DE1950234A1

DE1950234A1 - Fractionation of light hydrocarbon mixtures

Info

Publication number: DE1950234A1
Application number: DE19691950234
Authority: DE
Inventors: Alphonse Hennico
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1968-10-07
Filing date: 1969-10-04
Publication date: 1970-05-27
Also published as: BE739919A; NL6915131A; FR1599784A

Abstract

A mixture of gases containing at least one hydrocarbon which is heavier than CH4, is cooled until partially condensed. The condensate at each stage passes to a fractionation column. The vapour phase from the penultimate condensation passed through an absorption column, where it is washed by condensate from the final stage. The wash also passes to the fractionation column, the vapour which is not condensed at the last stage passed out through a heat exchange and separator, and consists of 70-95% H2 and some CH2. The remaining H2 and CH4 are removed at the top, and other hydrocarbons at the bottom of the fractionating column.

Description

Verbessertes Verfahren zur Abtrennung von Wasserstoff und Methan aus Strömen, die diese Gase enthalten. Improved process for separating hydrogen and methane from streams containing these gases.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Abtrennung von Wasserstoff und Methan aus Strdmen, die diese Gase enthalten. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Abtrennung von Wasserstoff und Methan aus einem Kohlenwasserstoffgemisch, das diese Gase und zumindest einen ungesättigten Eohlenwasserstoff, wie beispielsweise Ethylen, enthält. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von Wasserstoff und Methan aus Gasen, die aus einer Kohlenwasserstoff-Krackvorrichtung, in der mittels Wasserdampf gearbeitet wird, entströmen.The present invention relates to an improved method to separate hydrogen and methane from streams containing these gases. In particular, the invention relates to a method for separating hydrogen and methane from a hydrocarbon mixture containing these gases and at least one contains unsaturated hydrocarbon such as ethylene. A preferred one Embodiment of the invention relates to a method for separating hydrogen and methane from gases obtained from a hydrocarbon cracking device in the means Steam is worked, escape.

Bekanntlich ist die Krackung von Kohlenwasserstoffen mittels Wasserdampf ein in der Industrie in großem Umfang durchgeführtes Verfahren. Dieses Verfahren dient insbesondere dazu, aus Chargen des Naphtha.Typs oder des Gasöl-yps olefinische Kohlenwasserstoffe und insbesondere ethylen zu erhalten.It is well known that hydrocarbons are cracked by means of steam a process widely practiced in industry. This method is used in particular to produce olefinic batches of the naphtha or gas oil type To obtain hydrocarbons and especially ethylene.

Die aus der Krackungszone, in der mittels Wasserdampf gearbeitet wird, abströmenden Gase enthalten ein Produktgemisch, das insbesondere aus Wasserstoff, Methan, ethylen, Äthan, sowie aus schwereren Kohlenwasserstoffen, beispielsweise aus solchen, die 3 bis 6 Kohlenstoffatome im Molekül enthalten, besteht.Those from the cracking zone, in which steam is used, Outflowing gases contain a product mixture, which in particular consists of hydrogen, Methane, ethylene, ethane, and from heavier hydrocarbons, for example consists of those that contain 3 to 6 carbon atoms in the molecule.

Man komprimiert im allgemeinen diese abströmenden gasförmigen Stoffe beispielsweise unter Anwendung eines Drucks von 30 bis 40 Bar und kühlt sodann ab, wobei man das entstandene Produkt durch Gas-Flüssig-Trennung isoliert.In general, these gaseous substances flowing off are compressed for example using a pressure of 30 to 40 bar and then cools down, the product formed being isolated by gas-liquid separation.

Das Behandlungsverfahren, das sich an diese Operation anschliesst und das eine bevorzugte Ansfuhr*ungsform vorliegender Erfindung ist, besteht darin, dass man aus dem wie oben beschrieben erhaltenen Gas und der Flüssigkeit Wasserstoff und Methan abtrennt, ohne dass man eine wesentliche Menge von äthylen mitabzieht, wobei man die Kosten für die Kälteenergie minimal halten kann.The treatment procedure that follows this operation and that is a preferred embodiment of the present invention is, that from the gas obtained as described above and the liquid hydrogen and methane are separated without taking off a significant amount of ethylene, whereby the costs for the cooling energy can be kept to a minimum.

Bei den Abtrennverfahren des Standes der Technik hatte man eine Reihe, im allgemeinen 3 oder 4, hintereinander angeordnete Gas-Flüssigkeit-Trennvorrichtungen vorgesehen, wobei man jede Trennvorrichtung mit der Dampfphase beschickte, die aus der vorhergehenden Trennvorrichtung stammt; die Dampfphasen wurden beim Durchgang von einer Trennvorrichtung zur anderen abgekühlt, während die aus allen Trennvorrichtungen stammenden flüssigen Phasen einer Methan-Entf¢rnungs-Kolonne zugeleitet wurden, d.h. einer solchen Kolonne, in der die Methan-Abtrennung erfolgt.The prior art separation processes had a number of generally 3 or 4 gas-liquid separation devices arranged one behind the other provided, each separation device being charged with the vapor phase, which from originates from the preceding separator; the vapor phases were on passage cooled from one separator to another while that from all separators originating liquid phases were fed to a methane removal column, i.e. such a column in which the methane separation takes place.

Dieses Verfahren des. Standes der Technik ergab nicht immer eine genügend selektive Trennung und insbesondere nicht im Hinblick auf das äthylen; ferner ist dieses Verfahren des Standes der Technik infolge der notwendigen Kühlung relativ teuer, und zwar insbesondere in der Verfahrensstufe der Methan-EntSernungs-Kolonne, wie dies noch deutlicher durch die Figur 1 dieser Offenbarung dargestellt werden wird. Demgegenüber überwindet das erfindungsgemässe Verfahren diese Nachteile des Standes der Technik.This prior art method did not always give a sufficient result selective separation and especially not with regard to ethylene; further is this prior art method is relative due to the necessary cooling expensive, especially in the process stage of the methane removal column, as shown more clearly by Figure 1 of this disclosure will. In contrast, the inventive method overcomes these disadvantages of State of the art.

Vorliegende Erfindung betrifft also ein Verfahren zur Abtrennung von Wasserstoff und Methan aus einem strömenden Gas, in welchem diese oben genannten Gase, sowie zusätzlich zumindest ein Kohlenwasserstoff, der schwerer ist als Methan, enthalten sind, wobei das strömende Gas einer fortschreitenden Abkühlung unterworfen wird und jedesmal -eine partielle Kondensation eines Teils des strömenden Gases stattfindet und jede Abkühlung von einer Abtrennung des entsprechenden Kondensats gefolgt wird; die solchermassen erhaltenen Kondensate werden in eine Ruckfluss-Destillationszone geleitet, an deren Boden man die Kohlenwasserstoffe, die schwerer sind als Methan, in Form einer Flüssigkeit erhält, die praktisch keinen Wasserstoff und kein Methan aufweist; am Kopf der Destillationszone erhält man ein Gas, das reich ist an Wasserstoff und Methan; dieses erfindungsgemässe Verfahren ist nun dadurch gekennzeichnet, dass das aus der letzten Abköhlungszone stammende ausströmende Gas nach der Abtrennung des Kondensats durch eine Blüssigkeit gewaschen und anschliessend einer partiellen Kondensation unterworfen wird und dass zumindest ein Teil des entstehenden Kondensats als Waschflüssigkeit eingesetzt wird, die nach der Waschung einer Räckflussdestillationszone für das Methan zugeleitet wird.The present invention thus relates to a method for the separation of Hydrogen and methane from a flowing gas in which these are mentioned above Gases, as well as at least one hydrocarbon that is heavier than methane, are included, the flowing gas being subjected to a progressive cooling becomes and each time a partial condensation of part of the flowing gas takes place and each cooling from a separation of the corresponding condensate is followed; the condensates obtained in this way are passed into a reflux distillation zone at the bottom of which the hydrocarbons, which are heavier than methane, in the form of a liquid that has practically no hydrogen and no methane having; A gas rich in hydrogen is obtained at the top of the distillation zone and methane; this inventive method is now characterized in that the outflowing gas from the last cooling zone after separation the condensate washed through a liquid and then a partial Condensation is subjected and that at least part of the resulting condensate is used as washing liquid which, after washing, a backflow distillation zone for the methane is supplied.

Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann man zwischen die zwei letzten Trennvorrichtungen des klassischen Verfahrens eine A6sorptionskolonne zwischenschalten, deren Dimensionen beträchtlich verkleinert sein können; die am Boden dieser Kolonne ausströmende Flüssigkeit wird in die Nethan-Entfernungs-Kolonne geleitet, wahrend der aus der gleichen Kolonne ausströmende Dampf nach der Abkühlung in die letzte Trennvorrichtung geschickt wird. Auf diese Weise besteht das aus der letzten Trennvorrichtung abströmende Gas aus dem gewünschten Wasserstoffatrom, wie dies auch an sich bei den bekannten Verfahren der Fall ist.In the practical implementation of the method according to the invention one can choose between the last two separating devices of the classical method Interpose an adsorption column, the dimensions of which are considerably reduced could be; the liquid flowing out at the bottom of this column is sent to the nethane removal column, while that from the same column After cooling, the escaping steam is sent to the last separator. In this way, the gas flowing out of the last separator consists of the desired hydrogen atom, as is also the case with the known processes the case is.

In jedem Fall wird jedoch die aus der letzten Trennvorrichtung abströmende Flüssigkeit nicht mehr in die Nethan-Entfernungs-Kolonne geschickt, sondern kann direkt einer anderen Verwendung zugeführt werden, beispielsweise als Kühlflüssigkeit oder Brennflüssigkeit bzw. Brenngas eingesetzt werden.In any case, however, the one flowing out of the last separating device will be Liquid is no longer sent to the nethane removal column, but can be fed directly to another use, for example as a cooling liquid or fuel liquid or fuel gas can be used.

Die im folgenden anhand eines Vergleichs von zwei Figuren gegebene weitere Beschreibung des Erfindungsgegenstandes dient zu dessen besserem Verständnis.The one given below on the basis of a comparison of two figures further description of the subject matter of the invention serves to improve understanding thereof.

Die beiliegende Figur 1 dient zu Yergleichsswecken und entspricht nicht dem Erfindungsgegenstand.The attached FIG. 1 is used for comparison purposes and corresponds not the subject of the invention.

Die Figur 2 zeigt in nicht begrenzender Weise eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung.FIG. 2 shows, in a non-limiting manner, a preferred embodiment of this invention.

Die Figur 1 zeigt das Schema eines Trennverfahrens des Standes der Technik, wobei die vier Trennvorrichtungen 1, 2, 3 und 4, sowie die Methan-Entfernungs-Eolonne D1 vorhanden sind. Zwischen den Trennvorrichtungen sind die Wärmeaustauscher 5, 6 und 7 zwischengeschaltet.FIG. 1 shows the scheme of a separation process of the prior art Technology, with the four separation devices 1, 2, 3 and 4, as well as the methane removal column D1 are present. Between the separation devices are the heat exchangers 5, 6 and 7 interposed.

Das zum eis aus Gas und zum Teil aus Flüssigkeit bestehende Ausströmende, das beispielswesse die Krackungszone, in der mit Wasserdampf gearbeitet wird, verlässt, wird nach seiner Entwässerung, Kompression und Abkühlung (die hierzu notwendigen Vorrichtungselemente sind nicht gezeichnet) durch die Leitung 8 in eine erste Trennvorrichtung 1 geleitet, wo man zum Teil eine flüssige Phase erhält, die durch die Leitung 9 dem Wärmetauscher 10 und durch die Leitung 11 direkt der Methan-Entf ernung skolonne D1 zugeleitet wird; die zum anderen Teil erhaltene gasförmige Phase wird durch die Leitung 12 zirkuliert.The outflow consisting of gas and partly of liquid to the ice, which, for example, leaves the cracking zone, in which steam is used, is after its dehydration, compression and cooling (the necessary Device elements are not shown) through the line 8 into a first separating device 1, where you can get a liquid part Phase gets that through the line 9 to the heat exchanger 10 and through the line 11 directly to the methane removal harvesting column D1 is fed; the other part obtained gaseous phase is circulated through line 12.

