DE102013020731A1 - Partial recovery of acetylene from steam cracker streams - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren Gewinnung von Ethylen und Azetylen, mit den Schritten Bereitstellen eines Rohproduktstroms umfassend Ethylen und Azetylen, und Hydrieren des Rohproduktstromes in einem Hydrierungsschritt, wobei ein Teil des Azetylens zu Ethylen umgewandelt wird. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen dass im Hydrierungsschricht nicht umgesetztes Azetylen aus dem hydrierten Rohproduktstrom in einem ersten Trennschritt unter Entstehung eines ethylenhaltigen Produktstroms abgetrennt wird.The present invention relates to a process for recovering ethylene and acetylene, comprising the steps of providing a crude product stream comprising ethylene and acetylene, and hydrogenating the crude product stream in a hydrogenation step, wherein a portion of the acetylene is converted to ethylene. According to the invention, it is provided that acetylene which has not reacted in the hydrogenation step is separated off from the hydrogenated crude product stream in a first separation step with the formation of an ethylene-containing product stream.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung von Ethylen und Azetylen.The invention relates to a method and apparatus for recovering ethylene and acetylene.
Ein solches Verfahren umfasst die Schritte Bereitstellen eines Rohproduktstromes umfassend Ethylen und Azetylen und Hydrieren des Rohproduktstromes in einem Hydrierungsschritt, wobei ein Teil des Azetylens zu Ethylen umgewandelt wird.Such a process comprises the steps of providing a crude product stream comprising ethylene and acetylene and hydrogenating the crude product stream in a hydrogenation step, wherein a portion of the acetylene is converted to ethylene.
Ein technisch relevantes Verfahren zur Herstellung von Ethylen ist das Steamcracken von höheren Kohlenwasserstoffen oder Gemischen davon. Bei diesem Verfahren können neben Wasserstoff und Kohlenwasserstoffprodukten wie beispielsweise Methan, Ethan, dem gewünschten Ethylen, Propan, Propylen, Buten oder Butadien auch störendene Nebenprodukte wie etwa Azetylen auftreten. Insbesondere kann Azetylen im Ethylenprodukt schädlich für Katalysatoren eines nachgeschalteten Verfahrensschrittes zur Herstellung von Polyethylen sein.A technically relevant process for the production of ethylene is the steam cracking of higher hydrocarbons or mixtures thereof. In addition to hydrogen and hydrocarbon products such as, for example, methane, ethane, the desired ethylene, propane, propylene, butene or butadiene, interfering by-products such as acetylene may also occur in this process. In particular, acetylene in the ethylene product may be detrimental to catalysts of a downstream process step for the production of polyethylene.
Konventionelle Ethylencracker umfassen zur Azetylenentfernung entweder eine Einheit zur Hydrierung von C2-Verbindungen, insbesondere von Azetylen, auf oder eine Einheit zur Gewinnung von Azetylen.Conventional ethylene crackers include either a hydrogenation unit for C 2 compounds, especially acetylene, on or an acetylene recovery unit for acetylene removal.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches und ökonomisch tragfähiges Verfahren zur Gewinnung von Ethylen und Azetylen zur Verfügung zu stellen, welches insbesondere einen flexiblen Gewinnungsgrad an Azetlyen ermöglicht.It is therefore the object of the present invention to provide a simple and economically viable process for the recovery of ethylene and acetylene, which in particular enables a flexible recovery of acetyls.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass im Hydrierungsschritt nicht umgesetztes Azetylen aus dem hydrierten Rohproduktstrom in einem ersten Trennschritt unter Enstehung eines ethylenhaltigen Produktstroms abgetrennt wird, wobei insbesondere der Produktstrom vorwiegend azetylenfrei ist.This object is achieved in that in the hydrogenation step unreacted acetylene is separated from the hydrogenated crude product stream in a first separation step with the formation of an ethylene-containing product stream, wherein in particular the product stream is predominantly acetylene-free.
Ein vorwiegend azetylenfreier Produktstrom ist im Sinne der Erfindung durch eine Azetylengehalt von nicht mehr als 1 ppm gekennzeichnet.A predominantly acetylene-free product stream is characterized in the context of the invention by an acetylene content of not more than 1 ppm.
