阅读说明：本技术 回收轻质烯烃的方法 (Process for recovering light olefins ) 是由 赵富英 金洹一 曹在汉 禹在英 廉熙喆 郑端费 赵旼贞 于 2017-07-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于回收轻质烯烃的方法,该方法可以通过将水蒸气供入五个串联连接的脱氢反应器中来实现丙烯产量的增加和工艺基本单元的减少,并且通过分别收集乙烷和乙烯,即丙烯生产工艺的副产物,并将乙烷转化为乙烯,从而将丙烯单一产物转化为丙烯和乙烯,使丙烷脱氢反应工艺的产物多样化,由此提高了该工艺的经济效率和选择性。(The present invention relates to a method for recovering light olefins, which can achieve an increase in the yield of propylene and a reduction in the basic unit of the process by feeding steam into five dehydrogenation reactors connected in series, and diversify the products of a propane dehydrogenation reaction process by separately collecting ethane and ethylene, i.e., byproducts of a propylene production process, and converting ethane into ethylene, thereby converting a propylene single product into propylene and ethylene, thereby improving the economic efficiency and selectivity of the process.)

回收轻质烯烃的方法

技术领域

本发明涉及一种回收轻质烯烃的方法，更具体而言涉及一种回收轻质烯烃的方法，该方法在丙烷脱氢生产丙烯的工艺中可以提高产量并减少基本单元，并且通过分别收集乙烷和乙烯(即丙烯生产过程的副产物)并将乙烷转化为乙烯，能够从丙烷脱氢反应工艺中获得两种类型的产物，由此改善了该工艺的经济效益。

背景技术

在石油化学工业中，进行连续催化转化。烃的移动催化剂脱氢工艺(MovingCatalyst Dehydrogenation Process)是轻质烃组分生产中的重要工艺，并且是乙烯和丙烯生产中的重要工艺。在移动催化剂脱氢工艺中，催化剂在反应器和再生器之间连续循环。

通过催化脱氢反应进行的丙烷脱氢可以获得生产丙烯的途径。脱氢催化剂通常包括在酸性载体，例如氧化铝、二氧化硅氧化铝或沸石载体上的贵金属催化剂。然而，脱氢反应是强烈的吸热反应，并且需要高温以使反应以令人满意的速率进行。同时，需要控制脱氢反应以限制丙烷降解形成甲烷和乙烯，并且乙烯可以通过丙烷脱氢而释放的氢来氢化。此外，脱氢工艺通过将催化剂焦化而使催化剂失活。因此，催化剂需要在相对短的操作时间后或在脱氢反应器中停留来定期再生。

与此相关，图1显示了Oleflex工艺，该方法是从丙烷脱氢产物中分离和回收丙烯的典型常规方法。在如图1所示的Oleflex工艺中，将含丙烷的进料气流预热至600至700℃，并在移动床脱氢反应器中脱氢，从而获得含有丙烷、丙烯和氢作为主要成分的产物气流。

同时，移动床反应器的优点在于催化剂可以移动，因此可以构建连续的催化剂再生体系。作为该移动床反应器的一个例子，美国专利No.6,472,577公开了一种包括催化剂床的连续催化剂再生体系。然而，这种常规流化床脱氢反应器的局限性在于催化剂的停留时间短并且转化率低。由于脱氢反应的转化率与该工艺的基本单元和经济效率密切相关，因此迫切需要开发一种能够提高转化率的脱氢反应器，从而提高连续催化反应-再生体系的效率。

同时，乙烯在丙烷脱氢反应中作为副产物产生，并且在常规丙烷脱氢工艺中使用的乙烯主要用作加热炉的燃料。然而，最近化学原料市场中对乙烯的需求增加了，并且仅将昂贵的乙烯用作加热炉的燃料在经济上明显不利。因此，开发使乙烯(即丙烷脱氢工艺的副产物)能够作为昂贵的乙烯回收的工艺将是有利的。

发明内容

技术问题

构思本发明以克服上述问题，并且本发明的目的是提供一种用于回收轻质烯烃的方法，其可以通过将反应热分别提供给多个级加氢反应器中的每一个来增加供热总量，并且可以在进料中氢与丙烷的摩尔比为0.4或更小的状态下操作，从而由于氢分压的降低而减少了该工艺的基本单元，并且由于收率增加而提高了产量。

本发明的另一个目的是提供一种回收轻质烯烃的方法，该方法通过收集在丙烷脱氢工艺中从系统排出的乙烷和乙烯，并将乙烷转化为乙烯以生产昂贵的乙烯，从而能够从丙烷脱氢反应工艺中获得两种类型的产物(丙烯和乙烯)。该方法还可以根据市场情况调整生产速率，从而可以最有效地操作生产设备。

技术方案

用于实现上述目的的本发明的一个形态涉及一种回收轻烯烃的方法，该方法包括：在五个串联连接的脱氢反应器中使含丙烷的原料进行脱氢反应，其中该脱氢反应是通过将含丙烷的原料和氢气进料到每个脱氢反应器中，并将水蒸气单独进料到每个脱氢反应器中进行的，所述含丙烷的原料和氢气通过两个并联连接的反应材料加热器预热；冷却和压缩从最后一个脱氢反应器中排出的工艺料流；通过流过乙烯/丙烯冷冻器使工艺料流骤冷，以使氢/丙烷之比为0.4或更小；将经骤冷的工艺料流转移到脱乙烷塔中，在其中从工艺料流中分离出乙烷和乙烯；通过丙烷/丙烯分离器分离从脱乙烷塔分离出的含有丙烷和丙烯的工艺料流，从而获得丙烯产物；将从脱乙烷塔分离出的富含乙烷和乙烯的工艺料流转移到脱甲烷塔中，在其中预先从工艺料流中分离出甲烷；将已经分离出甲烷的工艺料流转移到乙炔转化器中，在其中工艺料流中的乙炔转化为乙烷和乙烯；通过流过乙炔/乙烯分离器，将从乙炔转化器转移的工艺料流分离为乙烷和乙烯，从而获得乙烯产物；通过将从乙烷/乙烯分离器中分离出的乙烷在乙烷反应器中通过另外的反应转化为乙烯，从而获得乙烯产物。

有利效果

根据本发明的方法，可以通过将水蒸气进料到脱氢反应器中实现丙烯产量的增加和工艺基本单元的减少。另外，通过将反应热分别提供给五级反应器中的每一个，可以实现工艺基本单元的减少和所提供热量的总量的增加，从而提高了丙烯的产量。

此外，根据本发明，在冷却箱中包括乙烯/丙烯冷冻器，由此可以将进料到反应器中的进料中的氢与丙烷的摩尔比调节至0.4或更小，从而由于降低氢分压而提高丙烷脱氢反应的理论收率，并且由于脱氢反应器收率的增加而提高丙烯产量。

此外，根据本发明，代替使用丙烷脱氢工艺的副产物乙烷和乙烯作为便宜的燃料，可以生产昂贵的乙烯，从而可以从丙烷脱氢反应工艺得到两种类型的产物(丙烯和乙烯)，因此可以根据市场情况提高有利产品的生产率，从而使工艺的经济效率最大化。

附图说明

图1是表示根据现有技术的丙烷脱氢生产丙烯的工艺的工艺流程图；和

图2是示意性地示出了根据本发明的一个实施方式通过丙烷脱氢工艺一起生产丙烯和乙烯的工艺的工艺流程图。

具体实施方式

下面将参考附图更详细地描述本发明。

尽管尽可能地选择了目前广泛使用的常用术语作为本文中使用的术语，但是在特定情况下使用由申请人随机选择的术语。在这种情况下，术语的含义应基于在本发明的详细描述中描述和使用的含义来确定，而不是简单地基于术语的名称来确定。此外，本发明不限于所描述的实施方案，并且可以以其他形式实施。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的组件。

尽管附图描述了本发明的脱氢反应器的特定形状，但该脱氢反应器可具有适合于在特定应用中进行的特定环境的各种形状。本发明的广泛应用不限于下面将描述的具体实施方案。此外，附图中的数字表示本发明的多级脱氢反应器的简单示意图，并且在附图中仅示出了主要部件。另外，在附图中省略了热交换器、内部加热器、用于催化剂转移的移动管、泵和其他类似部件。使用这些部件来调整所述脱氢反应器是本领域技术人员已知的，并且不脱离所附权利要求的范围和精神。

应该理解的是，各种范围和/或数值限制包括落入明确规定的范围或限制内的相同幅度的迭代范围。

本申请中使用的术语“工艺料流”是指通过脱氢反应产生的反应产物。具体而言，是指气体、液体、含分散的固体的气体或液体，或它们的混合物，其可以包含氢、丙烷、丙烯、乙烷、乙烯、甲烷、丁烷、丁烯、丁二烯、氮、氧、一氧化碳或二氧化碳。

本申请中使用的术语“反应器”是指一种反应设备，其中反应气体与催化剂床上的催化剂相接触。

本申请中使用的术语“塔顶料流”是指净塔顶料流，其是出于再循环或任何其他原因在将任何部分再循环到特定区域之后从该特定区域回收的。

本申请中使用的术语“塔底料流”是指来自特定区域的净塔底料流，其是在任何部分的再循环之后出于再加热和/或再沸腾的目的和/或在任何相分离之后获得的。

本申请中使用的术语“轻质烯烃”是指乙烯、丙烯以及它们的混合物。

本申请中的术语“脱乙烷塔”是指这样一种塔，其将含有甲烷、乙烷、乙烯等的C1-C2气流作为塔顶料流分离，将含有丙烷和丙烯的C3-C4气流作为塔底料流分离，并将C3-C4气流送至丙烷/丙烯分离器。

“丙烷/丙烯分离器”是指设计用于从含有具有三个或更多个碳原子的烃的混合物中分离出丙烯的塔。

术语“脱丙烷塔”是指设计用于从含有具有三个或更多个碳原子的烃的混合物中分离出具有四个或更多个碳原子的烃的塔。

本发明中的术语“C4+烃”主要是指具有四个或更多个碳原子的烃。

本发明中的术语“C5+烃”主要是指具有五个或更多个碳原子的烃。

本申请中的术语“转化率”是指含丙烷的烃与进料的烃的比率，其在反应气体单次通过脱氢反应器时被转化。

本申请中的术语“选择性”是指每摩尔丙烷转化所获得的丙烯的摩尔数，并表示为摩尔百分比。

图2是显示根据本发明的一个实施方案的用于回收轻质烯烃的方法和设备的工艺流程图。

参考图2，在本发明中，含丙烷的原料在五个串联连接的脱氢反应器R1至R5中进行脱氢反应，其中该脱氢反应是通过将含丙烷的原料和氢气进料到每个脱氢反应器中，并将水蒸气单独进料到每个脱氢反应器中而进行的，所述含丙烷的原料和氢气通过两个并联连接的反应材料加热器预热。冷却和压缩从最后一个脱氢反应器中排出的工艺料流，然后通过流过乙烯/丙烯冷冻器使工艺料流骤冷，以使氢/丙烷之比为0.4或更小。将经骤冷的工艺料流转移到脱乙烷塔中，在其中从工艺料流中分离出乙烷和乙烯。通过丙烷/丙烯分离器分离从脱乙烷塔分离出的含有丙烷和丙烯的工艺料流，从而获得丙烯产物。同时，将从脱乙烷塔分离出的富含乙烷和乙烯的工艺料流转移到脱甲烷塔中，在其中预先从工艺料流中分离出甲烷。将已经分离出甲烷的工艺料流转移到乙炔转化器中，在其中工艺料流中的乙炔转化为乙烷和乙烯。通过流过乙烷/乙烯分离器，将从乙炔转化器转移的工艺料流分离为乙烷和乙烯，从而获得乙烯产物。通过将从乙烷/乙烯分离器中分离出的乙烷在乙烷反应器中通过另外的反应转化为乙烯，从而获得乙烯产物。

下面将更详细地描述通过本发明的脱氢方法生产丙烯和乙烯的方法。

本发明的方法包括将含丙烷的原料、氢和水蒸气进料到脱氢反应器中，然后进行脱氢的步骤。该脱氢反应步骤在五个串联连接的脱氢反应器中进行，并且每个脱氢反应器包括两个并联连接的加热器，该加热器被配置为加热被进料到每个反应器中的原料。水蒸气单独进料到五个反应器中的每一个。

将含丙烷的进料气流进料到五个或更多个脱氢反应器101、102、103、104和105中，在其中对其进行催化脱氢。在该工艺步骤中，通过在脱氢反应器中在脱氢活性催化剂上使丙烷部分脱氢来生产丙烯。此外，还会产生氢和少量甲烷、乙烷、乙烯和C4+烃(正丁烷、异丁烷、丁烯)。

在本发明中，脱氢反应在五个串联连接的反应器中顺序进行，并且在每个脱氢反应器中通过脱氢反应进行将丙烷脱氢成丙烯的工艺。将经历了第一脱氢反应的气流顺序地引入到依次连接到第一反应器101的第二、第三、第四和第五脱氢反应器102、103、104和105中，并且再次进行脱氢反应。即，在多级脱氢中，将反应产物引入到一个反应器中进行脱氢，然后根据反应器的数量将反应产物引入到下一阶段反应器中并重复进行脱氢过程。

在本发明中使用的脱氢反应器101、102、103、104和105可以是本领域已知的任何类型的反应器。例如，脱氢反应器可以是管式反应器、搅拌釜反应器或流化床反应器。作为另一个例子，反应器也可以是固定床反应器、管式固定床反应器或板式反应器。

参考图2，本发明的轻质烯烃回收设备中的脱氢反应器包括第一反应器101、第二反应器102、第三反应器103、第四反应器104和第五反应器105。实线箭头指示了反应物料流，其为烃气体进料。向第一反应器101供给含待脱氢的烃(例如丙烷)的进料气流，或氢，或水蒸气，其中在通过两个并联连接的反应材料加热器11和12加热之后，将进料到第一反应器101中的气流进料。将进料气流直接进料到第一反应器101中，并在第一反应器中进行脱氢反应，并回收第一产物料流。之后，将用于第一反应器101中的反应的第一产物料流、水蒸气和催化剂进料到具有两个并联连接的反应材料加热器21和22的第二反应器112中，并在第二反应器102中进行脱氢反应。然后从第二反应器102中回收第二产物料流。

然后，将用于第二反应器102中的反应的第二产物料流、水蒸气和催化剂料流进料到具有两个并联连接的反应材料加热器31和32的第三反应器103中，并在第三反应器103中进行脱氢反应，然后从第三反应器103中回收第三产物料流。将用于第三反应器103中的反应的第三产物料流、水蒸气和催化剂料流进料到具有两个并联连接的反应材料加热器41和42的第四反应器104中，并在第四反应器104中进行脱氢反应。将用于第四反应器104中的反应的第四产物料流、水蒸气和催化剂料流进料到具有两个并联连接的反应材料加热器51和52的第五反应器105中，并在第五反应器105中进行脱氢反应，并将第五产物料流从第五反应器105中回收到产物分流器111中，在每个反应器中产生的“工艺料流”是指通过脱氢工艺产生的反应产物。具体而言，工艺料流是指气体、液体、含分散的固体的气体或液体，或它们的混合物，其可以包含氢、丙烷、丙烯、乙烷、乙烯、甲烷、丁烷、丁烯、丁二烯、氮、氧、水蒸气、一氧化碳或二氧化碳。

如上所述，由于在五个串联连接的脱氢反应器中重复进行脱氢反应，所以可以减少提供给每个反应器的反应热，并且可以降低反应材料加热器的负荷，从而提高了反应选择性，从而减少了工艺基本单元。另外，由于所有的脱氢反应器都是绝热反应器，因此可以通过从设置在一个附加反应器前方的反应材料加热器提供的热量进行附加反应，从而提高丙烯的产量。

在本发明中，由于在各级反应器的前方配置有用于供给反应热的两个并联连接的反应材料，所以反应材料加热器的负荷减少一半，维持温度均匀性，使工作温度下调，从而减少了工艺基本单元。

在本发明中，为了防止催化剂结焦，将水蒸气单独进料到反应器101、102、103、104和105的每一个中。在本发明的方法中，在脱氢反应期间引入水蒸气并使其与烃反应，从而水蒸气通过将焦炭分解成一氧化碳和氢气来除去在催化剂上形成的焦炭。由于如上所述通过水蒸气除去焦炭，因此可以防止由于形成焦炭而使催化剂活性部位的性能降低，从而提高了催化剂的长期性能。另外，丙烷可以选择性地结合副产物(如乙烷、乙烯和甲烷)在催化剂表面形成的活性部位，从而提高主要反应(在其中丙烷生成丙烯和氢)的生产率，从而提高丙烯的生成量和反应选择性。

