ODH組態之流出物饋入至蒸汽裂解器組態處的位置下游，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯，其中該流出物另外包含乙炔、未經轉化之氧氣、一氧化碳及視情況選用之二氧化碳，且該位置（b）在該蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置上游。
本發明方法之實施例A可在如以下進一步描述之圖1及圖2中所描繪之方法中實踐。在實施例A中，（i）來自ODH裝置之物料流之至少一部分的未經轉化之氧氣、一氧化碳及乙炔，及（ii）來自蒸汽裂解器裝置之物料流之至少一部分的一氧化碳及乙炔兩者在氧化裝置中藉由將一氧化碳及乙炔氧化成二氧化碳來除去。在實施例A中，蒸汽裂解器組態可或可不包含處於蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置下游之位置處的乙炔去除裝置。較佳的係，在實施例A中，蒸汽裂解器組態不包含乙炔去除裝置，尤其在其中在氧化裝置中去除源自蒸汽裂解器及ODH裝置之全部或基本上全部乙炔的情況下。不具有乙炔去除裝置之此類蒸汽裂解器組態在所謂的「綠地應用」中可能係較佳的，其中ODH組態應與尚未存在之蒸汽裂解器組態整合，因為不必包括且不必使用此類乙炔去除裝置可導致更低的能量需求及/或更低的資本支出。
在本發明之另一實施例中，下文亦稱作「實施例B」，較佳的係，氧化裝置為ODH組態之一部分且位於位置（a）、（b）及（c）處，該位置（a）在ODH組態之水冷凝裝置上游或下游，較佳下游，該位置（b）在ODH組態之視情況選用之二氧化碳去除裝置上游或下游，較佳上游，該位置（c）在位於來自ODH組態之流出物（該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯，饋入至蒸汽裂解器組態）處的位置上游，其中該流出物另外包含視情況選用之二氧化碳。
本發明方法之實施例B可在如以下進一步描述之圖1、圖2及圖3中所描繪之方法中實踐。在實施例B中，在氧化裝置中，藉由將一氧化碳及乙炔氧化成二氧化碳來除去來自ODH裝置但並非源自蒸汽裂解器裝置之一氧化碳及乙炔之物料流之至少一部分的未經轉化之氧氣、一氧化碳及乙炔。在實施例B中，較佳的係，蒸汽裂解器組態包含處於蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置下游之位置處的乙炔去除裝置，因為未在氧化裝置中去除源自蒸汽裂解器裝置之乙炔。具有乙炔去除裝置之此類蒸汽裂解器組態在所謂的「棕地應用」中可能係較佳的，其中ODH組態與現有的已經包含此類乙炔去除裝置之蒸汽裂解器組態整合。然而，亦對於關於上述實施例A所提及之「綠地應用」，其中ODH組態將與尚不存在之蒸汽裂解器組態整合，在實施例B中仍然較佳的係，蒸汽裂解器裝置包含乙炔去除裝置，例如以便藉由氫化將源自蒸汽裂解器裝置的乙炔轉化為所需乙烯，而不是將其氧化成二氧化碳，該二氧化碳在上述實施例A中會發生。此外，在此類乙炔氫化裝置用作乙炔去除裝置的情況下，乙炔可被選擇性地氫化成乙烯，籍此有利地導致沒有或基本上沒有乙烯經氫化成乙烷。可使用任何已知的乙炔氫化催化劑。
在本發明方法中，蒸汽裂解器組態可另外包含第1分離裝置，且來自ODH組態之流出物可在第1分離裝置上游之位置處饋入至蒸汽裂解器組態，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯，且該方法可另外包含以下步驟： 將來自蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置之物料流的至少一部分及視情況來自ODH組態之流出物的至少一部分饋入至第1分離裝置，該流出物在蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置下游的位置處饋入至蒸汽裂解器組態，該物料流包含未經轉化之乙烷及乙烯；及 將第1分離裝置中之該一或多種物料流分離成包含氫氣、甲烷及視情況一氧化碳之物料流及包含C3+烴之物料流。
在本發明方法中，如果在蒸汽裂解器組態另外包含上述第1分離裝置，且來自ODH組態之流出物在第1分離裝置上游之位置處饋入至蒸汽裂解器組態，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯，且該方法包含上述額外步驟，則蒸汽裂解器組態可另外包含C2分離裝置，且該方法可另外包含以下步驟： 將來自包含未經轉化之乙烷、乙烯、視情況乙炔、氫氣、甲烷、視情況一氧化碳及C3+烴之物料流之未經轉化之乙烷及乙烯饋入至C2分離裝置；及 將C2分離裝置中之該物料流分離成包含乙烯之物料流及包含未經轉化之乙烷之物料流； 其中： 將來自ODH組態之水冷凝裝置之包含未經轉化之乙烷及乙烯的物料流的未經轉化之乙烷及乙烯饋入至C2分離裝置。
視情況，在本發明中，來自C2分離裝置之包含未經轉化之乙烷的物料流的未經轉化之乙烷可再循環至蒸汽裂解器裝置及/或ODH裝置。