Ein Vorteil der vorgeschlagenen Verfahrensführung ist, dass die Hydrierung des Azetylens nicht vollständig durchgeführt werden muss, um die Produktqualität des gewünschten Ethylens zu erzielens, da nicht hydriertes Azetylen anschließend abgetrennt wird. Dies gilt insbesondere während des Anfahrens der Hydrierungsreaktion, die dann mit geringerem Umsatz läuft. Durch die vorgeschlagene Verfahrensführung kann die Anfahrzeit sogar verkürzt werden, da während der Anfahrprozedur anfallendes Azetylen sofort abgetrennt (bzw. zurückgewonnen) werden kann. Weiterhin kann die Hydrierung gezielt mit geringerem Umsatz betrieben werden, wodurch vorteilhafterweise die Selektivität des Katalysators gesteigert wird, so dass bevorzugt Azetylen zu Ethylen und nicht zu Ethan hydriert wird, und insbesondere die Lebensdauer des Katalysators erhöht wird. Durch die Variierung des Hydrierungsumsatzes ist außerdem die variable Gewinnung von Azetylen zwischen 0% (vollständige Hydrierung) und mehr als 50% (unvollständige Hydrierung) des eingesetzten Rohproduktstromes möglich.An advantage of the proposed process procedure is that the hydrogenation of the acetylene does not have to be carried out completely in order to achieve the product quality of the desired ethylene, since unhydrogenated acetylene is subsequently separated off. This is especially true during startup of the hydrogenation reaction, which then proceeds with lower conversion. The proposed procedure, the startup time can even be shortened because incurred during the start-up procedure acetylene immediately separated (or recovered) can be. Furthermore, the hydrogenation can be operated selectively with lower conversion, whereby advantageously the selectivity of the catalyst is increased, so that preferably acetylene is hydrogenated to ethylene and not to ethane, and in particular the life of the catalyst is increased. By varying the hydrogenation conversion, moreover, the variable recovery of acetylene between 0% (complete hydrogenation) and more than 50% (incomplete hydrogenation) of the crude product stream used is possible.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird der erste Trennschritt bei einem Druck von etwa 8 bar bis 30 bar durchgeführt. In einer Ausführungsform der Erfindung wird der erste Trennschritt bei einer Temperatur von –40°C bis 50°C durchgeführt. In einer Ausführungsform der Erfindung wird der erste Trennschritt bei einem Druck von etwa 8 bar bis 30 bar und einer Temperatur von –40°C bis 50°C durchgeführt.In one embodiment of the invention, the first separation step is carried out at a pressure of about 8 bar to 30 bar. In one embodiment of the invention, the first separation step is carried out at a temperature of -40 ° C to 50 ° C. In one embodiment of the invention, the first separation step is carried out at a pressure of about 8 bar to 30 bar and a temperature of -40 ° C to 50 ° C.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Hydrierungsschritt bei einem Druck von 25 bar bis 35 bar durchgeführt. In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Hydrierungsschritt bei einer Temperatur von 60°C bis 120°C durchgeführt. In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Hydrierungsschritt bei einem Druck von 25 bar bis 35 bar und einer Temperatur von 60°C bis 120°C durchgeführt.In one embodiment of the invention, the hydrogenation step is carried out at a pressure of from 25 bar to 35 bar. In one embodiment of the invention, the hydrogenation step is carried out at a temperature of 60 ° C to 120 ° C. In one embodiment of the invention, the hydrogenation step is carried out at a pressure of 25 bar to 35 bar and a temperature of 60 ° C to 120 ° C.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Teilstrom des Rohproduktstroms im Bypass am Hydrierungsschritt zum ersten Trennungsschritt geführt, insbesondere während des laufenden Betriebs und insbesondere nicht nur beim Anfahren der Reaktion. In einer Ausführungsform der Erfindung wird 1% Vol. bis 50% Vol. des Rohproduktgasstroms im Bypass am Hydrierungsschritt zum ersten Trennschritt geführt, bevorzugt 10% Vol. bis 50% Vol. bevorzugter 40% Vol.In one embodiment of the invention, a partial stream of the crude product stream is bypassed in the hydrogenation step to the first separation step, in particular during operation and in particular not only when starting the reaction. In one embodiment of the invention, 1% by volume to 50% by volume of the crude product gas stream is bypassed at the hydrogenation step to the first separation step, preferably 10% by volume to 50% by volume, more preferably 40% by volume.
