СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ АБСОРБЦИЕЙ ПИРОЛИЗНОГО ГАЗА ОТ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗШИХ ОЛЕФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ Российский патент 2016 года по МПК C07C7/04 C07C7/11 C07C11/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к разделению и очистке низших олефиновых углеводородов, таких как этилен и/или пропилен, в частности к способу разделения путем абсорбции пиролизного газа от получения низших олефиновых углеводородов, таких как этилен и/или пропилен.

Уровень техники

В качестве важного основного нефтехимического сырья низшие олефиновые углероды, такие как этилен и/или пропилен, привлекли много внимания из исследований и разработок специалистов к их получению, а также последующему разделению и очистке. В прошлом низшие олефиновые углероды, такие как этилен и/или пропилен, в основном получали путем пиролиза углеводородных фракций нефти, таких как нафта и легкое дизельное топливо, однако в последние годы был разработан способ получения олефинов пиролизом оксигенатов в связи с постепенным недостаточным снабжением сырой нефтью.

Независимо от того, осуществляют пиролиз углеводородов нефти или оксигенатов, полученный пиролизный газ всегда представляет собой смесь сложных ингредиентов и в зависимости от условий процесса в общем случае содержит низшие олефиновые углероды, такие как С2-С4 олефины, в относительно больших количествах, а также некоторые неолефиновые побочные продукты, такие как водород, С1-С6 алканы и в малых количествах алкин, а также в случае пиролиза оксигенатов некоторые непрореагировавшие оксигенаты, такие как спирт и/или эфир и т.д. Таким образом, сложный способ разделения и очистки является необходимым, чтобы разделить и очистить такой сложный пиролизный газ, чтобы получить низшие олефиновые углероды, такие как этилен и/или пропилен полимеризационной чистоты.

Пиролизный газ от получения низших олефиновых углеродов обычно подвергают криогенному процессу разделения, который обычно охватывает три схемы разделения, а именно схему последовательного удаления метана прежде всего, схему с передним деэтанизатором для удаления С2 и низших фракций прежде всего и схему с передним депропанизатором для удаления С3 и нижних фракций прежде всего. В этих схемах разделения пиролизный газ, как правило, предварительно обработан, например охлажден, сжат, удален от примесей и высушен, а также при необходимости окончательно обработан, а затем дополнительно обработан, чтобы получить низшие олефиновые углероды конечной полимеризационной чистоты. В этих схемах разделения, при отделении метана и водорода от фракций С2+ необходим способ криогенного разделения с высокой инвестиционной стоимостью и высоким потреблением энергии. Для того чтобы преодолеть недостатки криогенного процесса разделения, недавно был предложен способ разделения путем абсорбции пиролизного газа от получения низших олефиновых углеродов, т.е. отделения метана и водорода абсорбцией С2+ фракций с абсорбентом при умеренных температуре и давлении.

В процессе абсорбции смешанные углеводороды или чистый углеводород, как правило, используются в качестве абсорбентов, чтобы отделить метан и водород от С2+ фракций в разумных условиях эксплуатации и свести к минимуму потери целевых продуктов, таких как этилен и/или пропилен, настолько, насколько это возможно. Для того чтобы свести к минимуму концентрацию целевых продуктов, таких как этилен и/или пропилен, в верхней части абсорбционной колонны, используют некоторые меры, такие как циркуляция большого количества абсорбента или снижение температуры абсорбента, чтобы увеличить абсорбционную способность, однако все эти меры требуют высоких затрат энергии. Таким образом, необходим компромисс меёжду минимизацией потерь целевых продуктов, таких как этилен и/или пропилен, и потреблением энергии во время процесса.

Таким образом, в данной области по-прежнему необходимо дополнительно повысить выход целевых продуктов, таких как этилен и/или пропилен, и уменьшить потребление энергии во время разделения и очистки пиролизного газа от получения низших олефиновых углеродов.

Раскрытие изобретения

Исходя из состава пиролизного газа от получения низших олефиновых углеродов, настоящее изобретение дополнительно улучшает разделение пиролизного газа, в котором композитные абсорбенты используются в деметанизаторе, чтобы отделить метан и водород от С2+ фракций, в частности, смешанную углеводородную фракцию используют в качестве первичного абсорбента, и чистый углеводород или смешанную углеводородную фракцию используют как вторичный абсорбент так, чтобы получить низшие олефиновые углероды, такие как этилен и/или пропилен полимеризационной чистоты со значительно сниженной способностью охлаждения.

В частности, настоящее изобретение относится к способу разделения путем абсорбции пиролизного газа от получения низших олефиновых углеродов, в котором первичный абсорбент и вторичный абсорбент вводят в деметанизатор, чтобы разделить путем абсорбции сырье, подаваемое в деметанизатор, путем противоточного контактирования с ними, при умеренных температуре и давлении, чтобы таким образом получить верхнюю фракцию, в основном содержащую водород и метан, и нижнюю фракцию, в основном содержащую абсорбенты и С2+ фракцию, при этом первичный абсорбент по существу представляет собой смешанную Cn или Cn+ фракцию, вторичный абсорбент по существу представляет собой Cn′ алкановую фракцию или смешанную Cn′ или Cn′+ фракцию, причем n и n′ независимо друг от друга равны 3, 4 или 5 при том условии, что, когда вторичный абсорбент представляет собой смешанную фракцию, n′ не равно 3.

