用于生产一种或多种烯烃的方法和设备与流程

有机化合物处理,合成应用技术1.本发明涉及根据独立权利要求的前序部分的用于生产一种或多种烯烃的方法及相应的设备。2.在欧盟地平线2020研究与创新项目(european union's horizon 2020research and innovations program)第837733项财政援助协议的框架内推动了促成本专利申请的项目。背景技术：3.丙烯的生产记载于专业文献中，例如，乌尔曼工业化学百科全书(ullmann's encyclopedia of industrial chemistry，2012年)中的文章“丙烯(propylene)”。丙烯通常通过蒸汽裂解烃进料和炼油过程中的转化过程来生产。在后一种过程中，丙烯不一定以所需的量形成，并仅作为与其他化合物的混合物中的若干组分中的一种形成。用于生产丙烯的其它方法也是已知的，并在下文结合本发明进一步描述。但在所有情况下，例如在效率和产量方面这些方法不能令人满意。4.据预测，未来对丙烯的需求增加(“丙烯缺口”)，这需要提供对应的方法。同时必须要减少或甚至防止二氧化碳排放。另一方面，作为潜在的原料，大量的甲烷是可获得的，它们目前仅以非常有限的方式被供给到材料应用中，并且主要被燃烧。5.本发明的目的是提供一种特别是在这些方面得到改进的、用于生产丙烯但也用于生产其他相对短链的烯烃的方法。技术实现要素：6.该目的通过具备独立权利要求的相应特征的用于生产一种或多种烯烃的方法以及对应设备来实现。实施方案是从属权利要求和以下描述的主题。7.总之，本发明提出了一种在加氢步骤中将二氧化碳与氢气转化为烃的反应设备，其中，加氢步骤与重整步骤相结合。在重整步骤中，甲烷(在适用的情况下，还有其他烃；但甲烷是优选的主要成分，因为最大氢气产量是使用甲烷实现)与蒸汽一起转化为氢气和一氧化碳。由于在加氢步骤中使用的催化剂也将一氧化碳转化为烃，因此根据现有技术经常在下游进行的变换反应(shift reaction)可以省略。8.在本发明的框架内，重整步骤特别是氢源，但在有一氧化碳和/或二氧化碳时还提供可以在加氢步骤中转化为烃的另外的原料。如下文所述地，氢气在此处以化学计量过量的方式累积，并因此可特别是用于转化来自外部来源的另外的二氧化碳。以这种方式，可借助于本发明实现对来自相应来源的二氧化碳的节约或有意义的材料利用。9.本发明总体上提供了一种从二氧化碳和氢气到有价值产物的特别有效的转化。在本发明的框架内，来自作为不希望的产物在其中积累的来源的二氧化碳和在重整步骤中作为副产物以一定量(但在此更有利的是以比一氧化碳更小的量)产生的二氧化碳可被转化为有价值的产物，即，在理想情况下，作为本发明的结果，可以完全防止二氧化碳排放。总之，在本发明的框架内，二氧化碳和甲烷都可以被导向材料利用。10.还如以下所阐释地，通过利用重整步骤，本发明还允许副产物(特别是链烷烃)和未转化的反应物(例如氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷和/或不希望作为产物的烃类)以选择性和得当的方式简单地被送回到重整步骤和/或加氢步骤。以这种方式，可以避免不希望的副物料作为产品并且可以在该方法中被大量利用。11.来自重整步骤的所有组分的材料利用带来的一个特别优点在于，这些组分在供至加氢步骤之前不必彼此分离或仅需要部分地彼此分离。换言之，本发明使得加氢步骤中使用的氢气的纯化和调节能够最少化，由此使生产和操作成本降至最低。特别地，由于会干扰加氢步骤而不应被引入到加氢步骤中的组分不会在重整步骤中积累。12.