Diese Ausführungsform ermöglicht alternativ zur Variierung des Hydrierungsumsatzes die variable Gewinnung von Azetylen, insbesondere zwischen 1% und mehr als 50% des eingesetzten Rohproduktstromes, wobei die variable Gewinnung über die Menge bzw. das Volumen des im Bypass geführten Rohproduktstromes reguliert werden kann.This embodiment allows, as an alternative to varying the hydrogenation conversion, the variable recovery of acetylene, in particular between 1% and more than 50% of the crude product stream used, wherein the variable recovery can be regulated by the amount or volume of the bypassed crude product stream.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden in einem zweiten Trennschritt aus dem hydrierten Rohproduktstrom und/oder aus dem im Bypass geführten Teilstrom des Rohproduktstroms C1-Komponenten und/oder Wasserstoff abgetrennt, wobei insbesondere der zweite Trennschritt vor dem ersten Trennschritt durchgeführt wird.In a further embodiment of the invention, in a second separation step, C 1 components and / or hydrogen are separated from the hydrogenated crude product stream and / or from the bypassed partial stream of the crude product stream, wherein in particular the second separation step is carried out before the first separation step.
Bei C1-Komponenten im Sinne der Erfindung handelt es sich insbesondere um Verbindungen, die ein Kohlenstoffatom umfassen. Nicht beschränkende Beispiele sind Methan, Methanol, Ameisensäure, Formaldehyd und Formalin.For the purposes of the invention, C 1 components are in particular compounds which comprise a carbon atom. Non-limiting examples are methane, methanol, formic acid, formaldehyde and formalin.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der zweite Trennschritt jeweils separat mit dem hydrierten Rohproduktstrom und/oder dem im Bypass geführten Teilstrom des Rohproduktstroms durchgeführt. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird der hydrierte Rohproduktstrom mit dem im Bypass geführten Teilstrom des Rohproduktstroms vor dem zweiten Trennschritt vereinigt und der Trennschritt mit dem vereinigten Strom durchgeführt.In a further embodiment of the invention, the second separation step is carried out in each case separately with the hydrogenated crude product stream and / or the bypass stream of the crude product stream. In an alternative embodiment of the invention, the hydrogenated crude product stream is combined with the bypassed partial stream of the crude product stream prior to the second separation step and the separation step is performed with the combined stream.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden in einem dritten Trennschritt aus dem Rohproduktstrom Verbindungen, die mindestens drei Kohlenstoffatome umfassen, abgetrennt, insbesondere vor dem Hydrierungsschritt oder vor dem ersten Trennschritt.In a further embodiment of the invention, in a third separation step, compounds comprising at least three carbon atoms are separated from the crude product stream, in particular before the hydrogenation step or before the first separation step.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird nicht mehr als als 70% Vol., 60% Vol., 50% Vol., 40% Vol., 30% Vol., 20% Vol. oder 10% Vol. des im Rohproduktgasstrom enthaltenen Azetylens im Hydrierungsschritt umgewandelt.In a further embodiment of the invention, not more than 70% by volume, 60% by volume, 50% by volume, 40% by volume, 30% by volume, 20% by volume or 10% by volume of the acetylene contained in the crude product gas stream converted in the hydrogenation step.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird in einem vierten Trennungsschritt aus dem ethylenhaltigen, und insbesondere vorwiegend azetylenfreien, Produktstrom eine Verbindung umfassend zwei Kohlenstoffatome, insbesondere Ethan, von Ethylen abgetrennt.In a further embodiment of the invention, a compound comprising two carbon atoms, in particular ethane, is separated from ethylene in a fourth separation step from the ethylene-containing, and in particular predominantly acetylene-free, product stream.