CN114656317A - 甲烷氧化偶联制烯烃的方法、系统及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及催化领域，公开了甲烷氧化偶联制烯烃的方法、系统及其应用，该方法包括：(1)将甲烷、氧气和非活性气体进行预混，并用水蒸汽对预混后的混合气体进行加热；(2)将加热后的混合气体与催化剂接触进行催化反应；(3)将催化反应所得的气体产物与吸收剂接触以吸收气体产物中的甲烷和水蒸汽，并将含甲烷、水蒸汽和吸收剂的物料返回步骤(1)进行再生以释放甲烷和水蒸汽。通过减少预混时间与延长甲烷自燃诱导时间的方式来增加甲烷的在反应器内的停留时间能够降低燃爆风险，并增加了甲烷的反应时间，提高了甲烷的转化率。
Description
技术领域
本发明涉及催化领域，具体涉及甲烷氧化偶联制烯烃的方法、系统及其应用。
背景技术
甲烷是天然气和岩石气的主要组分，具有热值高、低污染、价格便宜等优点。随着石油资源的匮乏，天然气的利用有望能够代替石油资源，可成为化工产业新原料的来源之一。
目前，天然气化工中最成熟的工艺为合成气工艺，该工艺首先将甲烷氧化转化成一氧化碳和氢气，再由一氧化碳和氢气合成甲醇、氨、二甲醚、合成醇等化工产品。甲烷转化成合成气主要分为三种途径：蒸汽转化、二氧化碳转化及部分氧化。因为乙烯时重要的化工原料，需求量大、产值高、所以甲烷直接氧化制烯烃技术受到广大工程师的关注。但是甲烷氧化反应需要再高温高压下发生，对于甲烷氧气混合气在反应器内的停留时间要求比较苛刻，其主要原因是甲烷和氧气混合气在高温高压下自燃诱导时间较短，如果在该混合气在反应器内的停留时间过长，使混合气的自燃诱导时间大于其停留时间，就有发生燃爆的可能性。
近年来，研究者对甲烷制烯烃工艺进行了广泛的研究，经过检索，CN107108401A公开了一种通过将甲烷氧化偶联与甲烷干重整反应组合而生产乙烯和合成气的方法，该发明的具体工艺为，将包含甲烷和氧气的原料气引入甲烷氧化偶联反应器，将甲烷和氧气催化反应生成CO、CO2、H2O和C2H4等，反应后的气体经过冷却、分离单元，分离出C2H4，得到主要含有CH4、CO、CO2、H2的混合气，将该混合气体预热后引入干重整反应器，将CO2和CH4催化转化为合成气。该发明将甲烷氧化偶联所产生的热用于驱动甲烷反应的吸热干重整，但是该方法将甲烷氧化偶制乙烯的反应过程与甲烷重整制合成气的反应过程置于同一反应容器中，同时还辅以催化材料与惰性材料在反应器内的分段交替分布，一方面使得反应产物混在一起，难以分离，另一方面没有考虑停留时间与自燃诱导时间的变化，从而有燃爆的风险。
CN102093157A提供由含甲烷原料直接转化为乙烯，同时生产合成气的联合工艺方法。本发明克服了过去由甲烷直接制乙烯的以单一产物为目标的局限，在甲烷高产率转化为乙烯外，还考虑了甲烷的进一步利用，即高产率转化为合成气。但是，该发明采用了甲烷湿重整工艺制合成气，需要耗费大量的水以及热，同时，浪费了甲烷氧化偶联放出的反应热。此外，对于甲烷混合气的燃爆风险也没有考虑。
由于氧化偶联为放热反应，易造成甲烷与氧气发生燃爆，从而造成人员伤亡，但目前现有技术中均没有考虑到甲烷在氧化偶联反应器内的燃爆风险。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的甲烷在反应器内的停留时间过长发生燃爆的问题，提供甲烷氧化偶联制烯烃的方法、系统及其应用。
本发明的发明人在实验中意外发现，通过预先将甲烷、氧气、水蒸汽与非活性气体进行预混和加热后再进行催化反应，水蒸汽能够有效预防甲烷在氧化偶联发生燃爆后由于温度过高或压力过大的问题导致安全阀泄放或发生燃爆，另外，通过利用吸收剂吸收氧化偶联的催化反应中产生的水与未反应的甲烷，然后将含甲烷、水蒸汽和吸收剂的物料返回预混加热步骤进行再生以释放甲烷和水蒸汽，能够实现甲烷和水蒸汽的资源化利用。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种甲烷氧化偶联制烯烃的方法，该方法包括：