为实现上述优点并实施在权利要求的术语中已经提到的方法步骤，本发明提供了一种用于生产一种或多种碳数为二至八、特别是三至八或三至六的烯烃的方法，在该方法中，二氧化碳和氢气被供应至加氢步骤，其中，供至加氢步骤的二氧化碳的至少一部分和氢气的至少一部分在加氢步骤中利用双功能催化剂经由作为中间体的含氧化合物(特别是醇或醚，更特别是甲醇或二甲醚)一起转化成一种或多种烯烃。13.术语“含氧化合物(oxygenate)”应根据一般定义(其也适用于本情况)被理解为意指具有至少一个与氧原子共价键合的烷基的化合物。该至少一个烷基可具有至多五个、至多四个或至多三个碳原子。特别地，在本发明的框架内，感兴趣的含氧化合物具有带一个或两个碳原子的烷基，特别是甲基。特别地，它们是一元醇和二烷基醚，例如甲醇、乙醇、叔丁醇(tba)和二甲醚(dme)、或相应的混合物。其他含氧化合物的实例是甲基叔丁基醚(mtbe)、叔戊基甲基醚(tame)、叔戊基乙基醚(taee)、乙基叔丁基醚(etbe)和二异丙基醚(dipe)。本发明用其他含氧化合物也基本上适用，但主要参考甲醇和二甲醚进行描述。14.在本发明的框架内，短链醇和醚作为含氧化合物因此是特别相关的，特别是碳数为一个、二个或三个的一元或二元醇和碳数为两个、三个或四个的二烷基醚。15.根据本发明，供应到加氢步骤的氢气至少部分地通过重整步骤提供，在重整步骤中甲烷和水被转化为二氧化碳、一氧化碳和氢气，并且供应到加氢步骤的二氧化碳部分地使用重整步骤提供并部分地独立于重整步骤提供。16.根据本发明，通过重整步骤提供氢气的至少一部分、一氧化碳的一部分和二氧化碳的一部分用于加氢步骤在所有情况下包括：借助重整步骤提供含有氢气、一氧化碳和二氧化碳的气体混合物，以及将气体混合物的至少一部分在不分离氢气、一氧化碳和二氧化碳的条件下供至加氢步骤。17.本发明的背景18.在下文中，在阐述本发明的进一步特征和优点之前，首先结合用于生产烯烃、特别是丙烯的进一步现有技术来解释在本发明的框架内提供的加氢的背景。19.本发明特别可用于减少二氧化碳排放并极大地利用二氧化碳的努力。在所附文献概述中的[0a]至[0f]示出了二氧化碳的利用和转化的一般综述文章。在此和以下参考相应的文献。[0020]如所提及的，已知从烃或相应的混合物(例如乙烷、丙烷、液化天然气和石脑油)生产作为常规主要目标组分的丙烯、特别是还有乙烯。特别地，流化催化裂化也用于生产丙烯。在此上下文中提及例如引用文献[1a]，其提供了新的烯烃途径的当前概述。[0021]特别地，存在替代技术用于：(a)由乙烷生产乙烯，特别是通过乙烷的氧化脱氢，然而到目前为止，其中，乙酸作为偶联产物也总是以一定数量生产；(b)通过甲烷的氧化偶联来生产乙烯，但该偶联目前仍处于相对较早的发展阶段并且局限于低转化率或收率；(c)由丙烷生产丙烯，特别是通过丙烷脱氢，这是一种商业可得并已确立的方法；(d)通过烯烃复分解反应由乙烯生产丙烯，其中，总是需要2-丁烯作为投料，2-丁烯同样是商业可得并且是确立的；(e)通过所谓的甲醇制烯烃方法或甲醇制丙烯方法生产烯烃、特别是丙烯，其中，合成气体(例如，由甲烷生产，但也由煤、石脑油等生产)首先转化为甲醇和/或二甲醚，接着后者在分离之后通过单独的方法步骤中的进一步转化而转化为烯烃或丙烯；(f)通过改进的费托法(fischer-tropsch method)生产烯烃，该方法经优化以得到轻质烯烃的最大产量(费托法制烯烃)；和(g)生产烯烃，在该情况下，相应的费托法与逆水煤气变换相结合，因此也掺入二氧化碳。[0022]用于费托法制烯烃法的催化剂的概述可以在例如引用文献[2x]中找到，其中，特别比较了铁基催化剂和钴基催化剂。