精馏的回流脱乙烷器制造技术

技术编号:15154819 阅读:65 留言:0更新日期:2017-04-11 21:54
本发明专利技术是以联合的脱乙烷分馏步骤和C2分离进行乙烯和乙烷分离的一种改进,将理论级(C200A)加到在液体或蒸气侧馏物(202)上面的脱乙烷器的精馏段,按本发明专利技术从塔顶物流得到包括脱乙烷器进料中直到30%乙烯的聚合级乙烯产物。改变回收或精馏的附加级数可得到以相同乙烯纯度的低回收率或以低乙烯纯度的高回收率。在本发明专利技术的实施中得到脱乙烷器和下游C2分离器(C201)所用的塔顶冷凝器总冷却用量的整个下降。(*该技术在2016年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
精馏的回流脱乙烷器这是1995年10月24日提交的在先专利申请序号60/005,825的部分继续申请。本专利技术涉及轻烃的分馏,本专利技术尤其涉及脱乙烷作用。专利技术背景本专利技术涉及脱乙烷作用和为回收烯烃的裂解气的乙烯/乙烷分离分馏步骤。为正确的理介用于从裂解气的其它组分中分离烯烃的分馏序列的
,在此引用“Ethylene from NGL feedstocks-part 3 FlowScheme Comparison”(K.Ng et al,Hydrocarbon processing,Dec.1983,PP.99-103)论文作为参考,它叙述用于在分馏序列中第一个分馏级的三个最典型方案。对前端脱甲烷器,脱乙烷器和脱丙脱烷器在从NGL进料分馏裂解气中的优点进行了评估。在论文发表当时所做的假定条件下,发现前端脱乙烷器是分馏序列中最可取的。在“Ethylene from NGL feedstocks-part 4 Low pressure C2Splitter”(H.Z.Kister et al,Hydrocarbon processing,Jan.1984)论文中叙述了一种在裂解气的烯烃分馏中要求的最佳分馏级,对热泵的柱潜能,最好的是低压乙烯/乙烷分离器(“C2分离器”),并且其中为在分馏序列其它制冷要求提供了一个敞口乙烯制冷回路。C2分离器已是众多研究的重点,以降低分离乙烯和乙烷时沸点相对接近组分所需的相当昂贵的动力用量。在现有技术中,涉及本专利技术的其它情况叙述如下。美国专利1,735,558论述了一种多侧馏分柱原油分馏柱。来自第一柱的三份侧馏分蒸气在第二柱部分冷凝和冷凝并精馏。第二柱的液体再回到第一柱汽提。美国专利1,954,839论述了一种馏出液的精馏方法,其中进料被部分汽化,蒸气相和液相分离三次以供给分馏柱作多水平进料,从最后部分分馏级分离得到液体回收作为馏出液产物。美国专利1,957,818论述了轻烃的精馏作用并在其中提到了乙烯和乙烷。在一系列回流和汽提柱中,该专利叙述使用一种冷凝过、精馏过的塔顶物流作为下一柱的进料。下一柱汽提后的塔底物流加到第一柱的-->精馏段。美国专利2,327,643论述了一种双柱,双压分馏方法,其中选择柱压力以调节第二柱冷凝后的塔顶物流的汽化作用对第一柱的塔顶物流间接提供部分冷凝功率、汽化后的第二柱蒸气再次压缩并加到第一柱柱底中对第一柱补充再沸功率。美国专利4,285,708论述了一种用于使用分离进料构思的单独脱乙烷作用的双柱方法。将加入脱乙烷作用的气体进料物流分离并部分冷凝和在汽提柱中汽提。将来自汽提柱的塔顶蒸气部分冷凝并加到脱乙烷器柱的精馏段,脱乙烷器柱的汽提功用和精馏段的直径由于使用逆流汽提柱而显著减小。美国专利4,436,540论述了一种从裂解气中回收烯烃的全分馏序列,它对热解炉流出物的气体部分仅使用低压精馏柱。精馏柱的液体部分再在高压的回流和汽提柱中进一步分馏而完成分离。泵循环的部分中间冷凝作用和高压柱的液体物流为精馏柱提供精馏功率。美国专利4,720,293论述了一种用作烯烃分馏序列的调控脱甲烷器进料的方法,分馏序列的第一分离柱是脱甲烷器,加入的进料经在分凝器回收乙烯处理。柱100叙述为一种从塔顶乙烯产物中调节除去残留氢的巴氏杀菌段。美国专利4,900,347叙述了一个结合到烯烃回收物流脱甲烷的多次分凝体系。在三个分凝器中的多次精馏生成三种液体塔底物流,这些物料被加到二根回流的脱甲烷柱中,进料气的分凝过部分加到第二脱甲烷柱。第一脱甲烷器的塔顶产物也加到第二脱甲烷器。第二脱甲烷器的塔底产物是一种相对纯的乙烯物流。美国专利5,035,732叙述了一种与美国专利4,900,347类同的体系,但其中第二脱甲烷器是在低压下操作。美国专利5,253,479叙述了形成一种产品规格的乙烯液体物流作为脱甲烷器的塔底产物,其中一部分乙烯物流在吸附柱中用作为一种吸附的贫液,加到吸附柱柱底的气体进料是部分冷凝裂解气的气体部分,它至少包括氢、甲烷、乙烯和乙烷。吸附一液体乙烯和它俘获的组分加到脱乙烷柱中,来自该柱塔顶蒸气物流全部加到脱甲烷柱。该专利方法显著的缺点是在其中以相当动力成本冷凝的乙烯必须在脱乙烯器中气化并在脱甲烷器中再冷凝。