(1)将甲烷、氧气和非活性气体进行预混，并用水蒸汽对预混后的混合气体进行加热；
(2)将加热后的混合气体与催化剂接触进行催化反应；
(3)将催化反应所得的气体产物与吸收剂接触以吸收气体产物中的甲烷和水蒸汽，并将含甲烷、水蒸汽和吸收剂的物料返回步骤(1)进行再生以释放甲烷和水蒸汽。
本发明第二方面提供一种甲烷氧化偶联制烯烃的系统，该系统包括：
预混装置，所述预混装置上设置有甲烷入口、氧气入口、非活性气体入口、第一吸收剂入口、第一吸收剂出口、水蒸汽入口和混合气出口，所述预混装置能够对引入其中的甲烷、氧气和非活性气体进行预混，并通过通入其中的水蒸汽对预混后的混合气体进行加热；
反应装置，所述反应装置内填充有催化剂，并在所述反应装置上设置有混合气入口和气体产物出口，所述混合气出口与所述混合气入口相连，以将加热后的混合气体与送入反应装置；
吸收装置，所述吸收装置上设置气体产物入口、烯烃出口和第二吸收剂出口，所述气体产物出口与所述气体产物入口相连，所述第二吸收剂出口与所述第一吸收剂入口相连。
本发明提供的甲烷氧化偶联制烯烃的系统，该系统包括预混装置、反应装置和吸收装置，利用水蒸汽对预混装置中的甲烷、氧气与非活性气在进行预混和加热后再进入反应装置中进行催化反应，催化反应所得的气体产物在吸收装置中与吸收剂接触以吸收气体产物中的甲烷和水蒸汽，并将含甲烷、水蒸汽和吸收剂的物料返回预混装置中进行再生以释放甲烷和水蒸汽，通过以上过程，可以实现甲烷和水蒸汽的循环利用，预防甲烷在氧化偶联发生燃爆后由于温度过高或压力过大的问题导致安全阀泄放或发生燃爆，并通过减少预混时间与延长甲烷自燃诱导时间的方式来增加甲烷的反应时间，提高了甲烷的转化率。
本发明的第三方面提供上述系统在制备烯烃中的应用。
附图说明
图1是根据本发明一个实施方式的甲烷氧化偶联制烯烃的系统结构示意图。
附图标记说明
100预混装置、101甲烷入口、102氧气入口、103非活性气体入口、104第一吸收剂入口、105第一吸收剂出口、106混合气出口、107水蒸汽入口、200反应装置、201混合气入口、202气体产物出口、203换热设备、204催化剂、300吸收装置、301气体产物入口、302烯烃出口、303第二吸收剂出口、304第二吸收剂入口、11循环冷却剂、12新鲜吸收剂。
具体实施方式
在本发明中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本发明中具体公开。
本发明一方面提供一种甲烷氧化偶联制烯烃的方法，该方法包括：
(1)将甲烷、氧气和非活性气体进行预混，并用水蒸汽对预混后的混合气体进行加热；
(2)将加热后的混合气体与催化剂接触进行催化反应；
(3)将催化反应所得的气体产物与吸收剂接触以吸收气体产物中的甲烷和水蒸汽，并将含甲烷、水蒸汽和吸收剂的物料返回步骤(1)进行再生以释放甲烷和水蒸汽。
在本发明的一些实施方式中，为实现能量的重复利用，从而达到降低能耗的效果，所述方法还可以包括：将催化反应产生的热量以水蒸汽为热量载体输送至所述加热步骤，以对混合气体进行加热。
本发明中，对催化剂的种类不做限制，优选为活性组分为钨酸钠和锰的氧化物，载体为二氧化硅的催化剂。例如可以使用a重量％Na2WO4-b重量％Mn/SiO2，其中，a为以W计的钨酸钠的重量百分比，范围为1-10，b为以Mn计的锰的氧化物的重量百分比，范围为1-10。
根据本发明一个优选地实施方式，催化剂Na2WO4-Mn/SiO2的制备方法如下所述：
采用溶胶凝胶法制备Na2WO4-Mn/SiO2，根据催化剂的组成计算不同的用量，在搅拌条件下，50-70℃下，将Na2WO4、锰前驱体和硅源混合，再加入溶剂(例如，乙醇与水的体积比为1-2：1)和浓硝酸，反应0.5-5h后，继续老化10-12h，110-120℃下干燥10-12h，500-550℃焙烧3-4h，然后再800-850℃焙烧3-4h。其中，锰前驱体可以为水溶性锰盐，优选地，所述锰前驱体为硝酸锰。所述硅源的种类不做限定，优选地，所述硅源为正硅酸乙酯。
在本发明的一些实施方式中，为实现吸收剂的循环利用，所述方法还包括：将再生后的吸收剂用于步骤(3)与气体产物接触以吸收气体产物中的甲烷和水蒸汽。
在本发明的一些实施方式中，为减少甲烷在反应器中的停留时间，防止发生燃爆。优选地，所述加热的条件使得加热后的混合气体的温度比所述催化反应的温度低100-350℃，更优选地，所述加热的条件使得加热后的混合气体的温度为450-500℃。
在本发明的一些实施方式中，所述非活性气体可以为现有的各种不与原料和产物发生反应的气体或气体混合物，例如，可以为第零族元素气体和氮气中的至少一种，从经济性角度出发，惰性气体优选为氮气。
在本发明的一些实施方式中，所述吸收剂具有低饱和蒸气压、不易挥发、能够吸收甲烷的优点，优选为离子液体，所述离子液体的阴离子的结构式如式Ⅰ所示，阳离子的结构式如式Ⅱ或式Ⅲ所示：
其中，式Ⅱ中，R1和R2相同或不同且各自独立地选自氢或C1-C12的脂烃基，例如可以为甲基、乙基、正丙基或正丁基。
式Ⅲ中，R1、R2、R3和R4相同或不同且各自独立地选自氢或C1-C12的脂烃基，例如可以为甲基、乙基、正丙基或正丁基。
在本发明的一些实施方式中，所述吸收剂优选为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、甲基三丁基膦双(三氟甲磺酰)亚胺盐和1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，所述甲烷和所述氧气的体积流量比优选为1：0.25-4。所述水蒸汽和非活性气体的体积流量比优选为1-5：1。向所述混合气体中通入水蒸汽后，所述甲烷的体积百分比优选为20-80体积％。在本发明的一些实施方式中，所述催化反应的条件包括：催化反应温度优选为600-850℃。催化反应压力优选为0.5-5MPa。以甲烷和氧气计的反应气时空速优选为100-200mL/(g·h)。催化反应反应时间优选为80-100ms。
在本发明的一些实施方式中，所述吸收的条件包括：所述吸收的温度优选为50-100℃，更优选为55-80℃。所述吸收的压力优选为1-5MPa，更优选为1-2MPa。
本发明中，停留时间是指流体微元从反应器入口到出口经历的时间。
本发明中，自燃诱导时间是指可燃气体与氧气混合后，即使温度超过自燃点也不会立即燃烧，而是经过一段时间后燃烧才会发生，这段时间被称为自燃诱导时间，是燃料的重要参数之一。
本发明第二方面提供一种甲烷氧化偶联制烯烃的系统，该系统包括：
预混装置，所述预混装置上设置有甲烷入口、氧气入口、非活性气体入口、第一吸收剂入口、第一吸收剂出口、水蒸汽入口和混合气出口，所述预混装置能够对引入其中的甲烷、氧气和非活性气体进行预混，并通过通入其中的水蒸汽对预混后的混合气体进行加热；
反应装置，所述反应装置内填充有催化剂，并在所述反应装置上设置有混合气入口和气体产物出口，所述混合气出口与所述混合气入口相连，以将加热后的混合气体送入反应装置；
吸收装置，所述吸收装置上设置气体产物入口、烯烃出口和第二吸收剂出口，所述气体产物出口与所述气体产物入口相连，所述第二吸收剂出口与所述第一吸收剂入口相连。
在本发明的一些实施方式中，为实现能量的重复利用，从而达到降低能耗的效果，所述反应装置还设置有换热设备，所述换热设备能够将反应装置中产生的热量以水蒸汽为热量载体输送至预混装置。
本发明中，对所述换热设备的具体结构不做限制，可以为沿反应装置内壁环绕设置的盘管或蛇管等，只要能够将反应装置中的热量以水蒸汽为热量载体输送至预混装置即可。
在本发明的一些实施方式中，为实现吸收剂的循环利用，所述吸收装置还设置有第二吸收剂入口，其中，所述第二吸收剂入口与所述第一吸收剂出口相连。
本发明中，第二吸收剂入口可以用于向吸收装置中输入新鲜吸收剂或从预混装置循环回来的吸收剂。
在本发明的一些实施方式中，所述非活性气体优选为第零族元素气体和氮气中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，所述甲烷氧化偶联制烯烃的方法在上述系统中进行。