在本發明方法中，如果蒸汽裂解器組態另外包含上述第1分離裝置及C2分離裝置，及來自ODH組態之流出物在第1分離裝置上游之位置處饋入至蒸汽裂解器組態，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯，且該方法包含上述額外步驟，則蒸汽裂解器組態可另外包含第2分離裝置，且該方法可另外包含以下步驟： 1）在第一實施例中： 在第1分離裝置中，將包含未經轉化之乙烷、乙烯、視情況乙炔、氫氣、甲烷、視情況一氧化碳及C3+烴的物料流分離成包含氫氣、甲烷及視情況一氧化碳的物料流及包含C2+烴的物料流，該等C2+烴包含未經轉化之乙烷、乙烯、視情況乙炔及C3+烴； 將來自第1分離裝置之包含C2+烴之分離物料流的至少一部分饋入至第2分離裝置，其中將該物料流分離成包含C2烴之物料流，該等C2烴包含未經轉化之乙烷、乙烯及視情況乙炔，及包含C3+烴之物料流；及 將來自第2分離裝置之包含C2烴之分離物料流之未經轉化之乙烷及乙烯饋入至C2分離裝置，其中將其分離成包含乙烯之物料流及包含未經轉化之乙烷之物料流；或 2）在第二實施例中： 在第1分離裝置中，將包含未經轉化之乙烷、乙烯、視情況乙炔、氫氣、甲烷、視情況一氧化碳及C3+烴的物料流分離成包含氫氣、甲烷、視情況一氧化碳及C2烴的物料流，該等C2烴包含未經轉化之乙烷、乙烯及視情況乙炔及包含C3+烴之物料流； 將來自第1分離裝置之包含氫氣、甲烷、視情況一氧化碳及C2烴之分離物料流的至少一部分饋入至第2分離裝置，其中該物料流分離成包含氫氣、甲烷及視情況一氧化碳之物料流及包含C2烴之物料流；及 將來自第2分離裝置之包含C2烴之分離物料流之未經轉化之乙烷及乙烯饋入至C2分離裝置，其中將其分離成包含乙烯之物料流及包含未經轉化之乙烷之物料流。
在除上述第一及第二實施例以外之替代實施例中，蒸汽裂解器組態之後端分離區中的分離可以不同方式進行。在以下兩個替代實施例中，在分離流程之最終步驟中除去甲烷，而在上述第一實施例中，此類甲烷去除發生於第一步驟中（在第1分離裝置中）及上述第二實施例中，此類甲烷去除發生於第二步驟中（在第2分離裝置中）。
在第一替代實施例中，分離流程包含以下分離步驟，其中未提及任何氫氣、乙炔及/或一氧化碳之存在： i）將包含未經轉化之乙烷、乙烯、甲烷及C3+烴之物料流分離成包含甲烷及C2烴（該等C2烴包含未經轉化之乙烷及乙烯）之物料流，及包含C3+烴之物料流，該步驟i）可在上述第1分離裝置中進行； ii）將包含由步驟i）產生之甲烷及C2烴之物料流的至少一部分分離成包含甲烷及乙烯之物料流及包含未經轉化之乙烷之物料流，該步驟ii）可在上述C2分離裝置中進行；及 iii）將包含由步驟ii）產生之甲烷及乙烯之物料流的至少一部分分離成包含甲烷之物料流及包含乙烯之物料流。
在第二替代實施例中，分離流程包含以下分離步驟，其中未提及任何氫氣、乙炔及/或一氧化碳之存在： i）將包含未經轉化之乙烷、乙烯、甲烷及C3+烴之物料流分離成包含甲烷及乙烯之物料流，及包含未經轉化之乙烷及C3+烴之物料流，該步驟i）可在上述第1分離裝置或C2分離裝置中進行； ii）將包含由步驟i）產生之未經轉化之乙烷及C3+烴之物料流的至少一部分分離成包含未經轉化之乙烷之物料流及包含C3+烴之物料流；及 iii）將包含由步驟i）產生之甲烷及乙烯之物料流的至少一部分分離成包含甲烷之物料流及包含乙烯之物料流。
在上述分離及分離裝置中，分離可以任何方式進行，例如藉助於蒸餾、吸收、吸附及/或膜。
此外，在本發明方法中，來自蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置之物料流可包含乙炔，且蒸汽裂解器組態可另外包含乙炔去除裝置，且該方法可另外包含以下步驟： 乙炔去除步驟，其中在乙炔去除裝置中，自包含乙炔、乙烯及視情況未經轉化之乙烷的物料流去除乙炔。
在上述乙炔去除步驟中，可以任何方式除去乙炔，例如藉助於乙炔之吸收或藉助於乙炔轉化為乙烯（即氫化）。選擇性乙炔吸收劑之實例為二甲基甲醯胺（DMF）。較佳地，在上述乙炔去除步驟中，在作為乙炔去除裝置之乙炔氫化裝置中，使包含乙炔、乙烯及視情況未經轉化之乙烷的物料流經受氫化條件以便將乙炔轉化為乙烯。
在本發明方法中之情況下，蒸汽裂解器組態另外包含上述乙炔去除裝置且該方法另外包含上述乙炔去除步驟，該乙炔去除裝置可位於蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置下游的任何位置處，其包括：i）在第1分離裝置上游之位置；ii）在第1分離裝置與第2分離裝置之間的位置；及iii）在第2分離裝置與C2分離裝置之間的位置。該選項iii）繪示於圖1-3中（藉由乙炔氫化裝置22）。此外，該選項ii）在上述第二實施例中可為較佳的，其中由第1分離裝置產生之物料流為包含氫氣、甲烷、視情況一氧化碳及C2烴之物料流，該等C2烴包含未經轉化之乙烷、乙烯及乙炔，該氫氣可有利地用作氫化試劑以氫化該相同物料流中所含有之乙炔，以使得在該步驟為乙炔氫化步驟之情況下，需要較少或不需要將額外氫化劑添加至乙炔去除步驟中。再此外，較佳地，該乙炔去除裝置不位於C2分離裝置下游及未經轉化之乙烷之任何再循環上游的位置處。在本發明方法包含乙炔氫化步驟作為乙炔去除步驟之情況下，可將含有氫氣之物料流饋入至蒸汽裂解器組態之乙炔去除裝置。氫氣為氫化試劑，其可將乙炔氫化成乙烯且可衍生自蒸汽裂解器組態。
在本發明中，在蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置中，自包含未經轉化之乙烷、乙烯、視情況乙炔、氫氣、甲烷、視情況一氧化碳、二氧化碳及C3+烴之物料流去除二氧化碳。在上述實施例B中，其中氧化裝置為ODH組態之一部分，後一種物料流包含乙炔及一氧化碳。在上述實施例A中，其中氧化裝置為蒸汽裂解器組態之一部分，後一種物料流可或可不包含乙炔及一氧化碳。此外，在本發明中，後一種物料流可包含來自蒸汽裂解器組態之水冷凝裝置之物料流的至少一部分（如圖3中的管線3c所示），及任選地來自ODH組態之流出物的至少一部分，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯，其在蒸汽裂解器組態之水冷凝裝置下游的位置處饋入至蒸汽裂解器組態（分別如圖1中的管線3c及管線35所示，且分別如圖2中的管線3c及管線40所示）。視情況，在由二氧化碳去除步驟產生之包含未經轉化之乙烷、乙烯、視情況乙炔、氫氣、甲烷、視情況一氧化碳及C3+烴之物料流包含水之情況下，將物料流饋入至乾燥裝置作為蒸汽裂解器組態之一部分以便去除水。較佳地，在該乾燥裝置中去除位於上述第1分離裝置上游之位置處的該水。