后者也在例如wo 2012/084160中记载。引用文献[2y]同样提供了费托法制烯烃法的概述。[0023]包括逆水煤气变换的费托法在例如引用文献[2a]至[2c]中进行了大致描述，并在引用文献[2r]和[2s]中以更详细的方式描述。[0024]为了生产合成气体(合成气体体)(其在此应理解为意指具有一氧化碳和氢气、任选地包含一定量二氧化碳这些组分的气体混合物)，蒸汽重整是已知的并且在技术文献中广泛描述。蒸汽重整的现有变型是：(a)所谓的干式重整；和(b)具备下游水煤气变换用以调节氢气和一氧化碳比例的蒸汽重整。然而，这两种变型对于本发明来说都不是必然重要的。在引用文献[3a]至[3e]中对蒸汽重整进行了大致描述。[0025]可以由合成气体生产含氧化合物、特别是甲醇和/或dme，合成气体如上所阐述地通常可以通过蒸汽重整产生。在例如引用文献[3f]和[3g]中描述了甲醇合成。在例如引用文献[3h]中讨论了根据上述定义的含氧化合物(特别是甲醇和/或二甲醚)进一步转化为烯烃。此外，例如，引用文献[3i]和[3j]显示了将从合成气体进行甲醇合成与甲醇制烯烃方法在一个步骤中组合的途径。这些途径基本上是基于用于甲醇合成的zr-zn氧化物和用于甲醇制烯烃方法的h-sapo-34的组合。[0026]作为最后一点的进一步途径，存在通过双功能催化剂使二氧化碳加氢的进一步发展。本发明从这一点出发。这种通过诸如甲醇和/或二甲醚的含氧化合物作为中间体的途径可被认为是以下所示的反应或反应步骤1和2的组合：[0027]1)二氧化碳与氢气反应形成作为中间体的含氧化合物[0028]2)中间体连续反应形成烃[0029]步骤2特别可与已知的甲醇制烯烃或甲醇制丙烯法相比较，但如所述的，其中进行对应中间体的分离。[0030]一般而言，使用通常将甲醇催化剂与酸性沸石结构结合的催化连续反应的双功能催化剂。整个反应作为单阶段反应发生，其中“单阶段”反应是表示如下的反应，其中，在催化剂上或在催化剂床中但在任意情形中是在反应器中在两个步骤中发生转化，并且没有含氧化合物的中间体分离。[0031]例如，以下单独反应的结果是以丙烯作为目标产物：[0032]δh＝-48kj/mol[0033]δh＝-104kj/mol[0034]作为次级反应，可能会发生“过度加氢”形成丙烷：[0035]3ch3oh+h2→c3h8+3h2oδh＝-227kj/mol[0036]对于进一步的细节特别参考引用文献[4a]至[4j]。例如，在引用文献[4k]中可以找到关于二氧化碳加氢的更一般性的概述。相应方法的变型包括两阶段反应设备的应用，例如在引用文献[4r]和[4s]中所描述的。然而，基于热力学，后者应该被视为是不利的。在相应的方法中往往会形成各种烯烃(例如乙烯和丙烯)以及不同量的链烷烃(乙烷、丙烷)，还有较重烃。在这些方法中，芳烃同样可以作为副产物形成。[0037]本发明的其他特征和优点[0038]如所提及地，本发明涉及由二氧化碳生产烃的方法。除了一般实施方案，本发明特别是涉及链烷烃的生产，特别优选烯烃的生产。尤其能得到具有前述链长的链烷烃和烯烃，特别优选丙烯。因此，以下实施方案相应地部分极力针对获得丙烯，但不限于此。如已提及的，芳烃也可能作为副产物形成。[0039]本发明通过在一个实施方案中提供相应的选择方法，有助于覆盖所提到的增长的丙烯需求(“丙烯缺口”)。同时，本发明有助于减少二氧化碳足迹并有助于显著减少或防止二氧化碳排放。在本发明的框架内，二氧化碳被转化为有价值的产品。作为潜在的进一步的原料，本发明使用可大量获得的、但目前通常仅以非常有限的程度提供给材料利用中的甲烷。