CN100430352C

CN100430352C - 含碳烯烃裂解产物的分离方法

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Publication number: CN100430352C
Application number: CNB2005101102925A
Authority: CN
Inventors: 杨为民; 谢在库; 甘永胜; 滕加伟; 钟思青; 王仰东
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Priority date: 2005-11-11
Filing date: 2005-11-11
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2025-11-11
Also published as: CN1962579A

Abstract

本发明涉及一种含碳烯烃裂解产物的分离方法，主要解决如何从含碳烯烃裂解产物中分离得到不同纯度要求的丙烯、乙烯和其他馏分的问题。本发明通过采用先将含碳烯烃裂解产物通过压缩至1.0～4.0MPa，进入第一分离塔，塔顶得到乙烯，塔釜釜液进入第二分离塔，塔顶得到C₅及C₅以下馏分，塔底得到的C₆以上馏分；C₅及C₅以下馏分进入第三分离塔，塔顶得到的C₃馏分进入第四分离塔；塔釜釜液为C₄及C₅馏分；第四分离塔侧线抽出得到重量浓度为90～99%的丙烯，塔釜得到重量浓度为80～95%的丙烷的技术方案，较好地解决了该问题，可用于含碳烯烃裂解产物的分离工业装置。

Description

含碳烯烃裂解产物的分离方法

技术领域

本发明涉及一种含碳烯烃裂解产物的分离方法。

背景技术

丙烯、乙烯，在国民经济和社会的发展中起着重要的作用。乙烯是生产聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和环氧乙烷/乙二醇(EO/EG)等重要有机化工产品的主要原料；丙烯主要用于生产PP、异丙苯、丙烯腈、丙烯酸等诸多产品。作为重要的基本有机化工原料，丙烯、乙烯的需求在不断增长。烃类热裂解仍是生产乙烯的主要方法之一，而生产丙烯的方法一般可概况为副产品工艺和专有工艺。副产品工艺主要是指通过蒸汽裂解和催化裂化制乙烯装置得到的丙烯。专有工艺指专门开发生产丙烯的工艺，目前主要有丙烷脱氢、低碳烯烃歧化、低碳烯烃裂解、甲醇制丙烯等工艺技术。低碳烯烃裂解制丙烯乙烯技术，不仅可用于生产丙烯、乙烯，并且可以提高低碳烯烃的附加值，具有很大的发展前景。低碳烯烃催化裂解制丙烯乙烯技术的基本原理是利用具有独特择型性和酸性的ZSM-5分子筛催化剂，有选择地把低碳烯烃裂解为丙烯和乙烯。最近出现了众多的含碳烯烃裂解反应研究，因此，有必要对含碳烯烃裂解制丙烯乙烯的裂解产物的分离工艺进行研究。

众多文献描述了如何进行含碳烯烃裂解反应，同时对分离此裂解产物作了研究。文献DE10233069描述了一种分离水蒸汽存在下的混合烯烃裂解产物的工艺，此工艺中裂解产物被部分冷凝，冷凝的蒸汽凝液蒸发后循环使用；气相裂解产物在第一分离塔分离，塔顶得到C₃以下馏分，塔底得到C₄以上馏分。C₄以上馏分进入第二分离塔，在塔顶得到C₄～C₆馏分，塔釜得到C₇以上馏分。此分离工艺对裂解产物进行了分离，但是无法得到具有合理浓度的乙烯、丙烯产品。作为分离单元，此工艺只能与其它分离单元结合以后才可以得到具有合理浓度的乙烯、丙烯。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是以往技术中存在含碳烯烃裂解产物没有得到很好的分离，以及如何提高裂解产物分离单元独立性的问题，提供一种新的含碳烯烃裂解产物的分离方法。该方法具有能够得到不同纯度要求的丙烯、乙烯、C₄馏分、裂解汽油及其它产品，提高分离含碳烯烃裂解产物的效率以及提高各分离单元独立性的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种含碳烯烃裂解产物的分离方法，包括以下步骤：

(1)C₄～C₈含碳烯烃混合物的裂解产物经压缩至1.0～4.0MPa后，进入第一分离塔；

(2)第一分离塔塔顶得到重量浓度为90-99％的乙烯，塔底为C₃以上馏分；塔底馏分送入第二分离塔；

(3)第二分离塔塔顶得到的C₅及C₅以下馏分，进入第三分离塔；塔底为C₆以上馏分，作为裂解汽油进入裂解汽油加氢装置；

(4)第三分离塔塔顶得到的C₃馏分进入第四分离塔，塔底得到C₄及C₅馏分；

(5)第四分离塔塔顶为未凝气体，侧线抽出重量浓度为90～99％的丙烯，塔底得到重量浓度为80～95％的丙烷。

在上述技术方案中，裂解产物优选方案为被压缩至2.0～3.0MPa后，进入第一分离塔中段；第一分离塔塔底得到的C₃以上馏分，优选方案为送入第二分离塔中段；第二分离塔塔顶得到的C₅及C₅以下馏分优选方案为进入第三分离塔中段；第三分离塔塔顶得到的C₃馏分优选方案为进入第四分离塔距离塔底四分之一处；第四分离塔优选方案为顶部侧线抽出得到丙烯；第三分离塔塔釜得到的C₄及C₅馏分，优选方案为20～80重量％，更优选方案为30～66重量％循环作为裂解反应原料；第一至第四分离塔优选方案为选自填料塔、板式塔或浮阀塔。

本发明的分离方法可得到不同纯度的丙烯、乙烯、丙烷、C₄及C₅馏分和裂解汽油。各个分离塔都可以通过调节操作参数来达到控制纯度的目的。因此，本发明分离方法中各分离单元具有较大的独立性，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为本发明方法的工艺流程示意图；

图2为文献DE10233069的工艺流程示意图；

图1或图2中1为含碳烯烃裂解产物，2为压缩机，3为第一分离塔，4为气相乙烯，5为第二分离塔，6为第三分离塔，7为裂解汽油，8为循环C₄及C₅，9为作为燃料气的C₄及C₅，10为第四分离塔，11为未凝气，12为液相丙烯，13为循环丙烷，14为冷却器，15为气液分离罐，16为蒸汽凝液，17为C₃以下馏分，18为循环C₄～C₆馏分，19为送出界外的C₄～C₆馏分，20为C₇以上馏分。

图1中，含碳烯烃裂解产物1经压缩机压缩后，进入第一分离塔3进行分离，塔顶可得到不同纯度的气相乙烯4，塔釜釜液进入第二分离塔5。此塔的塔顶得到C₅及C₅以下馏分，塔底得到的C₆以上馏分作为裂解汽油送出。C₅及C₅以下馏分在第三分离塔6分离，塔底得到C₄及C₅馏分，部分C₄及C₅馏分8作为循环进料进入反应器进行再裂解，其余C₄及C₅馏分9作为燃料气使用送出。C₃馏分在第四分离塔10分离，侧线抽出可得到不同纯度的液相丙烯12，塔顶为未凝气体11，塔釜得到不同纯度的丙烷13。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。

具体实施方式

【比较例1】

按图2所示，含碳烯烃裂解产物组成(重量％)为：甲烷：0.25％，乙烯：8.5％，乙烷：0.5％，丙烷：2.5％，丙烯：21％，C₄：46％，C₅：5.5％，C₆：5.6％，C₇以上10.15％。采用文献DE10233069工艺流程，计算证明将得到如下比例的产品(重量％)：

C₃以下：32.75％

C₄～C₆：57.1％

C₇以上：10.15％

【比较例2】

按图2所示，含碳烯烃裂解产物组成(重量％)为：甲烷：0.05％，乙烯：11％，乙烷：0.20％，丙烷：3.5％，丙烯：28％，C₄：46.7％，C₅：2.2％，C₆：1.85％，C₇以上6.5％。采用文献DE10233069工艺流程，计算证明将得到如下比例的产品(重量％)：

C₃以下：42.75％

C₄～C₆：50.75％

C₇以上：6.5％

【实施例1】

按图1所示，含碳烯烃裂解产物组成(重量％)为：甲烷：0.25％，乙烯：8.5％，乙烷：0.5％，丙烷：2.5％，丙烯：21％，C₄：46％，C₅：5.5％，C₆：5.6％，C₇以上10.15％。采用本发明工艺流程，裂解产物被压缩至1.5MPa，28重量％的C₄和C₅馏分循环作为裂解原料，中试证明可得到如下比例的产品(重量％)：

重量浓度为92％的乙烯：9.0％

重量浓度为93％的丙烯：22.5％

不凝气：0.25％

重量浓度为82％的丙烷：1.0％

C₄及C₅馏分：51.5％

C₆以上：15.75％

【实施例2】

按图1所示，含碳烯烃催化裂解产物组成(重量％)为：甲烷：0.05％，乙烯：11％，乙烷：0.20％，丙烷：3.5％，丙烯：28％，C₄：46.7％，C₅：2.2％，C₆：1.85％，C₇以上6.5％。采用本发明工艺流程，裂解产物被压缩至2.5MPa，48重量％的C₄和C₅馏分循环作为裂解原料，中试证明可得到如下比例的产品(重量％)：

重量浓度为95％的乙烯：11.3％

重量浓度为96％的丙烯：29.5％

不凝气：0.05％

重量浓度为92％的丙烷：2.0％

C₄及C₅馏分：48.8％

C₆以上：8.3％

【实施例3】

按图1所示，含碳烯烃催化裂解产物组成同实施例2。采用本发明工艺流程，裂解产物被压缩至3.5MPa，66重量％的C₄和C₅馏分循环作为裂解原料，中试证明可得到如下比例的产品(重量％)：

重量浓度为98％的乙烯：10.1％

重量浓度为99％的丙烯：28.3％

不凝气：0.05％

重量浓度为92％的丙烷：4.0％

C₄及C₅馏分：49.2％

C₆以上：8.3％

Claims

1、一种含碳烯烃裂解产物的分离方法，包括以下步骤：

2、根据权利要求1所述含碳烯烃裂解产物的分离方法，其特征在于裂解产物被压缩至2.0～3.0MPa后，进入第一分离塔中段。

3、根据权利要求1所述含碳烯烃裂解产物的分离方法，其特征在于第一分离塔塔底得到的C₃以上馏分，送入第二分离塔中段。

4、根据权利要求1所述含碳烯烃裂解产物的分离方法，其特征在于第二分离塔塔顶得到的C₅及C₅以下馏分进入第三分离塔中段。

5、根据权利要求1所述含碳烯烃裂解产物的分离方法，其特征在于第三分离塔塔顶得到的C₃馏分进入第四分离塔距离塔底四分之一处。

6、根据权利要求1所述含碳烯烃裂解产物的分离方法，其特征在于第四分离塔顶部侧线抽出得到丙烯。

7、根据权利要求1所述含碳烯烃裂解产物的分离方法，其特征在于第三分离塔塔釜得到的C₄及C₅馏分，20～80重量％循环作为裂解反应原料。

8、根据权利要求1所述含碳烯烃裂解产物的分离方法，其特征在于第一至第四分离塔选自填料塔、板式塔或浮阀塔。

9、根据权利要求7所述含碳烯烃裂解产物的分离方法，其特征在于第三分离塔塔釜得到的C₄及C₅馏分，30～66重量％循环作为裂解反应原料。