一种回收主要含有具有两个碳原子的烃的分离产物的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种回收分离产物的方法(100)，所述分离产物主要含有具有两个碳原子的烃，使用主要含有甲烷、氢和具有两个碳原子的烃的分离原料，其中分离原料的甲烷含量高达20％，分离原料以气态提供。提供的是，在第一压力水平下，通过从第一温度水平冷却到第二温度水平，在单个步骤中部分冷凝分离原料，从而精确地获得一个第一液体馏分和恰好一个第一气体馏分；通过从第二温度水平进一步冷却到第三温度水平，第一气体馏分的至少一部分在一个步骤中部分冷凝，从而精确地获得一个第二液体馏分和恰好一个第二气体馏分；在第二压力水平下，第二气体馏分的至少一部分在逆流中受到与主要含有甲烷的吸收液体的逆流吸收，从而精确地获得一个第三液体馏分和恰好一个第三气体馏分；第一、第二和第三液体馏分至少部分地组合，并且至少部分地在高于第一压力水平的第二压力水平下进行低温精馏，从而获得贮槽液体和塔顶气体；通过从第二温度水平进一步冷却到第三温度水平，在第二压力水平下的至少一部分塔顶气体在单个步骤中部分冷凝，从而获得第四液体馏分和第四气体馏分；通过进一步将第四气体馏分的至少一部分冷却至第四温度水平，形成主要含有甲烷的吸收液。相应的设备也形成本发明专利技术的主题。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种回收主要含有具有两个碳原子的烃的分离产物的方法和设备
本专利技术涉及根据独立权利要求的前序部分回收主要含有具有两个碳原子的烃的分离产物的方法和设备。
技术介绍
用于蒸汽裂化的方法和装置和用于调节在此上下文中获得的气体混合物在现有技术的不同实施例中是已知的。有关详细信息，请参阅相关专业文献，例如，在Ullmann'sEncyclopediaofIndustrialChemistry,Onlineedition,2009,DOI10.2002/14356007.a10_045.pub3的文章“Ethylene”，或者Falqi,F.:"TheMiracleofPetrochemicals.OlefinsIndustry:AnIn-DepthLookatSteam-Crackers",Universal-Publishers2009,ISBN1-59942-915-2。在商业规模上，蒸汽裂化方法在管式反应器中实施，原则上，其可以加入多种烃和烃混合物，从乙烷到汽油，直至沸点通常为600℃(所谓的原料)。在管式反应器或反应器中的蒸汽裂化期间，原料至少部分地转化，从而获得所谓的原油气体。可以对原油气体进行一系列后处理步骤。这种后处理步骤通常包括通过冷却和干燥来调节原油气体，从而获得所谓的裂化气体。有时，原油气体也称为裂化气体，反之亦然。裂化气体是具有不同链长和结构的烃的烃混合物。为了从裂化气体中回收所需产物，必须将后者分离。为此目的从现有技术中已知不同的方法，并且例如在已经提到的Ullmann'sEncyclopediaofIndustrialChemistry的文章“Ethylene”中详细解释。在第一分离步骤中，如果它们存在于裂化气体中，则通常分离汽油样和油状组分。为此目的，通常使用油洗和水洗。在此之后，例如，主要含有甲烷、氢和具有两个碳原子的烃的气体混合物最初可以与裂化气体分离。在该上下文中还参考“脱乙烷第一”-或“前端脱乙烷”方法。然而，例如，从专业文献中也已知所谓的“去甲烷第一”-和“去反第一”方法。为了从气体混合物中分离出具有两个碳原子的烃，所述气体混合物主要含有甲烷、氢和具有两个碳原子的烃并且已经由蒸汽裂化方法的裂化气体形成，可以使用如EP3029017A1中参考图1和2所述的分离方法。WO2015/104153A1也公开了相应的方法。然而，这种常规方法主要适用于由裂化气体形成的气体混合物，裂化气体在石脑油和/或较重烃的蒸汽裂化中作为原料形成，因为，仅在这种情况下，含有足够的(至少30摩尔％)甲烷。传统上需要相应大量的甲烷来向脱甲烷塔和C2吸收器提供回流(在这方面，也参见图1的解释)。