[0040]与用于选择性生产特定烯烃的其他方法相比，如以上已阐释，在本发明的框架内，在替代方法中无论是来自吸热过程中的燃烧或能量供应，或是作为氧化过程中的副产物，都没有或至少没有显著量的二氧化碳出现或释出。在这些方法和过程中，迄今为止同样仅在有限的程度提供给材料利用并且经常用于例如燃烧吸热过程的一氧化碳和氢气，通常也是目前被认为是不期望的副产品的其他组分。在本发明的框架内，它们可以直接提供给根据本发明的材料转化中。[0041]如上所阐释，当前的研究方向旨用氢气将二氧化碳(在适用的情况下，还在一氧化碳的存在下)转化为烃。这里特别关注具有二至四个碳原子的链烷烃和烯烃。本发明在这方面提供了重要的贡献。[0042]通常，二氧化碳的加氢按以下方程式进行，其中，n表示所形成的烃的链长：[0043]n co2+(3n+o)h2→cnh2n+o+2n h2o[0044]当o＝0时，得到烯烃产物；当o＝2时，得到链烷烃产物。[0045]举例来说，丙烯合成的反应方程式(n＝3且o＝0)为：[0046]3co2+9h2→c3h6+6h2o[0047]在下文中，刚通过反应式描述的二氧化碳与氢气在反应器中的转化被简单地称为“加氢”，并且所使用的反应器称为“加氢反应器”。[0048]然而，这些方法的先决条件是已经有足够的氢气可用(例如，来自诸如点解的可再生资源，或来自现有材料流(如果适用，在分离、纯化和/或调节后))。然而，在最少的情况下是这种情形，因为通常只有不足量的氢气可供使用。因此，有必要根据需要提供相应(额外)量的氢气。这出现在本发明框架内的重整步骤中。[0049]然而，诸如重整或部分氧化的技术，除了氢气之外，总是还产生一氧化碳和部分二氧化碳作为产物。尽管变换反应原则上可以增加氢气的比例，但其结果是又形成了额外的二氧化碳。这并不适宜，并实际上仅意味着效率损失，因为在变换反应中形成的氢气会产生与随后需在加氢反应器中再次转化的一样多的二氧化碳作为副产物。[0050]特别地，出于与方法相关的原因，部分氧化作为一种氧化过程总是提供高比例的碳氧化物，因此特别用来提供富含一氧化碳的合成气体，因而在这里不构成有利的氢源。[0051]在用于氢气产生的替代技术中，如今的电解已经达到了高度的技术成熟度，基本上可以提供非常纯的氢气。然而，电解仍然是一种相对昂贵的氢气产生方式，特别是只能在有限的程度上扩大规模。由于这是“数量增加”而不是真正的“扩大规模”，因此不会带来特别的规模经济效应，或者充其量是产生设备容量和设备成本之间的线性关系。此外，存在对所使用的电流的依赖性，这在传统技术的情况下反过来会导致二氧化碳排放，或者在风能和太阳能发电等所谓的可再生能源的情况下，只能部分地或者不足量或仅高度波动的量地得到。[0052]相比之下，作为天然气成分的甲烷是大量可获得的并且目前在大多数情况下仅用于热能或能源目的，而材料使用仅在非常有限的程度上进行(例如，具体是通过基于合成气体的过程，例如在上述甲醇合成中)。[0053]二氧化碳以及特别是甲烷都具有很高的温室潜力，因此对应的排放显著导致了全球变暖。[0054]作为本发明中使用的措施的结果，即，通过重整、特别是甲烷的重整、有利地是天然气的重整来提供氢气，提供的氢源可以容易且经济地集成到用于将二氧化碳转化为烃的方法中，该方法特别适用于工业规模的目标产能(例如，超过10万吨烃产品/年)。[0055]在本发明的方法中，甲烷因此有利地至少部分地使用天然气来提供。[0056]根据本发明的目的，用于将二氧化碳与氢气转化为烃的反应设备在此与重整器组合。