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Rohproduktstrom umfassend Ethylen und Azetylen durch Cracken, insbesondere durch Steamcracken, bereitgestellt, wobei insbesondere ein Kohlenwasserstoff mit mindestens zwei oder drei Kohlenstoffatomen gespalten wird, und der Rohproduktstrom entsteht.In a further embodiment of the invention, the crude product stream comprising ethylene and acetylene is provided by cracking, in particular by steam cracking, wherein in particular a hydrocarbon having at least two or three carbon atoms is split, and the crude product stream is formed.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein weiterer Teilstrom des Rohproduktstroms im Bypass am Hydrierungschritt vorbei zum ersten Tennschritt oder über den zweiten Trennschritt zum ersten Trennschritt geführt.In a further embodiment of the invention, a further partial stream of the crude product stream is bypassed in the hydrogenation step to the first Tennschritt or via the second separation step to the first separation step.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Rohproduktstrom vor dem dritten Trennschritt gekühlt, insbesondere auf Temperaturen von –165°C bis –15°C, wobei insbesondere ein gasförmiger Teil des Rohproduktstroms und ein kondensierter Teil des Rohproduktstroms entsteht, die separat voneinander in den dritten Trennschritt geführt werden.In one embodiment of the invention, the crude product stream is cooled before the third separation step, in particular to temperatures of -165 ° C to -15 ° C, wherein in particular a gaseous portion of the crude product stream and a condensed portion of the crude product stream is formed separately in the third separation step be guided.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird der gasförmige Teil im dritten Trennschritt in eine erste Kolonne geführt, wobei über den Kopf der ersten Kolonne ein Rohproduktstrom als ein erster Kopfstrom abgezogen, aus dem Verbindungen, die mindestens drei Kohlenstoffatome umfassen, abgetrennt wurden, wobei dieser erste Kopfstrom zum Hydrierungsschritt geführt wird, oder zumindest ein Teil dieses Rohproduktstroms im Bypass am Hydrierungschritt vorbei zum ersten Trennschritt oder zum zweiten Trennschritt geführt wird.In one embodiment of the invention, the gaseous portion in the third separation step is passed into a first column, wherein withdrawn via the top of the first column, a crude product stream as a first overhead stream from the compounds having at least three carbon atoms, said first overhead stream is led to the hydrogenation step, or at least a part of this crude product stream is passed in the bypass to the hydrogenation step over to the first separation step or the second separation step.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird der kondensierte Teil des Rohproduktstroms im dritten Trennschritt in eine zweite Kolonne geführt, wobei über den Kopf der zweiten Kolonne ein weiterer Rohproduktstrom als ein zweiter Kopfstrom abgezogen wird, aus dem Verbindungen, die mindestens drei Kohlenstoffatome umfassen, abgetrennt wurden, wobei dieser zweite Kopfstom zum zweiten Trennschritt geführt wird.In one embodiment of the invention, the condensed part of the crude product stream is passed in the third separation step into a second column, wherein a further crude product stream is withdrawn via the top of the second column as a second overhead stream from which compounds comprising at least three carbon atoms have been separated off, wherein this second Kopfstom is guided to the second separation step.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung, insbesondere zur Gewinnung von Ethylen und Azetlyen, bereitgestellt. Diese Vorrichtung umfasst einen Hydrierungsreaktor, der dazu vorgesehen und eingerichtet ist, einen Rohproduktstrom umfassend Ethylen und Azetylen zu hydrieren, und eine Azetylen-Gewinnungseinheit (ARU), die dazu eingerichtet und vorgesehen ist, Azetylen aus dem Rohproduktgasstrom unter Entstehung eines ethylenhaltigen Produktstroms abzutrennen.According to a further aspect of the invention, an apparatus is provided, in particular for the recovery of ethylene and acetyls. This apparatus comprises a hydrogenation reactor designed and adapted to hydrogenate a crude product stream comprising ethylene and acetylene, and an acetylene recovery unit (ARU) arranged and intended to separate acetylene from the crude product gas stream to form an ethylene-containing product stream.
