利用低温热交换器的乙烷分离制造技术

一种方法和设备通过用制冷剂料流使脱乙烷塔再沸和

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用低温热交换器的乙烷分离
[0001]优先权声明
[0002]本申请要求
2021
年4月1日提交的美国临时申请
63/169,415
号的优先权，该美国临时申请全文并入本文
。


[0003]本领域涉及在低温下分离氢气和轻质烃
。
更具体地，本领域涉及从轻质烃中回收丙烯
。

技术介绍

[0004]由于对用于制造各种化学产品诸如洗涤剂
、
高辛烷值汽油
、
充氧汽油调和组分
、
药物产品
、
塑料
、
合成橡胶以及本领域的技术人员熟知的其他产品的脱氢烃的现有日益增长的需求，烃脱氢是一种重要的商业烃转化方法
。
具体地讲，石化工业中丙烯的需求由于其用作包装材料和其他商业产品的聚丙烯生产中的前体而显著增长
。
丙烯的其他下游用途包括制造丙烯腈
、
丙烯酸
、
丙烯醛
、
环氧丙烷和二醇
、
增塑剂氧代醇
、
异丙苯
、
异丙醇和丙酮
。
用于产生丙烯的一种途径是丙烷脱氢
。
[0005]用于将链烷烃转化成烯烃的方法涉及使链烷烃进料料流经过高选择性催化剂，其中链烷烃脱氢成相应的烯烃，从而产生脱氢反应器流出物
。
在低温分离系统中将脱氢反应器流出物冷却和分离成富烃馏分和富氢蒸气馏分
(<br/>其一部分是非再循环净气体
)
，所述低温分离系统需要制冷以用于冷却工艺料流以便将氢气与轻质烃液体分离
。
常规的低温分离系统单独冷却工艺料流以从轻质烃中移除氢气
。
然而，需要进一步分馏以在脱乙烷塔中将
C2
‑
材料与脱氢流出物中的
C3
烃分离，所述脱乙烷塔通常也需要制冷包装
。
[0006]低温分离系统的改进对于使丙烯生产和纯化更经济是必要的
。

技术实现思路

[0007]我们已经发现了通过用制冷剂料流使脱乙烷塔再沸和
/
或在低温热交换器中冷却脱乙烷塔塔顶管线来将脱乙烷塔与低温热交换器整合的改进方法和设备
。
[0008]通过以下的详细描述
、
附图和所附权利要求进一步解释了本公开的这些和其他特征
、
方面和优点
。
附图说明
[0009]附图是本公开的方法和设备的示意图
。
[0010]定义
[0011]以下详细描述本质上仅为示例性的，并且不旨在限制所描述实施方案的应用和使用
。
另外，不意图受前述
技术介绍
或以下详细描述中呈现的任何理论的束缚
。
[0012]术语“连通”意指在枚举的部件之间可操作地允许材料流动
。
[0013]术语“下游连通”意指在下游连通中流向主体的至少一部分材料可以从与其连通
的对象可操作地流动
。
[0014]术语“上游连通”意指在上游连通中从主体流出的至少一部分材料可以可操作地流向与其连通的对象
。
[0015]术语“直接连通”意指从上游部件流动进入下游部件，而不会由于物理分馏或化学转化而发生组成变化
。
[0016]术语“绕过”意指对象至少在绕过的范围内与绕过主体失去下游连通
。
[0017]如本文所用，术语“分离器”意指这样的容器，其具有一个入口以及至少一个塔顶蒸气出口和一个塔底液体出口，并且还可具有来自储槽
(boot)
的含水料流出口
。
闪蒸罐是可与可在较高的压力处操作的分离器保持下游连通的一种类型的分离器
。
[0018]如本文所用，术语“主要的”或“大部分”意指大于
50
％，适当地大于
75
％，并且优选地大于
90
％
。
[0019]术语“C
x”应理解为是指具有由下标“x”表示的碳原子数的分子
。
类似地，术语“C
x
‑”
是指含有小于或等于
x、
并且优选地
x
和更少个碳原子的分子
。
术语“C
x
+”是指具有大于或等于
x、
并且优选地
x
和更多个碳原子的分子
。
[0020]术语“塔”意指用于分离具有不同挥发度的一种或多种组分的一个或多个蒸馏塔
。
除非另外指明，否则每个塔包括在塔的塔顶上的用于冷凝一部分塔顶料流并使其回流回塔的顶部的冷凝器，以及在塔的底部处的用于蒸发一部分塔底料流并将其送回塔的底部的再沸器
。
可以预热塔的进料
。
顶部压力是塔出口处的塔顶蒸气的压力
。
底部温度是液体塔底出口温度
。
除非另外指明，否则塔顶管线和塔底管线是指从塔下游回流或再沸到塔的净管线
。
另选地，汽提料流可用于塔的塔底附近的热输入
。
[0021]如本文所用，术语“富组分流”是指从容器出来的富流具有比到容器的进料大的组分浓度
。
[0022]如本文所用，术语“贫组分流”是指从容器出来的贫流具有比到容器的进料小的组分浓度
。
具体实施方式
[0023]本公开是将氢气
、C2
‑
烃和
C3+
烃的分离整合到具有单一制冷包装的单一系统中的方法和设备
。
单一制冷剂系统用于促进宽温度范围下的冷却和冷凝
。
所述方法和设备利用整合脱乙烷塔的低温热交换器，从而消除了用于再沸的蒸汽的使用，并且利用了低温热交换器中的制冷系统以显著降低分馏成本
。
所述方法和设备允许使用单个脱乙烷塔代替常规的两个脱乙烷塔，这降低了资金花费和操作复杂性
。
所述方法和设备提供了减少的压缩机级
、
设备计数和设施使用
。
[0024]所述方法和设备包括将反应器进料管线2中的包含烃和氢气的反应器进料料流传送到脱氢反应器4以在流出物管线6中提供脱氢反应器流出物料流
。
管线2中的反应器进料料流可以在热合并进料交换器5中预热，然后将其传送到脱氢反应器
4。
[0025]反应器进料料流包含丙烷
。
在一些实施方案中，反应器进料料流包含其它轻质链烷烃，诸如乙烷
、
丁烷
、
正丁烷
、
异丁烷
、
戊烷或异戊烷
。
在一些实施方案中，反应器进料料流包含至少一种具有2至
30...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于将丙烷与乙烷分离的方法，包括：将包含乙烷和丙烷的脱乙烷塔进料料流传送到脱乙烷塔以提供富含乙烷的脱乙烷塔塔顶料流和富含丙烷的脱乙烷塔底料流；通过与制冷剂料流进行热交换来使脱乙烷塔底料流再沸
。2.
根据权利要求1所述的方法，还包括通过在低温热交换器中进行热交换来冷却所述脱乙烷塔塔顶料流以提供冷却的脱乙烷塔塔顶料流
。3.
根据权利要求2所述的方法，还包括在所述低温热交换器中冷却反应器流出物料流以提供冷却的反应器流出物料流
。4.
根据权利要求3所述的方法，还包括在单级分离器中分离所述冷却的反应器流出物料流以提供净气体塔顶料流，并在所述低温热交换器中加热所述净气体塔顶料流
。5.
根据权利要求1所述的方法，还包括在与所述脱乙烷塔底料流进行热交换之前压缩所述制冷剂料流
。6.
根据权利要求1所述的方法，还包括在与所述脱乙烷塔底料流进行热交换之后在所述低温热交换器中冷却所述制冷剂料...

【专利技术属性】
技术研发人员：鑫，
申请(专利权)人：环球油品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：