根据本发明一个优选地实施方式，根据图1，将甲烷、氧气和非活性气体分别通过甲烷入口101、氧气入口102和非活性气体入口103通入预混装置100进行预混，水蒸汽从换热设备203排出并通过水蒸汽入口107通入预混装置100对混合气体进行加热，加热后的混合气体从混合气出口106排出，然后通过混合气入口201进入反应装置200中，与催化剂204接触进行催化反应，催化反应所得的气体产物通过气体产物入口301进入吸收装置300中，与吸收剂接触以吸收气体产物中的甲烷和水蒸汽，分离得到的烯烃产物通过烯烃出口302排出吸收装置300，并将含甲烷、水蒸汽和吸收剂的物料通过第二吸收剂出口303排出吸收装置300，通过第一吸收剂入口104返回预混装置100进行再生以释放甲烷和水蒸汽。另外，反应装置200还设置有换热设备203，换热设备203中通入高压水蒸汽(温度400-550℃，压力为11.8-14.7MPa)，该高压水蒸汽能够加热反应装置，将反应装置200中产生的热量取出，并传输给换热设备中的高压水蒸汽，并从换热设备203排出水蒸汽后通过水蒸汽入口107输送至预混装置100，从而加热预混装置100中的混合气；吸收装置300还设置有第二吸收剂入口304，释放后甲烷和水蒸汽的吸收剂通过第二吸收剂入口304排出预混装置100，并通过第二吸收剂入口304循环至吸收装置300。其中，新鲜吸收剂12或从预混装置循环回来的吸收剂11均可以通过第二吸收剂入口304引入吸收装置300。
本发明中，非活性气体的作用是延长甲烷-氧气的自燃诱导时间，而通入水蒸汽后可预防甲烷在氧化偶联发生燃爆后由于温度过高或压力过大的问题导致安全阀泄放或发生燃爆。在自燃诱导时间延长后，可适当增加了甲烷在催化剂床层的停留时间，从而进一步的增加了甲烷的反应时间，提高了甲烷的转化率。
本发明中，催化剂床层高度可根据进料速率、反应温度压力、停留时间进行设定，其设定原则为甲烷-氧气混合气的停留时间小于该温度压力下的自燃诱导时间。
本发明的第三方面提供上述系统在制备烯烃中的应用。
本发明中，单位“mL/(g·h)”为相对于质量为1g的所述催化剂，在时间为1h下，甲烷和氧气的总气体的用量(mL)。
本发明中，压力均指表压。
本发明中，C2是指乙烯、乙烷和乙炔中的至少一种。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。实施例和对比例中，所用到的试剂均为市售分析纯试剂。
制备例1
催化剂5重量％Na2WO4-2重量％Mn/SiO2的制备
量取100mL的正硅酸乙酯，搅拌下采用油浴加热到60℃，将5g的Na2WO4和2g的Mn(NO3)2分别加入到前述正硅酸乙酯中，再加入20mL乙醇(使乙醇与水的体积比为2：1)和10mL的20(体积)％浓硝酸，反应2h后继续老化12h，然后120℃干燥12h，550℃焙烧4h，再在850℃焙烧4h。
实施例1
将甲烷、氧气和非活性气体分别通过甲烷入口101、氧气入口102和非活性气体入口103通入缓冲罐100进行预混，其中，甲烷的进料流量为100L/h、氧气的进料流量为50L/h，非活性气体的进料流量为150L/h，水蒸汽从盘管203排出并通过水蒸汽入口107通入预混装置100对混合气体进行加热，水蒸汽的进料流量为200L/h，甲烷的体积百分比为20体积％。加热后的混合气体的温度为500℃，加热后的混合气体从混合气出口106排出，然后通过混合气入口201进入反应装置200中，与催化剂204接触进行催化反应，催化剂为制备例1所得的催化剂，催化剂装填量为10g，装填高度为0.5m，催化反应的温度为750℃。压力为0.5MPa，以甲烷和氧气计的反应气时空速为150mL/(g·h)，反应时间为80ms，预混气在催化剂的床层的停留时间为100ms，催化反应所得的气体产物通过气体产物入口301进入吸收装置300中，与吸收剂1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐接触以吸收气体产物中的甲烷和水蒸汽，吸收的温度为40℃，压力为1MPa。