Eine solche Azetylen-Gewinnungseinheit umfasst insbesondere eine Azetylenabsorptionskolonne, die dazu eingerichtet und vorgesehen ist, den Rohproduktstrom umfassend Ethylen und Azetylen im Gegenstrom zu einem geeigneten Absorptionsmittel wie etwa Dimethylformamid, Diethylformamid, N-Methylpyrrolidon, Aceton oder Methylethylketon zu führen, wobei das Absorptionsmittel bevorzugt mit Azetylen beladen wird und über den Sumpf der Kolonne abgezogen werden kann, und der Produktstrom umfassend Ethylen über den Kopf der Kolonne abgezogen werden kann, und eine Regenerationskolonne, die dazu eingerichtet und vorgesehen ist, das mit Azetylen beladene Absorptionsmittel zu erhitzen bzw. im Gegenstrom zu einem Reboilergasstrom aus dem Sumpf der Kolonne zu fahren, wobei Azetylen über den Kopf der Kolonne abgezogen werden kann, und das regenerierte Absorptionsmittel über Sumpf der Kolonne abgezogen und in die Azetylenkolonne zurückgeführt werden kann. Such an acetylene recovery unit comprises in particular an acetylene absorption column which is adapted and intended to pass the crude product stream comprising ethylene and acetylene countercurrent to a suitable absorbent such as dimethylformamide, diethylformamide, N-methylpyrrolidone, acetone or methyl ethyl ketone, the absorbent preferably having Acetylene is loaded and can be withdrawn through the bottom of the column, and the product stream comprising ethylene can be withdrawn via the top of the column, and a regeneration column, which is adapted and intended to heat the acetylene-loaded absorbent or in countercurrent to a Reboilergasstrom to drive from the bottom of the column, acetylene can be withdrawn via the top of the column, and the regenerated absorbent withdrawn through the bottom of the column and can be recycled to the acetylene column.
In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Azetylen-Gewinnungseinheit weiterhin eine Ethylenstrippkolonne, die dazu eingerichtet und vorgesehen ist, das beladene Absorptionsmittel zu erhitzen bzw. im Gegenstrom zu einem Reboilergasstrom aus dem Sumpf der Kolonne zu fahren, wobei im beladenen Absorptionsmittel enthaltendes Ethylen über den Kopf der Kolonne abgezogen werden kann.In one embodiment of the invention, the acetylene recovery unit further comprises an ethylene stripping column adapted and arranged to heat the laden absorbent or to travel countercurrently to a reboiler gas stream from the bottom of the column, with ethylene contained in the loaded absorbent overhead the column can be deducted.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Hydrierungsreaktor als Gasphasenreaktor ausgebildet.In one embodiment of the invention, the hydrogenation reactor is designed as a gas phase reactor.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung dazu eingerichtet und vorgesehen, einen Teilstrom des Rohproduktstroms über eine Bypassleitung am Hydrierungsreaktor vorbei der Azetylen-Gewinnungseinheit oder dem unten beschriebenene Demethanisierer zuzuführen.In one embodiment of the invention, the apparatus is arranged and arranged to supply a partial stream of the crude product stream via a bypass line past the hydrogenation reactor to the acetylene recovery unit or the demethanizer described below.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Deethanisierer, der dazu eingerichtet und vorgesehen ist, aus dem Rohprodukgasstrom eine Verbindung umfassend mindestens drei Kohlenstoffatome abzutrennen, wobei insbesondere der Deethanisierer stromaufwärts des Hydrierungsreaktors angeordnet ist.In a further embodiment of the invention, the device according to the invention comprises a deethanizer, which is designed and intended to separate from the Rohprodukgasstrom a compound comprising at least three carbon atoms, wherein in particular the deethanizer is arranged upstream of the hydrogenation reactor.