重整器将甲烷(以及，在适用时还有其他烃，但甲烷是优选的主要成分，因为在此实现最大的氢气产量)与蒸汽一起转化为氢气和一氧化碳。由于加氢反应器中的催化剂也将一氧化碳转化为高级烃，因此在这种组合中可以省略通常在已建立的方法中进行的下游变换反应。换言之，在重整步骤中形成气体混合物，并且在重整步骤中形成的气体混合物的至少一部分以不变的材料组成(特别是除水含量之外不变的材料组成)被供至加氢步骤。[0057]在根据本发明的方法中，一氧化碳因此在重整步骤中形成并有利地被供至加氢步骤中。在来自重整步骤的合成气体中，有利地存在显著少于一氧化碳的二氧化碳，一氧化碳与二氧化碳的摩尔比尤其不小于1:1、尤其不小于2:1、尤其不小于4:1。[0058]除了添加的二氧化碳之外，为了还能够获得足以用于加氢的氢气量，理想情况下需要3:1的比例。该值与来自重整步骤的合成气体无关，而与进入加氢步骤时的所需值有关。[0059]例如与us 2007/244000 a1中公开的已知方法相比，供至加氢步骤的气体混合物还有利地包含多于一氧化碳的量的二氧化碳或至少与一氧化碳相同量的二氧化碳。这尤其是由于所提到的将来自外部来源的二氧化碳添加到合成气体中所致。一氧化碳与二氧化碳的摩尔比在此有利地不超过1:1。具体实施方式[0060]可以进一步在下面的示例性实施方案i和ii中找到在整个过程中被转化的二氧化碳和甲烷以及水的量的比例的指示。出于与方法相关的原因，需要比二氧化碳更多摩尔量的甲烷和水。通常，在本发明的框架内可能有利的是，供至加氢步骤的二氧化碳和氢气之间的摩尔比为1:6至1:1、特别是1:4至1:2，并且供至重整步骤的甲烷和水之间的摩尔比为1:8至4:1、特别是1:4至2:1。[0061]在本发明的框架内，使用重整步骤提供的二氧化碳有利地在第一气流中被供至加氢步骤，并且独立于重整步骤提供的二氧化碳有利地在第二气流中被供至加氢步骤，其中，有利地选择第一气流和第二气流之间的量比，使由第一气流和第二气流提供的组分(即，特别是二氧化碳、一氧化碳、和氢)对应于加氢步骤中的化学计量需求。[0062]来自重整步骤的、由一氧化碳和氢气组成的合成气体(即，第一气流)在此可以特别有利地作为参考值，因为以这种方式可以不考虑在重整步骤中可能形成的co2。在丙烯合成的情况下，第一气流和第二气流(后者也可以基本上由二氧化碳组成)之间的比例有利地调节到6:1至2:1、特别是4:1至2.5:1的范围。理想的比例是3:1。该比例也适用于高级烯烃。关于推导，参考下面的实施例ii。因此，对于烯烃，这通常得到比例为3n/n，即，同样为3:1。[0063]在本发明的框架内，在重整步骤之后，清洁和分离费用被降至最低，并且一氧化碳和二氧化碳这些组分特别是可以在该工艺流的温度调节之后被直接转移到加氢反应器中。尽管在相应的热交换器之后预先至少部分地水分离也是一种选择，但形成的水也会至少部分地作为蒸汽转移到加氢反应器中，其中，它首先对含氧化合物形成的第一反应步骤具有热力学不利影响，但由于含氧化合物合成与随后进一步向碳氢化合物的转化耦合而不会大幅干扰整体平衡。与之相比，在含氧化合物合成(特别是甲醇和/或dme合成)单独运行的情况下，尽可能完全地从合成气体中除去水是有利的或需要的。因此，本发明意义内的一个特别的附加优点来自重整与加氢反应器的组合。[0064]在加氢反应器之后，特别是在相应的热交换器中冷却之后，随后将水冷凝并分离出来。剩余的工艺气流尤其可以例如通过胺洗涤供至二氧化碳去除装置中，以便分离出未转化的二氧化碳并将其再次返回到加氢反应器中。任选地，用于精细清洁的碱性洗涤器(alkaline scrubbing)和干燥器根据下游工艺单元的要求在下游连接，以防止二氧化碳在例如低温设备部件中结冰或冻结。