再此外，在上述方法中，可將來自ODH組態之水冷凝裝置的包含未經轉化之乙烷、乙烯、乙炔、未經轉化之氧氣、一氧化碳及二氧化碳的物料流饋入至二氧化碳去除裝置，該二氧化碳去除裝置為ODH組態之一部分，其中二氧化碳自該物料流去除，產生包含未經轉化之乙烷、乙烯、乙炔、未經轉化之氧氣及一氧化碳的物料流。視情況，在由二氧化碳去除步驟產生之包含未經轉化之乙烷、乙烯、乙炔、未經轉化之氧氣及一氧化碳的物料流包含水的情況下，該物料流可作為ODH組態之一部分饋入至乾燥裝置以便去除水。
再此外，在上述方法中，將來自ODH組態之流出物饋入至蒸汽裂解器組態，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯。適合地，來自ODH組態之該流出物為直接或間接源自ODH組態之水冷凝裝置的流出物。因此，有利的係，在本發明中，由於可能存在來自ODH裝置之流出物中之乙酸，ODH及蒸汽裂解器組態之水冷凝裝置並未整合至一個水冷凝裝置中。
在上述方法中，上述來自ODH組態之流出物可為來自ODH組態之水冷凝裝置的物料流，該流出物饋入至蒸汽裂解器組態。較佳地，將來自ODH組態之水冷凝裝置之物料流
在蒸汽裂解器組態之水冷凝裝置下游及蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置上游的位置處饋入至蒸汽裂解器組態。此在圖1中繪示（藉由管線35）。
此外，在上述方法中，上述來自ODH組態之流出物可為來自ODH組態之視情況選用之二氧化碳去除裝置的物料流，該流出物饋入至蒸汽裂解器組態。較佳地，來自ODH組態之視情況選用之二氧化碳去除裝置的物料流在蒸汽裂解器組態之水冷凝裝置下游及蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置上游的位置處饋入至蒸汽裂解器組態。此繪示於圖2中（藉由管線40）。
此外，在其中由二氧化碳去除步驟產生之物料流包含水且ODH組態包含乾燥裝置的情況下，如上文所描述，來自ODH組態之乾燥裝置的物料流可饋入至蒸汽裂解器組態之上述第1分離裝置，其中第1分離裝置將包含未經轉化之乙烷、乙烯、視情況乙炔、氫氣、甲烷、視情況一氧化碳及C3+烴之物料流分離成包含氫氣、甲烷及視情況一氧化碳之物料流及包含C2+烴之物料流（上述「第一實施例」）。此繪示於圖3中（藉由管線45）。此外，在其中由二氧化碳去除步驟產生之物料流包含水且ODH組態包含乾燥裝置的情況下，如上文所描述，來自ODH組態之乾燥裝置的物料流可饋入至蒸汽裂解器組態之第2分離裝置，其中第2分離裝置將來自第1分離裝置之包含氫氣、甲烷、視情況一氧化碳及C2烴之分離物料流的至少一部分分離成包含氫氣、甲烷及視情況一氧化碳之物料流及包含C2烴之物料流（上述「第二實施例」）。此亦繪示於圖3中（藉由管線46）。
在本發明之方法中，包含飽和烴之物料流在蒸汽裂解器裝置中經受蒸汽裂解條件，該蒸汽裂解器裝置為蒸汽裂解器組態之一部分，產生包含水、未經轉化之乙烷、乙烯、乙炔、氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳及C3+烴之物料流。用於此蒸汽裂解步驟之適合的蒸汽裂解條件描述於下文中。
適當地，在上述蒸汽裂解步驟中，不將含氧物料流饋入至蒸汽裂解器裝置中，因為不需要使用氧氣作為氧化劑。然而，二氧化碳仍可在氧氣存在下作為雜質產生（由進入至蒸汽裂解器裝置中之一些較小空氣產生）及/或在烴之水移反應中產生。此外，一氧化碳及二氧化碳可作為進料中之污染物進入蒸汽裂解過程。
此外，適當地，在上述蒸汽裂解步驟中，不使用催化劑。較佳地，該蒸汽裂解步驟在高溫下，更佳在650至1000℃，最佳750至950℃範圍內進行。烴蒸汽裂解方法係熟知的。舉例而言，參考Kniel等人, 《乙烯，石化工業之基石（Ethylene, Keystone to the petrochemical industry）》, 馬塞爾德克公司（Marcel Dekker, Inc）, 紐約, 1980，特定言之第6至7章。上述蒸汽裂解條件涉及向該蒸汽裂解步驟中添加蒸汽（水蒸氣），該蒸汽終止於來自該蒸汽裂解器裝置之物料流中，在蒸汽裂解器組態之水冷凝裝置中去除該水。
在本發明之方法中，使包含乙烷及氧氣之物料流經受作為ODH組態之一部分的ODH裝置中之氧化脫氫（ODH）條件，產生包含未經轉化之乙烷、乙烯、乙炔、未經轉化之氧氣、水、一氧化碳及二氧化碳的物料流。用於此ODH步驟之適合的ODH條件描述於下文中。
在上述ODH步驟中，使乙烷與氧氣（O 2）接觸。該氧氣為ODH反應中之氧化劑。在ODH步驟中，氧氣（O 2）及乙烷饋入至ODH裝置。ODH裝置可包含反應器，該反應器可含有ODH催化劑，特定言之含有鉬、釩、視情況鈮及視情況碲之混合型金屬氧化物催化劑。隨後使氧氣及乙烷與該催化劑在ODH反應器中接觸，導致乙烷之氧化脫氫。
在本發明之方法之ODH步驟中，可將氧氣及乙烷一起或分開饋入至反應器。換言之，可將包含該等2種組分中之一或多者的一或多種進料流（適當地，氣體料流）饋入至反應器。舉例而言，可將包含氧氣及乙烷之一種進料流饋入至反應器。可替代地，可將兩種或更多種進料流（適當地，氣體料流）饋入至反應器，該進料流可在反應器內部形成組合物料流。舉例而言，一個包含氧氣之進料流及另一個包含乙烷之進料流可分開饋入至反應器。
此外，在本發明之方法之ODH步驟中，適當地在使氧氣及乙烷與ODH催化劑接觸期間，溫度為300至500℃。更佳地，該溫度為310至450℃，更佳320至420℃，最佳330至420℃。
