專利名稱：分離烴類的工藝和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分離烴類的工藝和設(shè)備，特別是一種從含有較高沸點(diǎn)烴類和較低沸點(diǎn)成分的氣流中將較高沸點(diǎn)烴類分離出來的工藝和設(shè)備。
已知的一些分離工藝是將氣流冷卻、部分冷凝并分離成液體組分和氣體組分，液體組分經(jīng)精餾而分為含有較高碳烴類的產(chǎn)品流和含有較低沸點(diǎn)成分的殘余氣流。經(jīng)過部分冷凝后分離出來的氣體組分被輸入至洗滌塔，在洗滌塔中，較高沸點(diǎn)的烴類被洗滌分離出。
上述工藝都可用于從天然氣或其他氣體，例如從精煉廢氣或合成工藝的尾氣中，將較高沸點(diǎn)的烴類分離出來。由于C3/C4烴混合物的市場(chǎng)價(jià)格上漲，因此，更多的工作都集中于能得到一種分離烴類的改進(jìn)工藝。
德國專利DOS 3511636公布了一種上面討論到的工藝，涉及從含有輕質(zhì)烴類的氣流中將C2+或C3+烴分離出來，在有些情況下，組分的沸點(diǎn)低于甲烷的沸點(diǎn)。被分餾的氣流經(jīng)部分冷凝分成為基本上不含C2+或C3+烴的氣流和基本上只含C2+或C3+烴的液流。該液流在精餾塔中，和另外一組成分在一起，被分離成不含殘留的低沸點(diǎn)成分的產(chǎn)品。高純度的C2+或C3+烴組分由精餾塔低部引出，可輸出作進(jìn)一步的分餾提純。部分冷凝后的氣體被輸至洗滌塔中，以除去殘留在其中的較高沸點(diǎn)的成分。為達(dá)到這一目的，由精餾塔頂部引出的殘余氣體，以部分冷凝的狀態(tài)，作為洗滌介質(zhì)而輸入洗滌塔中，在該洗滌塔內(nèi)，較高沸點(diǎn)的成分從上升的氣流中被洗滌出。從洗滌塔的塔底，排出一組較高沸點(diǎn)成分濃縮的組分，作為上述的另外一組分而輸入精餾塔中進(jìn)行分離操作。從洗滌塔的塔頂排出含較高沸點(diǎn)烴類少的氣體組分。雖然在上述工藝中，C2+或C3+烴的收率是令人滿意的，但是還有相當(dāng)一部分較高沸點(diǎn)的成分和氣體組分一起，從洗滌塔逃逸出去。為了進(jìn)一步增加收率，就需使洗滌塔可得到兩項(xiàng)有效結(jié)果一方面，精餾的殘余氣體，由于摻加進(jìn)的較高沸點(diǎn)烴類的作用，而受到增進(jìn)的起始冷凝作用，也就是說，該摻混物料使得殘余氣體受到基本上完全的冷凝作用。另一方面，由于液體C3+，C4+或C5+烴類的摻混，在洗滌塔中產(chǎn)生一種“吸收洗滌”過程。因此，本發(fā)明所提出的工藝中，一般約有30至98體積%的殘余氣體被冷凝，最佳情況為40至95體積%被冷凝。相比之下，德國專利DOS 3511636所提出的工藝中，被冷凝的殘余氣體少于5至15體積%。在本發(fā)明的工藝中，用C3+，C4+或C5+烴類液體流摻混的該殘余氣流含有絕大部分(90至99.9體積%，特別是95至99.5體積%)的低沸點(diǎn)組分，例如氫氣，氮?dú)?，一氧化碳，二氧化碳、甲烷和乙烷。此外，該殘余氣體中也含有0.1至10體積%的其他組分，尤其是較高沸點(diǎn)的成分，例如C3+或C4+烴類。當(dāng)殘余氣流被逐步冷卻時(shí)，較高沸點(diǎn)的成分被冷凝。冷凝液是和摻入的、用作為洗滌塔中洗滌介質(zhì)的C3+，C4+或C5+烴類的液流共同形成的。采用摻混的洗滌介質(zhì)是新穎的。在摻混工序中，所用的較高沸點(diǎn)烴類的量一般是占所組成的最終摻混物料量的5至20體積%，最佳情況為10至15體積%。從摻混物料和殘余氣體冷凝所得的液體組分一般含有下列成分C1烴 15至 40體積%C2烴 30至 50體積%C3烴 0.1至 2體積%C4烴 0至 5體積%C5烴 3至 15體積%C6+烴 2至 5體積%洗滌的原理，正如從德國專利DOS3511636中所得知的，首先是精餾產(chǎn)生的部分冷凝的殘余氣體其作用好象是一組冷卻劑，當(dāng)此組分進(jìn)入洗滌塔后，冷凝物蒸發(fā)，釋放冷量，因?yàn)樵摻M分從較高壓力的冷凝物變較低壓力的狀態(tài)，所以有致冷效果，而且該致冷效果在上述工藝的進(jìn)行過程中會(huì)增強(qiáng)，的溫度或壓力降得較低，然而，為達(dá)此目的，就需要安裝一臺(tái)膨脹機(jī)例如裝一臺(tái)渦輪機(jī)，這就意味著在此工藝的設(shè)備中要一臺(tái)昂貴的部件。在某些情況下，特別是在待分離的氣流中的二氧化碳含量高時(shí)，降低洗滌塔的溫度是不利的，在二氧化碳含量高的情況下，降低洗滌塔的溫度，會(huì)使二氧化碳象固體般的冷凍析出。這將對(duì)工藝的進(jìn)行產(chǎn)生不利影響。因此，如果二氧化碳不采用或不能采用昂貴的初級(jí)提純工序從氣流中被除去，就必須允許在上述工藝進(jìn)行中收率的減少。
本發(fā)明的目的是提出一種新的工藝和設(shè)備，這種新的工藝和設(shè)備能以簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的方法提高較高沸點(diǎn)烴類的收率，即使在被分離氣流中含有高的二氧化碳成分時(shí)，也能達(dá)到高收率的效果。進(jìn)一步研究下述說明書和權(quán)利要求書的內(nèi)容，專業(yè)技術(shù)人員就會(huì)進(jìn)一步了解本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是以如下方式完成的，把液體C3+，C4+或C5+烴類和精餾出的殘余氣體摻混，用作為洗滌塔的洗滌介質(zhì)。這樣，就發(fā)現(xiàn)將C3+烴類和較高沸點(diǎn)烴類的混合物摻混到殘余氣體中用作洗滌介質(zhì)，得到的結(jié)果是較高沸點(diǎn)烴類的收率增加，特別是C3+或C4+烴類的收率增加。
根據(jù)本發(fā)明所提出工藝的具體流程是將原料氣流冷卻和部分冷凝，將該部分冷凝的氣流分離成為液體組分和氣體組分，用精餾工序?qū)⒃撘后w組分分餾為基本上是較高沸點(diǎn)烴類的產(chǎn)品流和含有較低沸點(diǎn)成分的殘余氣流。將經(jīng)部分冷凝分離的氣體組分引入洗滌塔中，在該洗滌塔中較高沸點(diǎn)的烴類從所用殘余氣體之氣體組分中被洗滌出來，該氣體組分是從精餾操作中得到的，在部分冷凝之后，作為洗滌介質(zhì)。將從洗滌塔的塔底得到的較高沸點(diǎn)烴類濃縮的組分輸至精餾工序中;將C3+，C4+或C5+烴類的液體流加到精餾工序的殘余氣體中，得到一組摻混物料，用作洗滌塔中的洗滌介質(zhì)。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明工藝這是由于此工藝可使精餾產(chǎn)生的殘余氣體的較大部分冷凝。此致冷效果導(dǎo)致還留在氣體組分中的較高沸點(diǎn)烴類冷凝。附加產(chǎn)生的這一作用就是本工藝所謂的“吸收洗滌”。殘余氣體中的較高沸點(diǎn)成分摻加物增強(qiáng)了該工藝的洗滌作用。
正如前面部分中闡述過的，過分低的溫度會(huì)產(chǎn)生使殘余氣體中含有大量的二氧化碳時(shí)，該二氧化碳被冷凝分離的問題。本發(fā)明所述的工藝可允許提高操作過程中洗滌塔的溫度，而同時(shí)又提高產(chǎn)品收率。由于洗滌塔的操作溫度增高，在溫度低到220K時(shí)不會(huì)沸騰的組分，例如二氧化碳，甲烷、C2烴或更高的烴都溶解在洗滌塔的液體組分中，特別是輸入到精餾塔的液體組分中不含有固體沉淀物。本發(fā)明所提出的工藝適用于處理含有高達(dá)20體積%二氧化碳的氣體流，特別適用于含有15體積%二氧化碳的氣流。進(jìn)一步可看到，從氣相組分中洗滌出較高沸點(diǎn)成分的作用由于加入更高碳原子的組分而更為有效。本工藝的進(jìn)一步發(fā)展是C3+，C4+或C5+烴類液體流是從含有C3+或C4+烴類的精餾產(chǎn)品流的進(jìn)一步分離之后得到的，精餾塔底部的產(chǎn)品通常要進(jìn)行進(jìn)一步的分離，以得到不同的產(chǎn)品流，通過分段的精餾，得到的各不同組分的產(chǎn)品流為C3+烴(1)→C3烴(g)+C4+烴(1)→C4烴(g)+C5+烴(1)(1)＝液體(g)＝氣體上述分離作用可以在串聯(lián)的精餾塔中分段進(jìn)行，也可以在一個(gè)簡(jiǎn)單精餾塔中進(jìn)行，在塔頂出C3烴或塔頂出液態(tài)石油氣(C3/C4烴)，或液態(tài)石油氣作為側(cè)口產(chǎn)品而C5+烴為塔底產(chǎn)品。隨著分離操作的逐步進(jìn)行，各不同的產(chǎn)品流也同時(shí)發(fā)生壓力差降，這些產(chǎn)品流在摻混到精餾塔殘余氣體中之前應(yīng)將壓力升高到摻混所需要的壓力。殘余氣體和較高沸點(diǎn)的烴類摻混也可以逐步使殘余氣體冷凝和使較高沸點(diǎn)烴流低溫冷卻。摻混到殘余氣體中的摻加物，至少是可進(jìn)一步用于精餾出該組分的液體流中的一部分，根據(jù)本發(fā)明的工藝，液體C3+、C4+或C5+烴類摻混，用作C3+烴的分離，此外，只有液體C4+或C5+烴類或者至少是這些產(chǎn)品中的一部分較適宜于用作C4+烴的分離。
以下，根據(jù)本發(fā)明的工藝，提出能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明工藝的設(shè)備，特別提出實(shí)現(xiàn)洗滌和精餾工序的設(shè)備。該用于洗滌和精餾的設(shè)備有洗滌塔，該洗滌塔有可將氣相組分輸入到該洗滌塔較低部位的輸入裝置，另外還有輸入裝置，該輸入裝置將來自連續(xù)的，精餾工序的用作為洗滌介質(zhì)的冷凝后的殘余氣體輸入該洗滌塔的頂部，在該洗滌塔的頂部裝有輸出裝置，以排出殘余氣體組分。從該洗滌塔的底部的輸出裝置引出負(fù)載后的洗滌介質(zhì)，輸入熱交換器，在該熱交換器中被加熱。該被加熱后的負(fù)載后的洗滌介質(zhì)被連續(xù)地輸入精餾塔中。在該精餾塔頂部裝有熱交換器，以使較高沸點(diǎn)烴類冷凝，而形成回流。在該精餾塔底部裝有輸出裝置，以將C3+或C4+產(chǎn)品組分輸出。在該精餾塔頂部有輸出裝置，以將殘余氣體組分輸出。該殘余氣體組分輸至摻混裝置中，在該摻混裝置中，C3+;C4+或C5+烴類和殘余氣體組分摻混。摻混后的物料在熱交換器中逐漸冷卻，在其中一部分殘余氣體組分被冷凝。冷凝后的殘余氣體組分輸經(jīng)洗滌塔頂部的輸入裝置輸入洗滌塔，在其中該組分用作為洗滌介質(zhì)。
本發(fā)明工藝的另一套具體設(shè)備包括有洗滌塔，該洗滌塔在其較低部位裝有第一輸入裝置，用以輸入氣體組分，有第二輸入裝置在洗滌塔的較高部位，用以輸入洗滌介質(zhì)，洗滌塔在較高部位上裝有第一輸出裝置，以輸出殘余氣體流，在其較低部位上裝有第二輸出裝置，以輸出負(fù)載后的洗滌介質(zhì)。第一輸送裝置連接洗滌塔上的第二輸出裝置，從洗滌塔中，將負(fù)載后的洗滌介質(zhì)輸出，將該洗滌介質(zhì)并輸入到熱交換器中，在熱交換器中，該洗滌介質(zhì)被加熱。另有一精餾塔，該精餾塔裝有第一輸入裝置，和該輸送裝置連通，將加熱后的，負(fù)載后的洗滌介質(zhì)輸入到精餾塔中，在該精餾塔頂部裝有一熱交換器，以從上升的氣體組分中將較高沸點(diǎn)烴類冷凝下來，裝置在精餾塔較低部位的產(chǎn)品輸出裝置將較高沸點(diǎn)烴類的產(chǎn)品流輸出，在精餾塔頂部裝有氣體輸出裝置，以排出殘余氣體組分。有第二輸送裝置和精餾塔的氣體輸出裝置連通，用以將殘余氣體組分輸入到熱交換器中，在該熱交換器中，殘余氣體組分將被冷凝，并將該冷凝后的殘余氣體組分連續(xù)地輸送到洗滌塔的第二輸入裝置中，在該洗滌塔中該冷凝后的殘余氣體組分用作為洗滌介質(zhì)。有摻混裝置，其流體輸送裝置和熱交換器上游位置的第二輸送裝置相連接，在該摻混裝置中，較高沸點(diǎn)烴類的液體流和予先在熱交換器中已被冷凝的殘余氣體摻混。
根據(jù)本發(fā)明工藝的其他一套具體設(shè)備為，在洗滌塔和精餾塔的上游位置裝有一分離器，待分離的原料氣體在熱交換器中被予先部分冷凝，再送入該分離器中。氣相組分通過裝在分離器頂部的輸出裝置，輸入到上述洗滌塔的底部區(qū)間。經(jīng)分離器分離后的液體組分從該分離器的底部排出，經(jīng)熱交換器加熱后輸至精餾塔中，輸入到精餾塔中的該液相組分的最佳位置是比負(fù)載后的洗滌介質(zhì)輸入精餾塔的位置低一些的部位。首先，該液相組分被加熱，而后，可以膨脹或被加壓。
根據(jù)本發(fā)明提出的另一套具體設(shè)備是上述分離器和洗滌塔組合成一個(gè)簡(jiǎn)單的集合單元，在該具體設(shè)備中，原料氣體予先在熱交換設(shè)備中被冷卻，而后被輸送到分離器/洗滌塔集合元件的底部，該分離器/洗滌塔的底部被分成或分隔成，也就是用立式分離裝置分裝成兩個(gè)底部區(qū)間，在第一個(gè)底部區(qū)間，上述部分冷凝的原料氣體被分離成液體組分和氣體組分，該氣相組分在上述分離器/洗滌塔中上升，并和較高沸點(diǎn)烴和冷凝后的殘余氣體的摻混物料接觸，分離出的負(fù)載后的洗滌介質(zhì)被收集在該分離器/洗滌塔的第二個(gè)底部區(qū)間中。從該分離器洗滌塔的第一個(gè)底部區(qū)間中分離出來的部分冷凝后原料氣體的液體組分被排出，經(jīng)熱交換設(shè)備加熱后，輸入到精餾塔中。從分離器/洗滌塔的第二個(gè)底部區(qū)間排出的負(fù)載后的洗滌介質(zhì)，輸經(jīng)熱交換設(shè)備加熱后也輸至精餾塔中，該加熱后負(fù)載后的洗滌介質(zhì)輸入精餾塔的最佳位置是比加熱后的液體組分輸入精餾塔的位置高的部位。
上述工藝一般適用于從含有較高沸點(diǎn)烴類和較低沸點(diǎn)成分的氣體混合物中分離出較高沸點(diǎn)的烴類。尤其適用于該較高沸點(diǎn)的烴類為C3+或C4+烴類。關(guān)于采用本工藝處理的原料氣體中的較低沸點(diǎn)成分，該氣體中可以含有，例如下述的一種或多種成分
氦(He)，氫氣/一氧化碳，氮?dú)?，氬?Ar)，二氧化碳、乙烯、乙烷。
用于本發(fā)明工藝處理的原料氣體的壓力一般為25至80巴，最好是35至50巴，溫度為0至45℃，最好是15至35℃。
原料氣體在熱交換器中被部分冷凝后，該部分冷凝的原料氣體被輸入分離器，該分離器一般在25至80巴的壓力下操作，最好是35至70巴，操作溫度為-30至-60℃，最好是-40至-50℃。當(dāng)從下面將要闡述的

圖1所示的設(shè)備中的分離器中排出的液相組分進(jìn)行膨脹，該液相組分可膨脹到25至40巴的壓力，最好是32至38巴。同樣，從分離器排出的氣相組分進(jìn)行膨脹，該氣相組分可膨脹到25至60巴的壓力，最好是30至40巴。相反，在下面將要闡述的圖2所示的設(shè)備中的液相組分進(jìn)行壓縮時(shí)，該液相組分可被加壓到25至40巴，最好是32至38巴。洗滌塔一般在25至60巴的壓力下操作，最好在30至40巴，溫度一般為-35至-65℃，最好是-45至-55℃。洗滌塔的理論塔板數(shù);例如可為2至10塊，最好是3至6塊。精餾塔一般在25至40巴的壓力下操作，最好32至38巴的壓力，精餾塔的塔頂溫度一般為-40至10℃，最好為-30至0℃。精餾塔的理論塔板數(shù)，例如可為20至35塊，最好為25至32塊。
采用本發(fā)明的工藝，含有基本上是C3+或C4+烴類的產(chǎn)品流一般含有的C3+或C4+烴的量至少是90%，最好達(dá)98%。此外，從洗滌塔底部排出的濃縮了C3+或C4+烴類的組分，一般含有C3+或C4+烴的量最少約為30%，最好達(dá)40%。根據(jù)本發(fā)明所提出的工藝可用于從含有C3+或C4+烴類和較低沸點(diǎn)成分的原料氣體中回收C3+烴類或C4+烴類。不論是回收C3+烴類還是回收C4+烴類，都可以從上面已敘述過的一般范圍內(nèi)的相應(yīng)的工藝操作參數(shù)中來選擇和實(shí)施。對(duì)于專業(yè)的普通技術(shù)人員，都可以在不必進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或者不適合進(jìn)行試驗(yàn)的情況下，根據(jù)上面已敘述過的操作參數(shù)，從上述的任一種回收工藝中，選定所采用的相應(yīng)的操作參數(shù)。
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。由于同時(shí)參照附圖會(huì)更容易理解，本發(fā)明的各實(shí)體、特征和附件的優(yōu)點(diǎn)將更充分地體現(xiàn)出來，這些附圖為圖1是根據(jù)本發(fā)明所提出工藝的第一種設(shè)備的示意圖，該設(shè)備中，原料氣體的壓力高于精餾塔的操作壓力。
圖2是根據(jù)本發(fā)明所提出工藝的改進(jìn)了的設(shè)備的示意圖，在該設(shè)備中，原料氣體的壓力和精餾塔的操作壓力大致相同。
圖3是根據(jù)本發(fā)明所提出工藝的另一種設(shè)備的示意圖，在該設(shè)備中，分離器和洗滌塔集合在一個(gè)結(jié)構(gòu)單元中。
在圖1所示的設(shè)備中，待分離的氣流在增加壓力之后，通過導(dǎo)管1，引入熱交換器2并在其中冷卻到大部分烴類被分離出來，即C3+或C4+烴被冷凝下來。在分離器3中，部分冷凝后的氣流再經(jīng)過相分離處理，分離后的液相組分通過導(dǎo)管5，經(jīng)過閥4裝置膨脹后，先引入到熱交換器2中，經(jīng)部分蒸發(fā)后再輸入到精餾塔6中。在精餾塔6中，進(jìn)行低沸點(diǎn)組分的最后的分離，高純度的C3+或C4+產(chǎn)物組分從精餾塔底，經(jīng)過導(dǎo)管12輸出。產(chǎn)物餾分可去進(jìn)行進(jìn)一步的分離處理(圖中未示出)。從精餾塔6頂部，經(jīng)導(dǎo)管13引出的殘余氣體組分和由導(dǎo)管14輸入的高碳烴液流，例如C3+，C4+或C5+烴類混合。此混合物流經(jīng)導(dǎo)管15輸至熱交換器2中，在該熱交換器中冷卻并輸至洗滌塔9的頂部。從分離器3上排出的氣相組分經(jīng)過導(dǎo)管7，在閥8中膨脹后，輸至洗滌塔9的較低的部位。由于從氣相組分中將較高沸點(diǎn)的成分洗滌出來的過程是在洗滌塔中進(jìn)行的，所以就有可能將除去較高沸點(diǎn)成分后的氣流從塔頂除去。該氣流在熱交換器2中被加溫后，可通過導(dǎo)管16離開此裝置系統(tǒng)。
從該洗滌塔底部得到的，濃縮了較高沸點(diǎn)烴類的液體組分，由泵10加壓，調(diào)節(jié)到精餾塔6的操作壓力，經(jīng)過導(dǎo)管11，在熱交換器2中加熱之后，輸入精餾塔6，上述液相組分和由導(dǎo)管5輸入的液相組分一齊在精餾塔6中進(jìn)行最后的分離。熱交換器19裝置在精餾塔6的頂部，可將上升的氣相組分中的較高沸點(diǎn)烴冷凝分離出。在導(dǎo)管17與18中是致冷循環(huán)介質(zhì)，與系統(tǒng)接通以增強(qiáng)熱交換作用。
在上述設(shè)備中，建議原料氣體輸入的壓力至少比在輸出導(dǎo)管16中的產(chǎn)品氣體的壓力高3巴。圖1中，在導(dǎo)管16中的氣體壓力最高約為36巴，所以原料氣體的壓力可為39巴或更高此。當(dāng)在導(dǎo)管16中的壓力大于36巴時(shí)，從精餾塔6引出的殘余氣流13就必須被加壓到洗滌壓力，(此加壓設(shè)備在圖中未表示出)。
在圖1所示的設(shè)備中，考慮到采用下表列出的參數(shù)和數(shù)據(jù)，C3烴的收率達(dá)到91.6%，但按DOS 3511636所發(fā)表的現(xiàn)有工藝，在相同條件下，C3烴的收率僅有76%。
圖1所示具體裝置的操作參數(shù)如表Ⅰ所示。
表Ⅰ(數(shù)值以克分子%表示)導(dǎo)管11112131416氮?dú)?.50.2-0.4-1.6二氧化碳2.43.0-4.7-2.5甲烷82.135.8-64.7-87.5C2烴 7.7 21.7 0.5 29.9 - 8.1C3烴 3.8 19.1 51.5 0.3 - 0.3C4烴 2.0 5.3 29.0 - 0.8 -C5+烴 0.5 14.9 19.0 - 59.2 -導(dǎo)管/容器36914操作壓力(巴)48.636.035.540.0原料氣流溫度＝20℃壓力＝49巴圖1所示設(shè)備用于原料氣流適宜的壓力為40到80巴，特別是40-70巴。
根據(jù)本發(fā)明所提出的如圖2所示的設(shè)備和圖1所示的設(shè)備的不同點(diǎn)在于氣體的輸入壓力不同。不是采用分離器3的氣體組分7和液體組分5分別經(jīng)過閥8與閥4膨脹的方法，而是使液體組分5經(jīng)過泵20加壓。在工藝變化的過程中，經(jīng)常產(chǎn)生在分離器3、洗滌塔9和精餾塔6中操作壓力大致相同的情況。在用于低壓力范圍時(shí)該設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是可以保證產(chǎn)物氣體的最高的終端壓力。
利用圖2所示的設(shè)備，處理下表所示的氣流可得到C3的收率為95.6%，不采用本發(fā)明提出的工藝，收率僅達(dá)90%。
圖2所示設(shè)備的操作參數(shù)如表Ⅱ所列。
表Ⅱ
(數(shù)值以克分子%表示)導(dǎo)管11112131416氫氣40.90.8-1.8-45.0氮?dú)?.60.8-1.7-10.6一氧化碳2.00.2-0.4-2.2二氧化碳14.036.7-59.8-15.4甲烷19.45.7-12.0-21.4C2烴 4.8 11.2 0.2 21.1 - 5.2C3烴 5.4 26.4 52.4 3.1 - 0.2C4烴 2.9 2.9 29.3 - 0.8 -C5+烴 1.0 15.3 18.1 - 99.2 -
容器/導(dǎo)管36914操作壓力(巴)33.733.232.536原料氣流溫度＝20℃壓力＝34巴圖2所示設(shè)備所采用原料氣體的壓力以25至40巴為宜，特別是30至35巴。
根據(jù)本發(fā)明所提出的如圖3所示設(shè)備是圖2所示設(shè)備的改進(jìn)型式。分離器3和洗滌塔9集合在一個(gè)結(jié)構(gòu)單元3/9中，由此，分離器3可省去。此結(jié)構(gòu)單元3/9設(shè)計(jì)成為兩個(gè)分離步驟得到的塔底液體都可被冷卻，而且分別地被輸出，這樣，另一方面，部分冷凝后的氣相初餾份可以直接被洗滌，省去了導(dǎo)管7。圖3所示的設(shè)備，宜于采用上述的圖2所示設(shè)備所采用的相同的壓力范圍。在原料氣體的壓力范圍大大高于洗滌塔和精餾塔的操作壓力的情況下，例如，壓力高于50巴左右，就有必要使需經(jīng)分離作用的氣體組分通過機(jī)械膨脹處理，在這種情況下，例如在如圖1所示的設(shè)備中，一臺(tái)膨脹機(jī)將安裝在導(dǎo)管7上原來閥8的位置上，取代閥8。
上述的這些實(shí)例，在改變反應(yīng)組成物的種類或某種反應(yīng)組成物并同時(shí)改變用于本發(fā)明的上述實(shí)例的操作條件，或者只改變操作條件，都可以重復(fù)地得到相同的成功效果。
所有在上面列舉的申請(qǐng)、專利和公布的文章內(nèi)容以及相應(yīng)的德國專利申請(qǐng)P3802553.1(優(yōu)先權(quán)文本)，均供參考。
根據(jù)上述說明書，專業(yè)技術(shù)人員很容易確定本發(fā)明的基本特點(diǎn)，不必脫離總趨勢(shì)和范圍，就可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改變和改進(jìn)，以使本發(fā)明適應(yīng)不同的用途和條件。
權(quán)利要求
1.一種從含有較高沸點(diǎn)烴類和較低沸點(diǎn)成分的原料氣流中分離較高沸點(diǎn)烴類的工藝，其特征是，冷卻和部分冷凝所述的原料氣流，將該部分冷凝的氣流分離為液相組分和氣相組分，所述液相組分通過精餾工序分餾成含有基本上是較高沸點(diǎn)烴類的產(chǎn)品流和含有較低沸點(diǎn)成分的氣流，將所述氣相組分在部分冷凝分離以后輸入洗滌塔，在該洗滌塔中，較高沸點(diǎn)的烴類用殘余氣體從上述的氣相組分中被洗滌出，在所述精餾工序中得到的，經(jīng)部分冷凝后的殘余氣體用作為洗滌介質(zhì)，將從所述洗滌塔底部得到的，濃縮了較高沸點(diǎn)烴類的組分輸入上述精餾工序，將C3+，C4+或C5+烴類的液體流加到所述的精餾工序產(chǎn)生的所述殘余氣體中，以形成一組摻混物料，該摻混物料在上述洗滌塔中用作為所述的洗滌介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是所述的較高沸點(diǎn)烴類是C3+烴類。