[0065]随后，在生产丙烯的情况下，工艺流尤其可以供至从较轻组分中分离具有三个并且在适用时更多碳原子的碳氢化合物。如果需要，该分离的底部料流可以被引导到一个任选的分离器中，在此处一方面可以获得符合规格(on-spec)(例如，“聚合物级”)的丙烯作为顶部产品，并且可获得丙烷以及在适用情况下获得更高级的碳氢化合物作为底部产物(例如，用作燃料或发动机燃料)。[0066]所提及的较轻组分特别是包括甲烷、具有两个碳原子的碳氢化合物(乙烷、乙烯)、一氧化碳的残余物以及在适用情况下的氢。如果在该料流中存在大量乙烯，则可以通过本领域技术人员已知的适当技术(通过蒸馏、吸附、吸收、通过基于膜的方法等)将其分离出来作为额外的有价值产品。然后使剩余料流作为输入被再次送回到重整步骤。[0067]更一般地，同样在权利要求的术语中，在根据本发明的方法中形成的所述一种烯烃优选是丙烯，或者所述多种烯烃特别是包含摩尔分数大于50％的丙烯。特别地，供至加氢步骤的二氧化碳的至少一部分和/或供至加氢步骤的氢气的至少一部分在加氢步骤中未被转化。以这种方式，一种或多种烯烃能够作为产物混合物的一部分而从加氢步骤中移出，该产物混合物除了所述一种或多种烯烃外，还包含二氧化碳和/或氢气和/或一种或多种链烷烃作为其他组分，其中，其他组分的至少一部分是从产物混合物中分离出的并且总是至少部分地被送回到加氢步骤和/或重整步骤中。特别地，二氧化碳和比丙烯更易沸腾的化合物在此可以连续分离出来，这些成分可以提及的方式被送回。[0068]作为本发明的一个实施方案，还可以形成一种被引导到加氢反应器中的料流，但该料流除了二氧化碳之外还含有其他组分例如一氧化碳和/或氢气。例如，残余炼厂气或来自钢铁工业的气体通常就是这种情况。然而，通常也可以使用其他来源例如来自氨合成或来自水泥工业的气体混合物。须通过重整步骤引导的甲烷和水的摩尔量由此尤其减少。[0069]在本发明的另一实施方案中，重整步骤中使用的反应器可以是电加热的。作为一个特别的优点，这导致避免了来自燃烧的二氧化碳排放，因此理想地完全避免了来自整个过程的二氧化碳排放。[0070]在本发明的框架内，各个步骤的优选条件包括在重整步骤或对应反应器中10至100巴的压力、特别是12至50或15至30巴的压力，以及在加氢步骤中或对应反应器中1至100巴、特别是12至50或15至30巴的压力和100至520℃、特别是150至450℃或200至400℃的温度。不受限制地，例如，如在上面引用的文献中指出的已知催化剂通常被考虑用于反应设备。[0071]在根据本发明的方法中，重整步骤优选在比加氢步骤更高的压力水平下进行，使得在重整步骤中形成并供至加氢步骤的组分可以被转移到加氢步骤而无需压缩。[0072]本发明还延及用于生产一种或多种具有上述碳数的烯烃的设备，其中，该设备具有加氢反应器，该加氢反应器被配置为使二氧化碳和氢气经历加氢步骤，其中，经历加氢步骤的二氧化碳的至少一部分和氢气的至少一部分利用双功能催化剂经由作为中间体的含氧化合物相互转化成一种或多种烯烃。根据本发明，提供重整反应器，以用于提供被供至加氢步骤的氢气，该重整反应器被配置为进行重整步骤，在该重整步骤中，甲烷和水被转化为氢气、一氧化碳和二氧化碳，根据本发明该设备进一步配置为，供至加氢步骤的二氧化碳部分地使用重整步骤提供并且部分地独立于重整步骤提供。借助重整步骤提供氢气的至少一部分和二氧化碳的一部分包括：使用重整步骤提供含有氢气、一氧化碳和二氧化碳的气体混合物，以及将气体混合物的至少一部分在不分离氢气、一氧化碳和二氧化碳的条件下供至加氢步骤。[0073]对于被配置特别是用于执行上述方法的此设备的特征和优点明确参考以上解释。[0074]下面参考两个示例性实施方案并随后参考示出本发明的实施方案的附图来更详细地解释本发明。[0075]示例性实施方案i：丙烯生产[0076]以下陈述假定在重整和加氢反应器中或在根据本发明实施方案进行的相应方法步骤中的理想条件和反应(下文中，一方面的术语“加氢步骤”与“加氢反应器”，以另一方面的术语“重整步骤”或“重整反应器”同义使用)。[0077]此处，二氧化碳流被供至该工艺中并在加氢步骤中根据方程式i转化为丙烯。[0078]3co2+9h2→c3h6+6h2o(i)[0079]实际情况下此处仅发生部分转化的事实在该理想化模型中不起作用，因为未转化的二氧化碳通过相应的分离(例如胺洗涤)而被送回到加氢中。其他副产物的形成也仍未被考虑。特别对于链烷烃(这里主要是丙烷)的形成，可以建立可比较的计算模型(则每目标分子需要更多摩尔的氢)。因此，整个工艺用作平衡极限。[0080]另外，水和甲烷(例如作为天然气)作为输入流而被供至重整步骤。[0081]在重整反应器中发生以下基本反应：根据方程式ii，在各情况下由甲烷和水形成一摩尔的一氧化碳和三摩尔的氢气。作为副反应的根据方程式iii的水煤气变换反应可以不考虑，因为在本发明的意义内这些产物在加氢步骤中根据方程式i以相同的化学计量转化。[0082]h2o+ch4→co+3h2(ii)[0083]co+h2o→h2+co2(iii)[0084]在本发明的框架内，一氧化碳也有利地在加氢反应器中根据方程式iv与氢气一起转化为丙烯。[0085]3co+6h2→c3h6+3h2o(iv)[0086]在通过一氧化碳和氢气根据方程式iv转化的加氢反应器之后，由方程式ii和iv的组合(方程式v)产生的过量氢气因此从在重整反应器中形成的合成气体中保留(方程式ii)。[0087]3h2o+3ch4→3co+9h2→c3h6+3h2o+3h2(v)[0088]为覆盖根据方程式i生产丙烯的化学计量氢气需求，三倍摩尔量的水和甲烷须在重整反应器中转化。在真实的、非理想化条件下的实施方案中，合成气体与二氧化碳的比例可以在6:1至2:1、特别是4:1至2.5:1的范围内。[0089]在理想化的情况下，可以由此从方程式i、ii和iv建立以下整个过程的总反应方程式vi：[0090]3co2+9ch4+9h2o→4c3h6+15h2o(vi)[0091]如果使用的二氧化碳流已经包含一氧化碳和/或氢气的部分，则整个工艺的氢气需求和重整反应器的输入流的量将相应地减少。[0092]特别地，其中一个输入流中的氢部分或其他另外单独供应的氢在此处具有积极作用。[0093]示例性实施方案ii：总体考虑[0094]在示例性实施方案i的基础上，对任何链长n的烯烃和链烷烃的考虑概括如下。以下适用于加氢反应器：[0095]nco2+(3n+o)h2→cnh2n+o+2nh2o(vii)[0096]如前所述，当o＝0时形成烯烃产物，当n＝2时形成链烷烃产物。对于重整反应器的考虑，仅上述方程式ii继续相关，如上所述。[0097]再次，一氧化碳也有利地根据式viii与氢气一起转化为目标产物。[0098]nco+(2n+o)h2→cnh2n+o+nh2o(viii)[0099]在通过一氧化碳和氢气根据方程式viii转化的加氢反应器之后，由方程式ii和viii的组合(方程式ix)产生的过量氢气因此在重整步骤中形成的合成气体中仍然保留(方程式ii)。