FR2463758A1 - Ethylene recovery from pyrolysis gas mixts. - by condensation and removal of methane - Google Patents

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Abstract

Process and appts. are claimed for the sepn. of olefins from pressurised gas mixts. comprising H2, CH4 and olefins. The method comprises (a) cooling the feed mixt. (I) by sequential stages to condense the olefins and part of the CH4 and H2, (b) sepg. at each cooling stage, the condensate from the gaseous residue, (c) demethanising the condensate to obtain pure olefins, and a residual gas mixt. (II) of H2, CH4 and traces of ethylene, (d) cooling (II) to obtain further condensate and using the liquid as a spray in the lemethanising step, (e) introducing the remaining cooled (II) into a first vortex tube to cause expansion and formation of a hot gas stream (III) and a cold gas stream (IV), (f) using (IV) to c cool (II( from step (c), (g) mixing (III) and (IV) and passing the mixt. through a second vortex tube to form a second hot gas stream (V) and a second cold gas stream (VI), (h) subjecting (I) to countercurrent heat exchange with (V), using (VI) to cool first (II) from step (c) and then (I), and (i) collecting olefin product from (c) and venting (II), having a reduced ethylene content, from the process. The process is used for recoving ethylane in yields of 99% or more from naphtha pyrolysis effluents. The appts. is simple in design, contg. no structural elements with moving parts, reliable and adaptable to automatic operation, No additional energy sources are required and in fact total energy demand is reduced.

Description

La présente invention concerne d'une façon générale le domaine de la pétrochimie et a notamment pour objets un procédé d'isolement des composants de mélanges dthydrocarbures gazeux et une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. The present invention relates generally to the field of petrochemistry and is particularly concerned with a process for isolating the components of gaseous hydrocarbon mixtures and an installation for carrying out this process.

L'invention est avantageusement utilisable pour séparer un mélange gazeux méthane-hydrogène des oléfines (éthylène, éthane, propylène, propane, addition de fraction C4) dans les processus d'obtention d'éthylène et de propylène de haute pureté à partir de mélanges dthydrocarbures gazeux contenant principalement de l'hydrogène, du méthane et des oléfines. The invention is advantageously usable for separating a gaseous methane-hydrogen mixture from olefins (ethylene, ethane, propylene, propane, addition of C4 fraction) in the processes for obtaining ethylene and propylene of high purity from hydrocarbon mixtures. gas containing mainly hydrogen, methane and olefins.

Dans les processus pétrochimiques modernes, l'éthylène et le propylène, trouvent des applications particulièrementnombreuses, notamment pour l'obtention d'un grand nombre de matières plastiques telles que le polyéthylène, le polypropylène, les copolymères d'éthylène et de propylène, etc. In modern petrochemical processes, ethylene and propylene find particularly numerous applications, especially for obtaining a large number of plastics such as polyethylene, polypropylene, copolymers of ethylene and propylene, and so on.

Les exigences en ce qui concerne la pureté dé l'éthylène et du propylène étant très sévères (par exemple, la teneur de l'éthylène en méthane ne doit pas excéder 0,0005 à 0,001% en moles). Il est bien évident que, pour obtenir un éthylène de si haute pureté par isolement des composants de mélanges d'hydrocarbures gazeux, c'est la séparation du méthane des oléfines qui exige les plus grandes dépenses d'énergie.The ethylene and propylene purity requirements are very stringent (for example, the ethylene methane content should not exceed 0.0005 to 0.001 mol%). It is obvious that to obtain an ethylene of such high purity by isolating components of gaseous hydrocarbon mixtures, it is the separation of methane from olefins which requires the greatest energy expenditure.

A l'heure actuelle, dans les pays industriellement développés, le produit de départ dans la pétrochimie est essentiellement l'éthylène, dont la production atteint 35 à 40 millions de tonnes par an. At present, in industrially developed countries, the starting material in petrochemicals is essentially ethylene, which produces 35 to 40 million tons per year.

Aussi la mise au point de procédés économiques et hautement efficaces d'isolement des composants de mélanges d'hydrocarbures gazeux, et d'installations pour leur mise en oeuvre, pose-t-elle un problème urgent. Thus, the development of economical and highly efficient processes for isolating the components of gaseous hydrocarbon mixtures, and of installations for their implementation, poses an urgent problem.

On connatt aujourd'hui un bon nombre de divers procédés et d'installa tisons pour l'isolement des composants de mélanges d'hydrocarbures gazeux et, en particulier, pour la séparation de la fraction méthane-hydrogène des oléfines. Many different processes and installations are known today for the isolation of components of gaseous hydrocarbon mixtures and, in particular, for the separation of the methane-hydrogen fraction from olefins.