再此外，在上述ODH步驟中，適當地在氧氣及乙烷與ODH催化劑接觸期間，典型壓力為0.1-30或0.1-20絕對巴（亦即「巴絕對值」）。此外，較佳地，該壓力為0.1至15絕對巴，更佳1至8絕對巴，最佳3至8絕對巴。
上述ODH步驟之產物包含去氫化之乙烷等效物，換言之，乙烯。首先在該步驟中形成乙烯。然而，在該相同步驟中，乙烯可在相同條件下進一步氧化成相應羧酸，換言之，乙酸。
除了氧氣及乙烷之外，惰性氣體亦可饋入至ODH反應器。該惰性氣體可選自由稀有氣體及氮氣（N 2）組成之群。較佳地，惰性氣體為氮氣或氬氣，更佳氮氣。該氧氣為氧化劑，籍此導致乙烷之氧化脫氫。該氧氣可源自任何來源，諸如例如空氣。適合的氧氣與乙烷之莫耳比的範圍為0.01至1，更適合地0.05至0.5。氧氣與乙烷之該比率為在氧氣及乙烷與催化劑接觸之前的比率。換言之，氧氣與乙烷之該比率為如所饋入之氧氣與如所饋入之乙烷的比率。顯然，在與催化劑接觸之後，消耗氧氣及乙烷之至少部分。
較佳地，在本發明之方法之ODH步驟中，ODH催化劑為異質催化劑。此外，較佳地，ODH催化劑為含有鉬、釩、視情況鈮及視情況碲作為金屬之混合型金屬氧化物催化劑，該催化劑可具有下式： Mo 1V aTe bNb cO n其中： a、b、c及n表示所討論之元素之莫耳量與鉬（Mo）之莫耳量的比率； a（對於V）為0.01至1，較佳0.05至0.60，更佳0.10至0.40，更佳0.20至0.35，最佳0.25至0.30； b（對於Te）為0或＞0至1，較佳0.01至0.40，更佳0.05至0.30，更佳0.05至0.20，最佳0.09至0.15； c（對於Nb）為0或＞0至1，較佳0.01至0.40，更佳0.05至0.30，更佳0.10至0.25，最佳0.14至0.20；且 n（對於O）為藉由除氧以外之元素的價數及出現率確定的數目。
上述ODH步驟中之催化劑之量並非必需的。較佳地，使用催化有效量之催化劑，換言之，足以促成乙烷氧化脫氫反應之量的催化劑。
可用於上述ODH步驟中之ODH反應器可為任何反應器，包括固定床及流化床反應器。適當地，反應器為固定床反應器。
包括催化劑及方法條件的氧化脫氫方法之實例例如在上文所提及之US7091377、WO2003064035、US20040147393、WO2010096909及US20100256432中所揭示，該等申請案之揭示內容以引用之方式併入本文中。
在本發明方法之ODH步驟中發生的乙烷ODH反應期間形成水，且在ODH組態之水冷凝裝置中去除水。
在本發明中，水可藉由熟知方法中之任一者自蒸汽裂解器之水冷凝裝置中含有水之物料流及ODH組態去除。在此等水冷凝步驟中，水可容易地藉由使相關物料流冷卻至較低溫度，例如室溫來冷凝，其後冷凝水與任何乙酸組合（在ODH組態中）或一部分C3+烴（在蒸汽裂解器組態中）可以與其餘（氣態）物料流分離。此外，額外水可饋入至該等水冷凝裝置，例如饋入至ODH組態之水冷凝裝置。有利的係，在本發明中，由於可能存在來自ODH裝置之流出物中之乙酸，ODH及蒸汽裂解器組態之水冷凝裝置並未整合至一個水冷凝裝置中。
在本發明中，可藉由熟知方法中之任一者自蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置及ODH組態之視情況選用之二氧化碳去除裝置中含有二氧化碳的物料流中去除二氧化碳。如上文所提及，可饋入至二氧化碳去除裝置之適合的二氧化碳去除劑可為鹼（例如氫氧化鈉或胺）之水溶液。在此類二氧化碳去除之後，該物料流應在乾燥裝置中乾燥以自物料流去除殘餘水。在二氧化碳量相對較高之情況下，例如在乙烷ODH流出物之情況下，使胺之水溶液與含有二氧化碳之物料流接觸為較佳的。在二氧化碳量相對較低之情況下，例如1）在蒸汽裂解器流出物，尤其乙烷蒸汽裂解器流出物之情況下，或2）在用胺之水溶液處理且仍含有一些殘餘二氧化碳之乙烷ODH流出物之情況下，使氫氧化鈉之水溶液與含有二氧化碳之物料流接觸為較佳的。在本發明中，蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置及/或ODH組態之視情況選用之二氧化碳去除裝置可包含子裝置，其中二氧化碳藉由胺之水溶液及下遊子裝置去除，其中二氧化碳藉由氫氧化鈉之水溶液去除。可能較佳的係，來自ODH組態之水冷凝裝置之含有二氧化碳的流出物首先作為ODH組態之部分饋入至二氧化碳去除裝置，其中二氧化碳藉由胺之水溶液去除，且隨後饋入至蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置，其中二氧化碳藉由氫氧化鈉之水溶液去除。此類設置可以應用於圖2中所描繪之方法中。
本發明整合方法之特徵尤其在於其包含以下步驟（以下亦稱作「氧化步驟」）：藉由在位於ODH組態之ODH裝置下游，較佳水冷凝裝置下游之位置（a），及在蒸汽裂解器組態之蒸汽裂解器裝置下游，較佳水冷凝裝置下游，及蒸汽裂解器組態之二氧化碳去除裝置上游處之位置（b）之氧化裝置中，將一氧化碳及乙炔氧化成二氧化碳，自來自ODH裝置之物料流的至少一部分中除去未經轉化之氧氣、一氧化碳及乙炔。
在上述氧化步驟中，除源自仍存在於饋入至氧化步驟中之ODH裝置之未經轉化之氧氣之外，亦可添加氧氣。
此外，在該氧化步驟中，溫度可在寬範圍內變化且一般而言為50至500℃，例如100至400℃。較佳地，在該氧化步驟中，溫度在100至400℃，更佳150至300℃，最佳200至260℃範圍內。再此外，在該氧化步驟中，典型壓力為0.1-30或0.1-20絕對巴（亦即「巴絕對值」）。此外，較佳地，該壓力為0.1至15絕對巴，更佳1至8絕對巴，最佳2至7絕對巴。
