DE2702424A1 - Verfahren zum trennen von aethylen und aethan - Google Patents
Verfahren zum trennen von aethylen und aethanInfo
- Publication number
- DE2702424A1 DE2702424A1 DE19772702424 DE2702424A DE2702424A1 DE 2702424 A1 DE2702424 A1 DE 2702424A1 DE 19772702424 DE19772702424 DE 19772702424 DE 2702424 A DE2702424 A DE 2702424A DE 2702424 A1 DE2702424 A1 DE 2702424A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- ethylene
- ethane
- methane
- mixture
- product
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
- F25J3/0242—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 3 carbon atoms or more
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
- C07C7/005—Processes comprising at least two steps in series
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
- C07C7/04—Purification; Separation; Use of additives by distillation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
- F25J3/0219—Refinery gas, cracking gas, coke oven gas, gaseous mixtures containing aliphatic unsaturated CnHm or gaseous mixtures of undefined nature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
- F25J3/0233—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
- F25J3/0238—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 2 carbon atoms or more
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
- F25J3/0261—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of carbon monoxide
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/38—Processes or apparatus using separation by rectification using pre-separation or distributed distillation before a main column system, e.g. in a at least a double column system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/72—Refluxing the column with at least a part of the totally condensed overhead gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/74—Refluxing the column with at least a part of the partially condensed overhead gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
- F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
- F25J2210/12—Refinery or petrochemical off-gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
- F25J2215/62—Ethane or ethylene
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trennen von Äthylen und Äthan, insbesondere wenn Äthylen
und Äthan vermischt sind mit Methan, Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Propan, propylen, Propin, Propadien und geringen
Mengen an C^,-Kohlenwasserstoffen und schwereren Kohlenwasserstoffen
(Cc und ei ) (sämtliche Kohlenwasserstoffe mit Ca* G$
und Cc werden in der vorliegenden Beschreibung allgemein
mit "et " bezeichnet).
Solche Gemische stammen im allgemeinen aus Crackgasen und können bis zu 10 Gewichtsprozent C,, Ct-yCt enthalten
obgleich die Anteile daran im allgemeinen wesentlich geringer sind. Das beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Crackgas
ist im wesentlichen frei von Äthylen, da es vorher hydriert wurde und enthält auch kaum mehr sauere Bestandteile, wie
Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid, da diese, ebenso wie das Wasser,vorher entfernt wurden. Auch eine Fraktion aus den
Ci-, Cc-, und Cc-Anteilen kann im Rahmen des erfindungsgemäßen
Verfahren eingeleitet werden, 'bevor man das Gemisch zuführt.
-2-
709830/ 1048
Es sind bereits einige Verfahren bekannt, die zum Abtrennen des Äthylens von dem Äthan dienen, wenn sowohl
Äthylen wie Äthan im Gemisch mit den oben aufgeführten Verbindungen vorhanden sind.
Es sei zunächst auf die Figuren 1 und 2 eingegangen, die bekannte Verfahren erläutern.
Zu Fig. 1: Das Kohlenwassergemisch (1), das Äthylen und Ätjjan enthält,wird bei (2) auf eine Temperatur auf etwa minus
40 C gekühlt und im Separator (3) wird daraus eine gasförmige Fraktion (5) und eine flüssige Fraktion (4) abgeschieden· Die
gasförmige Fraktion ist reicher an Wasserstoff und Kohlenmonoxid als das Ausgangsgas·
Die gasförmige Fraktion wird bei (6) weiter auf eine Temperatur von etwa minus 800C gekühlt, wobei im Separator
(8) wiederum eine flüssige Phase (7) und eine gasförmige Phase (9), die noch reicher an Wasserstoff und Kohlenmonoxid, abgetrennt werden. Die letztere gasförmige Phase wird in (10)
weiter auf eine Temperatur von etwa minus 1000C gekühlt, worauf
sie im Separator (11) ebenfalls in eine flüssige Phase (12) und eine gasförmige Phase (13) aufgespalten wird. Auch diese
gasförmige Phase (13) wird nun bei (14) weiter gekühlt, um sie
in Wasserstoff (15), der nur noch mit Methan und Kohlenmonoxid verunreinigt ist, und eine flüssige Phase (16), die im wesentlichen Methan enthält, aufzutrennen·
Die in den oben erwähnten vier Kühlstufen anfallenden
flüssigen Phasen werden einer Destillationskolonne (17) zugeführt, aus der man als Kopfprodukt (18) im wesentlichen Methan
und als Bodenprodukt (19) ein Gemisch aus sämtlichen anderen Kohlenwasserstoffen erhält.
