用于通过蒸汽裂化生产乙烯和/或其他烯烃的方法和设备技术

公开了一种用于通过蒸汽裂化生产乙烯和/或其他烯烃的方法(100)，其中一个或多个裂化器(10)中装有含链烷烃的进料，并且从所述一个或多个裂化器(10)中取出粗制气体，其中粗制气体至少部分地经历处理(20)，所述处理(20)包括粗制气体压缩(22)以及使用C2制冷剂和C3制冷剂的热分离(23)，其中粗制气体压缩机(CGC)用于粗制气体压缩(22)，其中乙烯制冷剂通过使用C2制冷剂压缩机(ERC)被压缩，并且其中丙烯制冷剂通过使用C3制冷剂压缩机(PRC)被压缩。粗制气体压缩机(CGC)包括两个串联压缩机组，并且其中所述压缩机组、C2制冷剂压缩机(ERC)和C3制冷剂压缩机(PRC)分别至少部分地使用电驱动器(M)操作，所述电驱动器(M)具有至少部分相同的性能特征，特别是分别提供为结构相同的变速驱动器，并且分别通过变频器(FU)供电。本发明专利技术还涉及相应的设备。明还涉及相应的设备。明还涉及相应的设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通过蒸汽裂化生产乙烯和/或其他烯烃的方法和设备


[0001]本专利技术涉及根据各独立权利要求的前序部分的用于通过蒸汽裂化生产乙烯和/或其他烯烃的方法和设备。

技术介绍

[0002]例如，在《乌尔曼工业化学百科全书》中的“乙烯”一文(2009年4月15日在线版DOI 10.1002/14356007.a10_045.pub2)中描述了碳氢化合物的蒸汽裂化方法和设备。蒸汽裂化主要用于获得短链烯烃(如乙烯和丙烯)、二烯烃(如丁二烯)或芳烃，但并不局限于获得此类化合物。
[0003]在蒸汽裂化过程中，会得到组分混合物(也称为裂解气体或粗制气体)，对该组分混合物进行适当的生产流程，以获得所需的单个组分。通常情况下，在相应处理流程的第一部分(前端部分)中，除去重质化合物(如果存在)，然后进行所谓的粗制气体压缩、酸性气体去除和干燥。前端部分处理完后是分馏，在分馏过程中，通过使用乙烯或C2制冷剂和丙烯或C3制冷剂的热分离工艺形成馏分，并在必要时进一步分离。详细信息请参阅《乌尔曼工业化学百科全书》中引用的文章“乙烯”，特别是第5.3.2.1节“前端部分”和第5.3.2.2节“碳氢化合物分馏部分”。
[0004]在相应分馏的一个实施例中(也可用于本专利技术上下文)，分馏首先涉及将具有两个碳原子的烃和较低沸点组分(如甲烷和氢)与具有三个碳原子的烃和高沸点化合物分离。这样的步骤通常也被称为脱乙烷，相应的分馏配置被称为“先脱乙烷”或“前端脱乙烷”方法。
[0005]在脱乙烷过程中，以气态形式获得的具有两个碳原子的烃和低沸点组分的馏分可以送入至进一步的分离过程，在进一步的分离过程中，具有两个碳原子的烃与低沸点组分分离。这一步骤也称为脱甲烷。因此，在“先脱乙烷”或“前端脱乙烷”的方法中，脱甲烷是在脱乙烷的下游进行的。
[0006]在另一种方法中，脱乙烷和脱甲烷的步骤也可以按相反的顺序进行。这种方法被称为“先脱甲烷”或“前端脱甲烷”法。更多的方法变体见所引用的技术文献。
[0007]作为相应处理流程的一部分，压缩机用于不同的位置。特别地，使用粗制气体压缩机(CGC)进行粗制气体压缩，并且使用所谓的乙烯制冷剂压缩机(ERC)和所谓的丙烯制冷剂压缩机(ERC)来提供乙烯或C2制冷剂和丙烯或C3制冷剂。这些术语在下文中使用，但可选地，乙烷也可以在乙烯制冷剂压缩机中被压缩，丙烷也可以在丙烯制冷剂压缩机中被压缩。热分离后的产物馏分可通过另外的压缩机进行压缩，即所谓的产物压缩机。
[0008]EP3730592A1描述了一种烯烃合成设备。该设备包括进料预处理部分，用于对进料流进行预处理；热解部分，包括一个或多个热解反应器，用于在稀释剂存在的情况下，裂化输入流中的烃，以产生裂化气流。设置初级分馏和压缩部分，用于从裂化气流中提供热回收并骤冷裂化气流，从裂化气流中除去组分，并压缩裂化气流，从而提供压缩裂化气流。备选地或附加地，可设置产物分离部分，该部分用于从压缩裂化气流中分离出产物烯烃流。与传统的烯烃合成设备相比，该烯烃合成设备的构造，使得烯烃合成设备所需的能量和/或净能
量中的大部分和/或一个或多个部分由非碳基和/或可再生能源和/或电力提供。
[0009]本专利技术的目标是改进相应的方法和设备，特别地，还将它们配置为适应设备所在地的相应能量范围。