適當地，由該氧化步驟產生之物料流不包含氧氣或殘餘量之氧氣，該殘餘量之氧氣以自該氧化步驟產生之物料流之總體積計至多10,000 ppm體積（ppmv）或至多1,000 ppmv或至多500 ppmv或至多100 ppmv或至多50 ppmv或至多10 ppmv或至多2 ppmv或至多1 ppmv。此外，適當地，在該氧化步驟中，可將一氧化碳及乙炔去除至此等程度，即自該氧化步驟產生之物料流不包含一氧化碳及乙炔或殘餘量之一氧化碳及乙炔，該殘餘量之一氧化碳及乙炔以自該氧化步驟產生之物料流之總體積計至多15 vol.%或至多10 vol.%或至多5 vol.%或至多1 vol.%或至多500 ppm體積（ppmv）或至多100 ppmv或至多50 ppmv或至多10 ppmv或至多2 ppmv或至多1 ppmv。
該氧化步驟可在氧化催化劑存在下進行。適當地，該氧化催化劑藉助於一氧化碳及乙炔氧化成二氧化碳來催化一氧化碳、乙炔及氧氣轉化成二氧化碳。
較佳地，可用於該氧化步驟中之氧化催化劑包含過渡金屬。更佳地，該催化劑包含選自由以下組成之群之一或多種金屬：鎳（Ni）、銅（Cu）、鋅（Zn）、鈀（Pd）、銀（Ag）、鉑（Pt）、金（Au）、鐵（Fe）、錳（Mn）、鈰（Ce）、錫（Sn）、釕（Ru）及鉻（Cr），更佳選自由以下組成之群之一或多種金屬：鎳、銅、鋅、銀、鉑及釕，更佳選自由以下組成之群之一或多種金屬：鎳、銅、鋅、鉑及釕，更佳選自由以下組成之群之一或多種金屬：鎳、銅、鋅及銀，甚至更佳選自由以下組成之群之一或多種金屬：鎳、銅及鋅。最佳地，該催化劑包含銅及/或鉑。適當地，該催化劑包含銅或鉑，更適當地銅。舉例而言，該催化劑可包含銅及鋅。特定而言，該催化劑可為金屬氧化物催化劑，其可為部分還原之金屬氧化物催化劑，其中一或多種金屬為如上文所描述，例如包含氧化銅及視情況氧化鋅之催化劑。催化劑可為負載型催化劑，其中該等金屬中之一或多種藉由載體或未負載型催化劑攜帶。在催化劑為負載型催化劑之情況下，載體可為任何載體，例如氧化鋁、二氧化鈦、二氧化矽、氧化鋯或碳化矽，適合地氧化鋁。此外，負載型催化劑可成形為任何形狀，包括錠劑及擠出物，或塗佈於基材上。
此外，可用於該氧化步驟中之上述氧化催化劑可包含一或多種選自由鈀、銀、鉑、金、銅及釕組成之群之金屬，或一或多種選自由鈀、銀、鉑及金或鉑組成之群之金屬。
在本發明之方法中，各裝置可包含一或多個進料管線及一或多個流出物管線，且ODH組態之裝置的流出物管線可與蒸汽裂解器組態之裝置的進料管線或流出物管線整合。在本說明書內，來自ODH組態之管線與來自蒸汽裂解器組態之管線的「整合」意謂所討論之兩個管線連接。
在本發明之方法中，可與蒸汽裂解器組態之裝置的進料管線或流出物管線整合的ODH組態之裝置的流出物管線可為以下中之一或多者：a）水冷凝裝置之流出物管線；b）視情況選用之二氧化碳去除裝置之流出物管線；c）視情況選用之乾燥裝置之流出物管線；及d）氧化裝置之流出物管線，若氧化裝置為ODH組態之部分。
較佳地，無ODH裝置之進料管線與蒸汽裂解器組態之裝置的進料管線或流出物管線整合，除了可整合蒸汽裂解器裝置之進料管線及ODH裝置之進料管線，及/或可整合C2分離裝置之視情況選用之再循環流出物管線及ODH裝置之進料管線。
本發明之方法藉由圖1-3進一步說明。 在圖1中，展示蒸汽裂解器組態。該蒸汽裂解器組態包含蒸汽裂解器裝置2、水冷凝裝置3b、二氧化碳去除裝置4、乾燥裝置8、分離裝置11、15、19及24及視情況選用之乙炔氫化裝置22。所有該等分離裝置11、15、19及24均為蒸餾塔。此外，在圖1中，亦展示與該蒸汽裂解器組態整合之氧化脫氫（ODH）組態。該ODH組態包含ODH裝置31及水冷凝裝置33。
包含飽和烴（例如乙烷或石腦油）之物料流1饋入至在蒸汽裂解條件下操作之蒸汽裂解器裝置2中。來自蒸汽裂解器裝置2之產物流3a包含水、C3+烴、乙烷、乙烯、乙炔、甲烷、氫氣、一氧化碳及二氧化碳。將該物料流3a饋入至水冷凝裝置3b。在水冷凝裝置3b中，藉由經由物料流3c冷凝來去除水及C3+烴之一部分（特定言之具有相對高分子量之彼等C3+烴）。將包含C3+烴、乙烷、乙烯、乙炔、甲烷、氫氣、一氧化碳及二氧化碳之該物料流3c的至少一部分饋入至二氧化碳去除裝置4。二氧化碳去除劑經由物料流5饋入至二氧化碳去除裝置4。該二氧化碳去除劑可為鹼之水溶液，例如氫氧化鈉或胺。二氧化碳去除裝置4可包含子裝置，其中二氧化碳藉由胺之水溶液及下遊子裝置去除，其中二氧化碳藉由氫氧化鈉之水溶液去除。二氧化碳經由含水物料流6去除。
將包含乙烷之物料流28及包含氧化劑之物料流30饋入至含有ODH催化劑之ODH裝置31且在ODH條件下操作。在乙烷饋入至蒸汽裂解器裝置2之情況下，如饋入至蒸汽裂解器裝置2及ODH裝置31之乙烷來源可相同或不同。在來源相同的情況下，來自物料流1之乙烷可經由物料流29及物料流28饋入至ODH裝置31。來自ODH裝置28之產物流32包含水、乙烷、乙烯、未經轉化之氧氣、乙炔、一氧化碳、二氧化碳及任何乙酸。將該物料流32之至少一部分饋入至水冷凝裝置33中。在水冷凝裝置33中，藉由經由物料流34冷凝來去除水及任何乙酸。將來自水冷凝裝置33之物料流35的至少一部分饋入至二氧化碳去除裝置4，該二氧化碳去除裝置4為蒸汽裂解器組態之一部分。
在本發明之方法中，存在氧化裝置，其中藉由使用該未經轉化之氧氣將一氧化碳及乙炔氧化成二氧化碳來去除源自ODH裝置的未經轉化之氧氣及一氧化碳及乙炔。根據本發明，氧化裝置可位於以下位置中之一者處，如由圖1中的「（X）」指示：a）在管線32中；b）在管線35中；c）在管線3c與管線35整合之點上游的管線3c中。在該等情況a）及b）下，氧化裝置為ODH組態之一部分，而在該情況c）下，其為蒸汽裂解器組態之一部分。來自氧化裝置之物料流不包含未經轉化之氧氣、一氧化碳及/或乙炔，或包含其減少量。在該等情況a）及b）中，來自二氧化碳去除裝置4之物料流7包含源自蒸汽裂解器裝置2之乙炔及一氧化碳，而在該情況c）中，該物料流7不包含一氧化碳及/或乙炔，或包含其減少量。
因此，來自二氧化碳去除裝置4之物料流7包含C3+烴、乙烷、乙烯、視情況乙炔、甲烷、氫氣、視情況一氧化碳及水。該物料流7饋入至乾燥裝置8。在乾燥裝置8中，經由物料流9去除水。將來自乾燥裝置8之包含C3+烴、乙烷、乙烯、視情況乙炔、甲烷、氫氣及視情況一氧化碳的物料流10饋入至分離裝置11。
在第一實施例中，在分離裝置11中，將該物料流10分離成包含甲烷、氫氣及視情況一氧化碳之頂部物料流12及包含C3+烴、乙烷、乙烯及視情況乙炔之底部物料流13。在該第一實施例中，物料流13作為物料流14饋入至分離裝置15。在分離裝置15中，將物料流14分離成包含乙烷、乙烯及視情況乙炔之頂部物料流17及包含C3+烴之底部物料流16。
在第二實施例中，在分離裝置11中，將該物料流10分離成包含乙烷、乙烯、視情況乙炔、甲烷、氫氣及視情況一氧化碳之頂部物料流12及包含C3+烴之底部物料流13。在該第二實施例中，物料流12作為物料流18饋入至分離裝置19。在分離裝置19中，將物料流12分離成包含甲烷、氫氣及視情況一氧化碳之頂部物料流20及包含乙烷、乙烯及視情況乙炔之底部物料流21。
在上文所提及之情況a）及b）中將包含乙烷、乙烯及視情況乙炔（上文所提及之第一實施例）之物料流17或包含乙烷、乙烯及視情況乙炔（上文所提及之第二實施例）之物料流21饋入至（i）乙炔氫化裝置22，其中該物料流17及21包含乙炔（源自蒸汽裂解器裝置2），或（ii）在上文所提及之情況c）中直接饋入至分離裝置24（「C2分離裝置」）。在乙炔氫化裝置22中，使用氫氣流22a將乙炔氫化成乙烯，產生包含乙烷及乙烯之物料流23。將該物料流23饋入至分離裝置24。在分離裝置24中，將包含乙烷及乙烯之物料流分離成包含乙烯之頂部物料流25及包含乙烷之底部物料流26。來自物料流26之乙烷可經由物料流27再循環。來自物料流27且包含乙烷之物料流27a可饋入至蒸汽裂解器裝置2。來自物料流27且包含乙烷之物料流27b可饋入至ODH裝置31。
在圖2中，展示蒸汽裂解器組態及與該蒸汽裂解器組態整合之氧化脫氫（ODH）組態。圖2之蒸汽裂解器組態包含與如上文所描述之圖1的蒸汽裂解器組態相同的裝置。此外，圖2之ODH組態包含與如上文所描述之圖1的ODH組態相同的裝置，且另外包含二氧化碳去除裝置37。
圖2之方法與圖1之方法相同，除了來自為ODH組態之部分的水冷凝裝置33之物料流35的至少一部分經由物料流36饋入至為ODH組態之部分的二氧化碳去除裝置37之外。二氧化碳去除劑經由物料流38饋入至二氧化碳去除裝置37。該二氧化碳去除劑可為鹼之水溶液，例如氫氧化鈉或胺。二氧化碳經由含水物料流39去除。將來自二氧化碳去除裝置37之物料流40的至少一部分饋入至二氧化碳去除裝置4，該二氧化碳去除裝置4為蒸汽裂解器組態之部分。二氧化碳去除裝置37可包含子裝置，其中二氧化碳藉由胺之水溶液及下遊子裝置去除，其中二氧化碳藉由氫氧化鈉之水溶液去除。一般而言，來自ODH裝置之流出物含有比來自蒸汽裂解器裝置之流出物相對更多的二氧化碳。因此，或者，二氧化碳去除裝置37可僅包含其中二氧化碳藉由胺之水溶液去除之裝置，且另外，二氧化碳去除裝置4可僅包含其中二氧化碳藉由氫氧化鈉之水溶液去除之裝置。
根據本發明之方法，亦在圖2之方法中使用氧化裝置，其中藉由使用該未經轉化之氧氣將一氧化碳及乙炔氧化成二氧化碳來去除源自ODH裝置的未經轉化之氧氣及一氧化碳及乙炔。該氧化裝置可位於以下位置中之一者處，如由圖2中的「（X）」指示：a）在管線32中；b）在管線35或36中；c）在管線40中；d）在管線3c及40整合之點上游的管線3c中。在該等情況a）、b）及c）下，氧化裝置為ODH組態之一部分，而在該情況d）下，其為蒸汽裂解器組態之一部分。來自氧化裝置之物料流不包含未經轉化之氧氣、一氧化碳及/或乙炔，或包含其減少量。在該等情況a）、b）及c）中，來自二氧化碳去除裝置4之物料流7包含源自蒸汽裂解器裝置2之乙炔及一氧化碳，而在該情況d）中，該物料流7不包含一氧化碳及/或乙炔，或包含其減少量。關於該等情況c）及d），在ODH裝置31中產生之二氧化碳與在來自ODH裝置31之進料的氧化裝置中產生之二氧化碳的比率可為約2:1，使得在該等情況c）及d）下有利的係，二氧化碳之相對較大部分首先在ODH組態中的二氧化碳去除裝置37中去除，而在氧化裝置中產生之額外二氧化碳仍可以隨後在蒸汽裂解器組態中的二氧化碳去除裝置4中去除。
在圖3中，展示蒸汽裂解器組態及與該蒸汽裂解器組態整合之氧化脫氫（ODH）組態。圖3之蒸汽裂解器組態包含與如上文所描述之圖2的蒸汽裂解器組態相同的裝置。此外，圖3之ODH組態包含與如上文所描述之圖2的ODH組態相同的裝置，且另外包含乾燥裝置42。
圖3之方法與圖2之方法相同，除了將來自作為ODH組態之部分的二氧化碳去除裝置37之物料流40經由物料流41饋入至作為ODH組態之部分的乾燥裝置42之外。在乾燥裝置42中，經由物料流43去除水。在對應於如關於圖1所描述之第一實施例的圖3的第一實施例中，物料流44作為物料流45傳送至分離裝置11，該分離裝置11為蒸汽裂解器組態之部分。在對應於如關於圖1所描述之第二實施例的圖3的第二實施例中，物料流44作為物料流46傳送至分離裝置19，該分離裝置19為蒸汽裂解器組態之部分。
根據本發明之方法，亦在圖3之方法中使用氧化裝置，其中藉由使用該未經轉化之氧氣將一氧化碳及乙炔氧化成二氧化碳來去除源自ODH裝置的未經轉化之氧氣及一氧化碳及乙炔。該氧化裝置可位於以下位置中之一者處，如由圖3中的「（X）」指示：a）在管線32中；b）在管線35或36中。在該等情況a）及b）下，氧化裝置為ODH組態之部分。來自氧化裝置之物料流不包含未經轉化之氧氣、一氧化碳及/或乙炔，或包含其減少量。在該等情況a）及b）下，來自二氧化碳去除裝置4之物料流7包含源自蒸汽裂解器裝置2之乙炔及一氧化碳。