从EP3029402A1、WO2007/045364A2、DE102010014155A1和WO2017/001514A1中已知用于制备裂化气体的其他方法。但是，如果混合原料用于蒸汽裂化，也就是说，如果与石脑油一起，气体原料如乙烷也被分裂，则裂化气体以及因此与其分离的气体混合物(主要含有甲烷、氢和具有两个碳原子的烃)含有相对较少的甲烷。因此，脱甲烷器和C2-吸收器不能没有进一步的难度而操作。在这种情况下，在氢和具有两个碳原子的烃分离之后，一部分甲烷必须在传统工厂中再循环。通过相应的再循环可以在循环中富集甲烷。取决于原料中乙烷与石脑油的比例有多大，再循环可占裂化气体重量的15％。这意味着原油气体或相应的裂化气体通道的所有分离设备必须设计得相应地更大，并且设备相应地消耗更多的压缩机功率。这两个因素都是不利的。EP3029017A1中提出的一种解决方案是外部提供甲烷。然而，在这种情况下，后者必须始终以足够的数量和适当的交付条件提供。在目前的情况下，这提出了改进主要含有两个碳原子的烃的分离产物的回收的目的，所述分离产物主要含有甲烷、氢和具有两个碳原子的烃，例如由蒸汽裂化方法的裂化气体形成的分离原料。
技术实现思路
该目的通过一种方法和设备来实现，该方法和设备用于回收具有独立权利要求的特征的主要含有两个碳原子的烃的分离原料。在每种情况下，进一步的发展形成从属权利要求和随后描述的主题。在解释本专利技术的特征和优点之前，将解释它们的基本原理和使用的术语。在这里的常规用法中，液体和气体物质混合物、馏分和类似物在一种或多种组分中可以富含或不足，其中“富含”可代表至少50％、75％、90％、95％、99％、99.5％、99.9％或99.99％的含量，并且“不足”可以表示基于摩尔、重量或体积的最大含量为50％、25％、10％、5％、1％、0.1％或0.01％。如果在此提及物质混合物、馏分和类似物“主要”包含一种或多种组分的事实，则在上述含义中它们在后者中“富含”。因此，“富含”甲烷和氢的物质混合物含有至少90％、95％、99％、99.5％、99.9％或99.99％的甲烷和氢，以及仅在任选剩余部分中的其他组分。在目前的情况下，如果参考例如“甲烷”或“氢气”，应该理解流体富含相应的组分，但不必仅包括后者。在此处的常规用法中，液体和气体物质混合物可以进一步富集或贫化一种或多种组分，其中这些术语涉及获得物质混合物的起始混合物中的相应含量。在此处的常规用法中，当物质混合物含有至少1.1倍、1.5倍、2倍、5倍、10倍、100倍或1000倍的含量时，物质混合物是“富集的”；相反，当它相对于起始混合物含有至多相应组分的0.9倍、0.5倍、0.1倍、0.01倍或0.001倍的含量时，它是“贫化的”。在本专利技术的范围内，使用精馏和吸收塔。关于相应设备的设计和实施例，参考相关教科书(参见，例如，K.Sattler：ThermischeTrennverfahren[ThermalSeparationMethods].Grundlagen，Auslegung，Apparate[Principles，DesignEquipment].Weinheim：Wiley-VCH，3rdEdition2001)。通常，至少一种液体馏分(“一些液体”)和一种气体馏分(“塔顶气体”)总是可以从精馏和吸收塔，从下部区域(“贮槽”)和上部区域(“头部”)移除。在这里的传统用法中，“精馏塔”是分离塔，其配备成至少部分地分离以气体或液体形式存在的物质混合物或者以液体和气体组分的两相混合物的形式，任选地还在超临界条件下，也就是说，在每种情况下，从物质混合物中产生纯物质或物质混合物，其通过与上面关于至少一种组分解释的物质混合物的比较而富集或分别贫化。通常，精馏塔构成为圆柱形金属容器，其配有内部结构，例如筛板，有序或无序包装。精馏塔的特征尤其在于，贮槽产品通过贮槽蒸发器加热，使得一部分连续蒸发并在精馏塔内以气体形式上升。此外，精馏塔通常设置有所谓的塔顶冷凝器，其中至少一部分塔顶气体液化成冷凝物并在精馏塔的顶部作为液体回流物输送。然而，一部分塔顶气体也可以在别处使用，例如作为产物。与精馏塔相反，“吸收塔”通常不包括贮槽蒸发器。通常，吸收塔在分离