技术实现思路

[0010]这一目标通过用于通过蒸汽裂化生产乙烯和/或其他烯烃的方法和设备来实现，该方法和设备具有各独立权利要求的特征。各实施例为从属权利要求和下文描述的客体。
[0011]总体而言，本专利技术提出了一种通过蒸汽裂化生产乙烯和/或其他烯烃的方法，其中一个或多个裂化器，即裂化炉，可按常规方式设置对流和辐射区，装有含链烷烃的进料，如石脑油或乙烷或相应的混合物或本领域已知或有利的任何其他进料，并且粗制气体是从一个或多个裂化器中取出的，其中粗制气体至少部分地经历处理，所述处理包括粗制气体压缩以及使用乙烷和/或乙烯制冷剂(C2制冷剂)和丙烷和/或丙烯制冷剂(C3制冷剂)的热分离(23)。特别地，上述提及的制冷剂可用于冷凝混合气体，用于使分离塔的贮槽蒸发器沸腾或用于相应的塔顶冷凝器中。
[0012]此处提到的“乙烷和/或乙烯制冷剂”或“C2制冷剂”或“丙烷和/或丙烯制冷剂”或“C3制冷剂”，可以是相应的纯物质，也可以是所提及组分的混合物。在每种情况下，还可能含有其他成分，通常含量小于10％。
[0013]在本专利技术的范围内使用粗制气体压缩机来压缩粗制气体，使用C2制冷剂压缩机压缩C2制冷剂，并且使用C3制冷剂压缩机压缩C3制冷剂。对于相应方法的进一步细节，其也将在下面通过示例的方式进行解释，明确参考开头引用的现有技术。如前所述，C2制冷剂压缩机和C3制冷剂压缩机也简称为C2制冷剂压缩机(ERC)或C3制冷剂压缩机(PRC)。
[0014]根据本专利技术，粗制气体压缩机包括两个串联压缩机组，并且其中每一个压缩机组、C2制冷剂压缩机和C3制冷剂压缩机分别至少部分地使用电驱动器操作。为避免误解，需要指出的是，某些压缩机或压缩机组“分别”使用电驱动器驱动的说法应理解为，其中一个压缩机组由第一电驱动器驱动，另一个压缩机组由第二电驱动器驱动，C2制冷剂压缩机由第三个电驱动器驱动，C3制冷剂压缩机由第四电力驱动器驱动。在本专利技术中，粗制气体压缩机的压缩机组之一，特别地，上游压缩机组包括两级压缩机，另一个压缩机组特别地包括三级压缩机。更一般地，压缩机组包括不同数量的压缩机级。如根据本专利技术已经认识到的，本专利技术提出的工作方式与现有技术中已知的驱动方式(例如根据API 612或其他标准的冷凝蒸汽涡轮机)相比具有特别的优势。在这种传统的工作模式中，其以下描述无意以任何方式限制本专利技术，设置裂化器，例如利用废热，向裂化器提供超高压蒸汽(HHP蒸汽)，即压力水平为90至130巴、温度水平为450至540℃的蒸汽，用于驱动粗制气体压缩机。超高压蒸汽通常由粗制气体压缩机的驱动涡轮机的高压部分进行膨胀。随后，大部分蒸汽被提取为高压蒸汽(HP蒸汽)，即压力为35至50巴、温度为250至400℃的蒸汽，并供应给C2制冷剂压缩机和C3制冷剂压缩机的驱动涡轮机。根据其他用户需求，还可生产中压蒸汽(MP蒸汽)或低压蒸汽(LP蒸汽)，即压力为15至25巴、温度为200至250℃的蒸汽，或压力为3至8巴、温度为150至190℃的蒸汽。为提高总能量平衡，可以从高压蒸汽发生器或外部来源输入额外的蒸汽。在这种情况下，也可以通过设备边界提供用于平衡的蒸汽出口。
[0015]上述描述的传统方法的能量平衡必须考虑到三个大消耗者(即粗制气体压缩机、