脱氢反应完成后，将第五反应器105中产生的产物气流冷却并压缩，然后通过流过冷却箱使其骤冷，以使第一反应器101前面的氢/烷烃比通过使用乙烯/丙烯冷冻器来下调。

从第五反应器105排出的反应产物通过热交换器111进行热交换，然后转移到抽吸鼓112中并通过沸点分离，并且“C5+烃”作为塔底料流分离。

来自抽吸鼓112的塔顶料流(气相产物)在主压缩机113中通过加压和冷却过程被液化，然后依次经过氯化氢去除单元114和硫化氢去除单元115。通过流过冷却箱即冷冻系统使塔顶料流另外经历冷却和压缩过程，并且同时，将含一氧化碳的氢送入到一氧化碳去除单元118，并且将含丙烷和丙烯的烃气流转移到脱乙烷塔117中。

在主压缩机113的下游设置有用于去除在脱氢反应和催化剂再生过程中产生的氯化氢(HCl)的氯化氢去除单元114，以及用于去除从压缩机排出的硫化物污染物的硫化氢去除单元115。该氯化氢去除单元104和硫化氢去除单元105可以通过吸附剂或吸附物质去除污染物。

在脱氢反应后从反应器中获得的产物含有C4混合物，该混合物含有丙烯，以及一氧化碳、未反应的丙烷、氮气、氧气、水蒸气和二氧化碳。特别地，在本发明的方法中，将水蒸气引入到原料中以除去焦炭，因此在反应器中的催化剂上形成的焦炭与水蒸气(H₂O)反应以产生一氧化碳和氢气(H₂)。应将这些副产物分离并排出系统，以免在工艺中不断累积。因此，在本发明中，配置成去除一氧化碳的一氧化碳去除单元108紧邻冷却箱106设置，并且将已经去除了一氧化碳的气流送到氢纯化单元119。

一氧化碳去除单元108可包括霍加拉特剂(hopcalite)，其是铜-锰的混合氧化物，其对一氧化碳和氧气之间的反应具有高活性。在霍加拉特剂的存在下，剧毒的一氧化氢与氧气反应形成一氧化碳。另外，可以通过用包括氧化铜、氧化锌和氧化铝的吸附剂组合物吸附除去一氧化碳。

从脱氢反应器获得的工艺料流可以进一步进行后处理工艺以获得高纯度的产物。在冷却箱116中，将从硫化氢去除单元115供应的高温烃流进行冷却和压缩过程，并分离成含一氧化碳的氢和烃流，然后将其分别转移到一氧化碳去除单元118和脱乙烷塔117。

可以在冷却箱116中使用的乙烯/丙烯冷冻器106可以使用基于丙烯或基于乙烯的溶剂作为制冷剂，或者如果需要，可以使用另一种制冷剂执行相同的功能。例如，制冷剂可以是从甲烷、乙烯和丙烯中选出的一种，或者是两种或更多种的混合物。应理解，基于丙烯的溶剂是指丙烯或含有丙烯的化合物，而基于乙烯的溶剂是指乙烯或含有乙烯的化合物。

在根据本发明的脱氢工艺中使用的原料气体混合物中的氢与烃(丙烷)的摩尔比为0.4或更低。在本发明中，为了进行反应过程以使进料组合物中的氢与丙烷的摩尔比如上所述被下调至0.4或更低至0的范围，将乙烯/丙烯冷冻器106用在冷却箱中以满足与氢比例降低相对应的能量平衡。由于这一特征，可将氢与丙烷的比例下调，从而与常规方法相比，反应产率可以提高约5％至10％，反应选择性也可提高2％至5％。

在脱乙烷塔101的工艺之前，将在整个工艺中具有最低沸点的成分诸如氢和一氧化碳从冷却箱116分离，加压，然后作为氢气从氢纯化单元118回收。同时，将流过冷却箱116和脱乙烷塔117的含丙烯的工艺料流在丙烷/丙烯分离器120中分离为丙烷和C4混合物，并纯化和回收丙烯。

在丙烷预处理单元1中，从丙烷进料中除去杂质例如水、金属杂质和一氧化碳，并将含非常少量C4混合物的丙烷气流转移至脱丙烷塔10中。在脱丙烷塔10中，在将反应气体中所含的成分进料到第一脱氢反应器101中之前，除去通过在反应器内的催化剂上的聚合反应而引起焦炭生成的丁烷、丁烯、丁二烯等。供给至脱丙烷塔10的高纯度丙烷料流与从氢纯化单元119供给的氢混合，然后在冷却箱116中通过低温热交换进行加热，并输送至热交换器111，在其中通过热交换对其进行加热。经加热的料流被反应材料加热器11和12进一步加热，并再次引入到第一反应器101中。