Bei einem Deethanisierer handelt es sich insbesondere um eine Trennstufe in Form einer ersten Kolonne, die dazu eingerichtet und vorgesehen ist, Kohlenwasserstoffe mit drei oder mehr als drei Kohlenstoffatomen (C3+-Fraktion) von Kohlenwasserstoffen mit zwei oder weniger als zwei Kohlenstoffatomen (C2–-Fraktion) zu trennen, wobei insbesondere der Rohproduktstromes umfassend Kohlenwasserstoffe mit zwei oder weniger Kohlenstoffatomen aufweist (C2–-Fraktion), insbesondere Ethylen und Azetylen, über Kopf des Deethanisierers abgezogen wird. Der Dethanisierer kann eine weitere, zweite Kolonne aufweisen, in die das Sumpfprodukt der ersten Kolonne eingespeist wird, wobei wiederum über den Kopf der zweiten Kolonne eine C2-Fraktion und über den Sumpf der Kolonne eine C3+Fraktion abgezogen werden kann. Die erste Kolonne und/oder die zweite Kolonne können zusätzlich Kopfkondensatoren und Rücklaufbehälter umfassen, die dazu ausgebildet sind, den Kopfstrom zu kondensieren und im Rücklaufbehälter zu sammeln.In particular, a deethanizer is a first column separation stage designed and intended to contain hydrocarbons having three or more carbon atoms (C 3+ fraction) of hydrocarbons having two or less than two carbon atoms (C 2 - fraction), wherein in particular the crude product stream comprising hydrocarbons having two or fewer carbon atoms (C 2- fraction), in particular ethylene and acetylene, is withdrawn overhead of the deethanizer. The Dethanisierer may have a further, second column into which the bottom product of the first column is fed, in turn, via the top of the second column, a C 2 fraction and the bottom of the column, a C 3+ fraction can be withdrawn. The first column and / or the second column may additionally comprise overhead condensers and reflux tanks adapted to condense the top stream and collect in the reflux tank.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Demethanisierer, der dazu eingerichtet und vorgesehen ist, aus dem Rohproduktstrom eine Verbindung umfassend ein Kohlenstoffatom und/oder Wasserstoff abzutrennen, wobei insbesondere der Demethanizer stromabwärts oder stromaufwärts des Hydrierungsreaktors angeordent ist, und insbesondere stromaufwärts der Azetylen-Gewinnungseinheit.In a further embodiment of the invention, the device according to the invention comprises a demethanizer, which is designed and intended to separate from the crude product stream a compound comprising a carbon atom and / or hydrogen, in particular the demethanizer being arranged downstream or upstream of the hydrogenation reactor, and in particular upstream of the hydrogenation reactor acetylene recovery unit.
Bei einem Demethanisierer handelt es sich insbesondere um eine Trennstufe in Form einer Methankolonne, die eingerichtet und vorgesehen ist, aus dem Rohproduktstrom C1-Komponenten wie etwa Methan und/oder Wasserstoff abzutrennen, wobei insbesondere der demethanisierte Rohproduktstrom über den Sumpf der Kolonne und die C1-Komponenten und/oder Wasserstoff über den Kopf der Kolonne abgezogen werden können.A demethanizer is, in particular, a separation stage in the form of a methane column, which is set up and intended to separate C 1 components from the crude product stream, such as methane and / or hydrogen, in particular the demethanized crude product stream via the bottom of the column and the C 1 components and / or hydrogen can be withdrawn via the top of the column.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass der Kopfstrom der zweiten Kolonne des Deethanisierers direkt in den Demethanisierer geführt werden kann.In a further embodiment of the invention, the device is designed such that the top stream of the second column of the deethanizer can be fed directly into the demethanizer.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung einen C2-Splitter, der dazu eingerichtet und vorgesehen ist, aus dem Rohproduktgasstrom eine Verbindung umfassend zwei Kohlenstoffatome, insbesondere Ethan, von Ethylen abzutrennen.In a further embodiment of the invention, the device comprises a C 2 splitter, which is designed and intended to separate from the crude product gas stream a compound comprising two carbon atoms, in particular ethane, of ethylene.
Bei einem C2-Splitter handelt es sich insbesondere um eine Trennstufe in Form einer Niedrigtemperatur-Destillationskolonne, wobei insbesondere Ethylen über den Kopf der Kolonne und Ethan über den Sumpf der Kolonne abgezogen werden kann.In particular, a C 2 splitter is a separation stage in the form of a low-temperature distillation column, ethylene in particular being able to be withdrawn via the top of the column and ethane via the bottom of the column.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen durch die nachfolgenden Figurenbeschreibungen von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren erläutert werden. Further details and advantages of the invention will be explained by the following description of exemplary embodiments with reference to the figures.
