CN101050160A - 分离烯烃的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了用于将具有3个碳原子的烯烃从具有4个碳原子的烯烃分离的方法。对粗制气体进行预压缩(1)、预冷却和干燥(2)，送至由在完全粗制气体压力下工作的C4吸收塔和在8至12巴的压力下工作的脱丙烷塔组成的C3/C4分离(6)。在此将烯烃分离成具有最多3个碳原子的馏份(C3－)和具有至少4个碳原子的馏份(C4+)。对具有最多3个碳原子的馏份进行完全压缩(1)，并送至催化氢化(4)，将具有至少4个碳原子的馏份导出以进行进一步的加工(7)。将具有最多3个碳原子的馏份在催化氢化(4)下游于C2/C3分离(3)中分离成具有至少2个碳原子的馏份(C2－)和具有3个碳原子的馏份(C3)，将具有至少2个碳原子的馏份(C2－)送至低温分离部分(5)。然后对具有3个碳原子的馏份进行进一步的加工(8)。

Description

分离烯烃的方法
技术领域
本发明涉及用于分离具有3或4个碳原子的烯烃的方法，在由含有烃类的进料生产烯烃的装置(烯烃装置)的分馏阶段中，将含有烃类的进料的较长链的烯烃转化为较短链的烯烃产品的气体混合物(粗制气体)，对该粗制气体进行压缩和干燥。
背景技术
例如可以通过在裂解炉(蒸汽裂解炉)中对长链烃类进行热裂解而生产烯烃。在裂解炉内产生的烯烃气体(粗制气体)在冷却和干燥之后，分馏为各种烯烃馏份。根据现有技术，分离程序开始于将具有最多2个碳原子的烯烃与具有至少3个碳原子的烯烃分离的分馏阶段(C2/C3分离)，或者开始于将具有最多3个碳原子的烯烃与具有至少4个碳原子的烯烃分离的分馏阶段(C3/C4分离)。
若分离程序开始于C2/C3分离，则产生的具有最多2个碳原子的烯烃馏份经过下游的催化氢化过程后进入低温部分。在脱丙烷塔中将具有至少3个碳原子的烯烃馏份分离成具有3个碳原子的馏份和具有至少4个碳原子的馏份。同样对产生的具有3个碳原子的馏份实施催化氢化，然后对其进行进一步加工。
若分离程序开始于C3/C4分离，则根据现有技术，在粗制气体压力下能够得到具有最多3个碳原子的烯烃馏份和具有至少3个碳原子的烯烃馏份。而在完全粗制气体压力下不可能将具有最多3个碳原子的馏份和具有至少4个碳原子的馏份完全分离。为此，必须升高温度，从而形成更多的聚合物，并因此发生非期望的沉积。将具有最多3个碳原子的馏份经过下游的催化氢化过程后进行C2/C3分离。将具有至少3个碳原子的馏份分离成具有3个碳原子的馏份和具有至少4个碳原子的馏份。随后，产生的具有3个碳原子的烯烃馏份同样必须实施催化氢化过程。
因此，在这两种情况下，需要两个独立的催化氢化阶段和相应的固定床反应器以及用于在催化氢化的反应放热过程中调节温度的甲醇蒸发器冷却装置。具有其高性能的热交换器的用于催化氢化的两个反应器大幅加重了设备范围和投资成本的负担。
发明内容
本发明的目的是减少烯烃装置中裂解气处理的投资成本。
该目的是通过如下方法实现的：C3/C4分离由在完全粗制气体压力下工作的吸收塔(C4吸收塔)以及用于在8巴至12巴的压力下工作的具有最多3个碳原子的烯烃和具有至少4个碳原子的烯烃的分离塔(脱丙烷塔)组成。因此，可以省略具有相应的固定床反应器的催化氢化阶段。
通常在根据上述现有技术的烯烃装置中，单独发生具有最多2个碳原子的馏份和具有3个碳原子的馏份的催化氢化，或者单独发生具有最多3个碳原子的馏份和具有3个碳原子的馏份的催化氢化。
本发明的基本思路是用一个具有最多3个碳原子的全部馏份的催化氢化过程代替2个单独的催化氢化过程。通过C3/C4分离产生具有最多3个碳原子的烯烃的全部馏份，该C3/C4分离是由在全部粗制气体压力下工作的C4吸收塔和在8至12巴的压力范围内工作的脱丙烷塔组成的。
根据本发明的一个特别优选的实施方案，将在烯烃装置中产生的含有烃类的气体(粗制气体)在完全粗制气体压力下导入由在完全粗制气体压力下工作的C4吸收塔和在8至12巴的压力范围内工作的脱丙烷塔组成的C3/C4分离中，并将该含有烃类的气体分离成具有最多3个碳原子的馏份和具有至少4个碳原子的馏份。在此情况下根据本发明，通过粗制气体压缩阶段的相应压力阶段设置C4吸收塔的压力，优选为15至39巴。更优选地，将具有最多3个碳原子的全部馏份送入粗制气体压缩机的更高一级的阶段，随后进一步送至催化氢化。
通过本发明，特别是能够通过省略催化氢化而使投资成本最小化。
在下文中，基于现有技术与如图所示的本发明的具体实施方案的比较更加详细地阐述本发明。
附图说明
图1所示为根据现有技术的由C2/C3分离起始的分离程序的流程图；
图2所示为根据现有技术的由C3/C4分离起始的分离程序的流程图；
图3所示为由由C4吸收塔和脱丙烷塔组成的C3/C4分离起始的根据本发明的分离程序的流程图；
图4所示为C4吸收塔和脱丙烷塔的流程图。
具体实施方式
图1所示的根据现有技术的分离程序开始于粗制气体压缩(1)，然后进行预冷却和干燥(2)。经预冷却和干燥的粗制气体在C2/C3分离(3)中被分离成具有最多2个碳原子的烯烃(C2-)和具有至少3个碳原子的烯烃(C3+)。对具有最多2个碳原子的烯烃馏份进行催化氢化(4a)，并进一步送至低温部分(5)。在C3/C4分离(6)中，在减压的条件下将具有至少3个碳原子的烯烃馏份(C3+)分离成具有3个碳原子的馏份(C3)和具有至少4个碳原子的馏份(C4+)。对具有4个碳原子的烯烃馏份进一步加工(7)，而具有3个碳原子的馏份(C3)在第二反应器(4b)中进行催化氢化，并导出(8)。
图2所示为现有技术的一个改变的实施方案，其中将经过预冷却、干燥和压缩的粗制气体(1，2)送至C3/C4分离(6)，使烯烃分离成具有至少3个碳原子的馏份(C3+)和具有最多3个碳原子的馏份(C3-)。将具有至少3个碳原子的馏份送至分馏阶段(9)，在此使具有最多3个碳原子的烯烃与具有至少4个碳原子的烯烃分离。从而产生具有3个碳原子的馏份(C3)和具有至少4个碳原子的馏份(C4+)，将该具有至少4个碳原子的馏份导出(7)以进行进一步的加工。对产生的具有3个碳原子的馏份进行催化氢化(4b)，并导出(8)。对具有最多3个碳原子的馏份(C3-)在反应器(4a)中进行催化氢化。由此将具有最多3个碳原子的烯烃馏份导入C2/C3分离(3)，并将其分离成具有最多2个碳原子的馏份和具有3个碳原子的馏份。将具有最多2个碳原子的烯烃馏份导入低温部分(5)，而将具有3个碳原子的馏份导出(8)以进行进一步的加工。
图3所示为本发明的一个具体实施方案。对粗制气体进行预压缩(1)、预冷却和干燥(2)，送至由在完全粗制气体压力下工作的C4吸收塔和在8至12巴的压力下工作的脱丙烷塔组成的C3/C4分离(6)。在此将烯烃分离成具有最多3个碳原子的馏份(C3-)和具有至少4个碳原子的馏份(C4+)。对具有最多3个碳原子的馏份进行完全压缩(1)，并送至催化氢化(4)，将具有至少4个碳原子的馏份导出以进行进一步的加工(7)。将具有最多3个碳原子的馏份在催化氢化(4)下游于C2/C3分离(3)中分离成具有至少2个碳原子的馏份(C2-)和具有3个碳原子的馏份(C3)，将具有至少2个碳原子的馏份(C2-)送至低温分离部分(5)。然后对具有3个碳原子的馏份进行进一步的加工(8)。
图4详细地显示了本发明的一个具体实施方案中的具有粗制气体(2)的预冷却和干燥的C3/C4分离。将一部分粗制气体(R1)送至C4吸收塔(C4A)，而将第二部分粗制气体(R2)直接送至脱丙烷塔(P)。在C4吸收塔(C4A)中，于完全粗制气体压力下产生具有至少3个碳原子的馏份(C3+)，和具有最多3个碳原子的馏份(C3-)。在8至12巴的压力范围内工作的脱丙烷塔中，产生具有最多3个碳原子的馏份(C3-)和具有至少4个碳原子的馏份(C4+)。通过在C4吸收塔(C4A)和脱丙烷塔(P)之间进行循环，可将粗制气体完全分离成具有最多3个碳原子(C3-)的馏份和具有至少4个碳原子的馏份(C4+)。然后将具有最多3个碳原子的馏份(C3-)通过压缩的最后阶段(1-V)送至催化氢化(4)。

Claims (5)

1、用于将具有3个碳原子的烯烃与具有4个碳原子的烯烃分离的方法，该方法是在用于由含有烃类的进料生产烯烃的装置(烯烃装置)的分馏阶段(C3/C4分离)中实施的，将该含有烃类的进料的较长链的烯烃转化为较短链的烯烃产品的气体混合物(粗制气体)，对该粗制气体进行压缩和干燥，其特征在于，在C3/C4分离中，使该粗制气体通过在完全粗制气体压力下工作的吸收塔(C4吸收塔)以及在8巴至12巴的压力下工作的用于具有最多3个碳原子的烯烃和具有至少4个碳原子的烯烃的分离塔(脱丙烷塔)。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述粗制气体作为进料送至所述C4吸收塔。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述粗制气体经过所述C4吸收塔分离成具有最多3个碳原子的烯烃馏分和具有至少3个碳原子的烯烃馏分。
4、根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述脱丙烷塔的工作压力为8至12巴。
5、根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，将具有至少3个碳原子的烯烃馏分通过所述脱丙烷塔分离成具有3个碳原子的馏分和具有至少4个碳原子的馏分。
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