[0100]nh2o+nch4→nco+3nh2→cnh2n+o+nh2o+(n-o)h2(ix)[0101]在理想化的情况下，由此可以再从方程式vii、ii和iix建立整个过程的以下总反应方程式x：[0102]nco2+(3n+o)ch4+(3n+o)h2o→4cnh2n+o+(5n+o)h2o(x)[0103]在单独的图1中示出了根据本发明一个实施方案的方法，其作为一个整体用100表示。[0104]在示出的实施方案中用于生产丙烯但总体用于生产一种或多种具有如上所述碳数的烯烃的方法100中，二氧化碳和氢气作为输入流101供至加氢步骤10，其中，输入流101中供至加氢步骤10的二氧化碳的一部分和氢气的一部分在加氢步骤10中利用双功能催化剂经由作为中间体的含氧化合物相互转化成一种或多种烯烃。通过加氢步骤提供产物或工艺流102。[0105]输入流101中供至加氢步骤10的氢气至少部分地通过重整步骤20提供，其中，以输入流103的形式供应的甲烷和以输入流104的形式供应的水被转化为二氧化碳和氢气。输入流101中供至加氢步骤10的二氧化碳部分地使用重整步骤20提供。除一氧化碳和水之外，其包含在重整步骤20的冷却产物流105中，该冷却产物流通过未单独指示出的冷却步骤获得。由于冷凝水的冷却，液相可以从工艺中排出。在另一部分中，输入流101中供至加氢步骤10的二氧化碳独立于重整步骤20提供，为此目的使用另一输入流106。另外的氢气可以任选地以输入流107的形式供应。[0106]在同样未单独指出的冷却之后，将加氢步骤的产物流102供至冷凝分离30，在其中形成含水的冷凝物流108。所述冷凝物流可以返回到方法100中或从方法100中排出。不含冷凝物的产物流102以工艺流109的形式供至压缩(未单独指出)，然后，如果需要，经历例如包括胺洗涤41和再生42的二氧化碳分离。富含二氧化碳的料流110在未单独指出的压缩之后可以以这种方式返回到加氢步骤10中。[0107]如果需要，可以对已大致上不含二氧化碳的物料流111进行碱性洗涤50以除去二氧化碳残留物，然后进行干燥60。然后对其进行比丙烯更易沸腾的化合物的分离70。[0108]在分离70中形成的底部料流112被供至进一步的分离80，在其中形成富丙烯料流113和富丙烷料流114，在适用的情况下，它们还含有较重的组分。分离70的含有比丙烯更易沸腾的化合物(例如未转化的一氧化碳和未转化的氢气、甲烷，以及在适用情况下的乙烯)的顶部料流115被任选地供至乙烯分离90，其尤其可以作为吸附分离进行，且其中形成乙烯流116。剩余的残余物，或在没有乙烯分离90的情况下，全部顶部料流115以返回料流117的形式返回到重整步骤20。[0109]文献概述[0110][0a]abassa.olajire,“valorizationofgreenhousecarbondioxideemissionsintovalue-addedproductsbycatalyticprocesses,”journalofco2utilization3–4(2013)74–92.[0111][0b]ampellic,perathoners,centig.2015“co2utilization:anenablingelementtomovetoaresource-andenergy-efficientchemicalandfuelproduction,”phil.trans.r.soc.a2015vol.373.http://dx.doi.org/10.1098/rsta.2014.0177.from 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