В соответствии со способом настоящего изобретения, в котором в деметанизатор сырье вводят в среднюю или нижнюю часть, первичный абсорбент вводят в среднюю часть, вторичный абсорбент вводят в верхнюю часть, и в деметанизаторе температура составляет выше - 45°C и давление от 1,5 до 3,5 МПа изб.

В соответствии со способом настоящего изобретения, в котором первичный абсорбент предпочтительно одновременно вводят в деметанизатор в среднюю часть и в нижнюю часть, с отношением расхода обычно в диапазоне от 1,0 до 15, предпочтительно в диапазоне от 1,2 до 10, более предпочтительно в диапазоне от 1,5 до 8. То есть в соответствии со способом настоящего изобретения, в котором первичный абсорбент может быть введен в деметанизатор в разных местах пропорционально, чтобы поглощать С2+ фракции из углеводородной смеси низшего углерода постепенно, чтобы тем самым отделить более тщательно.

В соответствии со способом настоящего изобретения, в котором первичный абсорбент и сырье вводят в деметанизатор при общем отношении расхода в диапазоне от 0,03 до 4, предпочтительно в диапазоне от 0,05 до 2,5, более предпочтительно в диапазоне от 0,1 до 1, и первичный абсорбент и вторичный абсорбент вводят в деметанизатор при общем отношении расхода в диапазоне от 10 до 1,05, предпочтительно в диапазоне от 8 до 1,1, более предпочтительно в диапазоне от 6 до 1,2.

В соответствии со способом настоящего изобретения, в котором первичный абсорбент и вторичный абсорбент могут быть объединены разными способами, например, первичный абсорбент может по существу быть смешанной С3, С4 или С5 фракцией, или может быть по существу смешанной С3+, С4+ или С5+ фракцией, и вторичный абсорбент может быть по существу фракцией С3, С4 или С5 алкана, или может быть по существу смешанной С4 или С5 фракцией, а также по существу может быть смешанной С4+ или С5+ фракцией, при этом абсорбенты предпочтительно могут быть смешанной С3 фракцией или смешанной С3+ фракцией и фракцией С3 алкана в комбинации.

При этом следует отметить, что "смешанная фракция" означает фракцию, которая в основном содержит алканы и олефины с некоторыми примесями, такими как алкины и циклические углеводороды, например, смешанная С3 фракция в основном содержит С3 алкан и С3 олефин, и смешанная С3+ фракция в основном содержит С3+ алканы и С3+ олефины и так далее, и "алкановая фракция" означает фракцию, по существу представляющую собой алканы с некоторым количеством примесей, таких как олефины, алкины и циклические углеводороды, например фракция С3 алкана по существу представляет собой С3 алкан и фракция С3+ алканов по существу представляет собой С3+ алканы и так далее.

Кроме того, как первичный абсорбент, так и вторичный абсорбент могут быть из внешних источников, однако предпочтительно они берутся из самой схемы разделения пиролизного газа, то есть как первичный абсорбент, так и вторичный абсорбент предпочтительно поставляются самой схемой разделения.

В соответствии со способом настоящего изобретения, в котором указанную смешанную фракцию используют в качестве первичного абсорбента в деметанизаторе, чтобы абсорбировать большую часть С2+ фракции, затем последовательно только С2+ фракция и абсорбенты из нижней части деметанизатора должны быть далее отделены друг от друга с меньшим потреблением энергии; а указанную алкановую фракцию или смешанную фракцию используют в качестве вторичного абсорбента, который вводят в верхнюю часть деметанизатора, чтобы дополнительно абсорбировать С2+ фракцию, так что верхняя фракция деметанизатора имеет меньшую концентрацию целевых олефинов, таких как этилен и/или пропилен; кроме того, лучше, когда смешанная фракция в качестве вторичного абсорбента совсем не содержит или содержит как можно меньше целевых олефинов, таких как этилен и/или пропилен, с тем, чтобы дополнительно минимизировать потери целевых олефинов за счет уноса или тому подобного; в то же время вторичный абсорбент используют в относительно небольшом количестве, имея таким образом небольшое влияние на нагрузку последующего разделения.

В соответствии со способом настоящего изобретения, пиролизный газ от получения низших олефиновых углеводородов может быть разделен по различным схемам, известным в данной области техники. Пиролизный газ может быть предварительно обработан и при необходимости окончательно обработан, а затем напрямую подан в деметанизатор, т.е. он разделен по последовательной схеме; или пиролизный газ может быть предварительно обработан, соответствующим образом разделен и при необходимости окончательно обработан и затем подан в деметанизатор, т.е. он разделен по схеме с передним депропанизатором или по схеме с передним деэтанизатором. Во время процесса С2, С3 и С4 фракции и т.д. постепенно разделяют и при необходимости окончательно обрабатывают, соответственно, таким образом, чтобы получить низшие олефиновые углероды, такие как этилен и/или пропилен с полимеризационной чистотой.

Таким образом, в соответствии со способом настоящего изобретения, в дополнение к деметанизатору способ разделения может дополнительно содержать компрессор, систему окончательной обработки, деэтанизатор, депропанизатор, дебутанизатор, а также дистилляционную колонну этилена и дистилляционную колонну пропилена и т.д.

