DE1044798B

DE1044798B - Process and device for the separation of ethylene from a gaseous mixture, which contains lighter and heavier components than ethylene

Info

Publication number: DE1044798B
Application number: DEG20165A
Authority: DE
Inventors: Aaron K Redcay
Original assignee: Gulf Oil Corp
Current assignee: Gulf Oil Corp
Priority date: 1956-07-24
Filing date: 1956-07-24
Publication date: 1958-11-27
Also published as: DE1044798C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Athylen aus einem gasförmigen Gemisch, welches leichtere und schwerere Bestandteile als Athylen enthält Die vorliegende Erfindung betrifft die Trennung von gasförmigen Gemischen und insbesondere die Abtrennung praktisch reinen Athylens aus einem Gasgemisch, das sowohl schwerere als auch leichtere Bestandteile als das Athylen enthält. Process and device for the separation of ethylene from a gaseous one Mixture containing lighter and heavier components than ethylene The present The invention relates to the separation of gaseous mixtures and in particular to the separation practically pure ethylene from a gas mixture that is both heavier and lighter Contains constituents than ethylene.

Es sind bisher verschiedene Verfahren angewandt worden, um die Bestandteile von normalerweise gasförmigen Gemischen, die innerhalb eines verhältnismäßig engen Siedebereiches liegen, zu trennen, so die fraktionierte Destillation, Olabsorption, selektive Adsorption an festen Adsorbentien oder Kombinationen dieser Verfahren. Various methods have heretofore been used to prepare the ingredients of normally gaseous mixtures within a relatively narrow Boiling range are to be separated, so the fractional distillation, oil absorption, selective adsorption on solid adsorbents or combinations of these processes.

Bei Abtrennung durch fraktionierte Destillation müssen hohe Drücke, tiefe Temperaturen oder beides angewandt werden. Wenn diese gasförmigen Gemische Bestandteile mit tiefen kritischen Temperaturen enthalten, kann es notwendig sein, ungewöhnlich tiefe Temperaturen anzuwenden, um eine ausreichende Verflüssigung zu bewirken. Hierdurch wird das Abtrennungsverfahren unwirtschaftlich oder unpraktisch. When separating by fractional distillation, high pressures, low temperatures or both are used. When these gaseous mixtures Contain components with low critical temperatures, it may be necessary to use unusually low temperatures in order to achieve sufficient liquefaction cause. This makes the separation process uneconomical or impractical.

Bei den selektiven Adsorptionsverfahren an festen Adsorbentien können sich Schwierigkeiten auf Grund der Art oder Zusammensetzung der Beschickung und der Abtrennung ergeben, so daß diese Verfahren unwirksam oder unwirtschaftlich werden. In the selective adsorption process on solid adsorbents, difficulties due to the type or composition of the feed and the separation, so that these processes are ineffective or uneconomical.

Einige der gasförmigen Gemische, die einem Trennungsverfahren unterworfen werden sollen, sind wärmeempfindlich. So sind z. B. gasförmige Gemische, die aus der Spaltung von Erdölfraktionen zwecks Herstellung normalerweise flüssiger Brennstoffe, oder die gasförmigen Gemische, die durch Wärmespaltung normalerweise gasförmiger Kohlenwasserstoffe erhalten werden, häufig warmeempfindlich, da sie ungesättigte Kohlenwasserstoffe enthalten, die unter den bei den Trennungsverfahren herrschenden Bedingungen der Wärmepolymerisation und/oder Alkylierungsumsetzungen unterworfen sind. Die Polymerisation oder Alkylierung dieser wärmeempfindlichen Stoffe stellt einen Verlust an wertvollen Bestandteilen des Gemisches dar, insbesondere da wertvolle monoolefinische und gesättigte Kohlenwasserstoffe entweder Alkylierungsumsetzungen untereinander oder zusammen mit höher ungesättigten Kohlenwasserstoffen unterliegen können und des weiteren wertvolle monoolefinische Kohlenwasserstoffe Mischpolymerisationen mit höher ungesättigten Kohlenwasserstoffen erleiden können. Ferner können feste Polymerisate durch die Polymerisation oder Mischpolymerisation der stark ungesättigten Kohlenwasserstoffe gebildet werden. Some of the gaseous mixtures that are subjected to a separation process are sensitive to heat. So are z. B. gaseous mixtures consisting of the splitting of petroleum fractions for the production of normally liquid fuels, or the gaseous mixtures, which are normally gaseous through heat splitting Hydrocarbons are obtained, often sensitive to heat, because they are unsaturated Contain hydrocarbons that are among those prevalent in the separation process Subjected to conditions of thermal polymerization and / or alkylation reactions are. The polymerization or alkylation of these heat sensitive substances represents a loss of valuable components of the mixture, especially as valuable monoolefinic and saturated hydrocarbons either alkylation reactions with one another or together with more highly unsaturated hydrocarbons can and further valuable monoolefinic hydrocarbons copolymerizations with higher unsaturated hydrocarbons. Furthermore, fixed Polymers through the polymerization or copolymerization of the highly unsaturated Hydrocarbons are formed.

Diese Umsetzungen bewirken technische Schwierigkeiten. So können feste Polymerisate durch die Kompressionswärme in der Kompressionsstufe gebildet werden, die notwendig ist, um das gasförmige Gemisch, das zerlegt werden soll, zu verflüssigen. Es können auch feste Polymerisate in der darauffolgenden Destillationsstufe gebildet werden. Die festen Polymerisate neigen dazu,. die Kompressoren zu verschmutzen und die Böden der Fraktionierkolonne zu verstopfen, was einen unwirtschaftlichen Ausfall der gesamten Anlage bewirkt.These conversions cause technical difficulties. So can fixed Polymers are formed by the heat of compression in the compression stage, which is necessary to liquefy the gaseous mixture that is to be broken down. It Solid polymers can also be formed in the subsequent distillation stage will. The solid polymers tend to. to pollute the compressors and clogging the bottoms of the fractionating column, resulting in an uneconomical failure of the entire system.

In den Fällen, in denen versucht wurde, die wertvollen Bestandteile eines normalerweise gasförmige Kohlenwasserstoffe enthaltenden Gemisches dadurch zu gewinnen, daß man das Gemisch zunächst wenigstens teilweise verflüssigte und es sodann mit einem Absorptionsöl behandelte, war es üblich, praktisch die gesamte Beschickung mit dem Absorptionsöl in Berührung zu bringen, um die leichteren Bestandteile, wie Methan. Wasserstoff usw., zu entfernen. In diesen Fällen werden große Mengen an Absorptionsöl benötigt, und es ist notwendig, das gesamte angereicherte Absorptionsöl zu verarbeiten, um die wertvollen absorbierten Bestandteile zu gewinnen. Des weiteren besaß das Absorptionsöl Eigenschaften, die die Anwendung relativ hoher Temperaturen und Drücke bei der Destillation des angereicherten Oles zwecks wirtschaftlicher Gewinnung der absorbierten Bestandteile notwendig machen. Die Anwendung so hoher Temperaturen und Drücke ist dann besonders nachteilig, wenn das angereicherte 01 wärmeempfindliche Bestandteile enthält. In those cases where the valuable ingredients have been tried a mixture containing normally gaseous hydrocarbons thereby to win that the mixture is initially at least partially liquefied and then treated it with an absorbent oil, it was common practice to practically all of it To bring the charge into contact with the absorption oil in order to remove the lighter components, like methane. Hydrogen, etc., to remove. In these cases, large amounts will be used of absorbent oil is required, and it is necessary to use all of the enriched absorbent oil to process in order to obtain the valuable absorbed components. Further the absorbent oil possessed properties that allowed the application of relatively high temperatures and pressures in the distillation of the enriched oil for the purpose of being more economical Extraction make the absorbed components necessary. The use of such high temperatures and pressures is particularly detrimental when the enriched oil is heat sensitive Contains ingredients.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung wertvoller Bestandteile, insbesondere von Äthyllen, aus einem gasförmigen Gemisch, das sowohl schwerere als auch leichtere Bestandteile als Athylen und auch wärmeempfindliche Kohlenwasserstoffe enthält. Das Verfahren macht es möglich, relativ geringe Mengen an Absorptionsöl im Vergleich zu früheren Verfahren der Olabsorption anzuwenden und unter Anwendung niedrigerer Drücke und Temperaturen zu arbeiten, als das bis jetzt möglich war. The invention relates to a method for separating valuable components, especially of ethyls, from a gaseous mixture that is both heavier than also lighter components than ethylene and also heat-sensitive hydrocarbons contains. The process makes it possible to use relatively small amounts of absorbent oil in comparison to previous methods of oil absorption and application To work at lower pressures and temperatures than was previously possible.

Erfindungsgemäß wird ein normalerweise gasförmiges. Kohlenwasserstoffe enthaltendes Gemisch, das Äthylen und schwerere und leichtere Bestandteile als Äthylen enthält, teilweise verflüssigt, das teilweise verflüssigte Gemisch rektifiziert, wobei man als Bodenfraktion praktisch alle Bestandteile, die schwerer als Athan sind, und als Kopffraktion die verbleibenden Bestandteile des Gemisches erhält, die Kopffraktion mit einem Absorptionsöl in Berührung bringt, um als gasförmige Kopffraktion Methan und leichtere Bestandteile abzutrennen und ein angereichertes Absorptionsöl zu erhalten, das C,,-Kohlenwasserstoffe enthält, und die C2-Kohlenwasserstoffe aus ihrer Lösung in dem Absorptionsöl abtrennt. Das Äthylen kann dann getrennt aus den C2-Kohlenwasserstoffen gewonnen werden. According to the invention, a normally gaseous. Hydrocarbons containing mixture, the ethylene and heavier and lighter components than ethylene contains, partially liquefied, rectifying the partially liquefied mixture, practically all the constituents heavier than Athan as the soil fraction and the remaining components of the mixture are obtained as the top fraction, the overhead fraction brings into contact with an absorption oil in order to act as a gaseous one Separate top fraction methane and lighter components and an enriched one Obtain absorption oil that contains C ,, hydrocarbons and the C2 hydrocarbons separates from their solution in the absorption oil. The ethylene can then be separated from the C2 hydrocarbons are obtained.

Die Erfindung ist besonders geeignet für die Gewinnung von Äthylen und weiteren einzelnen Kohlenwasserstoffbestandteilen aus normalerweise gasförmigen Kohlenwasserstoffe enthaltenden Gemischen, die Äthylen und leichtere und schwerere Bestandteile als Sithylen enthalten. So kann z. B. Athylen zweckmäßigerweise aus den Raffinationsgasen gewonnen werden, die als Nebenprodukte bei der Pyrolyse von Erdölen in Gegenwart oder Abwesenheit von Tatalysatoren gewonnen werden, um normalerweise nüssige Brennstoffe zu erhalten. In einigen Fällen werden ausgewählte Beschickungen, wie Äthan, Propan oder Gemische derselben, oder Öle, wie Gasöle, unter ausgewählten Bedingungen gespalten, um einen hohen Gehalt an Athylen in den gewonnenen Gasen zu erhalten. Die Erfindung ist auch auf die Gewinnung von Athylen und weiteren wertvollen Bestandteilen aus diesen Spaltgasen anwendbar. Die so erhaltenen Beschickungsgase können außer Äthylen Stickstoff, Wasserstoff, KohlenmonoxYd, Kohlendioxyd, Schwefelwasserstoff, Methan, 3than, Acetylen, Propylen, Propan, Butene, Butane, Pentene, Pentane und verwandte Dienlcohlenwasserstoffe, wie Butadien, Pentadien, Cyclopentadien u. dgl., enthalten. The invention is particularly suitable for the production of ethylene and other individual hydrocarbon components of normally gaseous forms Mixtures containing hydrocarbons, ethylene and lighter and heavier Contains components as sithylenes. So z. B. ethylene expediently from the refining gases obtained as by-products in the pyrolysis of Petroleum in the presence or absence of catalysts can be extracted normally to get nutty fuels. In some cases, selected loads, such as ethane, propane or mixtures thereof, or oils such as gas oils, among selected ones Conditions split to a high content of ethylene in the extracted gases to obtain. The invention is also valuable for the recovery of ethylene and others Components from these fission gases applicable. The feed gases thus obtained In addition to ethylene, nitrogen, hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen sulphide, Methane, 3thane, acetylene, propylene, propane, butenes, butanes, pentenes, pentanes and related diene hydrocarbons, such as butadiene, pentadiene, cyclopentadiene and the like, contain.

Wie dem Fachmann bekannt, werden bei der Durchführung der Erfindung diejenigen Beschickungsgase, die Kohlendioxyd und Schwefelwasserstoff enthalten, zunächst einer Reinigungsbehandlung unterworfen, um diese Stoffe zu entfernen, die sonst bei der Verarbeitung Schwierigkeiten bewirken könnten. Diese Entfernung kann nach den üblichen Verfahren, wie Absorption in wäßrigen Aminlösungen, wie Athanolamin, bewirkt werden. Diese Verfahren brauchen hier nicht weiter beschrieben zu werden. Natürlich kann es in einigen Fällen auch zweckmäßig sein, Acetylen aus diesen Beschickungsgasen zu entfernen, da Acetylen leicht als Verunreinigung im Äthylen enthalten ist und das Xthylen für gewisse Anwendungen ungeeignet machen kann. In diesen Fällen kann das Acetylen da- durch entfernt werden, daß man das Beschickungsgas einer selektiven Hydrierung in Gegenwart eines geeigneten Hydrierungskatalysators unterwirft, wodurch das Acetylen selektiv hydriert wird, daß ohne das Athylen des Beschickungsgases praktisch beeinflußt wird. Verfahren zur selektiven Hydrierung von Acetylen sind den Fachleuten gut bekannt. As known to those skilled in the art, in practicing the invention those feed gases which contain carbon dioxide and hydrogen sulfide, first subjected to a cleaning treatment in order to remove these substances, the otherwise it could cause difficulties during processing. This distance can according to the usual methods, such as absorption in aqueous amine solutions, such as ethanolamine, be effected. These procedures do not need to be described further here. Of course, in some cases it may also be convenient to use acetylene from these feed gases to remove, since acetylene is easily contained as an impurity in ethylene and which can make ethylene unsuitable for certain applications. In these cases the acetylene be removed by the fact that the feed gas is a selective Subjects to hydrogenation in the presence of a suitable hydrogenation catalyst, whereby the acetylene is selectively hydrogenated without the ethylene of the feed gas is practically influenced. Processes for the selective hydrogenation of acetylene are well known to those skilled in the art.

Trotz dieser vorangehenden Reinigungsstufen können die Beschickungsgase immer noch wärmeempfindlich sein, d. h. den Polymerisations-und/oder Alkylierungsreaktionen bei erhöhten Temperaturen und Drücken unterworfen sein, wodurch sich ein Verlust an wertvollen Bestandteilen und/oder schwierigekiten bei der Verarbeitung dieser Gase, wie weiter oben beschrieben, ergeben können. Despite these previous purification steps, the feed gases can still be sensitive to heat, d. H. the polymerization and / or alkylation reactions be subjected to elevated temperatures and pressures, causing a loss of valuable components and / or difficulties in processing them Gases, as described above, can result.

Es wurde gefunden, daß diese Schwierigkeiten vermieden werden können und eine wesentliche Wirtschaftlichkeit in dem Abtrennungsverfahren und der # dazu benötigten Apparatur erreicht werden kans. wenn das zu zerlegende gasförmige Gemisch zunächst. nachdem es teilweise verflüssigt ist, fraktioniert destilliert wird, um aus ihm als Bodenfraktion alle Bestandteile, die schwerer als Athan sind, abzutrennen. Hierdurch werden nicht nur alle wärmeempfindlichen Bestandteile des ursprünglichen Beschickungsgases entfernt, ehe sie Schwierigkeiten verursachen können, sondern es werden auch bei der weiteren Verarbeitung der zurückbleibenden Bestandteile erhebliche Einsparungen bewirkt, wie sich aus dem folgenden ergibt, gleichgültig ob wärmeempfindliche Stoffe in dem Beschickungsgas vorhanden sind oder nicht. It has been found that these difficulties can be avoided and a substantial economy in the separation process and # to it required equipment can be achieved. when the gaseous mixture to be broken down first. after it is partially liquefied, it is fractionally distilled to to separate from it as the soil fraction all components that are heavier than Athan. This not only removes all of the heat-sensitive components of the original Feed gas removed before they can cause trouble, but it also becomes significant in the further processing of the remaining constituents Savings are made, as follows from the following, regardless of whether they are heat-sensitive Substances are or are not present in the feed gas.

Die Bedingungen, die für die erste fraktionierte Destillation gewählt werden, sind derart, daß bei dem angewandten Druck die Temperatur am Boden der Kolonne ausreicht, um die Bestandteile der lsopffraktion der Beschickungsgase, die leichter als Propylen sind, abzudestillieren, aber nicht so hoch liegt, um eine Umsetzung irgendwelcher wärmeempfindlicher Bestandteile zu bewirken. Obgleich die höchste Temperatur, die somit angewandt wird, wie für den Fachmann ersichtlich mit der Art und ATenge der wärmeempfindlichen Bestandteile schwankt, ist eine Temperatur, die nicht über 107° C liegt, im allgemeinen befriedigend. Wenn das Beschickungsgas keine wärmeempfindlichen Bestandteile enthält, ist es natürlich gleichgültig, ob die Temperaturen der Bodenfraktion bei der ersten Fraktionierung überschritten werden ; aber auch hierbei wird man Temperaturen wählen, die ausreichen, um die gewünschte Abtrennung aller C3 und schwereren Bestandteile als Bodenfraktion und aller Co-und leichteren Bestandteile als Kopffraktion zu bewirken, ohne daß man unwirksame oder unwirtschaftliche Drücke, Wärme- und Kühlmaßnahmen bei dem Betrieb der Kolonne anwendet. The conditions chosen for the first fractional distillation are such that at the pressure used, the temperature at the bottom of the column sufficient to make the constituents of the isopic fraction of the feed gases lighter than propylene are to be distilled off, but not so high as to cause a conversion to effect any heat sensitive constituents. Although the highest Temperature which is thus applied, as will be apparent to the person skilled in the art with Art and A tightness of the heat-sensitive components fluctuates is a temperature that is not above 107 ° C, generally satisfactory. If the feed gas is no Contains heat-sensitive components, it is of course immaterial whether the temperatures the soil fraction are exceeded in the first fractionation; but also in this case, temperatures will be chosen which are sufficient to achieve the desired separation all C3 and heavier components as soil fraction and all co-and lighter ones To effect constituents as a top fraction without making ineffective or uneconomical Pressures, heating and cooling measures applied in the operation of the column.

Nach dieser ersten Fraktionierung wird die Kopffraktion derselben, die aus C2-und leichteren Bestandteilen besteht, mit einem Absorptionsöl in einem Fraktionierabsorber in Berührung gebracht, um als gasförmige Kopffraktion alles Methan und alle leichteren Bestandteile abzutrennen und ein reiches Absorptionsöl, das praktisch nur die C2-Bestandteile enthält, zu bilden. Bei einer bevorzugten Durchführungsform der Erfindung enthält das angewandte Absorptionsöl eine C4-, C9-oder C6-Kohlenwasserstofffraktion und insbesondere eine gesättigte monoolefinische oder aromatische Kohlenwasserstofrfraktion, z. B. eine Fraktion, die Cyclohexan, Pentan, Cyclohexen, Benzol, Toluol oder ein Gemisch dieser Fraktionen enthält, Die Kombination der ersten Fraktionierungsstufe mit der Stufe der Behandlung der so erhaltenen Kopffraktion mit einem Absorptionsöl ergibt wesentliche Vorteile. Zunächst wird weniger Absorptionsöl benötigt als in den früheren Verfahren, bei denen praktisch das gesamte Beschickungsgas mit einem Absorptionsöl behandelt wird, um das Methan und die leichteren Bestandteile abzutrennen, da die Kopffraktion der ersten Fraktionierung nur Cg-und leichtere Bestandteile enthält und nur die C.,-Bestandteile in der Absorptionsstufe extrahiert werclen. Des weiteren bedarf die Absorption nur der C2-Bestandteile einer geringeren Kühlung und somit eines geringeren Aufwandes an Energie, da die Absorptions-oder Lösungswärme der extrahierbaren Bestandteile erheblich ist und da die Wirksamkeit der Absorptionsstufe von der Aufrechterhaltung verhältnismäßig niedriger Temperaturen abhängig ist. Scbliefllich verhindert die Behandlung nur der Kopffraktion der ersten Fraktionierung mit demAbsorptionsöl-an Stelle des gesamten Beschickungsgases-eine Verunreinigung des Absorptionsöles mit schwereren Bestandteilen der Beschickungsgase und neigt dazu, die Zusammensetzung des Absorptionsöles konstant zu halten, auch wenn das von den Bestandteilen befreite Öl immer wieder in die Absorptionsstufe zurückgeführt wird. wodurch eine größere Einheitlichkeit der Bedingungen und Kontrolle der Absorption bedingt sind. After this first fractionation, the top fraction of the same, which consists of C2 and lighter components, with an absorption oil in one Fractionation absorber brought into contact with everything as a gaseous top fraction Separate methane and all lighter components and a rich absorbent oil, which practically only contains the C2 components. With a preferred In the embodiment of the invention, the absorption oil used contains a C4, C9 or C6 hydrocarbon fraction and especially a saturated monoolefinic or aromatic hydrocarbon fraction, e.g. B. a fraction containing cyclohexane, pentane, Contains cyclohexene, benzene, toluene or a mixture of these fractions, the Combination of the first fractionation stage with the stage of treatment of the so obtained top fraction with an absorption oil gives significant advantages. First less absorbent oil is required than in the earlier processes which are convenient all of the feed gas is treated with an absorbent oil to remove the methane and to separate the lighter components, since the top fraction of the first fractionation contains only Cg and lighter components and only the C., components in the absorption stage extracted. Furthermore, only the C2 components need to be absorbed lower cooling and thus a lower expenditure of energy, since the absorption or Heat of dissolution of the extractables is significant and because the effectiveness the absorption stage from maintaining relatively low temperatures is dependent. Eventually, treatment only prevents the head fraction of the first Fractionation with the absorbent oil - instead of all of the feed gas - one Contamination of the absorption oil with heavier components of the feed gases and tends to keep the composition of the absorbent oil constant, too when the oil freed from the constituents repeatedly enters the absorption stage is returned. thereby providing greater uniformity of conditions and control due to absorption.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Anwendung einer C4-his CF-Koohlenwasserstofffraktion oder eines Gemisches solcher Fraktionen als Absorptionsöl. Da somit weder die behandelte Kopffraktion noch ein derartiges Absorptionsöl erhebliche C3-Bestandteile enthält, enthält der Absorber die C2-Bestandteile als den größeren Anteil der gewünschten und zu gewinnenden flüchtigen Bestandteile, wodurch die Abtrennung der C.,-Bestandteile aus dem angereicherten 01 sauberer und wirksamer unter geringeren Investitionen und Arbeitskosten ausgeführt werden kann. als es sonst der Fall wäre. Another advantage results from the use of a C4-his CF hydrocarbon fraction or a mixture of such fractions as an absorbent oil. Since neither the treated Top fraction still contains such an absorption oil significant C3 components, the absorber contains the C2 components than the greater proportion of the desired ones and volatile constituents to be recovered, whereby the separation of the C., constituents from the enriched 01 cleaner and more effective with less investment and labor costs can be run. than would otherwise be the case.

Somit ergibt sich, daß die erste Fraktionierung zwecks Abtrennung der Cg-und leichteren Bestandteile des Beschickungsgases als Kopffraktion und die darauffolgende Behandlung derselben mit einem Absorptionsöl, vorzugsweise einem C4-bis C6-Absorptionsöl, in einzigartiger Weise zusammenwirken und sehr gute Ergebnisse zeitigen, und zwar unabhängig davon, ob das ursprüngliche Beschickungsgas wärmeempfindliche Bestandteile enthält oder nicht-Nach der beschriebenen Absorptionsstufe wird das angereicherte Absorptionsöl fraktioniert destilliert, um die Kopffraktion der CO-Kohlenwasserstoffe abzutrennen und als Bodenfraktion das verarmte Absorptionsöl zu gewinnen, das in die Absorptionsstufe zurückgeführt wird. Die C2-Kopffraktion wird dann in praktisch reines Äthylen und Äthan zerlegt. It thus follows that the first fractionation for the purpose of separation the Cg and lighter components of the feed gas as the top fraction and the subsequent treatment of the same with an absorbent oil, preferably one C4 to C6 absorption oil, work together in a unique way and very good results regardless of whether the original feed gas is heat sensitive Contains constituents or not - After the absorption stage described, the enriched absorption oil fractionally distilled to the top fraction of CO hydrocarbons separate and recover the depleted absorption oil as the bottom fraction, which is in the absorption stage is recycled. The C2 head fraction then becomes practical pure ethylene and ethane broken down.

Im folgenden wird die Erfindung in ihren Einzelheiten mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben, die eine spezielle Durchführungsform zeigt, die zur Erläuterung der Erfindung dient. In der Zeichnung ist ein Fließdiagramm einer für die Durchführung der Erfindung hergerichteten Apparatur dargestellt. In the following the invention will be described in more detail with reference to FIG the drawing is described, which shows a specific embodiment, the explanatory serves the invention. In the drawing, a flow chart is one for the implementation Apparatus prepared according to the invention.

Durch das Rohr 10 werden Athvlen enthaltende Gase, die z. B. aus der Wärmespaltung von Kohlenwasserstoffen, wie Athan und Propan, oder aus schwereren Kohlenwasserstoffen, wie Brennöl, erhalten wurden, eingeführt. Es können auch Raffinationsgase, die als Nebenprodukte aus der Spaltung von Erdölen zwecks Erzeugung flüssiger Brennstoffe erhalten werden, in das System durch Rohr 11 einge- führt werden. Gegebenenfalls können Gase aus beiden Verfahren zusammen verarbeitet werden. Diese Gase enthalten gewöhnlich geringere Wassermengen, und wie weiter unten eingehender beschrieben, kann der Wasserbestandteil als Kühlmittel benutzt werden, wenn die Beschickungsgase zur Kompression kommen. Through the tube 10 Athvlen-containing gases which z. B. off the heat splitting of hydrocarbons, such as ethane and propane, or of heavier ones Hydrocarbons, such as fuel oil, were introduced. Refining gases, those as by-products from the cracking of petroleum to produce liquid fuels are obtained into the system through pipe 11- leads to be. Possibly gases from both processes can be processed together. These gases contain usually smaller amounts of water, and as described in more detail below, the water component can be used as a coolant when the feed gases come to compression.

Die Beschickungsgase gelangen durch das Rohr 12 zu dem Saugende eines Kompressors, z. B. eines Turbokompressors 13, wo sie auf einen geeigneten Druck, z. B. 28 kg/cm2, gebracht werden, der ausreicht, um eine teilweise Verflüssigung der Gase bei darauffolgender Kühlung zu bewirken. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, die Gase in einem solchen Masse zu komprimieren, daß nach darauffolgender Abkühlung praktisch alle Bestandteile der Gase, die schwerer als Athan sind, verflüssigt werden. Der Kompressor 13 kann durch jeden geeigneten Antrieb, z. B. durch die Dampfturbine 14, die mit ihm mechanisch verbunden ist, angetrieben werden. Er kann auch oder zusätzlich durch einen Turboexpander 15 angetrieben werden, der durch Abgase betrieben wird, die in ihn durch das Rohr 40 eintreten. The feed gases pass through tube 12 to the suction end of one Compressor, e.g. B. a turbo compressor 13, where it is at a suitable pressure, z. B. 28 kg / cm2, which is sufficient for a partial liquefaction of the gases with subsequent cooling. In general it is advisable to to compress the gases in such a mass that after subsequent cooling practically all components of the gases that are heavier than athan are liquefied. The compressor 13 can be driven by any suitable drive, e.g. B. by the steam turbine 14, which is mechanically connected to it, are driven. He can also or are additionally driven by a turboexpander 15, which is operated by exhaust gases entering it through tube 40.

In den Fällen, in denen das Beschickungsgas wärmeempfindliche Bestandteile enthält, wird die Kompression in der Weise vorgenommen, daß Temperaturen vermieden werden, bei denen diese Bestandteile umsetzungsfähig werden, d. h. solche von iiber etwa 107° C. Dies kann durch Anwendung von Mehrstufenkompressoren, Begrenzung des Ausrmaßes der Kompression in jeder Stufe, um Temperaturen, die über der oben angegebenen liegen, zu vermeiden, und Abkühlung der komprimierten Gase zwischen den Stufen durch Zwischenstufenkiihler bewirkt werden. In those cases where the feed gas is heat sensitive constituents contains, the compression is carried out in such a way that temperatures are avoided where these components can be implemented, d. H. those of over about 107 ° C. This can be achieved by using multi-stage compressors, limiting the Extent of compression at each stage to temperatures above that specified above lie, avoid, and cool down the compressed gases between stages Interstage cooler can be effected.

Vorzugsweise jedoch wird die Kompressionswärme durch Einspritzung eines feinen Strahles oder Nebels einer verdampfbaren Flüssigkeit in das zu komprimierende Gas entfernt. Das verfliissigte Beschickungsgas und insbesondere der Wasserbestandteil desselben stellen ein geeignetes verdampfbares flüssiges Kiihlmittel für diesen Zweck dar, obwohl natürlich auch der Kohlenwasserstoffanteil des I3eschickungsgases als flüssiges Kühlmittel angewandt werden kann.Preferably, however, the heat of compression is injected a fine jet or mist of a vaporizable liquid into the liquid to be compressed Gas removed. The liquefied feed gas and especially the water component these represent a suitable vaporisable liquid coolant for this Purpose, although of course also the hydrocarbon content of the feed gas can be used as a liquid coolant.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, kann der Wasserbestandteil aus dem Gefäß 18 durch Rohr lgii. in den Kompressor zurückgeführt werden. Zusammen damit kann auch gleichzeitig oder getrennt eine kleine Venge des flüssigen Teiles der Beschickungsgase aus dem Gefäß 23 durch Rohr 24 a abgezogen und in Form eines feinen Strahles entweder in die Beschikkung des Kompressors durch Rohr 24b oder dirent in den Kompressor selbst durch Rohr24c oder auf beiden Wegen gleichzeitig eingeführt werden. Die Verdampfung des kalten verflüssigten Beschickungsgases bei der Einspritzung an diesen Stellen dient dazu, die Kompressionswärme zu verringern, so daß die Temperaturen, bei denen die wärmeempfindlichen Bestandteile der Beschickung umsetzungsfähtig werden. vermieden werden. Bei Anwendung von Mehrstufenkompressoren kann das verfliissigte Beschikkungsgas auch in den Beschickungsstrom zwischen den Stufen eingespritzt werden, um das gleiche Ergebnis zu erzielen. As can be seen from the drawing, the water component can be from the vessel 18 through pipe lgii. be fed back into the compressor. Along with it can also simultaneously or separately a small Venge of the liquid part of the Charge gases withdrawn from the vessel 23 through tube 24 a and in the form of a fine Jet either into the charge of the compressor through pipe 24b or directly introduced into the compressor itself through pipe 24c or both ways at the same time will. The evaporation of the cold liquefied feed gas upon injection at these points serves to reduce the heat of compression, so that the temperatures, in which the heat-sensitive constituents of the charge become capable of action. be avoided. When using multi-stage compressors, the liquefied Feed gas can also be injected into the feed stream between stages, to get the same result.

Nach der Kompression tritt das Beschickungsgas durch Rohr 16 in einen Kühler 17, in dem es durch indirekten Wärmeaustausch mit Wasser abgekühlt wird. Sodann tritt es durch das Gefäß 18 hindurch, in dem wenigstens ein Teil des Wassers entfernt und -wie weiter oben beschrieben-als Kühlmittel in den Kompressor zurückgeführt wird. Aus dem Gefäß 18 tritt das Kohlenwasserstoffbeschickungsgas durch Rohr 19 in einen Wärmeaustauscher 20 ! in dem es weiter durch indirekten Wärmeaustausch mit dem expandierten und abgekühlten Gas aus dem Absorber abgekühlt wird. Dies wird im folgenden noch eingehender beschrieben. Das Beschickungsgas tritt sodann in den Kühler 21 ein, in dem es weiter durch indirekten Wärmeaustausch mit einem Kühlmittel, z. B. flüssigem Athan oder flüssigem Propan, abgekühlt wird. Es wird dann durch Rohr 22 in ein Gefäß 23 geleitet. An dieser Stelle ist das Beschickungsgas praktisch verflüssigt ; der flüssige Anteil wird i etzt durch Rohr 24 in eine Fraktionierkolonne 26 geleitet und der noch gasförmige Anteil durch Rohr 25 in die gleiche Fraktionierkolonne 26 an einer Stelle eingeführt, die über der Einführungsstelle der Flüssigkeit liegt. Wie für den Fachmann ersichtlich, kann ie nach der Zusammensetzung des Beschickungsgases mehr oder weniger Kühlung als beschrieben notwendig sein, um praktisch alle Bestandteile der Beschickung, die schwerer als Athan sind, zu verflüssigen. Wenn das Beschickungsgas noch Wasserdampf enthält, ist es natürlich zweckmäßig, es vor dem Eintritt in die Fraktionierkolonne zu trocknen, indem man die Beschickung durch (nicht gezeigte) Trocknungsanlagen schickt, die geeignete Trocknungsmittel, wie Tonerde, enthalten. After compression, the feed gas enters one through tube 16 Cooler 17 in which it is cooled by indirect heat exchange with water. It then passes through the vessel 18, in which at least part of the water removed and - as described above - returned to the compressor as coolant will. From the vessel 18 the hydrocarbon feed gas passes pipe 19 in a heat exchanger 20! in which it continues through indirect heat exchange is cooled with the expanded and cooled gas from the absorber. this will described in more detail below. The feed gas then enters the A cooler 21, in which it continues through indirect heat exchange with a coolant, z. B. liquid athan or liquid propane, is cooled. It will then go through Pipe 22 passed into a vessel 23. This is where the feed gas comes in handy liquefied; the liquid portion is finally passed through pipe 24 into a fractionation column 26 and the still gaseous fraction through pipe 25 into the same fractionation column 26 is inserted at a point which is above the point of introduction of the liquid. As will be apparent to those skilled in the art, it can vary according to the composition of the feed gas more or less cooling than described may be necessary to practically all components of the feed heavier than athan to liquefy. When the feed gas still contains water vapor, it is of course advisable to do so before entering the Fractionating column to dry by passing the feed through (not shown) Sends drying systems that contain suitable drying agents, such as clay.

Die Fraktionierkolonne 26 wird unter solchen Bedingungen betrieben, daß die Kopffraktion die Bestandteile der ursprünglichen Beschickung enthält, die leichter als Propylen sind, und die Bodenfraktion Bestandteile enthält, die schwerer als Athylen sind. The fractionation column 26 is operated under such conditions that the top fraction contains the constituents of the original charge that are lighter than propylene, and the soil fraction contains components that are heavier than ethylene are.

Die Bodenfraktion wird durch Rohr 27 abgezogen und zur Aufbewahrung od. dgl. geleitet. Ein Teil derselben wird durch Rohr 28, die Erhitzungsvorrichtung 29 und Rohr 30 in den unteren Teil der Kolonne 26 geleitet, um die Verdampfungswärme zuzuführen. Die Temperatur im unteren Teil der Kolonne 26 wird vorzugsweise so eingestellt, daß die Temperatur, bei der die wärmeempfindlichen Bestandteile umsetzungsfähig werden, nicht überschritten wird. Diese Temperatur reicht jedoch aus, um Athan und leichtere Bestandteile der Kopffraktion abzudestillieren.The soil fraction is withdrawn through pipe 27 and taken to storage or the like. Part of this is through pipe 28, the heating device 29 and pipe 30 passed into the lower part of the column 26 to remove the heat of vaporization to feed. The temperature in the lower part of the column 26 is preferably set so that that the temperature at which the heat-sensitive constituents are reactable will not be exceeded. However, this temperature is sufficient to produce Athan and to distill off lighter components of the top fraction.

Die Kopffraktion der Kolonne 26, die die C2-Kohlenwasserstoffe und leichteren Bestandteile der ursprünglichen Beschickung enthält, wird durch Rohr 31 geleitet und in dem Kühler 32 durch ein geeignetes Kühlmittel, wie flüssiges Propan, teilweise kondensiert. Die teilweise kondensierte Kopffraktion wird dann in ein Rücknußgerät 33 geleitet. Ein Teil des Kondensats wird aus dem Rückflußgefäß durch das Rohr 35 und die Pumpe 36 abgezogen und in das obere Ende der Fraktionierkolonne 26 geleitet, um in dieser als flüssiger Rückfluß zu dienen. Die nicht kondensierte Kopffraktion wird durch Rohr 34 in den Absorptionsteil 38 eines Fraktionierabsorbers 37 geleitet. The top fraction of the column 26, the C2 hydrocarbons and Containing lighter components of the original charge is made by pipe 31 passed and in the cooler 32 by a suitable coolant, such as liquid Propane, partially condensed. The partially condensed overhead fraction is then passed into a nutating device 33. Part of the condensate is removed from the reflux vessel withdrawn through tube 35 and pump 36 and into the top of the fractionation column 26 passed to serve as a liquid reflux in this. The non-condensed Overhead fraction is through pipe 34 into the absorption part 38 of a fractionating absorber 37 headed.

In dem Absorptionsteil 38 wird die Kopffraktion aus der Fraktionierkolonne 26 im Gegenstrom mit einem kalten flüssigen Absorptionsöl in Berührung gebracht, das vorzugsweise aus einer C4-bis CG-Kohlenwasserstofffraktion besteht ; geeigneterweise tritt ein Gemisch dieser Kohlenwasserstoffe in den oberen Teil des Absorptionsteiles durch das Rohr 65 ein. The overhead fraction from the fractionating column is removed in the absorption section 38 26 brought into contact in countercurrent with a cold liquid absorption oil, which preferably consists of a C4 to CG hydrocarbon fraction; suitably a mixture of these hydrocarbons enters the upper part of the absorption part through tube 65.

Der Absorptionsteil 38 wird unter solchen Temperatur-und Druckbedingungen betrieben, daß praktisch die gesamten C-Bestandteile in dem Absorptionsöl aufgelöst werden, während das Methan und die leichteren Bestandteile praktisch nicht gelöst werden. Das Methan und die leichteren Bestandteile verlassen den Absorptionsteil gasförmig durch das Rohr 40. Da das durch Rohr 40 austretende Gas unter Druck steht, kann es, wie in der Zeichnung gezeigt, benutzt werden, um einen Teil der Energie zu liefern, die den Kompressor 13 betreibt. Das austretende Gas wird zu diesem Zweck durch den Turboexpander 15, der mechanisch mit dem Kompressor 13 verbunden ist, expandiert. Beim Durchtritt durch den Turboexpander wird das kalte austretende Gas auf Grund seiner Expansion unter Leistung von Arbeit weiter abgekühlt. Das kalte austretende Gas, daß sich ausgedehnt hat, kann zweckmäßigerweise Verwendung finden, um einen Teil der Kühlung zu liefern, die benötigt wird, um die eintretenden Beschickungsgase zu verflüssigen. The absorption part 38 is operated under such temperature and pressure conditions operated that practically all of the C components dissolved in the absorption oil are practically not dissolved, while the methane and the lighter components will. The methane and the lighter components leave the Absorption part gaseous through pipe 40. Since the gas exiting through pipe 40 is under pressure, it can, as shown in the drawing, be used to generate part of the energy that operates the compressor 13. The escaping gas is used for this purpose by the turboexpander 15, which is mechanically connected to the compressor 13, expands. When passing through the turboexpander, the cold escaping gas is cooled further due to its expansion while performing work. The cold one escaping gas that has expanded can be conveniently used, to provide some of the cooling needed to keep the incoming feed gases to liquefy.

Somit tritt das kalte, austretende Gas, nachdem es durch den Turboexpander gegangen ist, durch Rohr 41 in indirekten Wärmeaustausch mit den eintretenden Beschickungsgasen in dem Wärmeaustauscher 20.Thus, the cold, exiting gas occurs after it has passed through the turboexpander has passed through pipe 41 in indirect heat exchange with the incoming feed gases in the heat exchanger 20.

Danach gelangt das austretende Gas durch Rohr 42 zu weiterer geeigneter Verwendung.Thereafter, the escaping gas passes through pipe 42 to further suitable ones Use.

Da es zweckmäßig ist, den Absorptionsteil 38 so zu betreiben, daß er praktisch die gesamten C9 Bestandteile auflöst, löst die Absorptionsflüssigkeit gewöhnlich auch kleine, aber bestimmte Mengen an Methan und möglicherweise einige der leichteren Gase. Um diese unerwünschten Gase aus dem angereicherten Absorptionsöl auszutreiben, wird das angereicherte 01 durch Rohr 43 durch den Wärmeaustauscher 44 geleitet, in dem es durch Abkühlen des verarmten Absorptionsöles angewärmt wird, das in den Absorptionsteil 38 eintritt ; sodann wird es durch Rohr 45 in den Abtrennungsteil 46 des Fraktionierabsorbers 37 geleitet. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist der Abtrennungsteil 46 von dem Absorptionsteil 38 durch eine Trennwand 46 a getrennt. Since it is appropriate to operate the absorption part 38 so that it dissolves practically all of the C9 components, dissolves the absorption liquid usually small but certain amounts of methane and possibly some of the lighter gases. To get those unwanted gases out of the enriched absorbent oil To drive out, the enriched 01 is passed through pipe 43 through the heat exchanger 44, in which it is warmed by cooling the depleted absorption oil, which enters the absorbent member 38; then it is through pipe 45 into the separation part 46 of Fraktionierabsorbers 37 passed. As can be seen from the drawing, is the separation part 46 separated from the absorption part 38 by a partition wall 46 a.

Dem unteren Teil des Abtrennungsteiles wird Wärme zugeführt, um aus dem angereicherten Absorptionsöl alle Gase auszutreiben, die leichter als Athylen sind. Dies kann dadurch bewirkt werden, daß ein Teil der Bodenfraktion durch Rohr 48, Rohr 49, die Erhitzervorrichtung 50 und Rohr 51 zuriick in den unteren Teil des Abtrennteiles 46 geführt wird. Die ausgetriebenen leichten Gase steigen durch den Abtrennteil im Gegenstrom zu herabfließendem angereichertem Absorptionsöl in die Höhe und treten dann durch Rohr 47 in den Absorptionsteil 38 ein. In gleicher Weise steigen die abgetrennten Gase durch den Absorptionsteil38 empor und werden, wie beschrieben, durch Rohr40 abgeführt. Damit wird in dem Fraktionierabsorber 37 eine Fraktionierungswirkung erreicht. Das Ergebnis besteht darin, daß als gasförmige Kopffraktion alle Bestandteile des ursprünglichen Beschickungsgases, die leichter als Athylen sind, abgetrennt werden und als flüssige Bodenfraktion ein angereichertes Absorptionsöl gewonnen wird, das nur die C2-Kohlenwasserstoffe der ursprünglichen Beschickung enthält. Heat is applied to the lower part of the partition in order to remove it the enriched absorbent oil to expel all gases lighter than ethylene are. This can be done by draining part of the soil fraction through pipe 48, tube 49, the heater device 50 and tube 51 back into the lower part of the separating part 46 is performed. The expelled light gases rise through the separation part in countercurrent to the enriched absorption oil flowing down the height and then enter the absorption part 38 through tube 47. In the same The separated gases rise through the absorption part38 and become, as described, discharged through pipe 40. This is in the fractionating absorber 37 achieved a fractionation effect. The result is that as gaseous Head fraction all components of the original feed gas that are lighter as ethylene are separated and as a liquid soil fraction an enriched one Absorbent oil is obtained which only contains the C2 hydrocarbons of the original Contains loading.

Aus dem unteren Teil des Abtrennungsteiles 46 wird das angereicherte Absorptionsöl durch Rohr 48 abgezogen und durch Rohr 52 in indirekten Wärmeaustausch mit dem verarmten Absorptionsöl im Wärmeaustauscher 53 gebracht. Dadurch wird das verarmte Absorptionsöl abgekühlt und das angereicherte Absorptionsöl durch Rohr 54 in die Fraktionierkolonne 55 geleitet. From the lower part of the separation part 46 is the enriched Absorbent oil withdrawn through pipe 48 and in indirect heat exchange through pipe 52 brought with the depleted absorption oil in the heat exchanger 53. This will make that depleted absorption oil is cooled and the enriched absorption oil through pipe 54 passed into the fractionation column 55.

In der Fraktionierkolonne 55 wird das angereicherte Absorptionsöl fraktioniert, um als Kopffraktion die absorbierten C2 Kohlenwasserstofte abzutrennen und als Bodenfraktion ein verarmtes Absorptionsöl zu entfernen. Die Fraktionierkolonne 55 besitzt eine Erhitzervorrichtung 58 ; ein Teil der Bodenfraktion wird durch Rohr 56, Rohr 57, die Erhitzervorrichtung 58 und Rohr 59 in den unteren Teil der Fraktionierkolonne zurückgeführt, um Wärme aus der Erhitzervorrichtung abzugeben. Die Bodenfraktion, das verarmte Absorptionsöl, wird durch Rohr 56 abgezogen und kann sodann abgekühlt und zur Wiederverwendung in den Fraktionierabsorber 37 zurückgeführt werden. Demzufolge wird das verarmte 01 in das Rohr 60 durch den Wärmeaustauscher 53 geleitet, in dem es durch indirekten Wärmeaustausch mit dem angereicherten Absorptionsöl abgekühlt wird. Sodann wird es durch die Pumpe 61 und durch Rohr 62 in den Wärmeaustauscher 44 gepumpt. Das verarmte 01 wird weiter in dem Wärmeaustauscher 44 durch indirekten Wärmeaustausch mit kaltem angereichertem Absorptionsöl abgekühlt, das aus dem Absorptionsteil 38 in den Abtrennungsteil 46 tritt. Aus dem Wärmeaustauscher 44 tritt das verarmte Absorptionsöl durch Rohr 63 in einen Kühler 64, in dem es durch ein Kühlmittel, z. B. flüssiges Propan, abgekühlt wird. In the fractionation column 55, the enriched absorption oil fractionated in order to separate the absorbed C2 hydrocarbons as the top fraction and remove a depleted absorbent oil as the bottom fraction. The fractionating column 55 has a heater device 58; part of the soil fraction is through pipe 56, pipe 57, the heater device 58 and pipe 59 in the lower Part of the fractionation column recycled to heat from the heating device submit. The bottom fraction, the depleted absorption oil, is withdrawn through pipe 56 and can then be cooled and stored in the fractionation absorber 37 for reuse to be led back. As a result, the depleted O1 is introduced into the pipe 60 through the heat exchanger 53 passed in which it is through indirect heat exchange with the enriched absorption oil is cooled. It then passes through pump 61 and pipe 62 into the heat exchanger 44 pumped. The depleted 01 is further in the heat exchanger 44 by indirect Heat exchange with cold enriched absorption oil that is cooled from the absorption part 38 enters the separating part 46. From the heat exchanger 44 the impoverished occurs Absorption oil through pipe 63 into a cooler 64, in which it is replaced by a coolant, z. B. liquid propane is cooled.

Das verarmte Absorptionsöl tritt sodann durch Rohr 65 in den oberen Teil des Fraktionierabsorbers.The depleted absorbent oil then passes through pipe 65 into the upper one Part of the fractionation absorber.

Beim Inbetriebsetzen der Anlage-oder in den Fällen, in denen weiter verarmtes Absorptionsöl benötigt wird-kann das verarmte Absorptionsöl aus dem Vorratsbehälter 66 durch Rohr 67 und Pumpe 68 abgezogen und dann durch das Rohr 69 und Rohr 60 in das System eingeführt werden. When commissioning the system or in those cases where continue Depleted absorption oil is needed - the depleted absorption oil can be taken from the storage tank 66 through tube 67 and pump 68 and then through tube 69 and tube 60 in the system will be introduced.

Die Kopffraktion aus der Fraktionierkolonne 55, die aus C2-Kohlenwasserstoffen besteht, tritt durch Rohr 70 in einen Kühler 71, in dem sie wenigstens zum Teil mit einem Kühlmittel, wie flüssigem Propan, kondensiert wird. Die Kopffraktion tritt dann durch Rohr 72 in einen Rückflußsammler 73, aus dem das flüssige Kondensat durch Rohr 74 und Pumpe 75 abgezogen wird. Ein Teil des flüssigen Kondensats wird dann durch Rohr 77 in den oberen Teil der Fraktionierkolonne 55 geleitet, wo es als flüssiger Rückfluß dient. Der verbleibende Teil des fliissigen Kondensats tritt durch Rohr 76 in die Athylenfraktioniervorrichtung 79. Gegebenenfalls kann die Fraktioniervorrichtung 55 so betrieben werden, daB die Kopffraktion aus dem Rückflußsammler 73 durch Rohr 78 abgezogen und in die Athylenfraktioniervorrichtung 79 an einer Stelle eingeleitet werden kann, die oberhalb der Einführung jeder fliissigen Beschickung liegt. The overhead fraction from fractionation column 55, which consists of C2 hydrocarbons exists, passes through pipe 70 into a cooler 71, in which it is at least partially is condensed with a refrigerant such as liquid propane. The top fraction occurs then through pipe 72 into a reflux collector 73 from which the liquid condensate passes through Pipe 74 and pump 75 is withdrawn. Part of the liquid condensate is then passed through tube 77 into the upper part of fractionation column 55, where it is considered liquid Reflux is used. The remaining part of the liquid condensate passes through a pipe 76 into the ethylene fractionation device 79. Optionally, the fractionation device 55 are operated so that the top fraction from the reflux collector 73 through pipe 78 withdrawn and introduced into the ethylene fractionation device 79 at one point above the introduction of any liquid charge.

In der Athylenfraktioniervorrichtung 79 werden die C2-Kohlenwasserstoffe in eine Athylenkopffraktion und eine Athanbodenfraktion zerlegt. Die flüssige Athanbodenfraktion wird durch Rohr 80 abgezogen und ein Teil derselben'durch Rohr 81, Erhitzervorrichtung 82 und Rohr 83 zurück in den unteren Teil der Fraktionierkolonne geführt, um die Wärme zur Verdampfung zu liefern. Das verbleibende, durch Rohr 80 abgezogene Athan kann jeder Weiterverarbeitung zugeführt werden, so z. B. der Spaltung unter Bildung von weiterem Äthylen. Die Athylenkopffraktion wird aus der Athylenfraktioniervorrichtung durch Rohr 84 abgezogen und in dem Kühler 85 durch ein Kühlmittel, z. B. flüssiges Athan, kondensiert. Das Kondensat wird durch den Rückflußsammler 86 geleitet und aus diesem durch Rohr 87 und Pumpe 88 abgezogen. Ein Teil des flüssigen Athylenkondensats wird durch Rohr 89 in den oberen Teil der Fraktionierkolonne 79 geleitet, wo es als flüssiges Rückflußmittel dient. Der verbleibende Teil wird durch Rohr90 als praktisch reines Äthylen abgezogen. In the ethylene fractionator 79, the C2 hydrocarbons are broken down into an Athylenenkopf fraction and an Athanboden fraction. The liquid fraction of Athanboden is withdrawn through pipe 80 and a part of it 'through pipe 81, heater device 82 and pipe 83 led back to the lower part of the fractionation column to the To provide heat for evaporation. The remaining athan withdrawn through pipe 80 can be fed to any further processing, e.g. B. the split with education of more ethylene. The ethylene top fraction is extracted from the ethylene fractionator withdrawn through pipe 84 and in the cooler 85 by a coolant, e.g. B. liquid Athan, condensed. The condensate is passed through the reflux collector 86 and withdrawn from this through pipe 87 and pump 88. Part of the liquid ethylene condensate is passed through pipe 89 into the upper part of fractionation column 79 where it serves as a liquid reflux medium. The remaining part is called by Rohr90 practically pure ethylene withdrawn.

Im folgenden wird eine typische Arbeitsweise des beschriebenen Systems mit einem wärmeempfind- lichen, Athylen enthaltenden Beschickungsgas der folgenden Zusammensetzung beschrieben : Bestandteil Molprozent Wasserstoff................... 12, 8 Methan....................... 31, 0 Acetylen...................... 0, 5 Athylen....................... 23, 3 Athan........................ 7, 1 Propylen...................... 10, 8 Propan....................... 10, 8 Butadien...................... 0, 6 Butylen....................... 0, 6 Penten und schwerere.......... 2, 5 100, 0 Dieses Beschickungsgas enthält außerdem noch geringe Wassermengen, und zwar etwa 3 bis 4 Volumprozent. Das Beschickungsgas wird in einem Mehrstufenzentrifugalkompressor komprimiert und vorher verflüssigtes Wasser aus dem Beschickungsgas während der Kompression eingespritzt, um Wärmeumsetzungen zu verhindern. Das komprimierte Beschickungsgas verläßt den Kompressor mit einem Druck von etwa 28 kg/cm2 und wird auf eine Temperatur von etwa 41° C abgekühlt, worauf alles kondensierte Wasser und a, He kondensierten Kohlenwasserstoffe abgetrennt werden. Die komprimierten Gase werden dann durch Hindurchleiten durch Betten eines geeigneten Trocknungsmittels, wie aktivierter Tonerde, getrocknet. Darauf werden sie auf 4 bis 10° C abgekühlt, so daß alle Bestandteile, die schwerer als Athan sind, verflüssigt werden. Die gasförmigen und flüssigen Anteile werden dann in die erste Fraktioniervorrichtung geleitet. Diese arbeitet mit einem Druck von etwa 26 kg/cm2,. einer Bodentemperatur von etwa 74° C und einer Kopftemperatur von etwa -29°C. In ihr werden die Bestandteile der ursprünglichen Beschickung, die schwerer als Äthan sind, und die wärmeempfindlichen Bestandteile als Bodenfraktion abgetrennt, während die Bestandteile, die leichter als Propylen sind, als Kopffraktion abziehen. Die unkondensierte Kopffraktion wird in den Fraktionierabsorber geleitet, der mit einem Druck von etwa 23 kg/cm2, einer Bodentemperatur von etwa 52°C und einer Kopftemperatur von -46°C arbeitet. Kaltes flüssiges C4-C6-Gemisch wird in den Kopf des Fraktionierabsorbers als verarmtes Absorptionsöl eingeführt und eine Losung der C2-Bestandteile in dem flüssigen C-C (;-Gemitsch vorn Boden des Fraktionierabsorbers als angereichertes Absorptionsöl abgezogen. In dem Abtrennteil des Absorbers wird eine genügende Anzahl von Böden aiigewandt und eine ausreichensle Vlärmemensge zum Verdampfen zugeführt, um das Methan und die leichteren Bestandteile vollständig von dem angereicherten Absorptionsöl abzutrennen. Am Kopfende des Absorbers werden Methan und leichtere Bestandteile gasförmig abgezogen. Das angereicherte Absorptionsöl wird dann in einer Fraktioniervorrichtung fraktioniert, die mit einem Druck von etwa 20 kg/cm2, einer Bodentemperatur von 104° C und einer Kopftemperatur von etwa-12° C betrieben wird. In der Fraktioniervorrichtung werden die Cz-Bestandteile des angereicherten Absorptionsöles als Kopffraktion abgetrennt und das befreite Absorptionsöl als Bodenfraktion zwecks Rückführung zum Kopf des Fraktionierabsorbers als verarmtes 01 nach geeigneter Kühlung abgezogen. Die als Kopffraktion abgetrennten C.-Bestandteile werden kondensiert und in eine Athylenfraktioniervorrichtung übergeffihrt, die mit einem Druck von etwa 17 kg/cm2, einer bodentemperatur von etwa -8°C und einer Kopftemperatur von et. va-28° C betrieben wird. Es wird praktisch reines Athylen als Kopffraktion und praktisch reines Athan als Bodenfraktion abgetrennt. The following is a typical operation of the system described with a heat-sensitive union ethylene-containing feed gas of the following Composition described: component mole percent hydrogen ................... 12, 8 methane ....................... 31, 0 acetylene ................... ... 0.5 ethylene ....................... 23, 3 athan ........................ 7, 1 propylene .................. .... 10, 8 propane ....................... 10, 8 butadiene ...................... 0, 6 butylene .................... ... 0.6 pentene and heavier .......... 2, 5 100, 0 This feed gas also contains small amounts of water, about 3 to 4 percent by volume. The feed gas is Compressed in a multistage centrifugal compressor and previously liquefied water injected from the feed gas during compression to generate heat conversions to prevent. The compressed feed gas leaves the compressor with one Pressure of about 28 kg / cm2 and is cooled to a temperature of about 41 ° C, whereupon all condensed water and a, He condensed hydrocarbons are separated will. The compressed gases are then passed through beds of a suitable drying agent, such as activated clay, dried. Be on it they are cooled to 4 to 10 ° C, so that all ingredients heavier than athan are to be liquefied. The gaseous and liquid components are then in the first fractionator passed. This works with a pressure of about 26 kg / cm2 ,. a bottom temperature of about 74 ° C and a head temperature of about -29 ° C. In it, the constituents of the original charge, the heavier as ethane, and the heat-sensitive components separated as soil fraction, while the constituents that are lighter than propylene are withdrawn as the overhead fraction. The uncondensed top fraction is fed into the fractionation absorber, which is also supplied with a pressure of about 23 kg / cm2, a bottom temperature of about 52 ° C and a head temperature from -46 ° C works. Cold liquid C4-C6 mixture is poured into the top of the fractionating absorber introduced as a depleted absorption oil and a solution of the C2 components in the liquid C-C (; -Gemitsch from the bottom of the fractionation absorber as enriched Absorbing oil withdrawn. In the separator part of the absorber there is a sufficient number facing away from soils and supplied with a sufficient amount of noise for evaporation, to make the methane and the lighter components completely enriched by the Separate absorption oil. At the head of the absorber are methane and lighter Components withdrawn in gaseous form. The enriched absorption oil is then in a Fractionator fractionated with a pressure of about 20 kg / cm2, a Floor temperature of 104 ° C and a head temperature of about -12 ° C is operated. In the fractionation device, the Cz components of the enriched absorption oil separated as the top fraction and the freed absorption oil as the bottom fraction for the purpose Return to the top of the fractionating absorber as depleted 01 after suitable cooling deducted. The separated as the top fraction C. Ingredients become condensed and transferred to an ethylene fractionation device, which is equipped with a Pressure of around 17 kg / cm2, a floor temperature of around -8 ° C and a head temperature from et. va-28 ° C is operated. It becomes practically pure ethylene as the top fraction and separated practically pure athan as the bottom fraction.

Obgleich im obigen spezielle Durchführungsformen der Erfindung aufgezeigt wurden, ergibt sich für den n Fachmann, daß viele Abänderungen ausgeführt werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Es wurde bereits angedeutet, daß Mehrstufenkompressoren an Stelle eines einzelnen Kompressors, wie in der Figur gezeigt, angewandt werden können. Wenn ferner die Beschickungsgase bereits unter einem erheblichen Druck stehen, wie es bei gewissen Raffinationsgasen der Fall sein kann, kann man sich diese Tatsache zunutze machen, indem man diese Gase mit einem höheren Druck in den Kompressor oder die Kompressoren einführt. Obwohl im vorstehenden gewisse Anordnungen von Kiihlern und Wärmeaustauschern gezeigt wurden, insbesondere im Zusammenhang mit der Verflüssigung des Beschickungsgases und der Abkühlung des zurückgeführten verarmten Absorptionsöles, können andere Anordnungen angewandt werden, um sich die kühlungs-oder Erwärmungseffekte der verschiedenen Gasströme zunutze zu maohen. Je nach der Menge der zu extrahierenden C2-Kohlenwasserstoffe und der Bauart und Kapazität des Fraktionierabsorbers kann es zweckmäßig sein, in dem Absorptionsteil durch Anwendung von Absorberzwischenkühlern eine weitere Kühlung herbeizuführen, um somit einen größeren Kühleffekt zu erreichen, als er durch bloßes Abkiihlen des verarmten Absorptionsöles erreicht werden kann. Although in the above special embodiments of the invention are shown it will be apparent to those skilled in the art that many changes will be made can without departing from the spirit and scope of the invention. It has already been indicated that multi-stage compressors instead of a single compressor, as in the figure shown can be applied. Furthermore, if the feed gases are already below are under considerable pressure, as is the case with certain refinery gases you can take advantage of this fact by mixing these gases with a introduces higher pressure into the compressor or compressors. Although in the above certain arrangements of coolers and heat exchangers have been shown, in particular in connection with the liquefaction of the feed gas and the cooling of the recycled depleted absorbent oil, other arrangements may be used to take advantage of the cooling or heating effects of the various gas flows to maohen. Depending on the amount of C2 hydrocarbons to be extracted and the The type and capacity of the fractionating absorber can be useful in the absorption part bring about further cooling by using absorber intercoolers, in order to achieve a greater cooling effect than can be achieved by simply cooling the depleted absorption oil can be achieved.

Wenn auch für die Zerlegung der C2-Bestandteile in Äthan und Äthylen eine Äthylenfraktioniervorrichtung angewandt wurde, so können selbstverständlich auch andere Vorrichtungen angewandt werden. So kann man sich der selektiven Adsorption an Adsorbentien, wie Aktivkohle, aktivierter Tonerde, Kieselsäuregel u. dgl., mit Fließbetten von Adsorbentien nach üblichen Verfahren erfolgreich bedienen. Die Fraktionierkolonnen und Fraktionierabsorber enthalten, wie in der Zeichnung dargestellt, Böden entsprechender Bauart. Die Böden sind in ausreichender Anzahl vorhanden, um die beschriebene Abtrennung zu bewirken. Es versteht sich, daß in dem gesamten beschriebenen System an geeigneten Stellen Ventile, Kontrollvorrichtungen und entsprechende Instrumente angebracht sind.Albeit for the breakdown of the C2 components into ethane and ethylene an ethylene fractionator was used, so can of course other devices can also be used. So one can look at selective adsorption on adsorbents such as activated carbon, activated alumina, silica gel and the like Successfully operate fluidized beds of adsorbents by conventional methods. The fractionation columns and fractionating absorbers, as shown in the drawing, contain soils of the same type Design type. The floors are available in sufficient numbers to enable the separation described to effect. It will be understood that suitable throughout the system described Make valves, control devices and appropriate instruments attached are.

In den vorstehenden Ausführungen bedeutet » Cs+-Fraktion « eine Mischung von Stoffen, die Cs-Kohlenwasserstoffe und alle höher siedenden Bestandteile umfaßt. Entsprechend bezeichnet der Ausdruck » C2~-Fraktion« eine Mischung von Stoffen, die C2 Kohlenwasserstoff und alle niedriger siedenden Bestandteile umfaßt. In the foregoing, “Cs + fraction” means a mixture of substances that include Cs hydrocarbons and all higher-boiling components. Accordingly, the expression "C2 ~ fraction" denotes a mixture of substances which includes C2 hydrocarbons and all lower boiling components.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the separation of ethylene from a gaseous mixture, which contains lighter and heavier components than ethylene and can also contain heat-sensitive components, characterized in that that the gaseous mixture by compression and / or cooling under temperature and Printing conditions in which the heat-sensitive components still react does not enter, partially sweetened, by rectification into a soil fraction with all heat-sensitive and heavier than Ath, boiling components and a top fraction of C2 hydrocarbons and lower-boiling components decomposed, this top fraction by means of an absorption oil into one in the absorption oil dissolved C2 fraction and a lighter, gaseous fraction drawn off overhead separated, the C2 fraction is driven off from the absorption oil and then in as is known, is divided into Athylen and Athan.

2. The method according to claim 1, characterized in that to avoid a temperature increase sufficient for the reaction of heat-sensitive components during the compression water or part of the liquefied components in the compression gas is injected.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a liquid C4-C6 hydrocarbon fraction is used as the absorption oil, which after distillative separation of the dissolved C2 fraction in the circuit in the Absorption process can be traced back.

4. Device for performing the method according to the claims t to 3, characterized by a series connection of a compression and / or Cooling device, a first rectification column with discharges for the liquid C3 + fraction at the bottom and the gaseous C2 fraction at the top of a second column for extractive distillation with feeds for the absorption oil near the top and the C2 ~ fraction in the middle part as well as discharges for those made of methane and lighter boiling constituents existing gas fraction at the top and that with the C2 fraction Enriched absorption oil on the bottom, a third rectification column with discharge for the expelled C2 fraction at the top and for the absorption oil at the bottom a connection between this bottom draw and the top of the second column extractive distillation and a device of known type for breaking down the from the top of the third rectifying column fed co-fraction in ethylene and athan.

References considered: U.S. Patent No. 2,542 520.