一种回收乙烯的方法以及一种分离混合烃类的方法技术

一种用来从包含乙烯的混合物中回收乙烯的方法，该方法包括：使所述包含乙烯的混合物从吸收塔底部的入口进入吸收塔；所述吸收塔包括下部的主吸收段和上部的辅助吸收段，在所述主吸收段中，使得主吸收剂与所述混合物接触，从而将乙烯从所述混合物中分离，在所述辅助吸收段中，使得辅助吸收剂与所述混合物接触，从所述混合物中回收主吸收剂。本发明专利技术还提供了一种用来对混合烃类进行分离的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轻质烃类分离
，尤其涉及从含乙烯的烃类混合物中回收乙烯的分离技术。
技术介绍
乙烯和丙烯是石油化工工业的基础原料，过去一直通过烃的蒸汽裂解或催化裂解获得。在石油供应日趋紧张的情况下，人们开发了用氧化物特别是以甲醇、乙醇为原料生产低碳烯烃的过程。醇类可以用天然气或煤炭的合成气生产，这样就避免了使用石油资源。烃类的分离是石脑油裂解制乙烯和MTO/MTP工艺的重点和难点，其设备投资、能耗和操作费用均占到整个工艺过程的70％以上。由于甲烷和乙烯的相对挥发度很接近，脱甲烷塔很难实现甲烷和乙烯的清晰分割，实现乙烯和甲烷的分离是烯烃分离的核心。传统方法普遍采用深冷来分离甲烷和乙烯，以提高乙烯收率。典型的深冷分离方法包括顺序分离、前脱乙烷和前脱丙烷流程，三种流程具有各自的优缺点，但均需要－100℃以下的深冷条件，需要乙烯制冷压缩机，甚至需要甲烷制冷压缩机为其提供冷量，对冷箱要求较高，使得工程投资加大。现代煤化工制取的低碳烃特点是氢气、甲烷含量较低，乙烯、丙烯和碳四含量较高，致使脱甲烷塔采用深冷分离并不合适。因此对于MTO/MTP工艺的烯烃分离现普遍采用中冷分离流程。WO01/25174披露了一种烯烃分离的方法，该方法的主要特点是采用前脱乙烷流程，和常规的石脑油裂解生产乙烯装置相比，提高了脱甲烷塔塔顶产品中的乙烯含量，从而提高了脱甲烷塔顶温度，避免采用乙烯冷量；为了回收脱甲烷塔顶气体中的乙烯，将该气体送入变压吸附(PSA)设施，分离甲烷、氢气和乙烯，将回收的乙烯返回氧化反应器出口物料中。该分离方法避免了深冷 分离，但由于采用了PSA技术，设备投资较大，操作程序较复杂且不稳定，系统维护的工作量较大。中国专利CN101747128A开发了一种MTO的烯烃分离方法。该方法的核心是使脱甲烷塔顶出来的气相降温到－60～－45℃，经气液分离后液相返回至脱甲烷塔，气相进入到膨胀机，使其温度降到－120～－90℃。该低温的气体先为脱甲烷塔顶气降温，然后通过冷箱为来自丙烯精馏塔底部的丙烷吸收剂降温，充分利用其－120～－90℃的低温冷量。该方法较传统的深冷分离可降低乙烯损失率，能耗较低，但仍然存在以下缺点：(1)增加了一套膨胀机系统和冷箱，且流程较复杂，丙烯冷剂用量也很大；(2)由于经过膨胀温度降到－120～－90℃，这需要用到大量的低温钢，投资较大；(3)采用顺序分离流程，所有的物流都经过脱甲烷塔，脱甲烷塔负荷大，尤其不适用于组成较重的烃类产品分离。因此，本专利技术希望一种新的工艺，在中冷条件下实现混合烃类、尤其是C2和C3烃类的有效分离，同时避免所有的物流都通过脱甲烷塔或脱乙烷塔，使得工艺适于较重烃类产品的分离，简化工艺设备，节约成本，降低目标产品的损失率。
技术实现思路
为了实现上述技术目的，本专利技术开发了一种新型的精馏－吸收相结合、主吸收和辅助吸收相结合的中冷分离流程。该方法具有产品回收率高、投资小、流程简单和操作简单等诸多优点，尤其适用于产品组成较重的烃类产品的分离。本专利技术的第一个方面提供了一种用来从包含乙烯的混合物中回收乙烯的方法，该方法包括：使所述包含乙烯的混合物从吸收塔底部的入口进入吸收塔；所述吸收塔包括下部的主吸收段和上部的辅助吸收段，在所述主吸收段中，使得主吸收剂与所述混合物接触，从而将乙烯从所述混合物中分离，在所述辅助吸收段中，使得辅助吸收剂与所述混合物接触，从所述混合物中回收主吸收剂；包含乙烯的主吸收剂和辅助吸收剂从吸收塔底部排出，而分离乙烯之后的混合物从吸收塔顶部排出；所述主吸收剂选自以下烃类的任意一种或多种：C3 烃类、C4烃类、C5-C8烃类；所述辅助吸收剂选自以下烃类的任意一种或多种：C2烃类、C3烃类。在本专利技术的一个优选的实施方式中，所述主吸收剂选自以下烃类中的任意一种或多种：C3烃类、C4烃类和C5烃类；更优选所述主吸收剂选自以下烃类中的任意一种或多种：C3烃类和C4烃类；更优选所述主吸收剂选自以下烃类中的任一种或多种：丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、戊烷和戊烯；所述辅助吸收剂选自以下组分的一种或多种：乙烷和丙烷。