Diese gasförmige Phase wird im Wärmetauscher 5 abgekühlt, woselbst eine partielle Kondensation stattfindet; das solchermassen entstandene neue Gemisch aus Gas und Flüssigkeit wird durch die Leitung 13 in die Drennvorrichtung 2 geleitet. Dort erhält man eine neue flüssige Phase, die durch die Leitung 14 in die Nethan-Entfernungs-Kolonne geschickt wird, sowie eine neue Gasphase, die durch die Leitung 15, den Wärmeaustauscher 6 und die Leitung 16 der folgenden Trennvorrichtung zugeführt wird.This gaseous phase is cooled in the heat exchanger 5, which is itself partial condensation occurs; the resulting new mixture of gas and liquid is passed through line 13 into the drilling device 2. A new liquid phase is obtained there, which passes through line 14 into the nethane removal column is sent, as well as a new gas phase, which through line 15, the heat exchanger 6 and the line 16 is fed to the following separating device.

Die gleiche Trenn- und Abkühlungsverfahrensweise wird in den Apparateteilen 3, 7 und 4 durchgeführt. Man erhält also zwei neue flüssige Phasen, die durch die Leitungen 17 und 18 der Methan-EntSernungskolonne zugeleitet werden, sowie eine gasförmige Endphase, die die letzte Trennvorrichtung 4 durch die Leitung 19 verlässt.The same separation and cooling procedure is used in the apparatus parts 3, 7 and 4 carried out. So you get two new liquid phases, which by the Lines 17 and 18 of the methane removal column are fed, as well as one gaseous end phase which leaves the last separating device 4 through line 19.

Diese letztgenannte gasförmige Phase enthält einen hohen Prozentsatz an Wasserstoff, an Methan und gleichfalls grössere oder geringere Mengen an anderen mitgeführten Kohlenwasserstoffen, wie beispielsweise Äthylen. Die Nethan-Entfernungs-Kolonne besteht aus einer Fraktionierkolonne bekannten Typs, die beispielsweise an ihrem Boden eine Heizvorrichtung 20 und an ihrem Kopf einen Kondensator 21 aufweist, in dem die Dämpfe kondensiert werden, die die Kolonne durch die Leitung 22 verlassen.This latter gaseous phase contains a high percentage of hydrogen, of methane and also larger or smaller amounts of others entrained hydrocarbons, such as ethylene. The Nethane Removal Column consists of a fractionation column of known type, for example at its Has a heater 20 at the bottom and a condenser 21 at its top, in which condenses the vapors leaving the column through line 22.

Diese abgekühlten und teilweise kondensierten Dämpfe werden der Trennvorrichtung 23 zugeleitet. Von dieser Trennvorrichtung wird durch die Leitung 24 ein Teil der Flüssigkeit in die Kolonne zum Zweck der Durchführung eines Rückflussverfahrens zurückgeführt; ein anderer Teil der Flüssigkeit wird durch die Leitung 25 abgeführt. Durch die Leitung 26 entweicht ein Gasgemisch, das einen wesentlichen Gehalt an Methan und einen geringen Gehalt an Wasserstoff aufweist; dieses Gemisch wird im allgemeinen als Heizgas verwendet, nachdem man dessen Kältegehalt in den Austauschern, die der Kolonne D1 vorgeschaltet sind, abgezogen hat.These cooled and partially condensed vapors become the separator 23 forwarded. Of this separator is through the line 24 part of the Liquid in the column for the purpose of performing a reflux process returned; Another part of the liquid is through the pipe 25th discharged. A gas mixture escapes through the line 26, which has a substantial Has a methane content and a low hydrogen content; this mixture is generally used as a heating gas after its cold content in the Exchangers upstream of column D1 has withdrawn.

Nachteiligerweise musste jedoch festgestellt werden, dass die Flüssigkeiten, die in den Leitungen 26 und 25 zirkulieren, nicht vernachlässigbare Mengen an Äthylen enthalten. Nun bedeutet aber das Äthylen, das in diesen ausströmenden Medien enthalten ist, einen grossen Verlust, und zwar insbesondere bei den Xrackverfahren, die mit Wasserdampf arbeiten; dieses ÄthyLen hat als Inhaltsstoff von Heizgasen einen wesentlich geringeren Wert als reines Produkt, das erwünscht ist.Unfortunately, however, it had to be determined that the liquids, circulating in lines 26 and 25, non-negligible amounts of ethylene contain. But now it means ethylene that is contained in these outflowing media is a great loss, especially with the Xracking methods that use Steam work; Ethylene is essential as an ingredient in heating gases lower value than the pure product that is desired.

