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  【每周推荐21-21期】二氧化碳作为原料气稀释剂的乙烷氧化制乙烯工艺方法

技术背景:
        乙烯目前主要还是通过包括乙烷在内的蒸汽热裂解反应进行工业生产,该过程通常需要800~1100℃的高温强吸热反应,因此该过程存在如下问题:1、高能耗。2、产物组成复杂。3、需定期除积碳。4、设备投资高。因此,开发一个低能耗的、更加环保的乙烯生产技术路线,成了关系乙烯行业发展的迫切问题。
        无疑,引入氧化剂(如O2或Air等)使乙烷裂解反应由强吸热反应变成一个简单的放热反应,成了广大科研人员的思路之一。乙烷氧化脱氢制乙烯过程,作为一种正在研发中的新兴工艺,必须具有很大的技术优势才有可能完全替代现有的非常成熟工艺即乙烷蒸汽裂解制乙烯工艺。

技术优势:
        利用CO2作为稀释剂,代替传统的氮气,乙烷低温生产乙烯的工艺方法。该方法与传统的乙烷蒸汽裂解工艺(能耗值18.5MJ/kg-C2H4)相比,能耗可大幅度降低,在较佳的工艺条件下,仅为11.0MJ/kg-C2H4,降低约40%。

主要优点:
        产物组成比较简单,仅有乙烯、乙酸、CO和CO2、未反应完的乙烷以及水等。因此,产物分离较容易,分离能耗低。
乙烯生产技术采用CO2为原料气稀释剂,通过乙烷催化氧化过程,因为有氧气和水的存在,催化剂上不会积碳,如此不需要定期停车处理,有利于生产效率的提高和运行成本的降低。
        采用CO2为原料气稀释剂,通过乙烷催化氧化过程,是一个低温过程(300~400℃),根据常识可知,新过程对设备材质的要求较低,因此可以降低设备投资。

发明专利(实质审查的生效)

碳减排→二氧化碳捕获与利用→二氧化碳应用