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是所述的較高沸點(diǎn)烴類是C4+烴類。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是C3+烴類的液體流加到所述的殘余氣體中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是C4+烴類的液體流加到所述的殘余氣體中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是C5+烴類的液體流加到所述的殘余氣體中。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝，其特征是C4+烴類的液體流加到所述的殘余氣體中。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝，其特征是C5+烴類的液體流加到所述的殘余氣體中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是加到該氣相的殘余氣體中的C3+、C4+或C5+液體烴類是從含有C3+或C4+烴類的所述的精餾工序產(chǎn)品流的進(jìn)一步分餾中得到的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是所述的氣流含有高含量的二氧化碳。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是從所述的洗滌塔的頂部將除去較高沸點(diǎn)成分后的氣流排出，其中所述的原料氣流的壓力至少比所述的除去較高沸點(diǎn)成分后的氣流的壓力高3巴。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是所述的液組分先通過膨脹之后，再輸入到所述的精餾工序中，所述的氣組分先通過膨脹以后，再輸入所述的洗滌塔中。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是所述的液體組分先通過壓縮再輸入所述的精餾工序中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的工藝，其特征是所述的氣體組分，不通過膨脹裝置或壓縮裝置，直接輸入洗滌塔。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是部分冷凝的氣流被分離成所述的液體組分和氣體組分以及所述的氣體組分的洗滌都是一同在一個(gè)集合在一起的分離器/洗滌塔中進(jìn)行。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是所述的原料氣流的壓力比所述精餾工序的操作壓力高。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是所述的原料氣流的壓力實(shí)質(zhì)上和所述精餾工序的操作壓力相同。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的工藝，其特征是所述的原料氣流的壓力為50巴左右，并且還包括所述的氣體組分在輸入到所述的洗滌塔之前先經(jīng)過機(jī)械膨脹作用。
19.用于從含有較高沸點(diǎn)烴類和較低沸點(diǎn)成分的氣流中分離出較高沸點(diǎn)烴類的設(shè)備，其特征是有洗滌塔，所述的洗滌塔在其較低部位有用以輸入氣相組分的第一輸入裝置，所述洗滌塔的較高部位有用以輸送洗滌介質(zhì)的第二輸入裝置，所述的洗滌塔還有位于較高部位的，用以排出殘余氣流的第一輸出裝置，和位于較低部位的，用以排出負(fù)載后的洗滌介質(zhì)的第二輸出裝置，有和所述的洗滌塔的所述的第二輸出裝置相連接的，用以把該洗滌塔的負(fù)載后的洗滌介質(zhì)輸出，并把該洗滌介質(zhì)輸入到熱交換器中，在該熱交換器中負(fù)載后洗滌介質(zhì)被加熱的第一輸送裝置，有精餾塔，所述的精餾塔有和所述的輸送裝置連通的，把加熱過的，負(fù)載后的洗滌介質(zhì)輸?shù)剿龅木s塔中的第一輸入裝置，在所述的精餾塔的較高部位有用以從上升的氣體組分中冷凝較高沸點(diǎn)烴類的熱交換器，在所述精餾塔的較低部位用以排出較高沸點(diǎn)烴類產(chǎn)品流的產(chǎn)品輸出裝置，在所述的精餾塔頂部有用以排出殘余氣體組分的氣體輸出裝置，和所述精餾塔的所述的氣體輸出裝置相連的用以把殘余氣體組分輸送到熱交換器中，在該熱交換器中殘余氣體組分被冷凝，并連續(xù)把該冷凝的殘余氣體組分輸送到所述洗滌塔的第二輸入裝置中，在該洗滌塔中冷凝的殘余氣體組分用作為洗滌介質(zhì)的第二輸送裝置，有和位于所述的熱交換器的上游部位的和所述的第二輸送裝置連接的，可用于較高沸點(diǎn)烴的液體流和在所述熱交換器中予先冷凝的殘余氣體摻混的摻混裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征是在所述的洗滌塔的上游部位有分離器，所述的分離器有用以輸入部分冷凝的原料氣體的輸入導(dǎo)管，有和所述的洗滌塔的所述的第一輸入裝置接通的，用以排出氣體組分的第一輸出裝置，有用以輸出液體組分的第二輸出導(dǎo)管，有和所述分離器的第二輸出導(dǎo)管連通的，用以把液體組分輸送到熱交換器中，在該熱交換器中該液體組分被加熱，并連續(xù)把該加熱后的液體組分輸入所述的精餾塔中的第三輸送裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征是加熱后的液體組分輸入到所述精餾塔中的部位比加熱過的負(fù)載后的洗滌介質(zhì)輸入到精餾塔中的部位低。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征是所述的洗滌塔是分離器/洗滌塔集合單元，在底部區(qū)間有分離裝置將該底部區(qū)間分隔成兩個(gè)隔開的底部區(qū)間，有和第一底部區(qū)間相連的，用以除去液體組分的第三輸出裝置，有和所述的分離器/洗滌塔的所述的第一底部區(qū)間連通的，把部分冷凝的原料氣流輸入到所述的第一底部區(qū)間的所述的第一輸入裝置，有和用以收集負(fù)載后的洗滌介質(zhì)的該分離器/洗滌塔的第二底部區(qū)間相連通的第二輸出裝置，所述的設(shè)備還有和所述的分離器/洗滌塔的所述的第三輸出裝置相連的，用以把液體組分輸?shù)綗峤粨Q器中，在該熱交換器中該液體組分被加熱，該被加熱的液體組分連續(xù)地輸至所述的精餾塔中的第三輸送裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其特征是被加熱后的液體組分輸入所述的精餾塔中的部位比加熱過的負(fù)載后的洗滌介質(zhì)輸入精餾塔的部位高。
全文摘要
一種從含有較高沸點(diǎn)烴類和較低沸點(diǎn)成分的原料氣流中分離出較高沸點(diǎn)烴類的工藝和設(shè)備，原料氣體經(jīng)部分冷凝后，其氣體部分進(jìn)入洗滌塔，液體部分進(jìn)入精餾塔，洗滌塔底部輸出的負(fù)載的液體組分也進(jìn)入精餾塔，從精餾塔排出的殘余氣體和較高沸點(diǎn)烴類混合為摻混物料，用作洗滌塔的洗滌介質(zhì)，這樣一方面增大了起始冷凝作用，另一方面增強(qiáng)了洗滌效果，即使處理含有高二氧化碳量的原料氣體，也能得到高的產(chǎn)品收率。
文檔編號(hào)F25J3/02GK1039576SQ8910055
公開日1990年2月14日 申請(qǐng)日期1989年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年1月28日
發(fā)明者保爾·庫曼 申請(qǐng)人:林德股份公司