已经在氯化氢去除单元114和硫化氢去除单元115中去除了杂质的工艺料流在冷却箱116中通过压缩进一步液化。冷却箱116可以包括除热单元(未示出)，其配置为附加压缩过程中产生的热量，以便工艺料流可以在后续的脱乙烷塔117中运行。除热单元还可以通过与如下物质进行热交换来除热：在此工艺中从氯化氢去除单元114和硫化氢去除单元115回收的氢，或从脱丙烷塔10中分离出的低温气体(如经液化的丙烷)，或液态反应物。经液化的工艺料流在脱乙烷塔17中分离，并且将作为副产物的甲烷、乙烷和乙烯引入到脱甲烷塔210中，并且将已经从中除去副产物的剩余工艺料流引入到丙烷/丙烯分离器120中。在丙烷/丙烯分离器120中，将丙烯作为塔顶料流分离，并且将包丙烷的C3-C4气流作为塔底料流分离并送入到脱丙烷塔10。引入到丙烷/丙烯分离器120中的工艺料流中的未反应的丙烷、丁烷和丁烯通过塔分离，得到纯丙烯产物。

分离出的未反应的丙烷通过作为惰性循环管线的丙烷循环管线供给到第一脱氢反应器101的前端，并作为原料丙烷气再循环。此时，还可以执行如下工艺：从流过氯化氢去除单元114和硫化氢去除单元115的工艺料流中单独捕获氢气，并在变压吸附(PSA)单元(未显示)中提高氢气纯度。具有提高的纯度的氢气可商业销售或送至第一脱氢反应器101并作为反应气体再循环。从丙烷/丙烯分离器120分离出的未反应的丙烷通过丙烷再循环管线转移至脱丙烷塔10的前端，并作为进料丙烷气再循环。

本发明的方法可以通过丙烷脱氢反应生产丙烯和氢，同时，也可以使用副产物乙烷和乙烯生产昂贵的乙烯。在本发明中，在丙烷脱氢工艺中回收乙烯的工艺可以包括使含甲烷、乙烷和乙烯(它们是在脱乙烷塔117中产生的副产物)的工艺料流通过脱甲烷塔210，以首先分离出甲烷，将已经从中分离出甲烷的工艺料流转移到乙炔转化器220中，以将工艺料流中的乙炔转化为乙烷和乙烯，使从乙炔转化器220分离出的工艺料流通过乙烷/乙烯分离器230，以将乙烷与乙烯分离，通过在乙烷反应器240中的另外的反应将分离出的乙烷转化为乙烯，通过流过骤冷塔250来冷却流过乙烷反应器240的工艺料流，通过压缩机260压缩经冷却的工艺料流，使经压缩的工艺料流通过洗涤器270进行中和，然后在现有脱氢工艺的主压缩机与氯化氢去除单元114之间注入经中和的工艺料流，从而连续进行脱氢工艺。

在中和步骤之后，可以进一步包括在干燥器单元280中通过脱水除去杂质例如水、氯化氢和硫化氢的步骤。即，在本发明的方法中，回收乙烯的工艺被构造成使得在通过脱乙烷塔、脱甲烷塔120和乙烷/乙烯分离器230之后在乙烷反应器240中产生的乙烯被再次分离。当通过乙烷/乙烯分离器230收集的乙烷在乙烷反应器240中另外反应时，在丙烷脱氢反应之后分离出的乙烷可以转化为乙烯，从而产生额外的乙烯。

下面将更详细地描述在丙烷脱氢工艺中回收乙烯的过程。

首先，流过脱乙烷塔117的工艺料流含有甲烷、乙烷和乙烯作为反应副产物。使这种反应副产物流过脱甲烷塔210，并通过塔预先分离甲烷。工艺条件是温度为-129℃至52℃，压力为5kgf/cm²至50kgf/cm²。分离出的甲烷气体具有例如40℃的温度和3.2kgf/cm²的压力。通过脱甲烷塔210分离的甲烷可以用作加热燃料。

在乙炔转化器220中使已分离出甲烷的工艺料流与氢接触，在其中，工艺料流中的乙炔转化为乙烷和乙烯，从而形成贫乏或基本不含乙炔的工艺料流。贫乙炔的工艺料流立即流过乙烷/乙烯分离器230，在其中将其分离为乙烷塔顶料流和乙烯塔底料流。工艺条件是温度为-60℃至40℃，压力为10kgf/cm²至80kgf/cm²。例如，分离出的乙烯气体的温度为25℃，压力为40kgf/cm²。