此外，在圖1-3中，乙炔氫化裝置22可置放於蒸汽裂解器組態內之另一位置處。在圖1及圖2中，乙炔氫化裝置22可置放於以下位置（圖1及2中未展示）中之任一者處：1）乾燥裝置8與分離裝置11之間；2）分離裝置11與19之間（在如關於圖1所描述之第二實施例中）；3）分離裝置11與15之間（在如關於圖1所描述之第一實施例中)。在圖3中，乙炔氫化裝置22可置放於以下位置（圖3中未展示）中之任一者處：1）分離裝置11與將物料流10及45組合之點之間（在如關於圖1所描述之第一實施例中）；2)分離裝置19與將物料流18及46組合之點之間（在如關於圖1所描述之第二實施例中）；3）分離裝置11與15之間（在如關於圖1所描述之第一實施例中）。在所有此等情況下，若仍存在源自蒸汽裂解器裝置2之氫氣，則有利地不需要將單獨氫氣流22a饋入至乙炔氫化裝置22。
在另一實施例（圖1-3中未展示）中，將包含新鮮乙烷及視情況丙烷之進料引入至蒸汽裂解器組態之下游區中，特定言之引入至管線10至管柱11中或引入至管線14至管柱15中，藉由其，宜連同源自蒸汽裂解器裝置之任何C3烴一起去除來自新鮮乙烷進料之任何丙烷，藉此去除使用單獨額外去丙烷塔之需求。在該另一實施例中，不必將新鮮乙烷直接饋入至ODH反應器31，但來自管線27之乙烷再循環可以為足夠的。來自管線27之該乙烷再循環將仍包含新鮮乙烷，亦即如饋入至管柱11或15中之新鮮乙烷，該乙烷不經受蒸汽裂解條件且既不經受氧化脫氫（ODH）條件。因此，如以前述方式（換言之，間接經由管線10或管線14）饋入至ODH裝置的新鮮乙烷將因此源自除新鮮乙烷來源之外的來源，其可用於直接將乙烷饋入至蒸汽裂解器裝置。此外，來自管線27之該乙烷再循環將包含未經轉化之乙烷，亦即源自蒸汽裂解器裝置之未經轉化之乙烷。
1:物料流 2:蒸汽裂解器裝置 3a:產物流 3b:水冷凝裝置 3c:物料流/管線 4:二氧化碳去除裝置 5:物料流 6:含水物料流 7:物料流 8:乾燥裝置 9:物料流 10:物料流/管線 11:分離裝置/管柱 12:頂部物料流 13:底部物料流 14:物料流/管線 15:分離裝置/管柱 16:底部物料流 17:物料流 18:物料流 19:分離裝置 20:頂部物料流 21:底部物料流 22:乙炔氫化裝置 22a:氫氣流 23:物料流 24:分離裝置 25:頂部物料流 26:物料流 27:物料流/管線 27a:物料流 27b:物料流 28:物料流 29:物料流 30:物料流 31:ODH裝置/ODH反應器 32:產物流/管線 33:水冷凝裝置 34:物料流 35:物料流/管線 36:物料流/管線 37:二氧化碳去除裝置 38:物料流 39:含水物料流 40:物料流/管線 41:物料流 42:乾燥裝置 43:物料流 44:物料流 45:物料流 46:物料流/管線
[圖1至3]描繪本發明之不同實施例，其中來自ODH組態之流出物，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯，在不同位置處饋入至蒸汽裂解器組態。
1:物料流
2:蒸汽裂解器裝置
3a:產物流
3b:水冷凝裝置
3c:物料流/管線
4:二氧化碳去除裝置
5:物料流
6:含水物料流
7:物料流
8:乾燥裝置
9:物料流
10:物料流/管線
11:分離裝置/管柱
12:頂部物料流
13:底部物料流
14:物料流/管線
15:分離裝置/管柱
16:底部物料流
17:物料流
18:物料流
19:分離裝置
20:頂部物料流
21:底部物料流
22:乙炔氫化裝置
22a:氫氣流
23:物料流
24:分離裝置
25:頂部物料流
26:物料流
27:物料流/管線
27a:物料流
27b:物料流
28:物料流
29:物料流
30:物料流
31:ODH裝置/ODH反應器
32:產物流/管線
33:水冷凝裝置
34:物料流
35:物料流/管線

Claims (9)

  1. 一種用於以整合組態生產乙烯之方法，該整合組態包含蒸汽裂解器組態及氧化脫氫（ODH）組態，其中該蒸汽裂解器組態包含蒸汽裂解器裝置、水冷凝裝置及二氧化碳去除裝置，且該ODH組態包含ODH裝置及水冷凝裝置，該方法包含以下步驟：使包含飽和烴之物料流經受該蒸汽裂解器裝置中之蒸汽裂解條件，產生包含水、未經轉化之乙烷、乙烯、乙炔、氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳及C3+烴之物料流；將來自該蒸汽裂解器裝置之物料流之至少一部分饋入至該蒸汽裂解器組態之該水冷凝裝置，且藉由在該水冷凝裝置中冷凝而自該物料流除去水及該等C3+烴之一部分，產生包含未經轉化之乙烷、乙烯、乙炔、氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳及C3+烴之物料流；使包含乙烷及氧氣之物料流經受該ODH裝置中之氧化脫氫（ODH）條件，產生包含未經轉化之乙烷、乙烯、乙炔、未經轉化之氧氣、水、一氧化碳及二氧化碳之物料流；將來自該ODH裝置之該物料流之至少一部分饋入至該ODH組態的該水冷凝裝置，且藉由在該水冷凝裝置中冷凝而自該物料流除去水，產生包含未經轉化之乙烷、乙烯、乙炔、未經轉化之氧氣、一氧化碳及二氧化碳之物料流；將來自該ODH組態之流出物饋入至位於該蒸汽裂解器裝置下游之位置處的該蒸汽裂解器組態中，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯；藉由在位