在本专利技术的另一个优选的实施方式中，以所述包含乙烯的混合物的总重量为基准计，所述包含乙烯的混合物中乙烯的含量为20-80重量％，优选为30-70重量％，更优选为40-65重量％，更优选为50-60重量％；所述包含乙烯的混合物中另外包含选自以下的一种或多种的物质：氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、丙烷、丁烯、丁烷、戊烯、戊烷、己烯、己烷、醚、醇；优选所述包含乙烯的混合物中另外包含选自以下的一种或多种的物质：氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、丙烷、丁烯、丁烷；更优选所述包含乙烯的混合物中另外包含选自以下的一种或多种的物质：氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、丙烷；更优选所述包含乙烯的混合物中另外包含选自以下的一种或多种的物质：甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、丙烷。在本专利技术的另一个优选的实施方式中，所述吸收塔的辅助吸收段与主吸收段的塔径之比为0.1～0.8:1，所述吸收塔为板式塔或填料塔；当所述吸收塔为板式塔时，所述辅助吸收段和主吸收段的塔板数之比为0.1～0.5:1，其中辅助吸收段的塔板数为5～30。在本专利技术的另一个优选的实施方式中，在所述主吸收段设置有1-3个中冷器，所述中冷器将一部分物料从所述主吸收段采出，降低该物料的温度，然后再将其返回至所述主吸收段，以所述吸收塔内的物料总流量为基准计，采出的物料的比例占10-80％，所述中冷器的冷却温度为－40℃～－10℃。在本专利技术的另一个优选实施方式中，所述包含乙烯的混合物从吸收塔底部的入口进入吸收塔时的温度为－40℃～－10℃，优选为－40℃～－20℃；所述主吸收剂进入所述吸收塔时的温度为－40℃～－10℃，优选为－40℃～－20℃；所述辅助吸收剂进入所述吸收塔时的温度为－40℃～－10℃，优选为－40 ℃～－20℃；吸收塔内的压力为10-50巴，优选为15-40巴，更优选为25-35巴。本专利技术的第二个方面提供了一种对包含烃类的混合物进行分离的方法，所述包含烃类的混合物包含以下组分：C1烃、C2烃、C3烃；所述包含烃类的混合物还任选地包含以下任选组分中的一种或多种：氢气、C4烃、C5烃、C6烃、C7烃、C8烃、C9烃、C10烃、醇、醚、炔；优选地，所述包含烃类的混合物还任选地包含以下任选组分中的一种或多种：氢气、C4烃、C5烃、C6烃、甲醇、二甲醚、乙炔、丙炔；更优选地，所述包含烃类的混合物还任选地包含以下任选组分中的一种或多种：氢气、C4烃、C5烃、C6烃、甲醇、二甲醚；所述方法包括以下步骤：(1)所述包含烃类的混合物在高压脱丙烷塔中进行分离操作，得到高压脱丙烷塔顶物流和高压脱丙烷塔釜物流，其中所述高压脱丙烷塔顶物流不含碳数等于或大于四的烃，所述高压脱丙烷塔釜物流不含碳数等于或小于二的烃；(2)所述高压脱丙烷塔釜物流在低压脱丙烷塔中进行分离操作，得到低压脱丙烷塔顶物流和低压脱丙烷塔釜物流，其中所述低压脱丙烷塔顶物流包含碳数等于三的烃，所述低压脱丙烷塔釜物流包含碳数等于或大于四的烃；(3)所述高压脱丙烷塔顶物流任选地进行加氢脱除炔烃和降温冷凝，然后一部分输送返回所述高压脱丙烷塔，一部分输送至脱甲烷塔进行分离操作，得到脱甲烷塔顶物流和脱甲烷塔釜物流，所述脱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来从包含乙烯的混合物中回收乙烯的方法，该方法包括：使所述包含乙烯的混合物从吸收塔底部的入口进入吸收塔；所述吸收塔包括下部的主吸收段和上部的辅助吸收段，在所述主吸收段中，使得主吸收剂与所述混合物接触，从而将乙烯从所述混合物中分离，在所述辅助吸收段中，使得辅助吸收剂与所述混合物接触，从所述混合物中回收主吸收剂；包含乙烯的主吸收剂和辅助吸收剂从吸收塔底部排出，而分离乙烯之后的混合物从吸收塔顶部排出；所述主吸收剂选自以下烃类的任意一种或多种：C3烃类、C4烃类、C5‑C8烃类；所述辅助吸收剂选自以下烃类的任意一种或多种：C2烃类、C3烃类。

【技术特征摘要】