Die Flüssigkeit, die am Boden der Kolonne durch die Leitung 27 abströmt, soll prinzipiell frei sein von Wasserstoff und Methan.The liquid flowing off at the bottom of the column through line 27, should in principle be free of hydrogen and methane.

Man sieht ferner anhand der obigen Dariegungen, dass diese Vorrichtung des Standes der Technik bedeutende Kältemengen benötigt.It can also be seen from the above statements that this device the prior art requires significant amounts of cold.

Tatsächlich ist die Temperatur der Flüssigkeit in der Leitung 18 genügend niedrig, beispielsweise in der Grössenordnung von -1300C und manchmal sogar in der Grössenordnung von 15000.Indeed, the temperature of the liquid in line 18 is sufficient low, for example in the order of -1300C and sometimes even in the Of the order of 15,000.

(Diese Temperatur hängt wohlverstanden ebenso wie die weiter unten angegebenen Temperaturen von zahlreichen Faktoren ab, wie beispielsweise von der Zusammensetzung der AnfangssSlüssigkeit, dem Druck in der Vorrichtung, der Anzahl der Wärmetauscher und der Natur der Kühlflüssigkeiten, die von aussen bei den Wärmetauschern 5, 6 und 7 angewendet werden.) Der Kopf der Methan-Entfernungs-Eolonne D1 weist im allgemeinen eine Temperatur in der Grössenordnung von -1000C auf. Die in der Leitung l8 zirkulierenden Kohlenwasserstoffe, die zunächst eine Temperatur von beispielsweise 130°C aufweisen, kommen aufgeheizt nach dem Durchlaufen der Heizvorrichtung auf eine Temperatur von etwa OOC und werden sodann in dem Kondensator 21 von neuem auf eine Temperatur von etwa -1000C abgekühlt.(This temperature depends, of course, as well as the one below specified temperatures on numerous factors, such as the Composition of the initial liquid, the pressure in the device, the number the heat exchanger and the nature of the cooling liquids that come from the outside of the heat exchangers 5, 6 and 7.) The head of the methane removal column D1 has generally a temperature of the order of -1000C. The one in the Line l8 circulating hydrocarbons, which initially have a temperature of, for example 130 ° C come heated after passing through the heating device to a temperature of about OOC and are then in the condenser 21 again cooled to a temperature of about -1000C.

Man sieht also, dass dieses herkömmliche Verfahren des Standes der Technik vom energiemässigen Standpunkt aus betrachtet sehr teuer ist.So it can be seen that this conventional prior art method Technology is very expensive from an energy standpoint.

Die Figur 2 zeigt schematisch eine Trenneinheit, in der das erfindungsgemässe Verfehren durchgeführt wird. In dieser Figur 2 sind wiederum vier Trennvorrichtungen 101, 102, 103 und 104 gezeigt, die praktisch die gleiche Rolle spielen, wie die Trennvorrichtungen 1, 2, 3 und 4 der Figur 1.FIG. 2 shows schematically a separation unit in which the inventive Procedure is carried out. In this figure 2 there are again four separating devices 101, 102, 103 and 104, which play practically the same role as the Separating devices 1, 2, 3 and 4 of FIG. 1.

Wie im ersten Fall (Figur 1) wird das gemischte Ausströmende (Gas und Flüssigkeit) der mit Wasserdampf arbeitenden Krackungszone nach der Entwässerung, Kompression und Abkühlung durch die Leitung 108 in die Trennvorrichtung 101 geleitet, Die dabei entstehende flüssige Phase wird durch die Leitung 109 dem Wärmetauscher 110 und sodann durch die Leitung 111 der Methan-Entnungs-Kolonne D2 zugeleitet.As in the first case (Figure 1), the mixed outflow (gas and liquid) of the cracking zone working with steam after dewatering, Compression and cooling passed through line 108 into separator 101, The resulting liquid phase passes through line 109 to the heat exchanger 110 and then fed through line 111 to the methane removal column D2.

Die die Trennvorrichtung 101 verlassende dampfförmige Phase wird Abkuhlangen unterworfen, wobei die Trennungen in Flüssigkeiten und Dämpfe erfolgt; die Wärmetauscher 105 und 106, die Trennvorrichtungen 102 und 103, sowie die Verbindungsleitungen 112, 113, 114, 115, 116 und 117 spielen die gleiche Rolle wie die Elemente, die in der Figur 1 Bezugszeichen tragen, die einen Wert aufweisen, der um Jeweils die Zahl 100 niedriger liegt (d.h. wie die Elemente 5 und 6, 2 und 3, 12, 13, 14, 15, 16 und, 17 der Figur 1).The vapor phase leaving the separation device 101 will cool down subject, the separations taking place in liquids and vapors; the heat exchangers 105 and 106, the separating devices 102 and 103, and the connecting lines 112, 113, 114, 115, 116 and 117 play the same role as the elements that in the figure 1 bear reference numerals which have a value which is around the Number 100 is lower (i.e. like elements 5 and 6, 2 and 3, 12, 13, 14, 15, 16 and 17 of Figure 1).

In jedem Fall wird der aus der Trennvorrichtung 103 ausströmende Dampf durch die Leitung 128 and den Wärmetauscher 129 in die dazwischengeschaltete Absorptionskolonne 130 geleitet, die erfindungsgemäss zwischen die beiden letzten Trennvorrichtungen 103 und 104 im Kreis eingeschaltet ist.In either case, the steam flowing out of the separator 103 becomes through line 128 and heat exchanger 129 into the absorption column connected in between 130 passed, according to the invention between the last two separating devices 103 and 104 is turned on in the circle.

Diese Absorptionskolonne ist eine solche des bekannten Typs, beispielsweise eine solche mit Platten oder einem Mutter, die einen Kondensator 131 für die aus der Leitung 132 zuströmenden Dämpfe besitzt.This absorption column is of the known type, for example one with plates or a nut that has a capacitor 131 for the off the line 132 has incoming vapors.

Die partiell kondensierten Dämpfe werden in der Trennvorrichtung 133 gesammelt und die solohermassen erhaltene Flüssigkeit durch die Leitung 134 der Kolonne 130 wieder zugeleitet.The partially condensed vapors are in the separator 133 collected and the solo thermally obtained liquid through line 134 of the Column 130 fed back in.

In dieser Kolonne findet also eine Waschung der Dämpfe statt, die von der Trennvorrichtung 103 stammen wobei als Waschflüssigkeit die kondensierte Flüssigkeit dient, die am Kopf dieser Absorptionskolonne 130 anfällt.In this column there is a washing of the vapors, which originate from the separating device 103, the condensed washing liquid being the washing liquid Liquid that accumulates at the top of this absorption column 130 is used.

Die Flüssigkeit, die am Boden der Absorptionskolonne 150 abfliesst, wird direkt durch die Leitung 135 der Methan-Entfernungs-Kolonne D2 zugeführt.The liquid that flows out at the bottom of the absorption column 150, is fed directly through line 135 to methane removal column D2.

Die Dämpfe, die die Absorptionskolonne verlassen und die im Kondensator 131 nicht verflüssigt werden, werden im allgemeinen, aber nicht unbedingt notwendigerweise, durch die Leitung 136, den Wärmetauscher 137, sowie die Leitung 138 in die letzte Trennvorrichtung 104 geschickt.The vapors leaving the absorption column and those in the condenser 131 are not liquefied will generally, but not necessarily, through line 136, heat exchanger 137, and line 138 into the last Separator 104 sent.

Die Dämpfe, die diese letzte frennvorrichtung durch die Leitung 119, falls eine solche Verwendung findet, verlassen, bestehen im wesentlichen aus Wasserstoff, beispielsweise liegt' der Wasserstoffgehslt in der Grössenordnung von 70 bis 95 Volum-% oder darüber, sowie aus Methan; diese Dämpfe sind praktisch frei von Kohlenwasserstoffen, die schwerer sind als Methan.The vapors that this last separating device through line 119, if such a use is found, leave, consist essentially of hydrogen, for example, the hydrogen content is in the order of 70 to 95 % By volume or above, as well as from methane; these vapors are practically free of hydrocarbons, heavier than methane.

Zum Unterschied von den Verfahren des Standes der Technik wird die Flüssigkeit, die aus der gegebenenfalls vrwendeten letzten Trennvorrichtung 104 durch die Leitung 118 abströmt, nicht nehr in eine Methan-EntSernungs-Eolonne geschickt, sondern kann beispielsweise als Heizstoff eingesetzt werden, und zwar vorzugsweise nach einer Verdampfung durch indirekten Wärmeaustausch im Austauscher 137.In contrast to the methods of the prior art, the Liquid from the last separating device 104 that may be used flows out through the line 118, no more in a methane removal column clever, but can be used, for example, as a fuel, namely preferably after evaporation through indirect heat exchange in the exchanger 137.

Tatsächlich enthäl-t die Flüssigkeit in der Leitung 118 und ebenso das Gas in der Leitung 119 infolge der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens praktisch kein Äthylen und auch keine schwereren Kohlenwasserstoffe.In fact, the liquid is contained in line 118 and the like the gas in the line 119 as a result of the implementation of the method according to the invention practically no ethylene and no heavier hydrocarbons.

Man kann, worauf hinzuweisen ist, die Flüssigkeit der Leitung 136 direkt, d.h. ohne Abtrennung, verwenden, beispielsweise als Brennstoff, wenngleich dies vom ökonomischen Standpunkt aus weniger interessant ist.It should be noted that the liquid in line 136 can be used use directly, i.e. without separation, for example as fuel, albeit this is less interesting from an economic point of view.

Bezüglich der Methanentfernungskolonne D2 ist festzustellen, dass sie praktisch in der gleichen Weise arbeitet wie die Kolonne D1 der Figur 1 (es wird nochmals darauf hingewiesen, dass die Bezugszeichen der Figur 2 denen der Figur 1 minus der Zahl 100 entsprechen); es ist hier an dieser Stelle nicht notwendig, eine detaillierte Beschreibung des Funktionierens der Kolonne D2 zu geben.With regard to the methane removal column D2, it should be noted that it works practically in the same way as the column D1 of Figure 1 (es it is again pointed out that the reference numerals in FIG. 2 correspond to those in the FIGURE 1 minus the number 100); it is not necessary here at this point, to give a detailed description of the functioning of column D2.

Es ist darauf hinzuweisen, dass das aus der Methan-Entfernungs-Kolonne durch die Leitungen 122 und 126 ab strömende Gas praktisch frei ist von Äthylen, sowie von Kohlenwasserstoffen, die schwerer sir; als Athyien; ferner ist die Flüssigkeit, die die Methan-Entfernungs-Kolonne durch die Leitung 127 verlässt, frei von Wasserstoff und Methan; sie enthält Äthylen und, worauf hinzuwermen ist, die Kohlenwasserstoffe, die schwerer sind als Äthylen, falls solche in der durch die Leitung 108 eingespeisten Charge enthalten sind, die dem erfindungsgemässen Verfahren unterworhen wird.It should be noted that this is from the methane removal column gas flowing through lines 122 and 126 is practically free of ethylene, as well as hydrocarbons, which are heavier; as Athyien; furthermore is the liquid, which leaves the methane removal column through line 127, free of hydrogen and methane; it contains ethylene and, what has to be warmed up, the hydrocarbons, which are heavier than ethylene, if fed into the through line 108 Charge are included, which is subject to the inventive method.

Die Abtrennung des Wasserstoffs und des Methans aus der durch die Leitung 108 zugeführten Flüssigkeit ist also praktisch eine totale, ohne dass die gasförmigen Ströme oder flüssigen Ströme, die diese Gase enthalten (Leitungen 136, 118, 119, 125 und 126) merkliche Mengen an Äthylen mit sich führen.The separation of the hydrogen and methane from the through the Line 108 supplied liquid is thus practically a total, without the gaseous streams or liquid streams that contain these gases (Lines 136, 118, 119, 125 and 126) carry significant amounts of ethylene with them.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass der Durchmesser der Methan-EntSernungs-Eolonne D2 und ihr Energieverbrauch beträchtlich geringer ist im Verhältnis zu den entsprechenden Werten der bei den Verfahren des Standes der Technik verwendeten Kolonne Dl.Another advantage of the method according to the invention is that that the diameter of the methane removal column D2 and its energy consumption is considerably lower in relation to the corresponding values of the Prior art method used column Dl.

Es ist vorteilhaft, den Kältegehalt des in der Leitung 125 zirkulierenden Mediums als Kühlmittel im Kondensator 131 zu- verwenden. Dieses Medium kann andererseits auch nach seiner Passage durch den Kondensator 131 mit denjenigen kombiniert werden, das durch die Leitung 118 strömt, nachdem letzteres als Kühlmittel in dem Vorr/ichtungselement 137 gedient hat.It is advantageous to measure the cold content of the circulating in the line 125 Medium to be used as coolant in the condenser 131. This medium can, on the other hand also after its passage through the condenser 131 can be combined with those which flows through line 118 after the latter as coolant in the device 137 served.

Die Kombination dieser strömenden Medien kann sodann vorteilhafterweise als Brennstoff dienen.The combination of these flowing media can then be advantageous serve as fuel.

Ferner kann das Gas, das die letzte Trennvorrichtung durch die Leitung 119 verlässt, mit Vorteil als Kühlmittel (Kühlflüssigkeit) in einem oder mehreren Wärmetauschern 129, 106 und 105 eingesetzt werden. Es können weitere ähnliche Verfahrensweisen der Wiedergewinnung der Kälteanteile, wie sie dem Stand der Technik geläufig sind, hier verwendet werden, ohne dass der Umfang vor liegender Erfindung verlassen wird.Furthermore, the gas that the last separator through the line 119 leaves, with advantage as a coolant (coolant) in one or more Heat exchangers 129, 106 and 105 are used. Other similar procedures can be used the recovery of the refrigeration components as they are known from the state of the art, can be used here without departing from the scope of the present invention.

Das erfindungsgemässe Trennverfahren wurde insbesondere im Hinblick auf den Fall eines Gasgemisches beschrieben, das aus einer Krackungszone für Kohlenwasserstoffe stammt, wobei Wasserdampf angewendet wird. Das erfindungsgemässe Verfahren ist aber, worauf hinzuweisen ist, auch in vielen anderen Fällen anwendbar, bei denen es sich als Notwendigkeit erweist, Wasserstoff und Methan aus einem Gemisch zu entfernen, das schworere Kohlenwasserstoffe enthält.The separation process according to the invention has been particularly designed with a view to in the case of a gas mixture from a hydrocarbon cracking zone originates using steam. The inventive method is, however, which is to be pointed out, also applicable in many other cases in which it is proves necessary to remove hydrogen and methane from a mixture, that contains heavy hydrocarbons.

Claims

P a t e n t a n 5 p-rü c h e

1. Process for the separation of hydrogen and methane from a gas stream, the hydrogen and methane plus at least one hydrocarbon, the heavier is contained as methane, the gas stream being subjected to progressive cooling and each time a partial condensation of a line of the flowing gas takes place and each cooling is followed by a separation of the corresponding condensate, the condensates obtained in this way are passed into a reflux distillation zone at the bottom of which the hydrocarbons, which are heavier than methane, in the form of a liquid that has practically no hydrogen and no methane has, one also receives a gas at the top of the distillation zone, which is hydrogen and is methane-rich, characterized in that that from the final cooling zone originating outflowing gas after the separation of the condensate by a liquid washed and then subjected to partial condensation and that at least part of the resulting condensate is used as washing liquid which, after washing, is fed to a reflux distillation zone for the methane will.

2. The method according to claim 1, characterized in that the the Zone of partial condensation leaving the gas stream immediately after washing subject - Claims -will, then a supplementary one It is subject to cooling, which allows it to turn into a condensate that contains relatively little hydrogen is enriched and in a condensate that has a relatively high hydrogen content has to fractionate.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a Part of the condensate at the top of the reflux distillation zone as refrigerant indirect contact in the partial condensation zone, which is attached to the washing zone is used.

4. Process according to Claims 1 to 3, characterized in that the hydrogens, which are heavier than ethane, from ethylene, ethane, propylene, propane and butane.

L e r s e i t e