-->在“Temperature-Heat Diagrams for Complex Columns,2.Underwood′s Method for Side Strippers and Enrichers”(N.A.Carlberg et al,Ind.Eng.Chem.Res.,Vol.28,pp.1379-1386,1989)论文中,叙述了复合柱的优缺点。第1385页上作者说“所问的问题是如何对复合柱与单柱序列它们的动力消耗量进行对比,回答是复合柱比单柱序列有更好的能效率,但它有较大温度范围。基本上,对第一定律作用复合柱更有利,而对第二定律作用不太有利。因此,如果有合适的温度驱动力,复合柱是有利的,反之,从动力角度讲单柱更有利”。文章中提出一个计算复合柱最小回流的方法,即用1个或多个侧汽提器或富集器。在该文中侧汽提器或富集器的操作定义是一个装置;从柱中抽出侧馏分蒸气或液体并将包括在第二柱中产生的液体或蒸气物流送回同一级,侧汽提或富集必须回送到分馏柱一部分抽出的物流,该物流已是经汽提或富集的它的原始组分。从上显而易见降低脱甲烷器、脱乙烷器-C2分离器组合的综合冷凝功率的简化和相对廉价的方法以往尚没有被开发。本专利技术的目的就是进行这种改进。专利技术概述本专利技术涉及至少分馏序列的一部分,其中乙烯是从裂解气中或从其它气源与轻烃的联合气中分离的,例如从烃的液体催化裂解的气体产物中分离的。具体讲,本专利技术是涉及一种在脱乙烷器中处理一种脱甲烷的裂解气物流,其中得到的脱乙烷器塔顶产物流至少包括产品规格纯度的乙烯。虽然根据希望的处理要求,可在该塔顶物流中得到低纯度的乙烯。本专利技术的一个要求是在现有技术脱乙烷器的精馏段增加理论级,其中理论级原本设计仅从重组分中实现乙烷和乙烯的最小分离。原则上,本专利技术适用于脱乙烷器和乙烯/乙烷分馏柱的组合,在此,塔顶产物流是从第一柱下游物流“分离”或分馏,从而得到所要求的产物。现已按从重组分中得到丙烯和丙烷以及从含较重产物流中得到丁烯和丁烷相类同的观念开发了分馏序列设计技术。因此,本专利技术原则上是适用于分离(1)至少包括二种产品组分的一种塔顶产品物流分离成为第一柱的一种塔顶产品,(2)至少两种产品组分的塔顶产品物流在第二柱分离成二种产品物流。相当令人惊异地发现:(1)从较重组分分离乙烯和乙烷的脱乙烷-->器产生一种塔顶产品物流,以致该物流的乙烯纯度和/或回收可从很宽范围变化,(2)脱乙烷器塔顶冷凝器的冷用量(the cold utility)基本一样,与乙烯纯度或在塔顶产品物流中乙烯回收程度无关。为了达到这惊人的结果,侧馏分必须从脱乙烷器的精馏段拔出,它包括在精馏段进料组分的主要部分。侧馏分物流不再回送到脱乙烷器中,虽然在现有技术中,这种侧馏分的部分回流已很好确立和限定的。在Carlberg等人的上述文章中叙述过用于侧富集器这侧馏分物流的部分或全回流或从精馏段的部分或全部中间冷凝工艺中也已众所周知。虽然在下面的具体实例中,对于本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从轻烃中分离乙烯和乙烷的方法,它包括:(a)脱乙烷器进料,包括相当大量的乙烯和乙烷并基本上没有比乙烯沸点更低的其它组分;(b)脱乙烷器,其进料级上方有精馏段,进料级下方有汽提段并且在精馏段顶级上方有一塔顶冷凝器供脱乙烷器起回流作用;(c)将脱乙烷器进料加入进料级并从进料级和侧馏分拔出级之间的较重进料组分中完成乙烯和乙烷的分离,其中侧馏分拔出级位于脱乙烷器的进料级和顶级之间;和(d)在侧馏分拔出级至少拔出在侧馏分蒸气或液体物流的进料中乙烷的5%,因此没有侧馏分物流返回脱乙烷器。

【技术特征摘要】
1995.10.24 US 60/005,825;1996.01.22 US 08/589,1671.一种用于从轻烃中分离乙烯和乙烷的方法,它包括:(a)脱乙烷器进料,包括相当大量的乙烯和乙烷并基本上没有比乙烯沸点更低的其它组分;(b)脱乙烷器,其进料级上方有精馏段,进料级下方有汽提段并且在精馏段顶级上方有一塔顶冷凝器供脱乙烷器起回流作用;(c)将脱乙烷器进料加入进料级并从进料级和侧馏分拔出级之间的较重进料组分中完成乙烯和乙烷的分离,其中侧馏分拔出级位于脱乙烷器的进料级和顶级之间;和(d)在侧馏分拔出级至少拔出在侧馏分蒸气或液体物流的进料中乙烷的5%,因此没有侧馏分物流返回脱乙烷器。2.权利要求1的方法,其中顶级和侧馏分拔出级之间的精馏段大于5级。3.权利要求1的方法,其中脱乙烷器塔顶产物为含90-99.9%(摩尔)乙烯的物流。4.权利要求3的方法,其中侧馏分拔出级和塔顶冷凝器之间的实际塔板数为约7-45块实际塔板。5.权利要求4的方法,其中进料中的5-99%乙烷回收于侧馏分中。6.权利要求1的方法,其中侧馏分在低压、热泵C2分离器中进行分馏。7.权利要求6的方法,其中脱乙烷器和C2分离器冷凝来自同一热交换器中它们的顶级的蒸气物流。8...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·纳扎
申请(专利权)人:布朗路特石油和化学品公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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