В частности, в соответствии со способом по настоящему изобретению пиролизный газ может быть разделен по последовательной схеме, в которой пиролизный газ сжимают и при необходимости окончательно обрабатывают и подают в деметанизатор. В таком случае часть смешанной С3 фракции, полученной из верхней части депропанизатора, может быть использована в качестве первичного абсорбента, а часть фракции С3 алканов, полученная из нижней части дистилляционной колонны пропилена, может быть использована в качестве вторичного абсорбента; или часть смешанной С3 фракции, полученной из верхней части депропанизатора, может быть использована в качестве первичного абсорбента, а часть смешанной С4+ фракции, полученной из нижней части депропанизатора, может быть использована в качестве вторичного абсорбента; или часть смешанной С3+фракции, полученной из нижней части деэтанизатора, может быть использована в качестве первичного абсорбента, а часть смешанной С4+ фракции, полученной из нижней части депропанизатора, может быть использована в качестве вторичного абсорбента; или часть смешанной С3+фракции, полученной из нижней части деэтанизатора, может быть использована в качестве первичного абсорбента, а часть смешанной С4 фракции, полученной из верхней части дебутанизатора, может быть использована в качестве вторичного абсорбента; или часть смешанной С4+ фракции, полученной в нижней части депропанизатора, может быть использована в качестве первичного абсорбента, а часть смешанной С4 фракции, полученной из верхней части дебутанизатора, может быть использована в качестве вторичного абсорбента.

В частности, в соответствии со способом по настоящему изобретению, пиролизный газ также может быть разделен по схеме с передним депропанизатором, в которой может быть использован один депропанизатор или депропанизатор высокого давления и депропанизатор низкого давления могут быть использованы в комбинации.

Когда используется один депропанизатор в схеме с передним депропанизатором, пиролизный газ сжимают и затем вводят в депропанизатор, из которого верхнюю фракцию, при необходимости, окончательно обрабатывают, а затем подают в деметанизатор, а нижнюю фракцию подают в дебутанизатор, при этом часть смешанной С3 фракции, полученной из нижней части деэтанизатора, может быть использована в качестве первичного абсорбента, а часть фракции С3 алканов, полученной из нижней части дистилляционной колонны пропилена, может быть использована в качестве вторичного абсорбента.

Когда используется депропанизатор высокого давления и депропанизатор низкого давления в комбинации, по схеме с передним депропанизатором, пиролизный газ сжимают и затем подают в депропанизатор высокого давления, из которого верхнюю фракцию при необходимости окончательно обрабатывают, а затем подают в деметанизатор, а нижнюю фракцию подают в депропанизатор низкого давления, из которого верхнюю фракцию возвращают в депропанизатор высокого давления, а нижнюю фракцию подают в дебутанизатор, при этом часть смешанной С3 фракции, полученной из нижней части деэтанизатора, может быть использована в качестве первичного абсорбента, а часть фракции С3 алканов, полученной из нижней части дистилляционной колонны пропилена, может быть использована в качестве вторичного абсорбента; и при этом часть или вся верхняя фракция депропанизатора низкого давления также может быть использована в качестве первичного абсорбента, и в этом случае из депропанизатора низкого давления оставшаяся часть фракций, если таковая имеется, направляется обратно в депропанизатор высокого давления, а нижняя фракция подается в дебутанизатор.

В частности, в соответствии со способом по настоящему изобретению пиролизный газ также может быть разделен по схеме с передним деэтанизатором, которая обычно содержит два деэтанизатора, т.е. первый деэтанизатор и второй деэтанизатор, где пиролизный газ сжимают и при необходимости окончательно обрабатывают и затем подают в первый деэтанизатор, из которого верхнюю фракцию подают в деметанизатор, а нижнюю фракцию подают в депропанизатор, а нижнюю фракцию деметанизатора подают во второй деэтанизатор.

Более конкретно, в схеме с передним деэтанизатором часть смешанной С3 фракции, полученной из верхней части депропанизатора, может быть использована в качестве первичного абсорбента и часть фракции С3 алканов, полученной из нижней части дистилляционной колонны пропилена, может быть использована в качестве вторичного абсорбента; или часть смешанной С3+ фракции, полученной из нижней части первого деэтанизатора, может быть использована в качестве первичного абсорбента, а часть смешанной С4 фракции, полученной из верхней части дебутанизатора может быть использована в качестве вторичного абсорбента; или часть смешанной С3+ фракции, полученной из нижней части первого деэтанизатора и/или нижней части второго деэтанизатора, может быть использована в качестве первичного абсорбента, а часть смешанной С4+ фракции, полученной из нижней части депропанизатора, может быть использована в качестве вторичного абсорбента, или как первичный абсорбент, так и вторичный абсорбент могут быть смешанной С4+ фракцией, полученной из нижней части депропанизатора, или как первичный абсорбент, так и вторичный абсорбент могут быть смешанной С4 фракцией, полученной из нижней части второго деэтанизатора и в верхней части дебутанизатора.

На основе технического решения способа по настоящему изобретению и различных вариантов его осуществления может быть понятно, что способ по настоящему изобретению может быть легко внедрен в предшествующий уровень техники без особых изменений или модификации старых систем разделения. Таким образом, способ по настоящему изобретению может быть использован в системах предшествующего уровня техники, чтобы достичь очень хороших соответствующих технических усовершенствований.

Краткое описание чертежей

Теперь, деметанизатор и несколько типичных вариантов осуществления способа по настоящему изобретению дополнительно проиллюстрированы со ссылкой на прилагаемые фигуры, при этом все представленные варианты осуществления не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения.

На фигурах:

фиг.1 представляет схематический иллюстративный деметанизатор в способе осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 представляет вариант осуществления способа по настоящему изобретению, в котором пиролизный газ разделяют по последовательной схеме, в которой пиролизный газ сжимают и подают в деметанизатор, при этом первичный абсорбент представляет собой смешанную С3+ фракцию из нижней части деэтанизатора, а вторичный абсорбент представляет собой смешанную С4+ фракцию из нижней части депропанизатора;

фиг.3 представляет другой вариант осуществления способа настоящего изобретения, в котором пиролизный газ разделяют по последовательной схеме, где пиролизный газ сжимают и подают в деметанизатор, при этом первичный абсорбент представляет собой смешанную С3 фракцию из верхней части депропанизатора, а вторичный абсорбент представляет собой смешанную С4+ фракцию из нижней части депропанизатора;

фиг.4 представляет другой вариант осуществления способа настоящего изобретения, в котором пиролизный газ разделяют по схеме с передним депропанизатором, в которой депропанизатор высокого давления и депропанизатор низкого давления используются в комбинации, и пиролизный газ сжимают и подают в депропанизатор высокого давления, из которого верхнюю фракцию подвергают сжатию и подают в деметанизатор, при этом первичный абсорбент представляет собой смешанную С3 фракцию из нижней части деэтанизатора, а вторичный абсорбент представляет собой фракцию С3 алкана из нижней части дистилляционной колонны пропилена;

фиг.5 представляет еще один вариант осуществления способа настоящего изобретения, в котором пиролизный газ разделяют по схеме с передним деэтанизатором, содержащей первый деэтанизатор и второй деэтанизатор, где пиролизный газ сжимают и подают в первый деэтанизатор, из которого верхнюю фракцию подают в деметанизатор, из которого нижняя фракция подается во второй деэтанизатор, при этом первичный абсорбент представляет собой смешанную С3+ фракцию из нижней части первого деэтанизатора и нижней части второго деэтанизатора, а вторичный абсорбент представляет собой смешанную С4+ фракцию из нижней части депропанизатора;

фиг.6 представляет еще один вариант осуществления способа настоящего изобретения, в котором пиролизный газ разделяют по схеме с передним деэтанизатором, содержащей первый деэтанизатор и второй деэтанизатор, в которой пиролизный газ сжимают и подают в первый деэтанизатор, из которого верхнюю фракцию подают в деметанизатор, из которого нижняя фракция подается во второй деэтанизатор, при этом как первичный абсорбент, так и вторичный абсорбент представляют собой смешанную С4 фракцию, полученную из нижней части второго деэтанизатора и верхней части дебутанизатора, и где смешанная С4 фракция, полученная из верхней части дебутанизатора, подается на линию для вторичного абсорбента.

Осуществление изобретения

Теперь несколько иллюстративных вариантов осуществления способа настоящего изобретения дополнительно проиллюстрированы детально и со ссылками на фигуры.

Во-первых, деметанизатор в способе осуществления настоящего изобретения описывается со ссылкой на фиг.1. На фиг.1 изображен схематичный иллюстративный деметанизатор Т1 в способе по настоящему изобретению, где исходное сырье 11 подают в деметанизатор в средней части, первичный абсорбент 14 вводят в среднюю часть или как в среднюю часть, так и в нижнюю часть пропорционально (как показано пунктирной линией), вторичный абсорбент 13 вводят в верхнюю часть, а затем получают верхнюю фракцию 12, содержащую в основном водород и метан, и нижнюю фракцию 15, содержащую в основном абсорбенты и С2+ фракцию.

Теперь описаны случаи, когда пиролизный газ от получения низших олефиновых углеродов разделяют в последовательной схеме, со ссылкой на фиг.2 и фиг.3.

Ссылаясь на схему, показанную на фиг.2, пиролизный газ 10 от получения низших олефиновых углеродов сжимают и вводят в качестве исходного сырья 11 в деметанизатор Т1, первичный абсорбент 14 представляет собой смешанную С3+ фракцию из нижней части деэтанизатора Т2, которую охлаждают и подают в среднюю часть деметанизатора Т1, а вторичный абсорбент 13 представляет собой смешанную С4+ фракцию из нижней части депропанизатора Т3, которую охлаждают и подают в верхнюю часть деметанизатора Т1; первичный абсорбент и вторичный абсорбент вместе поглощают С2+ фракцию из исходного сырья 11 в деметанизаторе Т1, с получением верхней фракции 12, в основном содержащей метан и водород, которая используется в качестве топливного газа после того, как из нее будет извлечена охлаждающая способность, и нижней фракции 15, в основном содержащей абсорбенты и С2+ фракцию, которую вводят в деэтанизатор Т2; из деэтанизатора Т2 верхнюю фракцию вводят в дистилляционную колонну этилена, а нижнюю фракцию вводят в депропанизатор Т3; из депропанизатора Т3 верхнюю фракцию подают в дистилляционную колонну пропилена и оставшуюся часть нижней фракции подают в дебутанизатор.

И, обращаясь к схеме, изображенной на фиг.3, пиролизный газ 10 от получения низших олефиновых углеводородов сжимают и вводят в качестве сырья 11 в деметанизатор Т1, первичный абсорбент 14 представляет собой смешанную С3 фракцию из верхней части депропанизатора Т3, которую охлаждают и подают в среднюю часть деметанизатора Т1, а вторичный абсорбент 13 представляет собой смешанную С4+ фракцию из нижней части депропанизатора Т3, которую охлаждают и подают в верхнюю часть деметанизатора Т1; первичный абсорбент и вторичный абсорбент вместе абсорбируют С2+ фракцию из исходного сырья 11 в деметанизаторе Т1, чтобы получить верхнюю фракцию 12, содержащую в основном метан и водород, которую используют в качестве топливного газа после того, как из нее будет извлечена охлаждающая способность, и нижнюю фракцию 15, в основном содержащую абсорбенты и С2+ фракцию, которую вводят в деэтанизатор Т2; из деэтанизатора Т2 верхнюю фракцию подают в дистилляционную колонну этилена, а нижнюю фракцию подают в депропанизатор Т3; из депропанизатора Т3 оставшуюся часть верхней фракции подают в дистилляционную колонну пропилена и остальную часть нижней фракции подают в дебутанизатор.

Далее описаны случаи, когда пиролизный газ от получения низших олефиновых углеродов разделяют по схеме с передним депропанизатором, со ссылкой на фиг.4.

Ссылаясь на схему, изображенную на фиг.4, пиролизный газ 10 от получения низших олефиновых углеродов сжимают и вводят в депропанизатор Т31 высокого давления, чтобы разделить его с получением верхней фракции, содержащей в основном С3 и низшие фракции, которую сжимают и подают в качестве исходного сырья 11 в деметанизатор Т1, и нижнюю фракцию, которую подают в депропанизатор Т32 низкого давления, чтобы разделить дополнительно; из депропанизатора Т32 низкого давления верхнюю фракцию, т.е. смешанную С3 фракцию возвращают в верхнюю часть депропанизатора Т31 высокого давления, а нижнюю фракцию вводят в дебутанизатор; первичный абсорбент 14 представляет собой нижнюю фракцию, т.е. смешанную С3 фракцию из деэтанизатора Т2, которую сжимают и вводят в среднюю часть деметанизатора Т1, а вторичный абсорбент 13 представляет собой фракцию С3 алкана, т.е. пропановую фракцию из нижней части дистилляционной колонны Т3′ пропилена, которую охлаждают и вводят в верхнюю часть деметанизатора Т1; первичный абсорбент и вторичный абсорбент вместе абсорбируют С2+ фракцию из исходного сырья 11 в деметанизаторе Т1, чтобы получить верхнюю фракцию 12, в основном содержащую метан и водород, которую используют в качестве топливного газа после того, как из нее будет извлечена охлаждающая способность, и нижнюю фракцию 15, в основном содержащую абсорбенты и С2+ фракцию, которую вводят в деэтанизатор Т2; из деэтанизатора Т2 верхнюю фракцию подают в дистилляционную колонну этилена, а нижнюю фракцию вводят в дистилляционную колонну Т3′ пропилена; из дистилляционной колонны Т3′ пропилена верхнюю фракцию, т.е. фракцию пропилена, отводят из схемы в качестве продукта, а нижнюю фракцию, т.е. оставшуюся часть пропановой фракции отбирают из схемы качестве в побочного продукта.

Далее описаны случаи, когда пиролизный газ от получения низших олефиновых углеродов разделяют по схеме с передним_деэтанизатором со ссылкой на фиг.5 и фиг.6.

Ссылаясь на схему, приведенную на фиг.5, пиролизный газ 10 от получения низших олефиновых углеродов сжимают и вводят в первый деэтанизатор Т21, из которого верхнюю фракцию вводят в качестве исходного сырья 11 в деметанизатор Т1; первичный абсорбент 14 представляет собой смешанную С3+ фракцию, полученную из нижней части первого деэтанизатора Т21 и нижней части второго деэтанизатора Т22, которую охлаждают и подают в среднюю часть деметанизатора Т1, а вторичный абсорбент 13 представляет собой смешанную С4+ фракцию из нижней части депропанизатора Т3, которую охлаждают и подают в верхнюю часть деметанизатора Т1; первичный абсорбент и вторичный абсорбент вместе абсорбируют С2 фракцию из исходного сырья 11 в деметанизаторе Т1, чтобы получить верхнюю фракцию 12, содержащую в основном метан и водород, которую используют в качестве топливного газа после того, как из нее будет извлечена охлаждающая способность, и нижнюю фракцию 15, в основном содержащую абсорбенты и С2 фракцию, которую подают во второй деэтанизатор Т22; из второго деэтанизатора Т22 верхнюю фракцию вводят в колонну дистилляции этилена; оставшуюся часть нижней фракции из первого деэтанизатора Т21 и оставшуюся часть нижней фракции из второго деэтанизатора Т22 вводят в депропанизатор Т3; из депропанизатора Т3 верхнюю фракцию вводят в дистилляционную колонну пропилена и оставшуюся часть нижней фракции подают в дебутанизатор.

И, обращаясь к схеме, изображенной на фиг.6, пиролизный газ 10 от получения низших олефиновых углеродов сжимают и вводят в первый деэтанизатор Т21, из которого верхнюю фракцию вводят в качестве исходного сырья 11 в деметанизатор Т1, а нижнюю фракцию вводят в депропанизатор Т3, чтобы дополнительно разделить; как первичный абсорбент 14, так и вторичный абсорбент 13 представляют собой смешанную С4 фракцию, которая получена из нижней части второго деэтанизатора и верхней части дебутанизатора, и поданы в среднюю часть и верхнюю часть деметанизатора Т1 после охлаждения соответственно, при этом смешанная С4 фракция из верхней части дебутанизатора подается на линию для вторичного абсорбента в верхнюю часть деметанизатора Т1; первичный абсорбент и вторичный абсорбент вместе абсорбируют С2 фракцию из исходного сырья 11 в деметанизаторе Т1, чтобы получить верхнюю фракцию 12, в основном содержащую метан и водород, которую используют в качестве топливного газа после того, как из нее будет извлечена охлаждающая способность, и нижнюю фракцию 15, содержащую в основном абсорбенты и С2 фракцию, которую вводят во второй деэтанизатор Т22; из второго деэтанизатора Т22 верхнюю фракцию подают в колонну дистилляции этилена; из депропанизатора Т3 верхнюю фракцию подают в дистилляционную колонну пропилена и нижнюю фракцию вводят в дебутанизатор; из дебутанизатора нижнюю фракцию подают в последующий процесс или выводят из схемы качестве побочного продукта. Кроме того, в дополнение к использующемся в качестве первичного и вторичного абсорбентов, оставшуюся часть нижней фракции из второго деэтанизатора Т22 и оставшуюся часть верхней фракции дебутанизатора Т4 вводят в последующий процесс или выводят из схемы в качестве побочных продуктов.

Теперь настоящее изобретение дополнительно иллюстрируется следующими примерами, которые не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения.

Примеры

Пример 1

Этот пример приведен в отношении тех случаев, где пиролизный газ от получения низших олефиновых углеродов разделяют по последовательной схеме, как показано на фиг.2. Рабочие параметры для осуществления процесса приведены в таблице 1, и результаты расчетов приведены в таблице 2.

Как видно из результатов, представленных в таблице 2, когда способ по настоящему изобретению осуществляют в соответствии со схемой, показанной на фиг.2, в дистилляте абсорбционной колонны концентрация этилена составляет 0,48% и концентрация пропилена составляет 0,9%, то есть по отношению к этилену и пропилену в поданном пиролизном газе, в верхней части деметанизатора скорости потери этилена и пропилена составляют 0,05% и 0,13% соответственно. Таким образом, при осуществлении в соответствии со схемой, показанной на фиг.2, способ по настоящему изобретению достигает превосходных технических эффектов.

Пример 2

Этот пример приведен в отношении тех случаев, где пиролизный газ при получении низших олефиновых углеродов разделяют по последовательной схеме, как показано на фиг.3. Параметры работы для осуществления процесса приведены в таблице 3, а результаты расчетов приведены в таблице 4.

Как видно из результатов, представленных в таблице 4, когда способ по настоящему изобретению осуществляют в соответствии со схемой, показанной на фиг.3, в дистилляте абсорбционной колонны концентрация этилена составляет 0,29% и концентрация пропилена составляет 0,29%, то есть по отношению к этилену и пропилену в поданном пиролизном газе, в верхней части деметанизатора потери этилена и пропилена составляют 0,03% и 0,04% соответственно. Таким образом, при осуществлении в соответствии со схемой, показанной на фиг.3, способ по настоящему изобретению достигает превосходных технических эффектов.

Пример 3

Этот пример приведен в отношении тех случаев, где пиролизный газ при получении низших олефиновых углеродов разделяют по схеме с передним депропанизатором, как показано на фиг.4. Параметры работы для осуществления процесса приведены в таблице 5, а результаты расчетов приведены в таблице 6.

Как видно из результатов, представленных в таблице 6, когда способ по настоящему изобретению осуществляют в соответствии со схемой, показанной на фиг.4, в дистилляте абсорбционной колонны концентрация этилена составляет 0,01%, а концентрация пропилена 0,87%, то есть по отношению к этилену и пропилену в поданном пиролизном газе, в верхней части деметанизатора потери этилена и пропилена составляют 0,002% и 0,14% соответственно. Таким образом, при осуществлении в соответствии со схемой, показанной на фиг.4, способ по настоящему изобретению также достигает превосходных технических результатов.

Пример 4

Этот пример приведен в отношении тех случаев, когда пиролизный газ от получения низших олефиновых углеродов разделяют по схеме с передним деэтанизатором, как показано на фиг.5. Параметры работы для осуществления процесса приведены в таблице 7, и расчетные результаты представлены в таблице 8.

Как видно из результатов, представленных в таблице 8, когда способ по настоящему изобретению осуществляют в соответствии со схемой, показанной на фиг.5, в дистилляте абсорбционной колонны концентрация этилена составляет 0,48%, а концентрация пропилена 0,11%, то есть по отношению к этилену и пропилену в поданном пиролизном газе, в верхней части деметанизатора потери этилена и пропилена составляют 0,005% и 0,02% соответственно. Таким образом, при осуществлении в соответствии со схемой, показанной на фиг.5, способ по настоящему изобретению также достигает превосходных технических результатов.

Пример 5

Этот пример приведен в отношении тех случаях, когда пиролизный газ от получения низших олефиновых углеродов разделяют по схеме с передним деэтанизатором, как показано на фиг.6. Параметры работы для осуществления процесса приведены в таблице 9, и расчетные результаты представлены в таблице 10.

Как известно из результатов, представленных в таблице 10, когда способ по настоящему изобретению осуществляют в соответствии со схемой, показанной на фиг.6, в дистилляте абсорбционной колонны концентрация этилена составляет 0,60%, а концентрация пропилена 0,08%, то есть по отношению к этилену и пропилену в поданном пиролизном газе, в верхней части деметанизатора потери этилена и пропилена составляют 0,06% и 0,013% соответственно. Таким образом, при осуществлении в соответствии со схемой, показанной на фиг.6, способ по настоящему изобретению также достигает превосходных технических результатов.

Изобретение относится к способу разделения путем абсорбции пиролизного газа от получения низших олефиновых углеводородов, в котором первичный абсорбент и вторичный абсорбент подают в деметанизатор, чтобы разделить путем абсорбции сырье деметанизатора путем противоточного контактирования с ними при умеренных температуре и давлении, причем указанное сырье подают в среднюю часть или нижнюю часть деметанизатора, указанный первичный абсорбент подают только в среднюю часть деметанизатора или одновременно в среднюю часть и нижнюю часть деметанизатора, указанный вторичный абсорбент подают в верхнюю часть деметанизатора. При этом указанный первичный абсорбент и указанный вторичный абсорбент подают в деметанизатор при отношении общего массового расхода первого к последнему в диапазоне от 10 до 1,05, тем самым получая верхнюю фракцию, содержащую в основном водород и метан, и нижнюю фракцию, в основном содержащую абсорбенты и С2+ фракцию, при этом первичный абсорбент по существу представляет собой смешанную Сn или Сn+ фракцию, вторичный абсорбент по существу представляет собой фракцию Сn' алкана или смешанную Сn' или Сn'+ фракцию, причем n и n' независимо равны 3, 4 или 5, при условии, что, когда вторичный абсорбент представляет собой смешанную фракцию, n' не равно 3. Использование настоящего изобретения позволяет повысить выход целевых продуктов и уменьшить потребление энергии во время разделения и очистки пиролизного газа. 20 з.п. ф-лы, 5 пр., 10 табл., 6 ил.

1. Способ разделения путем абсорбции пиролизного газа от получения низших олефиновых углеводородов, в котором первичный абсорбент и вторичный абсорбент подают в деметанизатор, чтобы разделить путем абсорбции сырье деметанизатора путем противоточного контактирования с ними при умеренных температуре и давлении, причем указанное сырье подают в среднюю часть или нижнюю часть деметанизатора, указанный первичный абсорбент подают только в среднюю часть деметанизатора или одновременно в среднюю часть и нижнюю часть деметанизатора, указанный вторичный абсорбент подают в верхнюю часть деметанизатора, при этом указанный первичный абсорбент и указанный вторичный абсорбент подают в деметанизатор при отношении общего массового расхода первого к последнему в диапазоне от 10 до 1,05, тем самым получая верхнюю фракцию, содержащую в основном водород и метан, и нижнюю фракцию, в основном содержащую абсорбенты и С2+ фракцию, при этом первичный абсорбент по существу представляет собой смешанную Сn или Сn+ фракцию, вторичный абсорбент по существу представляет собой фракцию Сn' алкана или смешанную Сn' или Сn'+ фракцию, причем n и n' независимо равны 3, 4 или 5, при условии, что, когда вторичный абсорбент представляет собой смешанную фракцию, n' не равно 3.

2. Способ по п. 1, в котором в деметанизаторе температура составляет выше -45°С и давление находится в диапазоне от 1,5 до 3,5 МПа изб.

3. Способ по п. 2, в котором первичный абсорбент одновременно подают в деметанизатор в среднюю часть и в нижнюю часть, при отношении массового расхода первичного абсорбента, подаваемого в среднюю часть деметанизатора, к массовому расходу первичного абсорбента, подаваемого в нижнюю часть деметанизатора, в диапазоне от 1,0 до 15.

4. Способ по п. 3, в котором первичный абсорбент и сырье вводят в деметанизатор при отношении общего массового расхода первого к последнему в диапазоне от 0,03 до 4, а первичный абсорбент и вторичный абсорбент вводят в деметанизатор при отношении общего массового расхода первого к последнему в диапазоне от 8 до 1,1.

5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором пиролизный газ разделяют в последовательной схеме и пиролизный газ сжимают, при необходимости окончательно обрабатывают и подают в деметанизатор, при этом в дополнение к деметанизатору указанная схема дополнительно содержит компрессор, систему окончательной обработки, деэтанизатор, депропанизатор, дебутанизатор, а также дистилляционную колонну этилена и дистилляционную колонну пропилена.

6. Способ по п. 5, в котором часть смешанной С3 фракции, полученной из верхней части депропанизатора, используют в качестве первичного абсорбента, а часть фракции С3 алканов, полученной из нижней части дистилляционной колонны пропилена, используют в качестве вторичного абсорбента.

7. Способ по п. 5, в котором часть смешанной С3 фракции, полученной из верхней части депропанизатора, используют в качестве первичного абсорбента, а часть смешанной С4+ фракции, полученной из нижней части депропанизатора, используют в качестве вторичного абсорбента.

8. Способ по п. 5, в котором часть смешанной С3+ фракции, полученной из нижней части деэтанизатора, используют в качестве первичного абсорбента, а часть смешанной С4+ фракции, полученной из нижней части депропанизатора, используют в качестве вторичного абсорбента.

9. Способ по п. 5, в котором часть смешанной С3+ фракции, полученной из нижней части деэтанизатора, используют в качестве первичного абсорбента, а часть смешанной С4 фракции, полученной из верхней части дебутанизатора, используют в качестве вторичного абсорбента.

10. Способ по п. 5, в котором часть смешанной С4+ фракции, полученной из нижней части депропанизатора, используют в качестве первичного абсорбента, а часть смешанной С4 фракции, полученной из верхней части дебутанизатора, используют в качестве вторичного абсорбента.

11. Способ по любому из пп. 1-4, в котором пиролизный газ разделяют по схеме с передним депропанизатором, при этом в дополнение к деметанизатору указанная схема дополнительно содержит компрессор, систему окончательной обработки, деэтанизатор, депропанизатор, дебутанизатор, а также дистилляционную колонну этилена и дистилляционную колонну пропилена.

12. Способ по п. 11, в котором используют один депропанизатор, пиролизный газ сжимают и затем вводят в депропанизатор, из которого верхнюю фракцию при необходимости окончательно обрабатывают и затем подают в деметанизатор, а нижнюю фракцию подают в дебутанизатор, при этом часть смешанной С3 фракции, полученной из нижней части деэтанизатора, используют в качестве первичного абсорбента, а часть фракции С3 алканов, полученной из нижней части дистилляционной колонны пропилена, используют в качестве вторичного абсорбента.

13. Способ по п. 11, в котором указанный депропанизатор содержит депропанизатор высокого давления и депропанизатор низкого давления в комбинации, при этом пиролизный газ сжимают и затем подают в депропанизатор высокого давления,
из которого верхнюю фракцию при необходимости окончательно обрабатывают и затем подают в деметанизатор, а нижнюю фракцию подают в депропанизатор низкого давления.

14. Способ по п. 13, в котором из депропанизатора низкого давления верхнюю фракцию возвращают в депропанизатор высокого давления, а нижнюю фракцию подают в дебутанизатор, при этом часть смешанной С3 фракции, полученной из нижней части деэтанизатора, используют в качестве первичного абсорбента, а часть фракции С3 алканов, полученной из нижней части дистилляционной колонны пропилена, используют в качестве вторичного абсорбента.

15. Способ по п. 14, в котором часть или всю верхнюю фракцию депропанизатора низкого давления также используют в качестве первичного абсорбента, и в этом случае из депропанизатора низкого давления оставшуюся часть верхней фракции, если таковая имеется, возвращают в депропанизатор высокого давления, а нижнюю фракцию подают в дебутанизатор.

16. Способ по любому из пп. 1-4, в котором пиролизный газ разделяют по схеме с передним деэтанизатором, при этом в дополнение к деметанизатору указанная схема дополнительно содержит компрессор, систему окончательной обработки, деэтанизатор, депропанизатор, дебутанизатор, а также дистилляционную колонну этилена и дистилляционную колонну пропилена, при этом указанный деэтанизатор содержит первый деэтанизатор и второй деэтанизатор, при этом пиролизный газ сжимают, при необходимости окончательно обрабатывают и затем подают в первый деэтанизатор, из которого верхнюю фракцию подают в деметанизатор, а нижнюю фракцию подают в депропанизатор, а нижнюю фракцию деметанизатора подают во второй деэтанизатор.

17. Способ по п. 16, в котором часть смешанной С3 фракции, полученной из верхней части депропанизатора, используют в качестве первичного абсорбента, а часть фракции С3 алканов, полученной из нижней части дистилляционной колонны пропилена, используют в качестве вторичного абсорбента.

18. Способ по п. 16, в котором часть смешанной С3+ фракции, полученной из нижней части первого деэтанизатора, используют в качестве первичного абсорбента, а часть смешанной С4 фракции, полученной из верхней части дебутанизатора, используют в качестве вторичного абсорбента.

19. Способ по п. 16, в котором часть смешанной С3+ фракции, полученной из нижней части первого деэтанизатора, используют в качестве первичного абсорбента, а часть смешанной С4+ фракции, полученной из нижней части депропанизатора, используют в качестве вторичного абсорбента.

20. Способ по п. 16, в котором как первичный абсорбент, так и вторичный абсорбент представляют собой смешанную С4+ фракцию, полученную из нижней части депропанизатора.

21. Способ по п. 16, в котором как первичный абсорбент, так и вторичный абсорбент представляют собой смешанную С4 фракцию, полученную из нижней части второго деэтанизатора и верхней части дебутанизатора.