分离得到的烯烃产物通过烯烃出口302排出吸收装置300，并将含甲烷、水蒸汽和吸收剂的物料通过第二吸收剂出口303排出吸收装置300，通过第一吸收剂入口104返回预混装置100进行再生以释放甲烷和水蒸汽。另外，换热设备203中通入高压水蒸汽(温度为500℃，压力为14.5MPa)，该高压水蒸汽能够加热反应装置，并能够将反应装置200中产生的热量传输给换热设备中的高压水蒸汽，并从换热设备203排出水蒸汽后通过水蒸汽入口107输送至预混装置100，从而加热预混装置100中的混合气；吸收装置300还设置有第二吸收剂入口304，释放后甲烷和水蒸汽的吸收剂通过第二吸收剂入口304排出预混装置100，并通过第二吸收剂入口304循环至吸收装置300。反应完成后，收集从烯烃出口302排出的反应产物。
实施例2
按照实施例1的方法进行甲烷氧化偶联制烯烃的反应，所不同的是，吸收剂为甲基三丁基膦双(三氟甲磺酰)亚胺盐。
实施例3
按照实施例1的方法进行甲烷氧化偶联制烯烃的反应，所不同的是，吸收剂为1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐。
实施例4
按照实施例1的方法进行甲烷氧化偶联制烯烃的反应，所不同的是，甲烷的进料流量为150L/h、氧气的进料流量为50L/h。
实施例5
按照实施例1的方法进行甲烷氧化偶联制烯烃的反应，所不同的是，甲烷的进料流量为200L/h，氧气的进料流量为50L/h。
实施例6
按照实施例1的方法进行甲烷氧化偶联制烯烃的反应，所不同的是，加热后的混合气体的温度为450℃。
实施例7
按照实施例1的方法进行甲烷氧化偶联制烯烃的反应，所不同的是，加热后的混合气体的温度为475℃。
实施例8
按照实施例1的方法进行甲烷氧化偶联制烯烃的反应，所不同的是，催化反应的温度为800℃，压力为3.5MPa。
实施例9
按照实施例1的方法进行甲烷氧化偶联制烯烃的反应，所不同的是，催化反应的温度为850℃，压力为5MPa。
实施例10
按照实施例1的方法进行甲烷氧化偶联制烯烃的反应，所不同的是，吸收剂为咪唑类离子液体，即1-乙基,3-甲基咪唑盐酸。
实施例11
按照实施例1的方法进行甲烷氧化偶联制烯烃的反应，所不同的是，加热后的混合气体的温度为300℃。
对比例1
按照实施例1的方法进行甲烷氧化偶联制烯烃的反应，所不同的是，不设置预混装置进行预混，反应混合气在反应器的停留时间(600ms)大于其自燃诱导时间(500ms内)，则发生燃爆。
对比例2
按照实施例1的方法进行甲烷氧化偶联制烯烃的反应，所不同的是，不加入N2。
测试例1
对实施例和对比例得到的反应产物成分进行检测，该检测在购自安捷伦公司型号为7890A的气相色谱上进行。产物采用双检测通道三阀四柱系统进行测定，其中FID检测器连接氧化铝柱，用于分析CH4、C2H6、C2H4、C3H8、C3H6、C4H10、C4H8、CnHm等组分，TCD检测器主要用于检测CO、CO2、N2、O2、CH4。
甲烷转化率等的计算方法如下：
甲烷转化率＝反应消耗的甲烷的量/甲烷的初始量×100％
C2选择性＝生成的C2消耗的甲烷的量/甲烷的总消耗量×100％
乙烯收率＝甲烷转化率×乙烯选择性×100％
表1
注：“-”表示对比例1发生了燃爆，未得到相应数据。
通过表1的结果可以看出，实施例1-11采用本发明的方法进行甲烷氧化偶联制烯烃，所得的甲烷转化率、C2选择性、乙烯收率均较高，并且没有发生燃爆现象，而对比例1不设置预混装置，并且，停留时间大于自燃诱导时间，反应体系出现了燃爆现象，对比例2不加入N2，反应所得的甲烷转化率、C2选择性、乙烯收率均较低。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种甲烷氧化偶联制烯烃的方法，其特征在于，该方法包括：
(1)将甲烷、氧气和非活性气体进行预混，并用水蒸汽对预混后的混合气体进行加热；
(2)将加热后的混合气体与催化剂接触进行催化反应；