1.一种用来从包含乙烯的混合物中回收乙烯的方法，该方法包括：使所述包含乙烯的混合物从吸收塔底部的入口进入吸收塔；所述吸收塔包括下部的主吸收段和上部的辅助吸收段，在所述主吸收段中，使得主吸收剂与所述混合物接触，从而将乙烯从所述混合物中分离，在所述辅助吸收段中，使得辅助吸收剂与所述混合物接触，从所述混合物中回收主吸收剂；包含乙烯的主吸收剂和辅助吸收剂从吸收塔底部排出，而分离乙烯之后的混合物从吸收塔顶部排出；所述主吸收剂选自以下烃类的任意一种或多种：C3烃类、C4烃类、C5-C8烃类；所述辅助吸收剂选自以下烃类的任意一种或多种：C2烃类、C3烃类。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主吸收剂选自以下烃类中的任意一种或多种：C3烃类、C4烃类和C5烃类；更优选所述主吸收剂选自以下烃类中的任意一种或多种：C3烃类和C4烃类；更优选所述主吸收剂选自以下烃类中的任一种或多种：丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、戊烷和戊烯；所述辅助吸收剂选自以下组分的一种或多种：乙烷和丙烷。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述包含乙烯的混合物的总重量为基准计，所述包含乙烯的混合物中乙烯的含量为20-80重量％，优选为30-70重量％，更优选为40-65重量％，更优选为50-60重量％；所述包含乙烯的混合物中另外包含选自以下的一种或多种的物质：氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、丙烷、丁烯、丁烷、戊烯、戊烷、己烯、己烷、醚、醇；优选所述包含乙烯的混合物中另外包含选自以下的一种或多种的物质：氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、丙烷、丁烯、丁烷；更优选所述包含乙烯的混合物中另外包含选自以下的一种或多种的物质：氢气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、丙烷；更优选所述包含乙烯的混合物中另外包含选自以下的一种或多种的物质：甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、丙烷。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸收塔的辅助吸收段与
\t主吸收段的塔径之比为0.1～0.8:1，所述吸收塔为板式塔或填料塔；当所述吸收塔为板式塔时，所述辅助吸收段和主吸收段的塔板数之比为0.1～0.5:1，其中辅助吸收段的塔板数为5～30。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述主吸收段设置有1-3个中冷器，所述中冷器将一部分物料从所述主吸收段采出，降低该物料的温度，然后再将其返回至所述主吸收段，以所述吸收塔内的物料总流量为基准计，采出的物料的比例占10-80％，所述中冷器的冷却温度为－40℃～－10℃。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述包含乙烯的混合物从吸收塔底部的入口进入吸收塔时的温度为－40℃～－10℃，优选为－40℃～－20℃；所述主吸收剂进入所述吸收塔时的温度为－40℃～－10℃，优选为－40℃～－20℃；所述辅助吸收剂进入所述吸收塔时的温度为－40℃～－10℃，优选为－40℃～－20℃；吸收塔内的压力为10-50巴，优选为15-40巴，更优选为25-35巴。7.一种对包含烃类的混合物进行分离的方法，所述包含烃类的混合物包含以下组分：C1烃、C2烃、C3烃；所述包含烃类的混合物还任选地包含以下任选组分中的一种或多种：氢气、C4烃、C5烃、C6烃、C7烃、C8烃、C9烃、C10烃、醇、醚、炔；优选地，所述包含烃类的混合物还任选地包含以下任选组分中的一种或多种：氢气、C4烃、C5烃、C6烃、甲醇、二甲醚、乙炔、丙炔；更优选地，所述包含烃类的混合物还任选地包含以下任选组分中的一种或多种：氢气、C4烃、C5烃、C6烃、甲醇、二甲醚；所述方法包括以下步骤：(1)所述包含烃类的混合物在高压脱丙烷塔中进行分离操作，得到高压脱丙烷塔顶物流和高压脱丙烷塔釜物流，其中所述高压脱丙烷塔顶物流不含碳数等于或大于四的烃，所述高压脱丙烷塔釜物流不含碳数等于或小于二的烃；(2)所述高压脱丙烷塔釜物流在低压脱丙烷塔中进行分离操作，得到低压脱丙烷塔顶物流和低压脱丙烷塔釜物流，其中所述低压脱丙烷塔顶物流包含碳数等于三的烃，所述低压脱丙烷塔釜物流包含碳数等于或大于四的烃；(...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐登银，鲍清华，谢苗苗，叶厚盈，罗艳宁，
申请(专利权)人：上海碧科清洁能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31