C2制冷剂压缩机和C3制冷剂压缩机)的电力需求所造成的限制。这通常需要安装一个高压蒸汽发生器，由相应的蒸汽锅炉组成，以解除超高压和高压蒸汽需求之间的耦合，实现能量平衡。这增加了结构的复杂性。此外，蒸汽的冷凝热大部分未被利用，而来自涡轮机的废蒸汽通常通过冷却水来冷凝，这增加了设备方面的支出。使用超高压和高压蒸汽发生器会排放大量二氧化碳，而且通常无法提供或不可能集成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于通过蒸汽裂化生产乙烯和/或其它烯烃的方法(100)，其中，一个或多个裂化器(10)中装有含链烷烃的进料，并且从所述一个或多个裂化器(10)中取出粗制气体，其中所述粗制气体至少部分地经历处理(20)，所述处理(20)包括粗制气体压缩(22)以及使用C2制冷剂和C3制冷剂的热分离(23)，其中粗制气体压缩机(CGC)用于所述粗制气体压缩(22)，其中所述C2制冷剂通过使用C2制冷剂压缩机(ERC)被压缩，并且其中所述C3制冷剂通过使用C3制冷剂压缩机(PRC)被压缩，其特征在于，所述粗制气体压缩机(CGC)包括两个串联压缩机组，并且其中每一个所述压缩机组、所述C2制冷剂压缩机(ERC)和所述C3制冷剂压缩机(PRC)分别至少部分地使用电驱动器(M)操作，所述电驱动器(M)具有至少部分相同的性能特征，特别是分别提供为结构相同的变速驱动器，并且分别通过变频器(FU)供电。2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过使用废热，得到超高压蒸汽，将所述超高压蒸汽输出和/或将所述超高压蒸汽至少部分用作其它方法步骤的热源，所述超高压蒸汽不用于驱动所述粗制气体压缩机(RGC)、所述C2制冷剂压缩机(ERC)和所述C3制冷剂压缩机(PRC)。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述超高压蒸汽在适应单元(50)中针对压力和/或温度进行适应，以供输出和/或预期用途。4.根据权利要求3所述的方法，其中，使用在所述适应单元(50)中获得的冷凝热。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法在不使用高压蒸汽锅炉的情况下操作。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，提供四个所述变频器(FU)，所述四个变频器(FU)中的两个或四个随时用于向所述电驱动器供电，并且特别地，保留第五变频器(FU)冗余备用。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述四个变频器(FU)和所述第五变频器(FU)分别被提供为变频器装置的一部分，其中所述第五变频器(FU)及其变频装置在所述方法执行期间保持操作状态。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述变频器装置各自包括输入变压器以及输入和输出，其中所述输入和输出经由开关单元连接到电源和相应...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝内迪克特，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：