-3-
709830/1048
Das sich unten ansammelnde Produkt (19) wird einer Destillationskolonne (20) zugeleitet, worin die schweren Anteile
C, und et als Bodenprodukte abgetrennt werden, während am Kopf
der Kolonne ein Gasstrom (21) aus im wesentlichen Äthylen und Athaη entweicht.
Diese Kopfgase (21) werden zur Rektifizierung einer
Endkolonne (22) zugeleitet, aus der man als Kopfprodukt Äthylen (23) und als Bodenprodukt Äthan (24) erhält.
Eine Abwandlung einer derartigen Einrichtung geht aus Pig. 2 hervor. Gemäß Pig. 2 wird der Kohlenwasserstoffstrom (1)
der Äthylen und Äthan enthält, zunächst einer Destillationskolonne zugeleitet, die hinsichtlich des Entzuges der CU- und ct-Anteile
die gleiche Punktion hat, wie die Destillationskolonne (20) nach Pig. 1.
Bei dieser Arbeitsweise werden also die C,- und ct-Kohlenwasserstoffe
zunächst als Bodenprodukte entfernt.
Das Kopfprodukt wird dann in vier aufeinanderfolgenden
Kühlstufen, die etwa den anhand von Pig.1 dargestellten entsprechen,
gekühlt, wobei die erste Kühlstufe bei einer Temperatur durchgeführt wird, die etwas unterhalb derjenigen liegt, die
gemäß Pig.1 angewandt wird, d.h. etwa minus 600C geträgt.
Die so erhaltenen vier Flüssigkeitsströme (3,4,5 und 6) werden, ähnlich wie oben, einer Destillationskolonne (7) zugeleitet,
die der Kolonne (17) in Pig.1 entspricht und aus der man als Kopfprodukt (8) im wesentlichen Methan erhält, während von
unten ein Strom (9) abgezogen wird, der im wesentlichen aus Äthylen und Äthan besteht.
Die in Pig.1 und 2 dargestellten üblichen Durchführungsformen
haben den Nachteil eines hohen Energie- und Betriebs-
709830/1048
mittelaufwändes, wie noch deutlicher werden wird, wenn das erfindungsgemäße
Verfahren beschrieben wird.
Gegenüber der bekannten Arbeitsweise wurde nun ein Verfahren
zum Abtrennen des Äthylens aus Äthylen-Äthan-Gemischen,
die in den obigen Produkten (Crackgasen) anwesend sind, gefunden, mit dessen Hilfe man das Äthylen in einem gewünschten Reinheitsgrad
von dem Äthan abtrennen kann, und das mit verhältnismäßig geringem Kostenaufwand arbeitet.
Bas erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die folgenden Stufen:
a) Man unterwirft das Ausgangsgemisch einem Arbeitsgang, der als Destillation, Abstreifen, oder "Flashing" bezeichnet
werden kann, wodurch man ein leichtes Produkt erhält, das den gesamten Wasserstoff und das Kohlenmonoxid aus dem
Ausgangsgemisch, im wesentlichen das gesamte Methan, 2O# bis
80$ des vorhandenen Äthylens und Äthans und Spuren an
Kohlenwasserstoffen mit 3 Kohlenstoffatomen enthält; daneben erhält man ein schwereres Produkt, das sich aus
den restlichen Kohlenwasserstoffen zusammensetzt;
b) Man kühlt die leichten Anteile über mehrere Stufen auf eine Temperatur von minus 10O0C, so daß sich das Produkt auftrennt
in eine Gasphase, die im wesentlichen Wasserstoff und kleinere Anteile an Methan und Kohlenmonoxid sowie
Spuren von Äthylen und Äthan enthält, und eine oder mehrere flüssige Phasen, die im wesentlichen Methan, Äthylen und
Äthan mit kleineren Anteilen an höheren Homologen enthält)
c) Man führt die flüssige Phase bzw. die flüssigen phasen an
einer oder mehreren Stellen in eine Destillationseinrichtung mit oder ohne Kopfkondensator ein, so daß man am Kopf eine
Fraktion aus Methan, Wasserstoff und kleinen Anteilen an Kohlenmonoxid und Äthylen und am Boden der Kolonne ein Gemisch
aus Äthylen und Methan erhält, in welch letzteren das Gewichtsverhältnis von Methan zu Äthan größer ist als
im Ausgangsgemisch;
-5-
709830/1048
27Q2424
- MT -
d) Man führt die schweren produkte aus stufe a), bestehend aus C2f C,, Ga und schwereren Kohlenwasserstoffen einer
Destillationslcolonne zu, so daß sich am Boden die C~-,
Cj- und schwereren Anteile ansammeln, während man am
oberen Ende ein Gemisch aus Äthylen und Äthan erhält, injäem das Gewichtsverhältnis von Äthan zu Äthylen
größer ist als in dem Ausgangsgemisch;
e) Man führt die in den Stufen c) und d) erhaltenen beiden Gemische aus Äthylen und Äthan einer Rektifizierkolonne
zu, wobei man das Gemisch, bei dem das Gewichtsverhältnis von Äthylen zu Äthan größer ist als im Ausgangsgemisch,
an einer Stelle einleitet, die über derjenigen liegt, bei der das andere Gemisch zugeführt wird; aus der Kolonne
erhält man als Kopfprodukt ein Äthylen des erwarteten Reinheitsgrades und als Bodenprodukt ein Äthan, das
ebenfalls den erwarteten Reinheitsgrad aufweist.
Die oben mit b) bezeichnete Kühlstufe wird vorzugsweise dreistufig durchgeführt. Die erste Unterstufe besteht in einem
Kühlen auf weniger als -100C, vorzugsweise auf etwa -800C und
Auftrennen des Gemisches in eine Phase aus flüssigen Kohlenwasserstoffen und eine Gasphase, die aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid,
Methan, Äthylen und Äthan besteht. Die zweite Unterstufe besteht im Kühlen der Gasphase aus der ersten Unterstufe
auf eine Temperatur unter -800C, vorzugsweise -10O0Cj und Auftrennen
des Gemisches in eine zweite flüssige Phase aus im wesentlichen Methan, Äthylen und Äthan und eine Gasphase, die
sich zusammensetzt aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Methan und Äthylen und Äthan in einer Konzentration von bis zu 5 Prozent.
Nun folgt eine dritte Unterstufe, die durchgeführt wird durch Kühlen des aus der zweiten Unterstufe kommenden Gasstromes
auf eine Temperatur unter -1000C, wobei man eine Gasphase erhält,
die im wesentlichen aus Wasserstoff und im übrigen aus Methan und Kohlenmonoxid besteht, sojwle eine flüssige Phase, die sich im
709830/1048
Λ-
wesentlichen aus Äthylen, Äthaη und Methan zusammensetzt«
Die in den obigen Unterstufen erhaltenen drei flüssigen Phasen werden getrennt an drei verschiedenen Stellen der unter
c) erwähnten Destillationseinrichtung zugeführt.
d) in einer einzigen Destillationskolonne kombinieren kann, aus
der man das unter a) beschriebene leichte Zopfprodukt, das unter
d) beschriebene schwere Sodenprodukt und einen Nebenstrom erhält, der im wesentlichen aus Athaη und Äthylen besteht, wobei das
Gewichtsverhältnis Äthaα zu Äthylen größer ist als das Verhältnis
Äthan zu Äthylen im ursprünglichen Gemisch·
Die Figuren 3 bis 6 dienen zur näheren Erläuterung der
Erfindung.
Gemäß Pig.3 wird die Kohlenwasserstoffcharge (1), die
Äthylen und Äthan enthält (Crackgas) bei einer Temperatur von -5O0C oder weniger einer Destillationskolonne (2) zugeführt, die
unter einem Druck von 20 bis 50 Atmosphären und einer Kopftemperatur von 0 bis -600C arbeitet und bei der man als Bodenprodukt ein Gemisch aus Äthylen und Äthan und sämtlichen C5- und
ct-Anteilen und als Kopfprodukt (4) ein Gemisoh aus Kohlenmonoxid,
Wasserstoff, Methan und einem Anteil an Äthylen und Äthan sowie Spuren an C^-Anteilen erhält.
Das letztere Kopfprodukt (4) wird bei 5 auf unter -600C
gekühlt und dem Separator (6) zugeleitet. Dort wird es aufgetrennt in eine flüssige Phase (7), die sich aus den schwereren Kohlenwasserstoffen zusammensetzt und eine Gasphase (8), die bei (9)
gekühlt und in den Separator (10) aufgegeben wird, worin sie in eine flüssige Phase (11) und eine Gasphase (12) aus im wesentlichen
Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Methan mit kleineren Anteilen Äthylen und Äthan aufgespalten wird.
709830/1048 "7~
Die aus dem Separator (10) abgenommene Gasphase (12)
wird in (13) auf eine Temperatur unter -1000C gekühlt, wodurch
sie in Wasserstoff mit Spuren von Methan und Kohlenmonoxid (14) und eine flüssige phase (15) aufgespalten wird, die im wesentlicher
aus Methan, Äthylen und Äthan besteht.
Die aus den Separtoren (6) (10) (13) abgenommenen flüssigen
Phasen (7), (11) und (15) werden einer Destillationskolonne (16) zugeführt, aus der man als Kopfprodukt ein Gemisch (17) aus im
wesentlichen Methan mit Spuren von Wasserstoff und Kohlenmonoxid und als Bodenprodukt einen Strom aus Äthylen und Äthan (18) erhält, worin das Gewichtsverhältnis Äthylen zu Äthan größer ist
als in dem Ausgangsgemisch (1).
Das in der ersten Destillationskolonne (2) erhaltene Bodenprodukt (3) wird einer Destillationskolonne (19) zugeführt,
aus der man ein Bodenprodukt (20) abzieht, das alle C,- und ct-Kohlenwasserstoffe enthält, während das Kopfprodukt (21) ein
Strom aus Äthan und Äthylen ist, worin das Gewichtsverhältnis Äthan zu Äthylen größer ist als im Ausgangsgemisch (1)·
Die beiden Kohlenwasserstoffströme (18) und (21) werden
getrennt der Rektifizierkolonne (22) zugeführt, und zwar der Kohlenwasserstrom (18) an einer höheren Stelle als der Strom(21).
Aus der Rektifizierkolonne (22) erhält man als Kopfprodukt (23)
Äthylen des erwarteten Reinheitsproduktes und als Bodenprodukt (24) Äthan, das ebenfalls den Reinheitserwartungen entspricht.
Die in Figur 4 dargestellte Ausführungsform entspricht im wesentlichen derjenigen nach Figur 3, wobei jedoch die
Destillationskolonne (2) in Fig.3 ersetzt ist,durch eine Abstreifkolonne (2)· Die Arbeitsbedingungen sind die gleichen wie oben·
-8-
709830/ 10 4 8
Dies trifft auch zu für die in Fig.5 dargestellte Ausführungsforra, wobei lediglich die Destillationskolonne (2)
von Pig. 3 ersetzt ist durch einen Separator (2), worin das Ausgangs-Kohlenwasserstoffgemisch abgeflammt (flashed) wird.
Die Arbeitsweise nach Pig.5 wird mit besonderem Vorteil angewandt, wenn das Ausgangsgemisch einen niedrigen Druck (auf
etwa 7 bis 15 Atmosphären) hat. Das Gemisch 1 wird auf eine
Temperatur zwischen -40 und -80 C gekühlt und dann im Separator
(2) abgeflammt. Die übrigen Vorgänge sind die gleichen wie bei Pig. 3 beschrieben.
Gregebenenfalls kann es angezeigt oder notwendig sein aus der letzten Kolonne das Äthylen anstatt über Kopf von der
Seite her abzuziehen, wenn nämlich die Anteile an Methan in der Kolonne (22) dies bedingen. In diesem Pail wird dann das Mthan
als Kopfprodukt abgezogen.
Die Kühltemperatur bei 5, 9 und 13 beträgt bei der
Durchführungsform nach Pig. 5 etwa -100 bzw. etwa-120 bzw· unter
-1200C.
In Pig.6 ist eine weitere Durchführungsform des Verfahrens gemäß Pig. 3 dargestellt, wobei die Druck- und Zeitbedingungen praktisch die gleichen sind.
Hier wurde die Kolonne 19 (Pig.3) kombiniert mit der
Kolonne 2, so daß das der Kolonne 2 zugeführte Gemisch 1 gleich in eine leichte Fraktion (4), identisch der Fraktion (4) nach
Fig. 3, einen Bodenstrom (20), der dem Bodenstrom (20) aus der
Destillationskolonne (19) in Fig.3 entspricht, und einen seitlich
abgeführten Strom (21) aufgespalten wird, welch letzterer dem aus der Kolonne 19 in Fig.3 über Kopf abgeführten Strom 21 entspricht.
-9-
709830/ 1048
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die
folgenden:
1) Die Verluste an Äthylen in der Methanfraktion (17) sind drastisch verringert, da die Methanfraktion sowohl hinsichtlich
ihrer Menge als vor allem in ihrem Wasserstoffgehalt verringert
ist.
2) Die Methan-Abstreifkolonne 16 ist hinsichtlich ihrer
Größe wesentlich verringert, da sie, je nachdem, 20 bis 80$
weniger verarbeiten muß als der entsprechenden Kolonne gemäß Fig«1 und Pig. 2 zugeführt wird.
3) Der Rückkocher der Kolonne 16 hat eine niedrigere Temperatur, die im Zusammenwirken mit dem ausgeübten Druck
eine Rückgewinnung von Wärme oder billigere Erwärmungseinrichtungen gestattet.
4) Das Abstreifen von Äthan in Kolonne 19 wird an geringeren
Mengen von Cg-Anteilen durchgeführt, was einen geringeren Umfang
des Kondensators und des Rückkochers und einen geringeren Verbrauch ermöglicht.
5) Bei der ersten Auftrennung in Kolonne 2 erhält man eine vorläufige Fraktionierung zwischen Äthylen und Äthan, was folgenden
Vorteil hat: wenn die beiden Cp-Fraktionen, von denen die erste
am Boden des Methan-Abstreifers 16 und die zweite am Kopf des Äthan-Abstreifers 19 abgezogen wird, der Kolonne 22 zugeführt
werden, so ist die erste Fraktion reicher an Äthylen und die zweite reicher an Äthan als irgendwelche Gemische, die man beim
üblichen Arbeiten erhalten kann. Die Anreicherung der beiden Fraktionen kann jeweils 20$ mehr(bzw. weniger)als im Gemisch
betragen, ist jedoch eine Funktion von vielen Faktoren; sie setzt jedenfallsjdie Reduktion des Rückflusses voraus, der für die
Kolonne 22 benötigt wird und in gewissen Fällen erreicht diese
-10-
709830/ 1048
Reduktion 20$.
6) Schließlich ist das erste Aufspalten der komprimierten
und gereinigten Mischung aus dem Gemisch, dem die sauren Grase entzogen wurden, den Acetylenverbindungenf den C,-Verbindungen
und den schwereren Verbindungen in keiner Weise eine Erschwerung, da es eine einfache Operation ist, bei der es ausreicht, dem
Strom aus schwereren Bodenprodukten das Methan zu entziehen. Zur Klärung des obigen Punktes 1 sei auf die Tabelle verwiesen,
die einen Vergleich erlaubt zwischen dem Arbeiten nach Pig,1
und nach Pig.4, wobei eine Einrichtung zum Craken von Äthan
mit einer Kapazität von 500 000 Tonnen Äthylen (Polymerisationsqualität) vorausgesetzt ist.
Aus der Tabelle ist ohneweiteres zu ersehen, daß die angestrebte Wirkung erreicht wird, da man eine Reduktion der
Äthylenverluste in der Methanfraktion von 59# erzielt· Ein
anderer, nicht zu unterschätzender Paktor ist die wesentlich verbesserte Wasserstoffrückgewinnung.
-11-
709830/ 1048
Vergleich der Stoffmengen beim Arbeiten nach Fig»1 und nach Fig.4 für eine Einrichtung mit einem jährlichen Ausstoß von 500 000 Tonnen Äthylen; die Zahlen bedeuten Kubikmeter je Stunde unter Normaldruck
übliche Arbeitsweise (Figur 1)
Gasströme· | 1 | 5 | 4 | 9 | 7 | 13 | 12 | 16 | 18 | |
H2 | 51415 | 50120 | 1295 | 49111 | 1009 | 49000 | 111 | 49 | 2464 | |
CO | 535 | 498 | 37 | 461 | 37 | 448 | 13 | 14 | 101 | |
-J O |
C1 | 7820 | 6612 | 1208 | 4645 | 1967 | 4283 | 362 | 928 | 4460 |
to OO |
C7 | 49970 | 27432 | 22538 | 5305 | 22127 | 2241 | 3064 | 2003 | 230 |
co O |
C2 | 40594 | 17707 | 22887 | 1955 | 15752 | 486 | 1469 | 450 | 19 |
C3 | 1294 | 224 | 1070 | 4 | 220 | 0 | 4 | 0 | 0 | |
C-J CD |
C-i und et | 1008 | 50 | 958 | 0 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Summe | 152636 | 102643 | 49993 | 61481 | 41162 | 56458 | 5023 | 3444 | 7274 |
erf.gem.Arbeitsweise (Figur 4)
Gasströme | . j. | 4 | 3 | 8 | 7 | 1_2 | 11 |
H2 | 51415 | 51415 | 0 | 50897 | 518 | 50758 | 139 |
CO | 535 | 535 | 0 | 512 | 23 | 503 | 9 |
C1 | 7820 | 7815 | 5 | 6663 | 1152 | 6111 | 552 |
49970 | 16080 | 33890 | 5972 | 10108 | 2454 | 3518 | |
C2 | 40594 | 8897 | 31697 | 2302 | 6595 | 739 | 1563 |
C- •z |
1284 | 70 | 1224 | 1 | 69 | 0 | 1 |
3 , C, und C, |
1008 | 23 | 985 | 0 | 23 | 0 | 0 |
Summe
152636 84835 67801
66347 18488
60565
5782
11
87 20
1704
2211
702
4724
744
52
3405
94
4302
Patentansprüche
K)
Leerseite
Claims (6)
- Patentansprüche1·/ Verfahren zum Trennen des Äthylens von Äthan wenn;hylen und Äthan im Gemisch mit Methan, Wasserstoff, Kohlenmonoxid, propan, Propylen, Propin, Propadien und geringen Anteilen an Cj- und schwereren Kohlenwasserstoffen vorliegen, gekennzeichnet durch folgende Stufen:a) man trennt das Gemisch durch Destillation, Abstreifen oder Abflammen auf in ein Leichtprodukt, das den Wasserstoff und das Kohlenmonoxid aus dem Ausgangsgemisch, im wesentlichen das gesamte Methan, 20 bis 80 Prozent des Äthylens und des Athens und Spuren von Kohlenwasserstoffen mit drei C-Atomen enthält, und ein aus den restlichen Kohlenwasserstoffen zusammengesetztes schweres Produkt;b) man kühlt das Leichtprodukt über eine oder mehrere Stufen auf eine Temperatur unter minus 10O0C ab und trennt daraus eine Gascharge ab, die im wesentlichen Wasserstoff und kleine Anteile an Methan und Kohlenmonoxid neben Spuren von Äthylen und Äthan enthält, sowie eine oder mehrere flüssige Phasen, die im wesentlichen Methan, Äthylen und Äthan neben kleineren Anteilen an höheren Homologen enthält; bzw. enthalten, worauf manc) die flüssige^η) phase(n), gegebenenfalls an verschiedenen Stellen, einer Destillationsvorrichtung mit oder ohne Kopfkondensator zuführt, wo man eine Kopffraktion mit einem Gehalt an Methan, Wasserstoff und kleinen Anteilen an Kohlenmonoxid und Äthylen und' am Soden ein Gemisch aus Äthylen und Äthan erhält, in welch letzterem das Gewichtsverhältnis von Äthylen zu Äthan größer ist als im Ausgangsgemisch; worauf mand) das aus C2~» C5-, C.- und schwereren Kohlenwasserstoffen bestehende schwere Produkt aus der Stufe a) einer Destillationskolonne zuführt, aus der am Boden die C5-, Ca- und schwereren Anteile und über Kopf ein Gemisch aus Äthylen und Äthan, worin das Gewichtsverhältnis von Äthan zu Äthylen größer ist als in Ausgangsgemisch, abgezogen werden und schließlich709830/1048ORIGINAL INSPECTEDe) die in den Stufen c) und d) erhaltenen beiden Gemische aus Äthylen und Äthan einer Rektifizierungskolonne zuführt, wobei man das Gemisch»in dem das Gewichtsverhältnis von Äthylen zu Äthan größer ist als im Ausgangsgemisch, an einer Stelle zuführt, die oberhalb derjenigen liegt, an der das andere Gemisch zugeführt wird, und aus der man als Kopf produkt Äthylen und als Bodenprodukt Äthan erhält, die beide den erwarteten Reinheitsgrad aufweisen.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das durch Destillation oder Abstreifen gemäß Stufe a) erhaltene leichte Produkt in drei Stufen kühlt, indem man es in der ersten Stufe auf unter minus 1O0C, vorzugsweise auf etwa -800C kühlt, es in eine flüssige Kohlenwasserstoffphase und eine durch Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Methan, Äthylen und Äthan gebildete Gasphase aufteilt, welch letztere man dann in zweiter Stufe auf unter -800C, vorzugsweise auf -1000C abkühlt, worauf man daraus eine im wesentlichen aus Methan, Äthylen und Äthan bestehende flüssige Phase und Wasserstoff und Kohlen-nocnmonoxid als Gasphase, die/Methan, Äthylen und Äthan bis zu einer Gesamtkonzentration von 5$ enthält, abscheidet, und in der dritten Stufe den aus der zweiten Stufe kommenden Gasstrom auf eine Temperatur unter -1000C abkühlt und daraus Wasserstoff, Kohlenmonoxid und kleine Anteile an Methan als Gasphase und Äthylen, Äthan und Methan als flüssige Phase abscheidet, worauf man die drei flüssigen Phasen gemäß Stufe c) von Anspruch 1 an drei Stellen in die Destillationsvorrichtung aufgibt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das in Stufe a) erhaltene Leichtprodukt, falls es durch Abflammen erhalten wurde, drei aufeinanderfölenden Kühlstufen unterwirft, bei denen man drei flüssige Phasen bei etwa -1000C, etwa-1200C und unterhalb -1200C abtrennt.709830/ 1048
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeloh net, daß mau das in Stufe a) erhältliche schwerere Produkt und das in Stufe d) als Bodenprodukt erhältliche Gemisch aus Äthylen und Äthan in einer einzigen Destillationskolonne erzeugt, in der sich beide zum Bodenprodukt vereinigen und aus der, neben einem das Kopfprodukt bildenden leichteren Anteil, ein Gemisch aus Äthylen und Äthan als Seitenprodukt abgezogen wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Destillation oder das Abstreifen gemäß Stufe a) bei einem Druck von 20 bis 50 Atmosphären und einer Temperatur von minus 60 bis O0C durchführt.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet daß man das Abflammen ("Plashing") gemäß Stufe a) bei einem Druck von 7 bis 15 Atmosphären und einer Temperatur von minus 80 bis minus 400C durchführt.8682709830/ 1048
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT1943876A IT1054283B (it) | 1976-01-21 | 1976-01-21 | Procedimento per la separazione di etilene da etano |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2702424A1 true DE2702424A1 (de) | 1977-07-28 |
DE2702424B2 DE2702424B2 (de) | 1980-08-28 |
Family
ID=11157966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772702424 Withdrawn DE2702424B2 (de) | 1976-01-21 | 1977-01-21 | Verfahren zum Trennen von Athen und Äthan |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
CY (1) | CY1046A (de) |
DE (1) | DE2702424B2 (de) |
ES (1) | ES455563A1 (de) |
GB (1) | GB1539291A (de) |
GR (1) | GR60358B (de) |
IT (1) | IT1054283B (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2917505A1 (de) * | 1979-04-30 | 1980-11-13 | Linde Ag | Verfahren zum abtrennen einer c tief 1 -fraktion aus einem aethylen enthaltenden gasstrom |
DE3229883A1 (de) * | 1981-09-02 | 1983-03-10 | Compagnie Française d'Etudes et de Construction "Technip", 92090 Paris | Verfahren und einrichtung zur herstellung von gereinigtem aethylen |
EP0161100A2 (de) * | 1984-05-08 | 1985-11-13 | William Robert Stothers | Destillationsverfahren mit hohem thermodynamischen Wirkungsgrad |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4734115A (en) * | 1986-03-24 | 1988-03-29 | Air Products And Chemicals, Inc. | Low pressure process for C3+ liquids recovery from process product gas |
WO2007018509A1 (en) * | 2005-07-28 | 2007-02-15 | Innovene Usa Llc | Cryogenic fractionation process |
CN101268324A (zh) * | 2005-07-28 | 2008-09-17 | 英尼奥斯美国有限责任公司 | 从含有重烃的混合气体中富co产品的回收 |
DE102006005822A1 (de) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Linde Ag | Verfahren zur Kälteversorgung der Tieftemperaturtrennungsstufe einer Olefinanlage |
-
1976
- 1976-01-21 IT IT1943876A patent/IT1054283B/it active
-
1977
- 1977-01-14 GR GR52569A patent/GR60358B/el unknown
- 1977-01-20 GB GB241377A patent/GB1539291A/en not_active Expired
- 1977-01-20 ES ES455563A patent/ES455563A1/es not_active Expired
- 1977-01-20 CY CY104677A patent/CY1046A/xx unknown
- 1977-01-21 DE DE19772702424 patent/DE2702424B2/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2917505A1 (de) * | 1979-04-30 | 1980-11-13 | Linde Ag | Verfahren zum abtrennen einer c tief 1 -fraktion aus einem aethylen enthaltenden gasstrom |
DE3229883A1 (de) * | 1981-09-02 | 1983-03-10 | Compagnie Française d'Etudes et de Construction "Technip", 92090 Paris | Verfahren und einrichtung zur herstellung von gereinigtem aethylen |
EP0161100A2 (de) * | 1984-05-08 | 1985-11-13 | William Robert Stothers | Destillationsverfahren mit hohem thermodynamischen Wirkungsgrad |
EP0161100A3 (de) * | 1984-05-08 | 1986-05-28 | William Robert Stothers | Destillationsverfahren mit hohem thermodynamischen Wirkungsgrad |
US4770683A (en) * | 1984-05-08 | 1988-09-13 | Stothers William R | Distillation process with high thermo-dynamic efficiencies |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CY1046A (en) | 1980-08-01 |
GB1539291A (en) | 1979-01-31 |
IT1054283B (it) | 1981-11-10 |
DE2702424B2 (de) | 1980-08-28 |
GR60358B (en) | 1978-05-18 |
ES455563A1 (es) | 1978-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2724365C3 (de) | Verfahren zum Trennen eines C4 -Kohlenwasserstoffgemisches durch extraktive Destillation | |
DE3225273C2 (de) | Verfahren zur Rückgewinnung von verbrauchtem Öl | |
DE3214431A1 (de) | Verfahren zur reinigung einer c(pfeil abwaerts)4(pfeil abwaerts)- und/oder c(pfeil abwaerts)5(pfeil abwaerts)-kohlenwasserstoff-fraktion, die wasser und dimethylaether als verunreinigungen enthaelt | |
DE19818810A1 (de) | Verfahren zum Trennen eines C4-Kohlenwasserstoffgemisches | |
DE1770178B1 (de) | Verfahren zum katalytischen Reformieren einer Kohlenwasserstoffbeschickung | |
EP1357166A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Olefinherstellung | |
DE1768652B2 (de) | Verfahren zum Gewinnen von Äthylen und Acetylen aus Crackgasen | |
DE3590400T1 (de) | Kohlenwasserstoffabtrennung mit einem physikalischen Lösungsmittel | |
EP0708072A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von reinem Benzol und reinem Toluol | |
DE2702424A1 (de) | Verfahren zum trennen von aethylen und aethan | |
EP1357165A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Olefinherstellung | |
EP2557071A1 (de) | Trennsequenz für Kohlenwasserstoffe aus milder thermischer Spaltung | |
EP0185252B1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von C2+- oder von C3+-Kohlenwasserstoffen | |
DE3612384A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines zur verwendung als blendingkomponente fuer vergaserkraftstoffe geeigneten aromatenkonzentrates | |
DE2945075A1 (de) | Verfahren zur behandlung einer c tief 4 -kohlenwasserstoff-fraktion zur gewinnung von butadien | |
DE4417584A1 (de) | Verfahren zur Trennung von C¶2¶/C¶3¶-Kohlenwasserstoffen in Ethylenanlagen | |
DD232649A5 (de) | Verfahren zur entfernung von geloesten gasen aus einer waessrigen ethylenoxidloesung | |
EP0224748B1 (de) | Verfahren zum Gewinnen von Methylazetylen und Propadien | |
EP0982280A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Butadien-1,2 | |
DE1468566C3 (de) | Verfahren zur Isolierung von aromatischen Kohlenwasserstoffen aus Gemischen, die Alkene und stärker ungesättigte Verbindungen enthalten | |
DE102019115407A1 (de) | Verfahren und Anlage zur Gewinnung eines oder mehrerer Olefine | |
DE2917505C2 (de) | ||
EP0418622B1 (de) | Verfahren zur Abtrennung von Aromaten | |
DE2034184C (de) | Verfahren zur Umwandlung von Kohlen Wasserstoffen in Anwesenheit von Wasser stoff | |
DE2424349C2 (de) | Verfahren zur Gewinnung von reinen Aromaten aus Gemischen mit Nichtaromaten |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8230 | Patent withdrawn |