Es zeigen:Show it:
Beispiel 1:Example 1:
Das Produktgas bzw. der Rohprodukstrom
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt zuerst eine Hydrierung
Mit der Erfindung ist es nun möglich, nahezu beliebige Mengen an Azetylen
Die Hydrierung
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Gewinnung von Azetylen
Vorteilhafterweise kann in dieser Anordnung die Azetylen-Gewinnungseinheit
Vorteile:Advantages:
-
– Eine flexible Rückgewinnung von Azetylen
32 zwischen 0% und mehr als 50% der C2-Fraktion22 ist möglich.- Flexible recovery ofacetylene 32 between 0% and more than 50% of the C 2 fraction22 is possible. -
– Im Falle, dass die C2-Hydrierung
11 außerhalb der gewünschten Parameter verläuft, ist ein Abfacklen nicht nötig, da Azetylen32 , welches das Ethylenprodukt31 verunreinigen würde, abgetrennt wird.- In case of the C 2 hydrogenation11 is beyond the desired parameters, a Abfacklen is not necessary becauseacetylene 32 which is theethylene product 31 contaminate, is separated. -
– Die C2-Hydrierung
11 kann mit geringerem Umsatz betrieben werden. Einige ppm (Spuren) von Azetylen32 oder größere Mengen Azetylen32 können die C2-Hydrierung11 ohne Beeinträchtigung des Ethylenprodukt31 verlassen. Verbleibendes Azetylen32 wird durch die ARU12 entfernt.- The C 2 hydrogenation11 can be operated with lower sales. Some ppm (traces) ofacetylene 32 or larger quantities ofacetylene 32 can be the C 2 hydrogenation11 without affecting theethylene product 31 leave. Remainingacetylene 32 is through theARU 12 away. -
– Da weniger Azetlyen
32 hydriert11 wird, sinkt der Wasserstoffverbrauch. Somit kann mehr Wasserstoff35 produziert werden. - Because less acetyls32 hydrogenated11 becomes, the hydrogen consumption decreases. Thus, more hydrogen35 to be produced. -
– Die Verfahrensführung der C2-Hydrierung
11 mit geringerem Umsatz hat den zusätzlichen Vorteil, dass die Selektivität des Katalysators (Umwandlung von Azetylen32 zu Ethylen31 und nicht zu Ethan33 ) auf einen höheren Wert gesteigert wird. Mehr Ethylen31 wird im Vergleich mit dem Standardansatz mit vollständigem Azetylenumsatz erzeugt. Die mildere Hydrierung11 führt außerdem zu einer längeren Lebenszeit des Katalysators.- The procedure of the C 2 hydrogenation11 with lower sales has the additional advantage that the selectivity of the catalyst (conversion ofacetylene 32 toethylene 31 and not to Ethan33 ) is increased to a higher value.More ethylene 31 is produced in comparison with the standard formulation with complete acetylene conversion. Themilder hydrogenation 11 also leads to a longer life of the catalyst. -
– Eine zusätzliche ARU
12 in der vorgeschlagenen Sequenz führt zu einer kürzeren Anfahrzeit. Das normale Anfahren eines C2-Reaktors11 benötigt mehrere Stunden des Abfacklens (des Azetylens32 ) bis die C2-Hydrierung11 innerhalb der gewünschten Parameter verläuft. Während der Anfahrprozedur kann alles Azetylen32 , welches aus dem Sumpf des Demethanisierers16 kommt, sofort zurückgewonnen werden. Der verbleibende azetylenfreie C2-Strom26 kann direkt in den C2-Splitter17 geführt werden und produziert Ethylen31 viel früher als bei einer einfachen Hydrierung.- Anadditional ARU 12 in the proposed sequence leads to a shorter startup time. The normal start-up of a C 2 reactor11 requires several hours of Abfacklens (acetylene32 ) until the C 2 hydrogenation11 within the desired parameters. Everything can be acetylene during the start-upprocedure 32 which is from the bottom of thedemethanizer 16 comes to be recovered immediately. The remaining acetylene-free C 2 stream26 can jump directly into the C 2 splitter17 and producesethylene 31 much sooner than with a simple hydrogenation.
Alternativ kann der im Bypass geführte Teilstrom
Eine bevorzugte erfindungsgemäße Vorrichtung derart ist ausgestaltet, dass das ein flüssiger C2-haltiger Teilstrom und/oder ein gasförmiger C2-haltiger Teilsstrom direkt vom Rücklaufbehälter
Vorteilhafterweise kann die Hydrierung
In
Zunächst wird der kombinierte, demethanisierte Rohproduktstrom
In der Ethylenstrippkolonne
In der Regenerationskolonne
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Cited By (1)
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CN110621645A (en) * | 2017-06-08 | 2019-12-27 | 株式会社Lg化学 | Ethylene separation process and separation apparatus |
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2013
- 2013-12-10 DE DE102013020731.2A patent/DE102013020731A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |