CN112969677A - 用于从干气回收乙烯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于从包含乙烯、乙烷和重质烃以及轻质气体的FCC吸收塔废气流中回收乙烯的方法，该方法涉及从所述废气中除去氢气、氮气、含硫物质、一氧化碳/二氧化碳、甲烷和其他杂质。吸附区在选择性乙炔加氢处理反应器上游以除去酸性气体。吸附区在选择性加氢处理反应器下游以除去可能影响乙烯回收的杂质。

Description

用于从干气回收乙烯的方法
技术领域
本领域涉及用于从干气回收乙烯的方法和设备。更具体地，该技术领域涉及用于从FCC吸收塔废气中回收乙烯的方法和设备。
背景技术
在典型的流体催化裂化(FCC)单元中，吸收塔废气(也称为干气)占精炼厂燃料气体产量的三分之一。干气是吸收塔废气流的通用名称，其包含沸点低于乙烷的所有气体。典型的干气流包含5重量％至50重量％的乙烯、10重量％至20重量％的乙烷、5重量％至20重量％的氢气、5重量％至20重量％的氮气、0.05重量％至5.0重量％的一氧化碳、0.1重量％至5.0重量％的二氧化碳以及小于0.01重量％的硫化氢和氨，余量为甲烷和其他杂质。
有价值的组分存在于干气中。乙烷可以为用于乙烯生产的乙烷裂化设施的良好进料源，并且乙烯可回收用于聚乙烯生产。目前，干气中的大多数乙烯和乙烷被燃烧而不是回收，因为废气含有太多的用于除去的不经济的污染物。然而，如果可使回收是经济的，则干气流仍包含有吸引力的量的乙烯和乙烷。
每天处理7,949千升(50,000桶)的FCC单元将每天产生并燃烧多达181,000kg(200吨)的含有36,000kg(40吨)乙烯和14,400kg(16吨)乙烷的干气作为燃料。因为燃料气体与纯乙烯或蒸汽裂化装置进料之间存在较大的价格差异，因此从干气中回收该乙烯和乙烷将在经济上是有利的。
因此，期望提供用于从干气除去杂质以允许以安全且高性价比的方式回收和使用乙烯的设备和方法。
发明内容
一种用于从FCC吸收塔废气中回收乙烯的方法，该方法涉及从废气中除去杂质。吸附区在选择性乙炔加氢处理反应器上游以除去酸性气体，而附加的吸附区在选择性加氢处理反应器下游以除去附加的杂质。
附图说明
附图为根据示例性实施方案的用于回收蒸汽裂化装置进料的方法和设备的示意图。
定义
如本文所用，术语“料流”可包含各种烃分子和其他物质。
注释“Cx”意指具有“x”个碳原子数目的烃分子，Cx+意指具有“x”个和/或多于“x”个碳原子数目的烃分子，并且Cx -意指具有“x”个和/或少于“x”个碳原子数目的烃分子。
如本文所用，术语“区”可指包括一个或多个装备项和/或一个或多个子区的区域。设备项可包括一个或多个反应器或反应器容器、加热器、交换器、管道、泵、压缩机、控制器和塔。另外，装备项诸如反应器、干燥器或容器还可包括一个或多个区或子区。
如本文所用，术语“塔顶管线”可意指在容器(诸如塔)的顶部或附近连接的管线。
如本文所用，术语“塔底料流”可意指在容器(诸如塔)的底部或附近连接的管线。
如附图所示，附图中的工艺流程管线可互换地称为例如管线、管道、进料、气体、产物、排放物、部件、部分或料流。
术语“连通”意指在枚举的部件之间可操作地允许物质流动。
术语“下游连通”意指在下游连通中流向主体的至少一部分物质可以从与其连通的对象可操作地流动。
术语“上游连通”意指在上游连通中从主体流出的至少一部分物质可以可操作地流向与其连通的对象。
术语“塔”意指用于分离不同挥发性物质的一种或多种组分的一个或多个蒸馏塔。除非另外指明，否则每个塔包括在塔的塔顶上的用于冷凝一部分塔顶料流并使其回流回塔的顶部的冷凝器，以及在塔的塔底处的用于气化一部分塔底料流并将其送回塔的塔底的再沸器。可以预热塔的进料。顶部压力是塔的蒸气出口处塔顶蒸气的压力。塔底温度是液体塔底出口温度。塔顶管线和塔底管线是指从任何回流或再沸腾的塔下游到塔的净管线。汽提塔可省略塔的塔底处的再沸器，并且相反提供对液化的惰性介质(诸如蒸汽)的加热要求和分离动力。汽提塔通常对顶部塔盘进料并从塔底获取汽提产物。
如本文所用，术语“富组分流”是指从容器出来的富流具有比到容器的进料大的组分浓度。
如本文所用，术语“贫组分流”是指从容器出来的贫流具有比到容器的进料小的组分浓度。
术语“主要”意指大多数，适当地至少80摩尔％，并且优选地至少90摩尔％。
具体实施方式
本发明可应用于包含乙烯，优选地稀释比例的乙烯的任何烃流。适宜的稀释乙烯流通常可包含介于5重量％和50重量％之间的乙烯。FCC干气流为适宜的稀释乙烯流。也可利用其他稀释乙烯流，诸如炼焦器干气流和其他精炼器废气流。由于本发明特别适用于FCC干气，因此将结合从FCC干气流回收乙烯来描述本申请。