中早已为人所知。吸收柱用于相-逆流中的吸收，因此也称为逆流柱。在逆流中吸收的情况下，供给气相向上流过吸收塔。从顶部带电并向下抽吸的接收溶剂相与气相相反地流动。用溶剂相“洗涤”气相。相应的吸收塔通常还包含内部结构，其确保逐步(底部、喷射区、旋转板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回收分离产物的方法(100)，所述分离产物主要含有具有两个碳原子的烃，使用主要含有甲烷、氢和具有两个碳原子的烃的分离原料，其中分离原料的甲烷含量高达30％，分离原料以气态提供，其特征在于：在第一压力水平下，通过从‑20℃至‑35℃的第一温度水平冷却至‑75℃至‑80℃的第二温度水平，在单个步骤中部分冷凝分离原料，准确地回收一个第一液体馏分和恰好一个第一气体馏分，通过进一步冷却至第三温度水平，在第一压力水平下的至少一部分第一气体馏分在单个步骤中部分冷凝，从而精确地获得一个第二液体馏分和恰好一个第二气体馏分，在第一压力水平下，第二气体馏分的至少一部分在逆流中受到与主要含有甲烷的吸收液体的逆流吸收，从而精确地获得一个第三液体馏分和恰好一个第三气体馏分，第一、第二和第三液体馏分至少部分地组合，并且在高于第一压力水平的第二压力水平下，至少部分地进行低温精馏，从而获得贮槽液体和塔顶气体，通过进一步冷却至第四温度水平，在第二压力水平下的至少一部分塔顶气体在单个步骤中部分冷凝，从而获得第四液体馏分和第四气体馏分，通过进一步将第四气体馏分的至少一部分冷却至第五温度水平，形成主要含有甲烷的吸收液。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.12 EP 16183935.21.一种回收分离产物的方法(100)，所述分离产物主要含有具有两个碳原子的烃，使用主要含有甲烷、氢和具有两个碳原子的烃的分离原料，其中分离原料的甲烷含量高达30％，分离原料以气态提供，其特征在于：在第一压力水平下，通过从-20℃至-35℃的第一温度水平冷却至-75℃至-80℃的第二温度水平，在单个步骤中部分冷凝分离原料，准确地回收一个第一液体馏分和恰好一个第一气体馏分，通过进一步冷却至第三温度水平，在第一压力水平下的至少一部分第一气体馏分在单个步骤中部分冷凝，从而精确地获得一个第二液体馏分和恰好一个第二气体馏分，在第一压力水平下，第二气体馏分的至少一部分在逆流中受到与主要含有甲烷的吸收液体的逆流吸收，从而精确地获得一个第三液体馏分和恰好一个第三气体馏分，第一、第二和第三液体馏分至少部分地组合，并且在高于第一压力水平的第二压力水平下，至少部分地进行低温精馏，从而获得贮槽液体和塔顶气体，通过进一步冷却至第四温度水平，在第二压力水平下的至少一部分塔顶气体在单个步骤中部分冷凝，从而获得第四液体馏分和第四气体馏分，通过进一步将第四气体馏分的至少一部分冷却至第五温度水平，形成主要含有甲烷的吸收液。2.根据权利要求1所述的方法，其中，第三温度水平为-100至-105℃，和/或第四温度水平为-95至-100℃，和/或第五温度水平为-140至-155℃。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，第一压力水平为32至37巴，和/或第二压力水平为35至40巴。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，对于逆流吸收，使用吸收塔(2)，其包括贮槽区域(21)和通过液体屏障(22)与贮槽区域(21)分离的吸收区域(23)，所述液体屏障布置在贮槽区域(21)上方，其中液体屏障(22)以这样的方式构成，即它允许收集在液体屏障(...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·范德克，A·斯宾德尔德雷舍，B·库尔茨，
申请(专利权)人：林德股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE