專利名稱：：先進的c2-分流器進料精餾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明實施方案通常涉及從乙烷中分離乙烯，且更具體地，本發(fā)明涉及在C2-分流器生產(chǎn)能力增加下的乙烯-乙烷分離。
背景技術(shù)：
：乙烯是制備大量化學(xué)材料的基礎(chǔ)，工業(yè)上通常通過在蒸汽的存在下，在爐中熱解烴來生產(chǎn)。包含各種組分的爐流出物物流通常被凈化、干燥以去除水，經(jīng)壓縮并流至烯烴回收段以從其它輕質(zhì)烴如乙烷、丙烯、丙烷等中分離乙烯。從爐流出物分離化合物的順序可以從脫曱烷塔、脫乙烷塔或脫丙烷塔開始。例如，在脫曱烷塔優(yōu)先的(demethanizer-first)分餾工藝中，可以將來自裂化爐的流出物冷卻、壓縮并進料至脫曱烷塔中，該脫曱烷塔去除甲烷和較輕的化合物。爐流出物的殘留物從脫曱烷塔的底部離開，并被提供至脫乙烷塔。脫乙烷塔將脫曱烷塔底部流出物分離成以蒸汽的形式離開脫乙烷塔塔頂?shù)腃2s和較輕化合物以及以脫乙烷塔底料的形式離開的含有較重化合物的部分。處理脫乙烷塔的底料以分離較重的組分。可以通過反應(yīng)器來加工塔頂料C2s以將任何乙炔轉(zhuǎn)化成乙烷和乙烯，或供選擇地，可以在乙炔回收裝置中從乙烷和乙烯中分離乙炔。然后可以將反應(yīng)器或分離器流出物進料至C2-分流器以分離乙烯和乙烷。由于對熱解和其它上游工藝作出了改進或擴展，因此存在著改進下游分離設(shè)備生產(chǎn)能力的需要，包括改進C2-分流器的生產(chǎn)能力。增加C2-分流器生產(chǎn)能力的方法不應(yīng)該損害現(xiàn)有分離設(shè)備所達到的分離質(zhì)量。附圖簡述以下結(jié)合附圖將更好地理解本發(fā)明的詳細描述圖l描述了增加烯烴回收工藝的生產(chǎn)能力的一個示例實施方案的筒化流程圖。圖2描述了增加烯烴回收工藝的生產(chǎn)能力的一個示例實施方案的簡化流程圖，其中烯烴回收工藝包括乙炔分離裝置。圖3描述了增加烯烴回收工藝的生產(chǎn)能力的一個示例實施方案的簡化流程圖，其中烯烴回收工藝包括乙炔轉(zhuǎn)化裝置。下面參照列舉的附圖詳細描述本發(fā)明的實施方案。實施方案的詳述在詳細地解釋本發(fā)明實施方案前，要理解的是，所述實施方案不限于特定的實施方案，而是可以以各種方式實踐或?qū)嵤┧鼈?。本發(fā)明實施方案涉及分離輕質(zhì)烴的方法以及在保持或提高乙烷-乙烯分離質(zhì)量的同時增加C2-分流器生產(chǎn)能力的方法。在一個實施方案中，將包含乙烯、乙烷和C3+烴的輕質(zhì)烴物流分離成乙烯物流、乙烷物流和C3+烴物流的方法，可以包括將所述輕質(zhì)烴物流進料至脫乙烷塔；將所述輕質(zhì)烴物流在脫乙烷塔中分離以形成C3+烴塔底物流和包含乙烯和乙烷的富含C2的塔頂物流；將所述富含C2的物流在C2-精餾器中分離以形成第一乙烯物流和富含乙烷的塔底物流；以及將富含乙烷的塔底物流在C2-分流器中分離以形成第二乙烯物流和乙烷物流。在一個實施方案中，來自脫乙烷塔的富含C2的塔頂物流可以包括乙炔。當(dāng)存在乙炔時，所述方法可以包括在乙炔回收裝置中回收乙炔以形成乙炔物流和貧乙炔或基本上不含乙炔的物流，例如，具有小于10ppmv的乙炔含量(基于體積計的每百萬中的份數(shù))；以及將包含乙烷和乙烯的物流進料至C2-精餾器。當(dāng)存在乙炔時，該方法可以包括在乙炔轉(zhuǎn)化器裝置中將富含C2的塔頂物流與氫相接觸以將乙炔轉(zhuǎn)化成乙烷和乙烯來形成貧乙炔或基本上不含乙炔的物流；將貧乙炔的物流或不含乙炔的物流進料至C2-精餾器中。進料至實施方法的輕質(zhì)烴物流可以為一種產(chǎn)物物流，該產(chǎn)物物流來自脫丙烷塔、脫曱烷塔、脫丁烷塔、脫甲烷汽提塔、裂化器爐流出物、催化反應(yīng)器流出物或其混合物。第一乙烯物流可以具有大于大約95摩爾％的乙烯。第一乙烯物流含量的其它例子包括以下的一個或多個大于大約99.5摩爾％的乙烯；大于大約99.8摩爾％的乙烯；大于大約99.9摩爾％的乙烯；或大于大約99.95第二乙烯物流可以具有大于大約95摩爾％的乙烯。第二乙烯物流含量的其它例子包括以下的一個或多個大于大約99.5摩爾％的乙烯；大于大約99.8摩爾％的乙烯；大于大約99.9摩爾％的乙烯；或大于大約99.95摩爾％的乙烯。本發(fā)明實施方案涉及改進分離輕質(zhì)烴工藝的方法，包括將輕質(zhì)烴分離成C3+烴塔底物流和包含乙烯和乙烷的富含C2的塔頂物流的脫乙烷i荅的操作，以及將富含C2的塔頂料分離成乙烯物流和乙烷物流的C2-分流器的操作，其中，在C2-分流器塔頂料冷凝系統(tǒng)中將乙烯冷凝并收集。所述改進可以包括安裝C2-精餾器以將富含C2的塔頂料分離成第二乙烯物流和富含乙烷的物流；安裝管線以將富含C2的塔頂料傳送至C2-精餾器；和安裝管線以將富含乙烷的物流傳送至C2-分流器中。所述方法可以包括安裝管線以將第二乙烯物流傳送至C2-分流器塔頂料冷凝系統(tǒng)，以及安裝管線以將來自從塔頂料冷凝系統(tǒng)的回流物傳送至C2-精餾器。供選擇地，所述方法可以包括安裝C2-精餾器塔頂料冷凝系統(tǒng)以冷凝并收集在第二乙烯物流中的乙烯，并將回流物提供至C2-精餾器中。在另一個實施方案中，所述方法可以包括安裝管線以將C2-精餾器塔頂物流傳送至C2-分離器塔頂料冷凝系統(tǒng)；安裝管線以將來自塔頂料冷凝系統(tǒng)的回流物傳送至C2-蒸餾器中；和安裝管線以將來自C2-精餾器的第二乙烯物流作為側(cè)餾分收集。所述實施的方法可以在保持高純度分離的同時，增加乙烷-乙烯分離系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。參照附圖，圖1描述了增加烯烴回收工藝的生產(chǎn)能力的一個示例實施方案的筒化流程圖。例如，一種或多種烴物流IO，如來自脫丙烷塔的塔頂物流、來自脫曱烷塔的塔底物流、或來自脫曱烷汽提塔的物流，可以進料至脫乙烷塔12。在脫乙烷塔優(yōu)先的(deethanizer-first)烯烴回收中，可以將裂化器爐流出物進料至脫乙烷塔12中。脫乙烷塔12可以將輕質(zhì)烴分離成包含C3，s和較重的烴的塔底物流14以及包含包括乙烯和乙烷的C2烴的塔頂物流16。脫乙烷塔12可以包括再沸器、冷凝器、泵、控制閥以及其它在工業(yè)中標(biāo)準(zhǔn)的一般加工設(shè)備?？梢詫⑺斘锪?6進料至C2-精餾器28的底盤上以形成乙烯物流30和富含乙烷的塔底物流32。本文所使用的"精鎦器"被理解是指分餾區(qū)域，其中，來自進料物流的蒸氣與相對貧乙烷的液體相接觸，使得塔頂乙烯物流貧乙烷，并且通常不提供來自從進料盤中收集的液體的乙烯的再沸或汽提。必要時可以在換熱器34中將富含乙烷的塔底物流32加熱或冷卻，并且在管線36中進料至C2-分流器38。C2-分流器38可以將乙烷-乙烯物流36分離成塔頂乙烯物流40和乙烷物流42。C2-分流器38可以包括一個或多個再沸器44、46，一個或多個側(cè)冷凝器47以及還可以包括泵、轉(zhuǎn)筒、控制閥，以及其它在工業(yè)中標(biāo)準(zhǔn)的一般加工設(shè)備?？梢詫⑺斠蚁┪锪?0和乙烯物流30收集在乙烯物流48中并在換熱器50中將其冷卻以形成冷卻的乙烯物流52。可以將冷卻的乙烯物流52進料至冷凝轉(zhuǎn)筒54中，在此可以收集乙烯液體并且可以將任何蒸氣作為物流56去除?？梢栽诠芫€58中回收收集的乙烯，其中一部分可以將乙烯提供至管線60、62以分別回流C2-精餾器28和C2-分流器38,并且將殘余物回收在乙烯產(chǎn)物物流64中。其它增加乙烷-乙烯分離系統(tǒng)生產(chǎn)能力的示例實施方案示于圖2和圖3中，其中，至脫乙烷塔的進料物流或多個進料物流可以包括，例如在脫曱烷塔優(yōu)先的方案中，如乙烷、乙烯、乙炔和C3+烴。當(dāng)存在乙炔時，來自脫乙烷塔的C2i^頂物流可以被處理以在乙炔回收裝置中回收乙炔，或供選擇地，乙炔可以與氫反應(yīng)以在乙炔轉(zhuǎn)化器裝置中形成乙烷和丙烷。圖2描述了增加烯烴回收工藝生產(chǎn)能力的一個示例實施方案的簡化流程圖，其中，烯烴回收工藝包括乙炔分離裝置。例如，一種或多種輕質(zhì)烴物流210，如來自脫丙烷塔的塔頂物流、來自脫曱烷塔的塔底物流，或來自脫曱烷汽提塔的物流，可以進料至脫乙烷塔212中。脫乙烷塔212可以將輕質(zhì)烴分離成包含C3，s和較重?zé)N的塔底物流214，以及包含包括乙炔、乙烯和乙烷的C2烴的塔頂物流216。脫乙烷塔212可以包括再沸器、冷凝器、泵、控制閥，以及其它在工業(yè)中標(biāo)準(zhǔn)的一般加工設(shè)備?？梢詫⑺斘锪?16進料至乙炔回收裝置220,所述乙炔回收裝置可以將乙炔從乙烷和乙烯中分離出來，形成乙炔物流222和貧乙炔的乙烷-乙烯物流224?？梢詫⒁彝?乙烯物流224進料至C2-精餾器228中以形成乙烯物流230和富含乙烷的塔底物流232。必要時可以在換熱器234中將富含乙烷的塔底物流232加熱或冷卻，并用管線236進料至C2-分流器238中。C2-分流器238可以將乙烷-乙烯物流236分離成塔頂乙烯物流240和7塔底乙烷物流242。C2-分流器234可以包括一個或多個再沸器244、246,一個或多個側(cè)冷凝器247,并且還可以包括泵、轉(zhuǎn)筒、控制閥，以及其它在工業(yè)中標(biāo)準(zhǔn)的一般加工設(shè)備?？梢詫⑺斠蚁┪锪?40與精餾器塔頂乙烯物流230混合起來?？梢詫⒒旌系囊蚁┪锪?48在換熱器250中冷卻，形成蒸氣-液體物流252?？梢詫⒄魵?液體物流252進料至冷凝轉(zhuǎn)筒254中，在此可以將乙烯液體收集并可以將任何蒸氣作為物流256去除。可以在管線258中回收乙烯，其中的一部分可以將乙烯提供至管線260、262中以分別回流C2-精餾器228和C2-分流器238;可以將在管線258中收集的乙烯的殘余物回收在乙蜂產(chǎn)物物流264中。圖3描述了增加烯烴回收工藝生產(chǎn)能力的一個示例實施方案的簡化流程圖，其中，所述烯烴回收工藝包括乙炔轉(zhuǎn)化裝置。圖3示例了一種方式，其中，分離方法由于運送至乙烷-乙烯分離系統(tǒng)的進料物流中存在氫而變化。例如，一種或多種輕質(zhì)烴物流310，如來自脫曱烷塔的塔底物流、或來自脫曱烷汽提塔的物流，可以進料至脫乙烷塔312。脫乙烷塔312可以將輕質(zhì)烴分離成包含C3，s和較重?zé)N的塔底物流314，以及包含包括乙炔、乙烯和乙烷的C2烴的塔頂物流316。脫乙烷塔312可以包括再沸器、冷凝器、泵、控制閥，以及其它在工業(yè)中標(biāo)準(zhǔn)的一般加工設(shè)備。塔頂物流316可以與含氫的物流318—起進料至乙炔轉(zhuǎn)化器裝置321中以將任何乙炔與氫反應(yīng)來形成額外的乙烷和乙烯。貧乙炔的反應(yīng)器流出物物流324可以進料至C2-精餾器328中以形成作為側(cè)餾分的乙烯物流329，進料至乙炔轉(zhuǎn)化器裝置321的含有大部分未反應(yīng)氫的塔頂蒸氣物流330,以及富含乙烷的塔底物流332。必要時可以將富含乙烷的塔底物流332在換熱器334中加熱或冷卻，并用管線336進料至C2-分流器338。C2-分流器338可以將乙烷-乙烯物流336分離成;荅頂物流340、側(cè)餾分乙烯物流341,和塔底乙烷物流342。C2-分流器338可以包括一個或多個再沸器344、346，一個或多個側(cè)冷凝器347,并且還可以包括泵、轉(zhuǎn)筒、控制閥、以及其它在工業(yè)中標(biāo)準(zhǔn)的一4殳加工設(shè)備?？梢栽谖锪?48中將塔頂物流340與精餾器塔頂物流330收集起來，并在換熱器350中冷卻以形成乙烯物流352?？梢詫⑽锪?52進料至冷凝轉(zhuǎn)筒354中，在此可以收集乙烯液體，并可以將包括未反應(yīng)的或過量的氫以及惰性氣體的任何蒸氣用清洗物流356清除?？梢詫⒃谵D(zhuǎn)筒354中收集的液體在管線358中回收，其可以將液體提供至管線360、362以分別回流C2-精餾器328和C2-分流器338?？梢詫⒁蚁﹤?cè)餾分341與C2-精餾器328側(cè)餾分329—起收集以形成乙烯產(chǎn)物物流364。在描述附圖中所示的實例方法中，精餾器被表示成與C2-汽提塔的冷凝系統(tǒng)組裝在一起。如果需要額外的生產(chǎn)能力的話，可以將獨立的冷凝系統(tǒng)用于精餾器。本文所述的方法可以用于改進并增加乙烯-乙烷分離系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，其中C2-分流器為限定生產(chǎn)能力的。通過下述方式可以完成改進安裝C2-精餾器；安裝管線以將脫乙烷塔塔頂料(或乙炔轉(zhuǎn)化器流出物或乙炔分離流出物)傳送至C2-精餾器的底盤；將C2-精餾器塔頂料與C2分流器的冷凝系統(tǒng)相結(jié)合；以及安裝管線以將C2-精餾器塔底料傳送至C2-分流器的進料盤中。必要時通過安裝另外的換熱器以滿足任何額外的加熱或冷卻要求。實施例增加乙烷-乙烯分離系統(tǒng)生產(chǎn)能力方法的模擬，其中，在乙炔回收裝置中回收乙炔(類似于圖2所示例的實施方案)，得到的結(jié)果示于表l中。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>260-20.130.179164262-20.130.1270529264-20.825.35卯0模擬C2-精餾器具有70個盤。帶有精餾器的系統(tǒng)導(dǎo)致模擬的產(chǎn)量為99.98moP/。純乙烯，且精餾器的生產(chǎn)能力等于C2-分流器生產(chǎn)能力的21.5%。該結(jié)果意味著系統(tǒng)乙烯生產(chǎn)能力的增加至少大于單獨使用C2-分流器的21.5%。以上公開的增加C2-分流器生產(chǎn)能力的方法的其它變化說明了特定的分離方案，例如脫曱烷塔優(yōu)先(demethanizer-first)、脫乙烷塔優(yōu)先(deethanizer-first)、脫丙^^荅Y尤先(depropanizer-first)等，這乂于于本4貞i或技術(shù)人員而言應(yīng)當(dāng)是顯而易見的。盡管已經(jīng)強調(diào)實施方案地描述了這些實施方案，但應(yīng)當(dāng)理解的是，在附加的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，所述實施方案可以以除本文具體描述的方式來實施。10權(quán)利要求1.一種將包含乙烯、乙烷和C3+烴的一種或多種輕質(zhì)烴物流分離成乙烯物流、乙烷物流和C3+烴物流的方法，該方法包括將輕質(zhì)烴物流進料至脫乙烷塔；將輕質(zhì)烴在脫乙烷塔中分離以形成C3+烴塔底物流和包含乙烯和乙烷的富含C2的塔頂物流；將富含C2的物流在C2-精餾器中分離以形成第一乙烯物流和富含乙烷的塔底物流；和將富含乙烷的塔底物流在C2-分流器中分離以形成第二乙烯物流和乙烷物流。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述富含C2的塔頂物流還包含乙炔，并且所述方法還包括將乙炔在乙炔回收裝置中回收以形成乙炔物流和貧乙炔的物流；將所述貧乙炔的物流進料至C2-精餾器中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述富含C2的塔頂物流還包含乙炔，所述方法還包括在乙炔轉(zhuǎn)化器裝置中將富含C2的塔頂物流與富含氫的物流相接觸，以將乙炔轉(zhuǎn)化成乙烷和乙烯來形成貧乙炔的物流；將所述貧乙炔的物流進料至C2-精鎦器中。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述輕質(zhì)烴物流包括一種產(chǎn)物物流，該產(chǎn)物物流來自脫丙烷塔、脫甲烷塔、脫丁烷塔、脫曱烷汽提塔、裂化器爐流出物、或其混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述C2-精餾器裝配有再沸器以進一步增加第一乙烯物流。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述C2-精餾器裝配有再沸器以進一步增加第二乙烯物流。7.—種改進分離輕質(zhì)烴工藝的方法，包括將輕質(zhì)烴分離成C3+烴塔底物流和包含乙烯和乙烷的富含C2的塔頂物流的脫乙烷塔的搡作，以及將富含C2的塔頂料分離成乙烯物流和乙烷物流的C2-分流器的操作，其中，在C2-分流器塔頂料冷凝系統(tǒng)中冷凝并收集乙烯，其中C2-分流器是限定2生產(chǎn)能力的，所述方法包括安裝C2-精餾器以將富含C2的塔頂料分離成第二乙歸物流和富含乙烷的物流；安裝管線以將富含C2的塔頂料傳送至C2-精餾器中；和安裝管線以將富含乙烷的物流運送至C2-分流器；8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，該方法包括安裝管線以將第二乙烯物流傳送至C2-分流器塔頂料冷凝系統(tǒng)；和安裝管線以將來自塔頂料冷凝系統(tǒng)的回流物傳送至C2-精餾器中。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，該方法包括安裝C2-精餾器塔頂料冷凝系統(tǒng)以在第二乙烯物流中將乙烯冷凝并收集，并且向C2-精餾器提供回流物。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，該方法包括安裝管線以將C2-精餾器塔頂物流傳送至C2-分流器塔頂料冷凝系統(tǒng)；和安裝管線以將來自塔頂冷凝系統(tǒng)的回流物傳送至C2-精餾器中；安裝管線以從C2-精餾器中將第二乙烯物流作為側(cè)餾分收集。11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，分離輕質(zhì)烴的方法還包括操作乙炔回收裝置。12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述C2-精餾器配備有再沸器以進一步增加第一乙烯物流。13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述C2-精餾器配備有再沸器以進一步增加第二乙烯物流。全文摘要本發(fā)明提供一種將包含乙烯、乙烷和C3+烴的輕質(zhì)烴物流分離成乙烯物流、乙烷物流和C3+烴物流的方法，該方法包括將輕質(zhì)烴物流進料至脫乙烷塔中；將輕質(zhì)烴在脫乙烷塔中分離以形成C3+烴塔底物流和包含乙烯和乙烷的富含C2的塔頂物流；將富含C2的物流在C2-精餾器中分離以形成第一乙烯物流和富含乙烷的塔底物流；以及將富含乙烷的塔底物流在C2-分流器中分離以形成第二乙烯物流和乙烷物流。文檔編號F25J3/00GK101548147SQ200780045020公開日2009年9月30日申請日期2007年11月30日優(yōu)先權(quán)日2006年12月16日發(fā)明者維金德爾·庫馬爾·韋瑪申請人:凱洛格·布朗及魯特有限公司;維金德爾·庫馬爾·韋瑪