现在转到附图，其中类似的标号表示类似的部件，附图示出了通常包括FCC单元10、产物回收段90和干气处理段140的精炼厂复合装置6。FCC单元段10包括反应器12和催化剂再生器14。FCC单元10中的工艺变量通常包括400℃(752°F)至600℃(1112°F)的裂化反应温度和500℃(932°F)至900℃(1652°F)的催化剂再生温度。裂化和再生两者均在低于506kPa(72.5psia)的绝对压力下进行。
附图示出了典型的FCC反应器12，其中分配器16中的重质烃进料或原油流与从再生催化剂立管18进入的再生裂化催化剂接触。在FCC反应器12中的接触可在窄竖管20中进行，所述竖管向上延伸至反应器容器22的底部。进料和催化剂的接触通过来自流化管线24的气体进行流化。在一个实施方案中，来自催化剂的热使烃进料或油蒸发，并且此后在催化剂的存在下烃进料裂化成较轻分子量的烃产物，因为两者均在竖管20向上转移到反应器容器22中。在竖管20中进行不可避免的副反应，从而在催化剂上留下降低催化剂活性的焦炭沉积物。此后使用旋风分离器将裂化的轻质烃产物与焦化的裂化催化剂分离，所述旋风分离器可包括反应器容器22中的初级分离器26和一级或两级旋风分离器28。气态的裂化产物通过产物出口31离开反应器容器22到管线32，以输送至下游产物回收段90。废催化剂或焦化催化剂需要再生以供进一步使用。在与气态的产物烃分离后，焦化的裂化催化剂落入汽提段34中，其中蒸汽通过喷嘴注入以清除任何残余的烃蒸气。在汽提操作之后，通过废催化剂立管36将焦化催化剂携带至催化剂再生器14。
附图示出了被称为燃烧器的再生器14，但其他类型的再生器也是合适的。在催化剂再生器14中，通过空气分配器38引入含氧气体(诸如空气)的流以接触焦化催化剂。从焦化催化剂燃烧焦炭以提供再生催化剂和烟道气。催化剂再生过程向催化剂添加大量的热，从而提供能量以抵消在反应器竖管20中发生的吸热裂化反应。催化剂和空气沿位于催化剂再生器14内的燃烧器竖管40一起向上流动，并且在再生之后，最初通过经由沉降器42排放而分离。分别使用催化剂再生器14内的第一级旋风分离器44和第二级旋风分离器46来实现离开沉降器42的再生催化剂和烟道气的附加回收。与烟道气分离的催化剂通过旋风分离器44、46中的浸入支管分配，然而催化剂中相对较轻的烟道气依次离开旋风分离器44、46，并且通过烟道气管线48中的烟道气出口47离开再生器容器14。再生的催化剂通过再生催化剂立管18携带回到竖管20。由于焦炭燃烧，在管线48中的催化剂再生器14的顶部处离开的烟道气蒸气包含CO、CO2、N2和H2O连同较少量的其他物质。热烟道气通过管线48中的烟道气出口47离开再生器14以用于进一步加工。
FCC产物回收段90与产物出口31下游连通。在产物回收段90中，将管线32中的热气态的FCC产物引导至FCC主分馏塔92的下段。主分馏塔92还与产物出口31下游连通。可将FCC产物的多种馏分分离并从主分馏塔中取出，其包括来自管线93的底部的重质淤浆油，从出口95a取出的管线95中的轻质循环油和从出口96a取出的管线96中的重质石脑油流。管线93-96中的料流的任一者或全部可被冷却并泵送回到主分馏塔92，以通常在较高的位置处冷却主分馏塔。汽油和气态的轻质烃在塔顶管线97中从主分馏塔92中除去，并且在进入主塔接收器99之前冷凝。主塔接收器99与产物出口31下游连通。
从主塔接收器99中的储槽中除去含水流。此外，冷凝的轻质石脑油流在冷凝管线101中除去，同时塔顶料流在塔顶管线102中从接收器99除去。塔顶管线102中的塔顶料流包含气态的轻质烃，其可包含稀释乙烯流。冷凝管线101中的冷凝流的一部分回流回到管线103中的主塔，因此主分馏塔92与主塔接收器99上游连通。净塔底管线105中的净塔底液体料流和包含不稳定的轻质石脑油的塔顶管线102中的净气态的塔顶料流可进入产物回收段90的气体回收段120。
示出气体回收段120为基于吸附的系统，但可使用任何气体回收系统，包括冷箱系统。为了获得轻质气体组分的足够的分离，在压缩机104中压缩塔顶管线102中的气态流。可使用多于一个的压缩机级，并且通常利用双级压缩将管线102中的气态流压缩至介于1.2MPa(表压)(180psig)至2.1MPa(表压)之间(300psig)，以提供压缩的轻质蒸气烃流。三级压缩可有利地提供至少高达3.4MPa(表压)(500psig)的附加压力。
压缩机排放管线106中的压缩的轻质蒸气烃流可通过管线107和108中的流接合、冷却并递送至高压接收器110。可将来自接收器110的含水流送至主塔接收器99。可将来自高压接收器110的顶部的高压塔顶管线112中的气态烃流送至初级吸收塔114的下端。在初级吸收塔114中，气态烃流与被引导至初级吸收塔114的上端的来自净主塔接收器塔底管线105中的净主塔接收器塔底料流的不稳定轻质石脑油流接触，以实现C3+烃和C2-烃之间的分离。通过从流105的进料入口上方的管线135进料稳定汽油，来进一步改善这种分离。初级吸收塔114经由压缩机排放管线106、高压塔顶管线112和主塔接收器99的主塔塔底管线105与主塔接收器的塔顶管线102下游连通。在冷却之前，使吸收塔塔底管线107中的液体C3+塔底料流返回至压缩机排放管线106。来自初级吸收塔114的初级吸收塔塔顶管线116中的初级废气流包含稀释的乙烯流，其被进料至次级吸收塔118的下端。
次级吸收塔118与初级吸收塔114下游连通。从管线95转移至次级吸收塔118的上端的管线121中的轻质循环油的循环流吸收初级废气中的大部分C3-C4物质。次级吸收塔118与主分馏塔92下游连通。将富含C3+物质的来自次级吸收塔塔底管线119中的次级吸收塔118的塔底的轻质循环油经由管线95周围的泵返回至主分馏塔92。主分馏塔92经由次级吸收塔塔底管线119与次级吸收塔118下游连通。来自次级吸收塔118的包含主要为C2-烃与许多杂质的干气的次级废气流在次级吸收塔塔顶管线122中作为烃流被去除以用于进一步处理。吸收塔114和118两者均不具有冷凝器或再沸器，但可采用围绕冷却回路的泵。
在高压接收器110中，在高压塔顶管线112中离开的气态烃流与从高压塔底管线124中的高压接收器110的底部离开的包含C3+烃的高压液体流分离。将高压塔底管线124中的高压液体流送至汽提塔126。汽提塔126不具有冷凝器，但接收高压塔底管线124中的冷却的高压液体流。大部分C2-材料在汽提塔塔顶管线108中从汽提塔126除去并返回至压缩机排放管线106。来自汽提塔126的液体汽提塔塔底料流通过汽提塔塔底管线128送至脱丁烷分馏塔130。
脱丁烷分馏塔130在脱丁烷塔顶管线132中产生包含C3-C4烃产物的脱丁烷塔顶料流并且在脱丁烷塔底管线134中产生包含稳定汽油的脱丁烷塔底料流。脱丁烷塔底管线134中的稳定汽油的一部分可在脱丁烷再循环管线135中再循环至主塔接收器塔底管线105的进料入口上方的初级吸收塔114的顶部以改善C3+烃的吸附回收。脱丁烷塔顶管线132中的包含C3和C4烯烃的脱丁烷塔顶料流可用作烷基化的进料或进行进一步加工以回收烯烃。在一个方面，可将脱丁烷塔顶管线132进料到LPG分流塔，以将C3烃与C4烃分流。净脱丁烷塔底管线136中的净脱丁烷塔底料流可在石脑油分流塔中分馏以分离轻质石脑油和重质石脑油和/或进一步处理并送至汽油储存器。
表1示出了来自次级吸收塔118的次级吸收塔塔顶管线122中的次级废气流中杂质的范围，该次级废气流包含干气烃流和乙烯回收所需的典型最大浓度。
表1
污染物 干气 最大进料量
H<sub>2</sub>S，vppm 5000-15000 0.25
硫醇，vppm 1-10 0.11
COS，vppm 5-20 0.01
CO<sub>2</sub>，vppm 10000-20000 1
CO，摩尔％ 0.1-5 0.77
NOx，wppm 10-500 1
O<sub>2</sub>，摩尔％ .05-5 0.0001
乙炔，vppm 50-200 1
NH<sub>3</sub>，vppm 0.1-5 0.1
AsH<sub>3</sub>，wppb 50-500 15
汞，wppb 1-5 0.01
HCN，vppm 0.1-5 0.25
CH<sub>3</sub>OH，wppm 0.1-5 1
水，vppm 饱和 1
表2示出了可存在于待回收的干气烃流中的烃和氢气的范围。
表2
组分 摩尔％
氢气 5-30
氮气 5-30
甲烷 25-50
乙烷 10-20
乙烯 10-30
丙烷 0.25-1.5
丙烯 1-5
异丁烷 0.1-1.5
正丁烷 0.01-0.5
1-丁烯 0.05-0.75
异丁烯 0.05-0.75
反式-丁烯 0.05-0.75
顺式-丁烯 0.05-0.75
丁二烯 0-0.1
异戊烷 0.05-0.5
正戊烷 0-0.05
C<sub>5+</sub> 0.05-0.5
干气流可具有25℃(77°F)至75℃(167°F)的温度和500kPa(72psig)至1500kPa(217psig)的压力。次级塔顶管线122中的烃流必须在干气处理段140中纯化以允许进一步处理来回收乙烯。干气处理段140可包括任选的洗涤塔50、压缩机60、吸收塔70、再生塔80、选择性加氢处理反应器220、第一吸附单元240、第二吸附单元250和乙烯分流塔260。
可将次级塔顶管线122中的烃流进料到水洗塔(未示出)的前面以从烃流中除去氯化物和氨两者。次级塔顶管线122中的烃流可进料至任选的洗涤塔50的底部。在洗涤塔50中，二氧化碳、硫化氢和羰基硫化物通过与洗涤塔溶剂管线52中进料至洗涤塔50顶部的洗涤塔溶剂逆流接触而从烃流中被吸收。烃流可穿过板式或填充式洗涤塔50以提供经洗涤的烃流。洗涤塔50可与初级吸收塔114和次级吸收塔118下游连通。酸性气体、硫化氢、二氧化碳和羰基硫化物被吸收到来自管线52的洗涤塔溶剂中。优选的洗涤塔溶剂包括SelexolTM(购自美国伊利诺斯州德斯普兰斯的环球油品公司(UOP LLC，Des Plaines，Illinois))和胺(诸如链烷醇胺，包括二乙醇胺(DEA)、单乙醇胺(MEA)、甲基二乙醇胺(MDEA)、二异丙醇胺(DIPA)和二甘醇胺(DGA))。代替优选的胺溶剂或除了优选的胺溶剂之外，可使用其他胺。所得的经洗涤的烃流在洗涤塔塔顶管线54中离开洗涤塔50的塔顶，其中5vppm至30vppm的硫化氢仍残留在经洗涤的烃流中。在洗涤塔塔底管线54中从吸收塔50的底部取出富含硫化氢的溶剂流。来自塔底的富含硫化氢的溶剂可在洗涤塔溶剂管线52中再生并再循环回到洗涤塔50。洗涤塔50可在40℃(104°F)至125℃(257°F)的温度和1200kPa至1600kPa的压力下操作。洗涤塔溶剂管线52中的洗涤塔溶剂流的温度可在20℃(68°F)与70℃(158°F)之间。
任选地，经洗涤的烃流可在洗涤塔分离转筒58中闪蒸以从经洗涤的烃流中除去液体，然后将其在洗涤塔分离塔顶管线62中输送至压缩机60。压缩机可能通过一个或两个往复式压缩机使经洗涤的烃流的压力增加至2000kPa(g)(290psig)至3000kPa(g)(435psig)。
压缩机排放管线64中的压缩的烃流仍然需要从压缩的烃流中进一步除去酸性气体。将压缩的烃流冷却至20℃(68°F)至70℃(158°F)，并且在压缩机分离转筒66中闪蒸以除去冷凝组分，并且进料至压缩机分离塔顶管线68中的吸收塔70中。可将压缩机分离塔顶管线68中压缩的烃流进料至吸收塔70的底部，并且在贫溶剂管线72中与进料至吸收塔70的顶部的吸附溶剂逆流接触。压缩的烃流可穿过板式或填充式吸收塔70。吸收塔70可与洗涤塔50和压缩机60下游连通。酸性气体、硫化氢、二氧化碳和羰基硫化物被吸收到来自贫溶剂管线72的吸附溶剂中。优选的吸附溶剂包括Selexol和链烷醇胺，如先前针对洗涤塔溶剂管线52中的洗涤塔溶剂流所提及的。吸收塔70可在吸附溶剂中使用活化剂，该活化剂加速动力学并且减少所需的塔盘数。活化剂可包含哌嗪。代替优选的胺或除了优选的胺之外，可使用其他胺。当压缩的烃流中的酸性气体向上流过吸收塔70时，这些气体从气相吸收到液相中。所得的吸收的压缩的烃流在吸收塔塔顶管线74中离开吸收塔70的塔顶，其中硫化氢、二氧化碳和羰基硫化物浓度在吸收的压缩的烃流中降至可控制的水平。将吸收塔塔顶管线74中吸收的压缩的烃流输送到吸收塔气体分离转筒80。富含酸性气体的吸附溶剂流在吸收塔塔底管线76中离开吸收塔并被进料至富含溶剂的闪蒸转筒88。
吸收塔气体分离转筒80捕获并分离吸收的压缩的烃流中携带的溶剂以减少吸附溶剂损失。吸收塔气体分离转筒80的顶部包含若干个水洗盘。气态的吸收的压缩的烃流在吸收塔气体分离转筒80中闪蒸，以与从转筒底部管线84中离开的溶剂分离，并且与富含酸性气体的吸附溶剂在吸收塔底部管线76中一起进料至富含溶剂的闪蒸转筒88。从托盘上方的水管线78进料的水洗涤来自向上流动的气态的吸收的压缩的烃流的溶剂，并且在吸收塔气体转筒塔顶管线82中离开吸收塔气体分离转筒80。亲水性网孔可安装在吸收塔气体分离转筒80的顶部以凝聚趋于在转筒中下降的溶剂，以避免与气态的吸收的压缩的烃流在吸收塔气体转筒塔顶管线82中离开。
富溶剂闪蒸转筒88用于除去与酸性气体共吸收的烃。富溶剂闪蒸塔顶管线192中来自富溶剂闪蒸转筒的排放气体(其具有相对较小的流速)可被压缩并经由压缩机分离塔顶管线68再循环回至吸收塔70或被送至另选的目标位置。富闪蒸塔底管线194中的富溶剂被送至贫/富交换器196，其中富闪蒸塔底管线194中富溶剂的温度通过与再生器塔底管线204中的贫溶剂的热交换而增加。离开贫/富交换器196的富闪蒸塔底管线194中已加热的富溶剂可被引导至再生塔200的顶部。
在再生塔200中，已加热的富溶剂通过在再生器再沸器202中蒸发的蒸汽上升而热再生。再生器再沸器202可使用蒸汽或热油来加热再生器再沸器中的溶剂并部分地蒸发蒸汽。上升的蒸汽从再生塔200中的富溶剂中汽提酸性气体。包含酸性气体和来自再生器200塔顶的蒸汽的再生器塔顶料流在回流冷凝器208中部分冷凝并送至回流转筒210。来自回流转筒210的冷凝物作为回流物返回再生塔200，并且来自回流转筒210顶部的包含二氧化碳、羰基硫化物和硫化氢的净酸性气体流在净酸性气体管线212中接受下游处理。汽提酸性气体的贫溶剂流在再生器塔底管线204离开再生器塔底部，并进入贫/富交换器196，以通过与富闪蒸塔底管线194中的较冷的富溶剂进行热交换得到冷却。再生塔200可在100℃(212°F)至150℃(302°F)、优选不超过136℃(277°F)的塔底温度和69kPa(表压)(10psig)至207kPa(表压)(30psig)的塔顶压力下操作。
再生器塔底管线204中来自贫/富交换器196的经冷却的贫溶剂流可被送至贫溶剂冷却器214，在该贫溶剂冷却器中，经冷却的贫溶剂料流被冷却并且在贫溶剂管线72中返回吸收塔70。过滤器管线216中冷却贫溶剂的滑流可被分流至过滤器218以除去固体杂质，并且返回贫溶剂管线72以再循环至吸收塔70。
吸收塔气体转筒塔顶管线82中的压缩的吸收的烃流包含可能对下游加工有害的乙炔、一氧化二氮和氧气。因此，可将压缩的吸收的烃流引入选择性加氢处理反应器220。选择性加氢处理反应器220包括固定催化剂床222中用于将乙炔转化成乙烯的选择性氢化催化剂。选择性氢化催化剂最大程度减小乙炔到乙烷的完全饱和以保留有价值的乙烯。将压缩的吸收的烃流不超过10重量％、合适地5重量％并且优选1重量％的乙烯转化为乙烷。此外，选择性氢化催化剂将优选以至少60％并且最优选至少80％的选择率将压缩的吸收的烃流中的乙炔转化成乙烯，而不是乙烷。选择性氢化催化剂还将一氧化二氮氢化成氨，并且将所有氧气氢化成水，使得产物更易于从压缩的吸收的烃流中除去。催化剂床可使用镍催化剂，诸如购自美国肯塔基州路易斯维尔的克莱伦特公司(Clariant Corporation，Louisville，Kentucky)的OleMax 102。最初存在于压缩的吸收的烃流中的氢气将具有足够的量以选择性地氢化乙炔并且使NOx和O2两者浓度降至痕量水平。最初存在于压缩的吸收的烃流中的氢气存在于次级塔顶管线122中的初始次级废气流中，并且不必在进入选择性加氢处理反应器220之前添加。在吸收塔气体转筒塔顶管线82中输送的压缩的吸收的烃流中的杂质不足以影响该过程中此时选择性氢化的操作。
选择性加氢处理反应器应在200℃至260℃、690kPa(g)(100psig)至4000kPa(g)(580psig)之间的压力下运行，并且可在绝热条件下运行。氢化催化剂应当用诸如二甲基二硫醚预硫化，以将氢化金属从氧化镍转化成硫化镍。可使用蒸汽、空气和惰性气体流作为载气通过除去焦炭以使催化剂再生。选择性加氢处理反应器220在氢化管线224中提供经氢化的吸收的压缩的烃流。
在选择性氢化之后，若干杂质保留在经氢化的吸收的压缩的烃流中，并且必须被除去。经氢化的吸收的压缩的烃流将仍然包含无法接受的高浓度的汞、二氧化碳、羰基硫化物、甲醇、氰化氢、水、硫醇、硫化氢、氨和胂中的一种或多种。氢化管线224中经氢化的吸收的压缩的烃流可被冷却至介于20℃和50℃之间，并且被进料至第一吸附单元230以除去这些杂质。
氢化管线224中经氢化的吸收的压缩的烃流可被递送至第一吸附单元230，用于吸附来自经氢化的吸收的压缩的烃流的水、汞、氨和硫醇中的至少一者、甲醇和氰化氢中的一者、二氧化碳、羰基硫化物、硫化氢中的一者以及优选地所有这些杂质，以在包含乙烯的第一吸附管线248中提供第一吸附的经氢化的吸收的压缩的烃流。
第一吸附单元230可包括用于除去第一吸附床233中的水的第一吸附剂。第一吸附剂可以为UOP 3A-EPG，其为具有下式的1/16英寸钾交换的A型分子筛吸附剂：Kx[(AlO2)x(SiO2)y]·z H2O。第一吸附单元还可包括用于除去第二吸附床234中的汞的第二吸附剂。第二吸附剂可以为HgSIv-3，其为具有下式的特别配制用于吸附汞的1/16英寸载银的A型分子筛：Mx[(AlO2)x(SiO2)y]·a Ag2O·z H2O[M＝Na，K]。第一吸附单元还可包括用于在第三吸附床235中吸附极性分子、水、硫醇、甲醇、氨、氰化氢、羰基硫化物、硫化氢、二氧化碳的第三吸附剂。第三吸附剂可以为UOP AZ-300，其包含具有低反应性的特殊氧化铝沸石复合物7×14珠。第一吸附单元还可包括用于在第四吸附床236中吸附残余羰基硫化物和硫化氢的第四吸附剂。第四吸附剂可以为购自UOP LLC的SG-731，其包含球形特种氧化铝吸附剂。第一吸附单元230将水、汞、氨、甲醇、硫醇、硫化氢、二氧化碳、羰基硫化物和氰化氢的浓度降至可接受的范围内。第一吸附剂至第四吸附剂中的每一种可设置在一个至四个单独的容器中或堆叠在少于四个容器中。在一个方面，单个吸附容器可包含从顶部到底部以相同顺序堆叠的所有第一吸附床233至第四吸附床236。流动宜为第一吸附单元230中的向下流动。
第一吸附单元230可包括吸附容器232，该吸附容器包括上文提到的第一吸附剂、第二吸附剂、第三吸附剂和第四吸附剂的吸附床233-236，这些吸附床通过与经氢化的吸收的压缩的烃流接触以吸附水、汞、氨、甲醇、硫醇、硫化氢、二氧化碳、羰基硫化物和氰化氢，以在第一吸附管线236中提供第一吸附料流。在一个方面，第一吸附单元230可包括具有含吸附床233-236的第一吸附床237的第一吸附容器232和具有含吸附床243-246的第二吸附床240的第二吸附容器238，每个吸附床分别包括第一吸附床、第二吸附床、第三吸附床和第四吸附床，其通过与经氢化的吸收的压缩的烃流接触以吸附水、汞、氨、甲醇、硫醇、硫化氢、二氧化碳、羰基硫化物和氰化氢，以在第一吸附管线248中提供第一吸附的经氢化的吸收的压缩的烃流。
在一个方面，第一吸附容器232和第二吸附容器238可以摆动床模式操作。在一个实施方案中，阀被布置成使得第一吸附容器232中的第一吸附床237接收氢化烃管线224中经氢化的吸收的压缩的烃流以吸附不纯的物质，而第二吸附容器238中的第二吸附床240不与氢化管线224连通。第二吸附床240可用来自再生管线242的解吸气体诸如氮气进行再生以从第二吸附床240除去吸附的物质，然而不与氢化管线224连通。当第一吸附床237被耗尽时，阀可被重新布置，使得第二吸附容器238中的第二吸附床240接收氢化烃管线224中经氢化的吸收的压缩的烃流以吸附不纯的物质，而第一吸附容器232中的第一吸附床237不与氢化管线224连通。第一吸附床237可用来自再生管线242的解吸气体进行再生以从第一吸附床237除去吸附的物质，然而不与氢化管线224连通。载有杂质的再生气体在再生排放管线244中离开第一吸附单元230。再生排气管线244可被处理以捕集其中存在的汞并避免其释放到大气中。
第一吸附管线248中第一吸附的经氢化的吸收的压缩的烃流吸附的料流仍可包含可接受水平以上的胂浓度。例如，胂水平可介于100wppb和500wppb之间，但其仅在浓度低于15wppb时可接受。因此，第一吸附管线248中的第一吸附的经氢化的吸收的压缩的烃流可进料至在第五吸附床252中包含第五吸附剂的第二吸附容器250。使第一吸收料流与第五吸附床252中的第五吸附剂接触以吸附胂，并且在第二吸附管线254中提供第二吸附的经氢化的吸收的压缩的烃流。第五吸附剂可以为氧化铅硅酸铝。第五吸附剂可以为购自美国德克萨斯州阿尔文的Unicat催化剂公司(Unicat Catalyst Technologies，Inc.，Alvin，Texas)的AR-201吸附剂。第二吸附管线254中的第二吸附料流可包含不超过15wppb的胂。第二吸附管线254中的第二吸附料流可具有1.5MPa至2MPa的压力。
在一个方面，由于杂质浓度已降至可接受的水平，因此可从第二吸附管线254中的第二吸附的经氢化的吸收的压缩的烃流中回收乙烯。可在冷箱中或在C2分流塔260中回收乙烯。例如，C2分流塔260可与第二吸附容器250下游连通并且被构造成从第二吸附管线254中的第二吸附的经氢化的吸收的压缩的烃流中回收乙烯。C2分流塔260可在净分流塔塔顶管线262中回收高纯度(诸如大于99.5摩尔％)的乙烯产物流，并且在分流塔塔底管线264中回收C2+塔底料流。分流塔塔底管线264中的C2+料流可作为可作为蒸汽裂化进料递送至蒸汽裂化单元或经过进一步回收。C2分流塔260可在3.5MPa至4MPa和-30℃(-22°F)至-50℃(-58°F)的塔顶温度下操作。
因此，可利用废干气流来生产有价值的高纯度乙烯流。
上述管线、单元、分离器、塔、周围环境、区或类似物中的任一者可配备一个或多个监测部件，包括传感器、测量设备、数据捕获设备或数据传输设备。信号、工艺或状态测量以及来自监测部件的数据可用于监测工艺设备中、周围和与其有关的条件。由监测部件生成或记录的信号、测量和/或数据可通过一个或多个网络或连接收集、处理和/或传输，该网络或连接可以是私有或公共的，通用的或专用的，直接的或间接的，有线的或无线的，加密的或未加密的，和/或它们的组合；本说明书并非旨在在这方面进行限制。
由监测部件生成或记录的信号、测量和/或数据可被传输到一个或多个计算设备或系统。计算设备或系统可包括至少一个处理器以及存储计算机可读指令的存储器，该计算机可读指令当由至少一个处理器执行时，使一个或多个计算设备执行可包括一个或多个步骤的工艺。例如，可配置一个或多个计算设备以从一个或多个监测部件接收与至少一件与该工艺相关联的设备相关的数据。一个或多个计算设备或系统可被配置为分析该数据。根据数据分析，一个或多个计算设备或系统可被配置为确定对本文所述的一个或多个工艺的一个或多个参数的一种或多种推荐调整。一个或多个计算设备或系统可被配置为传输加密或未加密的数据，其包括对本文所述的一个或多个工艺的一个或多个参数的一种或多种推荐调整。
具体的实施方案
虽然结合具体的实施方案描述了以下内容，但应当理解，该描述旨在说明而不是限制前述描述和所附权利要求书的范围。
本发明的第一实施方案是一种用于从包含乙烯、乙烷和重质烃的烃流中除去轻质气体的方法，该方法包括(a)通过与溶剂接触以从烃流中吸收二氧化碳、硫化氢和羰基硫化物，以提供吸收的烃流；(b)将该吸收的烃流中的乙炔选择性地氢化成乙烯以提供氢化的烃流；(c)从该氢化的烃流中吸附水、汞、氨和硫醇中的至少一种以及甲醇和氰化氢和胂中的一种，以提供包含乙烯的吸附的烃流。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括将吸收的烃流用水洗涤，以从吸收的烃流中吸收胺。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括将一氧化二氮转化成氨并且将氧气转化成水，同时选择性地氢化吸收的烃流中的乙炔。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括在第一吸附单元中吸附水、汞、氨和硫醇中的至少一种以及甲醇和氰化氢、胂中的一种，并且在第二吸附单元中吸附胂。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括在第一吸附单元中用解吸气体再生吸附剂。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括在吸附步骤之前压缩烃流。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括在压缩烃流之前洗涤烃流中的酸性气体。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括从吸附的烃流回收乙烯。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括用先前存在于吸收的烃流中的氢气将乙炔转化成乙烯、将氧气转化成水并且将一氧化二氮转化成氨。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括感测该方法的至少一种参数；通过该感测生成信号或数据；以及传输信号或数据。
本发明的第二实施方案是一种用于从包含乙烯、乙烷和重质烃的烃流中除去轻质气体的方法，该方法包括压缩烃流以提供压缩的烃流；通过与溶剂接触以从压缩的烃流吸收二氧化碳、硫化氢和羰基硫化物，以提供吸收的烃流；(b)将该吸收的烃流中的乙炔选择性地氢化成乙烯以提供氢化的烃流；(c)从该氢化的烃流中吸附水、汞、氨和硫醇中的至少一种以及甲醇和氰化氢和胂中的一种，以提供包含乙烯的吸附的烃流。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括将吸收的烃流用水洗涤，以从吸收的烃流中吸收胺。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括将一氧化二氮转化成氨并且将氧气转化成水，同时选择性地氢化吸收的烃流中的乙炔。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括在第一吸附单元中吸附水、汞、氨和硫醇中的至少一种以及甲醇和氰化氢、胂中的一种，并且在第二吸附单元中吸附胂。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括在第一吸附单元中用解吸气体再生吸附剂。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括从吸附的烃流回收乙烯。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括在压缩烃流之前洗涤烃流中的酸性气体。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括用先前存在于吸收的烃流中的氢气将乙炔转化成乙烯、将氧气转化成水并且将一氧化二氮转化成氨。
本发明的第三实施方案是一种用于从包含乙烯、乙烷和重质烃的烃流中除去轻质气体的方法，该方法包括(a)通过与溶剂接触以从烃流中吸收二氧化碳、硫化氢和羰基硫化物，以提供吸收的烃流；(b)将吸收的烃流中的乙炔选择性地氢化成乙烯，将一氧化二氮氢化成氨，并且将氧气氢化成水，以提供氢化的烃流；(c)从该氢化的烃流中吸附水、汞、氨和硫醇中的至少一种以及甲醇和氰化氢和胂中的一种，以提供包含乙烯的吸附的烃流。本发明的一个实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第三实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，还包括在第一吸附单元中吸附水、汞、氨和硫醇中的至少一种以及甲醇和氰化氢、胂中的一种，并且在第二吸附单元中吸附胂。
尽管没有进一步的详细说明，但据信，本领域的技术人员通过使用前面的描述可最大程度利用本发明并且可容易地确定本发明的基本特征而不脱离本发明的实质和范围以作出本发明的各种变化和修改，并且使其适合各种使用和状况。因此，前述优选的具体的实施方案应理解为仅例示性的，而不以无论任何方式限制本公开的其余部分，并且旨在涵盖包括在所附权利要求书的范围内的各种修改和等效布置。
在前述内容中，所有温度均以摄氏度示出，并且所有份数和百分比均按重量计，除非另外指明。

Claims (10)

1.一种用于从包含乙烯、乙烷和重质烃的烃流中除去轻质气体的方法，所述方法包括：
(a)通过与溶剂接触以从所述烃流吸收二氧化碳、硫化氢和羰基硫化物，以提供吸收的烃流；
(b)将所述吸收的烃流中的乙炔选择性地氢化成乙烯以提供氢化的烃流；以及
(c)从所述氢化的烃流中吸附水、汞、氨和硫醇中的至少一种以及甲醇和氰化氢和胂中的一种，以提供包含乙烯的吸附的烃流。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括将所述吸收的烃流用水洗涤，以从所述吸收的烃流中吸收胺。
3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括将一氧化二氮转化成氨并且将氧气转化成水，同时选择性地氢化所述吸收的烃流中的乙炔。
4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在第一吸附单元中吸附水、汞、氨和硫醇中的至少一种以及甲醇和氰化氢、胂中的一种，并且在第二吸附单元中吸附胂。
5.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括在所述第一吸附单元中用解吸气体再生吸附剂。
6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在所述吸附步骤之前压缩所述烃流。
7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在压缩所述烃流之前洗涤所述烃流中的酸性气体。
8.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括从所述吸附的烃流回收乙烯。
9.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括用先前存在于所述吸收的烃流中的氢气将乙炔转化成乙烯、将氧气转化成水并且将一氧化二氮转化成氨。
10.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
感测所述方法的至少一种参数；
通过所述感测生成信号或数据；以及
传输所述信号或所述数据。
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