(3)将催化反应所得的气体产物与吸收剂接触以吸收气体产物中的甲烷和水蒸汽，并将含甲烷、水蒸汽和吸收剂的物料返回步骤(1)进行再生以释放甲烷和水蒸汽。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：将催化反应产生的热量输送至所述加热步骤，以对混合气体进行加热；
和/或，所述方法还包括：将再生后的吸收剂用于步骤(3)与气体产物接触以吸收气体产物中的甲烷和水蒸汽。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述加热的条件使得加热后的混合气体的温度比所述催化反应的温度低100-350℃，优选地，所述加热的条件使得加热后的混合气体的温度为450-500℃。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述非活性气体为第零族元素气体和氮气中的至少一种。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述吸收剂为离子液体，所述离子液体的阴离子的结构式如式Ⅰ所示，阳离子的结构式如式Ⅱ或式Ⅲ所示：
其中，式Ⅱ中，R1和R2相同或不同且各自独立地选自氢或C1-C12的脂烃基；
式Ⅲ中，R1、R2、R3和R4相同或不同且各自独立地选自氢或C1-C12的脂烃基。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，所述吸收剂为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、甲基三丁基膦双(三氟甲磺酰)亚胺盐和1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的至少一种。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，所述甲烷和所述氧气的体积流量比为1：0.25-4；
优选地，向所述混合气体中通入水蒸汽后，所述甲烷的体积百分比为20-80体积％。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，所述催化反应的条件包括：温度为600-850℃，压力为0.5-5MPa，以甲烷和氧气计的反应气时空速为100-200mL/(g·h)，反应时间为80-100ms；
和/或，所述吸收的条件包括：温度为50-100℃，优选为55-80℃，压力为1-5MPa，优选为1-2MPa。
9.一种甲烷氧化偶联制烯烃的系统，其特征在于，该系统包括：
预混装置，所述预混装置上设置有甲烷入口、氧气入口、非活性气体入口、第一吸收剂入口、第一吸收剂出口、水蒸汽入口和混合气出口，所述预混装置能够对引入其中的甲烷、氧气和非活性气体进行预混，并通过通入其中的水蒸汽对预混后的混合气体进行加热；
反应装置，所述反应装置内填充有催化剂，并在所述反应装置上设置有混合气入口和气体产物出口，所述混合气出口与所述混合气入口相连，以将加热后的混合气体送入反应装置；
吸收装置，所述吸收装置上设置气体产物入口、烯烃出口和第二吸收剂出口，所述气体产物出口与所述气体产物入口相连，所述第二吸收剂出口与所述第一吸收剂入口相连。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述反应装置还设置有换热设备，所述换热设备能够将反应装置中产生的热量以水蒸汽为热量载体输送至预混装置；
和/或，所述吸收装置还设置有第二吸收剂入口，其中，所述第二吸收剂入口与所述第一吸收剂出口相连。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法在权利要求9-10中任意一项所述的系统中进行。
12.权利要求9-10中任意一项所述的系统在制备烯烃中的应用。
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