从乙烷/乙烯分离器230分离出的乙烷在乙烷反应器240中另外反应，从而将乙烷转化为乙烯。在乙烷反应器240中将乙烷转化为乙烯的反应并不特别地需要催化剂。或者，也可以使用催化剂将乙烷转化为乙烯。在这种情况下使用的催化剂没有特别限制，并且可以是例如铂催化剂。乙烷反应器240的处理条件是反应温度为650℃至950℃，压力为0.1kgf/cm²至10kgf/cm²。在一个实施方案中，引入到乙烷反应器240中的乙烷气体可具有-30℃的温度和1.2kgf/cm²的压力。另外，可以在乙烷反应器240的正前方设置加热器单元(未示出)，该加热器单元被构造为提供对于在乙烷反应器240中发生的反应所需的热量。此外，在乙烷反应器240的前方，可以设置构造成供应丙烷的另外的进料气管线，以控制乙烯生产与丙烯生产的比率。

在乙烷反应器240中通过将乙烷转化为乙烯的反应而使温度升高的工艺料流在骤冷塔250中冷却。从乙烷反应器240获得的反应产物可以是高温气体的形式，并且因此在再次供入主脱氢工艺设备之前需要进行冷却。冷却步骤中使用的冷却方法没有特别限制。例如，可以使用使冷却溶剂与反应产物直接接触的冷却方法，或者也可以使用使冷却溶剂与反应产物间接接触的冷却方法。

此后，经冷却的工艺料流在压缩机260中被压缩并流过洗涤器270，在其中催化剂和另外的气体被中和。压缩机260减小了来自供应位置处的压力的压力差，从而使得在乙烷反应器240中产生的反应物料流可以通过洗涤器270和干燥器单元280被平稳地供应到主压缩机113的后端。然后，通过洗涤器270中的苛性碱洗涤处理来将流过压缩机260的反应物料流中和，以便在工艺再循环期间去除由含Cl的催化剂产生的Cl₂气体。

此后，经中和的工艺料流流过干燥器单元280，在其中从工艺料流中除去杂质，例如水、氯化氢和硫化氢。工艺条件为温度-40℃至100℃，压力为0.01kgf/cm²至60kgf/cm²。在中和步骤或干燥步骤之后，在现有的脱氢工艺中的主压缩机113和氯化氢去除单元114之间注入工艺料流。供应到主压缩机113后端的工艺料流可能包含丙烷、丙烯、乙烷、乙烯、甲烷和氢气，在一个实施方案中，工艺料流的温度可以是30℃，压力为0.1kgf/cm²。

根据本发明，乙烷反应器240设置在乙烷/乙烯分离器230的后部，因此在再循环生产期间引入到脱乙烷塔117中的乙烯的浓度增加。因此，可以预先分离所产生的乙烯，从而可以防止在乙烷反应器240中的催化剂焦化，并且可以防止乙烯因乙烯副反应而损失。另外，由于流过乙烷/乙烯分离器230的乙烯和在乙烷反应器240中产生的乙烯再次被分离，因此作为丙烷脱氢工艺的副产物的乙烷可以在不作为廉价燃料而使用的情况下大部分转化为乙烯，从而可以生产昂贵的乙烯，从而提高了该方法的经济效率。结果，丙烷脱氢的产物可以从丙烯单一产物多样化为丙烯和乙烯，从而可以根据市场情况来调节丙烯脱氢反应器的操作条件和脱乙烷塔的操作条件。

虽然已经结合本发明的优选实施方案对本发明进行了详细描述，但是本发明的范围不限于上述实施方案，并且显而易见的是，本领域技术人员可以在不脱离本发明的技术精神范围的情况下进行许多修改。因此，应基于所附权利要求书及其等同方案来定义本发明的真实范围。例如，尽管上面已经主要详细描述了用于生产丙烯的丙烷脱氢反应，但是如本领域技术人员通过本申请的公开内容所理解的那样，本申请的公开内容可以应用于这样的脱氢反应，其将含有两个或更多个碳原子的烷烃，例如乙烷、正丁烷、异丁烷和戊烷转化成相应的烯烃。