於該ODH裝置下游之位置（a），及在該蒸汽裂解器裝置下游，及該蒸汽裂解器組態之該二氧化碳去除裝置上游處之位置（b）之氧化裝置中，將一氧化碳及乙炔氧化成二氧化碳，自來自該ODH裝置之該物料流的至少一部分中除去未經轉化之氧氣、一氧化碳及乙炔；將包含未經轉化之乙烷、乙烯、視情況乙炔、氫氣、甲烷、視情況一氧化碳、二氧化碳及C3+烴之物料流饋入至該蒸汽裂解器組態之該二氧化碳去除裝置中，且自該蒸汽裂解器組態之該二氧化碳去除裝置中之該物料流除去二氧化碳，產生包含未經轉化之乙烷、乙烯、視情況乙炔、氫氣、甲烷、視情況一氧化碳及C3+烴之物料流；及自來自該蒸汽裂解器組態之該二氧化碳去除裝置之該物料流的至少一部分及視情況自來自該ODH組態之該流出物之至少一部分回收未經轉化之乙烷及乙烯，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯，其在位於該蒸汽裂解器組態之該二氧化碳去除裝置之下游的位置處饋入至該蒸汽裂解器組態。
  2. 如請求項1之方法，其中該氧化裝置為該蒸汽裂解器組態之一部分且位於位置（a）及（b）處，該位置（a）位於來自該ODH組態之該流出物饋入至該蒸汽裂解器組態處的位置下游，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯，其中該流出物另外包含乙炔、未經轉化之氧氣、一氧化碳及視情況選用之二氧化碳，且該位置（b）在該蒸汽裂解器組態之該二氧化碳去除裝置上游。
  3. 如請求項1之方法，其中該氧化裝置為該ODH組態之一部分，且位於位置（a）、（b）及（c）處，該位置（a）在該ODH組態之該水冷凝裝置上游或下游，該位置（b）在該ODH組態之視情況選用之二氧化碳去除裝置上游或下游，該位置（c）在來自該ODH組態之該流出物饋入至該蒸汽裂解器組態處的位置上游，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯，其中該流出物另外包含視情況選用之二氧化碳。
  4. 如請求項1至3中任一項之方法，其中飽和烴饋入至該蒸汽裂解器裝置，該蒸汽裂解器裝置包含乙烷、丙烷、丁烷、液化石油氣（LPG）、石腦油、氫蠟及再循環廢棄塑膠油中之一或多者。
  5. 如請求項1之方法，其中將乙烷饋入至該ODH裝置，該乙烷源自一或多種選自由以下組成之群的來源：a）新鮮乙烷來源，其用於將乙烷饋入至該蒸汽裂解器裝置；b）除a）下所提及之該第一來源以外的新鮮乙烷之另一來源；及c）如請求項1之方法中所回收之未經轉化之乙烷。
  6. 如請求項1之方法，其中該蒸汽裂解器組態另外包含第1分離裝置，且來自該ODH組態之該流出物在該第1分離裝置上游之位置饋入至該蒸汽裂解器組態，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯，且該方法另外包含以下步驟： 將來自該蒸汽裂解器組態之該二氧化碳去除裝置之物料流的至少一部分及視情況來自該ODH組態之該流出物的至少一部分饋入至該第1分離裝置，該流出物包含未經轉化之乙烷及乙烯，該流出物在該蒸汽裂解器組態之該二氧化碳去除裝置下游的位置處饋入至蒸汽裂解器組態；及將該第1分離裝置中之該一或多種物料流分離成包含氫氣、甲烷及視情況一氧化碳之物料流及包含C3+烴之物料流。
  7. 如請求項6之方法，其中該蒸汽裂解器組態另外包含C2分離裝置，且該方法另外包含以下步驟：將來自包含未經轉化之乙烷、乙烯、視情況乙炔、氫氣、甲烷、視情況一氧化碳及C3+烴之物料流之未經轉化之乙烷及乙烯饋入至該C2分離裝置；及將該C2分離裝置中之該物料流分離成包含乙烯之物料流及包含未經轉化之乙烷之物料流；其中：將來自該ODH組態之該水冷凝裝置之包含未經轉化之乙烷及乙烯的物料流的未經轉化之乙烷及乙烯饋入至該C2分離裝置。
  8. 如請求項7之方法，其中該蒸汽裂解器組態另外包含第2分離裝置，且該方法另外包含以下步驟：1）在第一實施例中：在該第1分離裝置中，將包含未經轉化之乙烷、乙烯、視情況乙炔、氫氣、甲烷、視情況一氧化碳及C3+烴的物料流分離成包含氫氣、甲烷及視情況一氧化碳的物料流及包含C2+烴的物料流，該等C2+烴包含未經轉化之乙烷、乙烯、視情況乙炔及C3+烴；將來自該第1分離裝置之包含C2+烴之分離物料流的至少一部分饋入至該第2分離裝置，其中將該物料流分離成包含C2烴之物料流，該等C2烴包含未經轉化之乙烷、乙烯及視情況乙炔，及包含C3+烴之物料流；及將來自該第2分離裝置之包含C2烴之該分離物料流之未經轉化之乙烷及乙烯饋入至該C2分離裝置，其中將其分離成包含乙烯之物料流及包含未經轉化之乙烷之物料流；或2）在第二實施例中：在該第1分離裝置中，將包含未經轉化之乙烷、乙烯、視情況乙炔、氫氣、甲烷、視情況一氧化碳及C3+烴的物料流分離成包含氫氣、甲烷、視情況一氧化碳及C2烴的物料流，該等C2烴包含未經轉化之乙烷、乙烯及視情況乙炔，及包含C3+烴之物料流；將來自該第1分離裝置之包含氫氣、甲烷、視情況一氧化碳及C2烴之該分離物料流的至少一部分饋入至第2分離裝置，其中該物料流分離成包含氫氣、甲烷及視情況一氧化碳之物料流及包含C2烴之物料流；及將來自該第2分離裝置之包含C2烴之該分離物料流之未經轉化之乙烷及乙烯饋入至該C2分離裝置，其中將其分離成包含乙烯之物料流及包含未經轉化之乙烷之物料流。
  9. 如請求項1之方法，其中來自該蒸汽裂解器組態之該二氧化碳去除裝置之該物料流包含乙炔，且該蒸汽裂解器組態另外包含乙炔去除裝置，且該方法另外包含以下步驟：乙炔去除步驟，其中在該乙炔去除裝置中，自包含乙炔、乙烯及視情況未經轉化之乙烷的物料流去除乙炔。
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