On connaît on particulier un procédé de séparation des oléfines de méthane et d'hydrogène à partir d'un mélange gazeux de composés d'hydrocarbures, contenant principalement l'hydrogène, le méthane et les oléfines (voir le brevet américain N03443388). Suivant ce procédé, le mélange gazeux est refroidi par abaissement progressif de la température en un très grand nombre d'étages, afin de condenser la majeure partie des gaz, composée principalement d'oléfines et d'une partie du méthane avec une certaine proportion d'hydrogène.Le condensat évacué à chaque étage de refroidissement s'écoule dans un appareil de déméthanisation, de la partie haute duquel on retire un mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène, et de la partie basse, les oléfines, qui sont ensuite soumises à une division ultérieure. Le mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène subit un refroidissement jusqu'à obtention d'un mélange gaz-liquide qui est divisé on une partie gazeuse et une partie liquide. La partie gazeuse du mélange méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène est évacuée, tandis que la partie liquide de ce mélange est divisée en deux courants. Un courant est utilisé comme agent d'arrosage dans l'appareil de déméthanisation, et l'autre est évaporé sous une basse pression.Le froid qui en est obtenu est utilisé pour ledit refroidissement du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène. A process for separating olefins from methane and hydrogen from a gaseous mixture of hydrocarbon compounds, mainly containing hydrogen, methane and olefins, is known (see US Pat. No. 3,434,388). According to this method, the gaseous mixture is cooled by gradually lowering the temperature in a very large number of stages, in order to condense the majority of the gases, composed mainly of olefins and a part of the methane with a certain proportion of The condensate discharged at each cooling stage flows in a demethanizer, from the top of which a gaseous methane-hydrogen mixture is removed with a certain proportion of ethylene, and the lower part, the olefins, which are then subject to further division. The gaseous methane-hydrogen mixture with a certain proportion of ethylene undergoes cooling until a gas-liquid mixture is obtained which is divided into a gaseous part and a liquid part. The gaseous part of the methane-hydrogen mixture with a certain proportion of ethylene is removed, while the liquid part of this mixture is divided into two streams. One current is used as a watering agent in the demethanizer, and the other is evaporated under a low pressure. The cold obtained is used for said cooling of the gaseous methane-hydrogen mixture with a certain proportion of ethylene.

Ce procédé est mis en oeuvre sur une installation comportant un ensemble de séparation des oléfines et d'une partie du méthane avec une certaine proportion d'hydrogène et un ensemble de dégagement du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène. L'ensemble de séparation des oléfines se compose de réfrigérants reliés en série entre eux et assurant le refroidissement étagé du mélange gazeux à séparer, et de séparateurs qui divisent en une partie gazeuse et une partie liquide les mélanges gaz-liquide qui se forment. L'ensemble de dégagement du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène se compose d'un appareil de déméthanisation, d'un condenseur tubulaire, d'un séparateur et d'une soupape d'étranglement. L'appareil de déméthanisation est relié aux parties à liquide des séparateurs de l'ensemble de séparation des oléfines. This process is carried out on an installation comprising a separation unit of the olefins and a part of the methane with a certain proportion of hydrogen and a release assembly of the gaseous methane-hydrogen mixture with a certain proportion of ethylene. The olefin separation assembly consists of refrigerants connected in series with each other and providing staged cooling of the gas mixture to be separated, and separators which divide the gas-liquid mixtures which form into a gaseous and a liquid part. The release assembly of the gaseous methane-hydrogen mixture with a certain proportion of ethylene consists of a demethanizer, a tubular condenser, a separator and a throttling valve. The demethanizer is connected to the liquid parts of the separators of the olefin separation unit.

La partie supérieure de l'appareil de déméthanisation communique, à travers l'espace intertubes du condenseur tubulaire, avec le séparateur. La partie à gaz du séparateur est reliée à une tuyauterie d'évacuation. La partie à liquide du séparateur est reliée directement à la partie haute de l'appareil de déméthanisation et, par la soupape d'étranglement, aux tubes du condenseur. Ces derniers sont, à leur tour, reliés à la tuyauterie d'évacuation.The upper part of the demethanizer communicates, through the intertubes space of the tubular condenser, with the separator. The gas portion of the separator is connected to an exhaust pipe. The liquid portion of the separator is connected directly to the upper part of the demethanizer and, through the throttle valve, to the condenser tubes. These are, in turn, connected to the drain piping.

L'inconvénient de ce procédé d'isolement des composants de mélanges d'hydrocarbures gazeux et de l'installation pour sa mise en oeuvre est que le froid dans l'ensemble de dégagement du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène est obtenu en utilisant une partie du liquide composé de méthane avec une certaine proportion d'éthylène, ce qui donne lieu à une perte d'éthylène. Les températures qu'on atteint par ce procédé ne permettent pas de retirer complètement, par condensation, l'éthylène du mélange gazeux méthane-kydrogène évacué, ce qui se traduit également par une perte d'éthylène. The disadvantage of this method of isolating the components of gaseous hydrocarbon mixtures and the installation for its implementation is that the cold in the clearance assembly of the gaseous methane-hydrogen mixture with a certain proportion of ethylene is obtained by using a part of the liquid composed of methane with a certain proportion of ethylene, which gives rise to a loss of ethylene. The temperatures reached by this process do not completely remove, by condensation, ethylene gas mixture methane-hydrogen evacuated, which also results in a loss of ethylene.

En outre, dans ces procédé et installation, on ne tire pas profit, pour obtenir plus de froid, du potentiel énergétique du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène, qui se trouve sous pression. Furthermore, in these processes and installations, the energy potential of the gaseous methane-hydrogen mixture with a certain proportion of ethylene, which is under pressure, is not used to obtain more cooling.

On connaît également un procédé d'isolement des composants d'un mélange d'hydrocarbures gazeux, contenant principalement de l'hydrogène, du méthane et des oléfines, et une installation pour sa mise en oeuvre (voir la revue américaine "Chemical Engineering Progresse' 1971, v.67, N02, pp.41-44), qui remédient dans une certaine mesure aux inconvénients du procédé et de l'installation décrits précédemment. Suivant ce procédé, le mélange gazeux est refroidi en une pluralité d'étages avec abaissement progressif de la température, afin de condenser la majeure partie du gaz, composé principalement d'oléfines et d'une partie da méthane avec une certaine proportion d'hydrogène.Le condensat évacué à chaque étage de refroidissement est introduit dans un appareil de déméthanisation, de la partie supérieure duquel on retire un mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène, et de la partie inférieure, les oléfines qui sont soumises à une division ultérieure. There is also known a process for isolating the components of a gaseous hydrocarbon mixture, mainly containing hydrogen, methane and olefins, and an installation for its implementation (see the American magazine "Chemical Engineering Progresse" 1971, v.67, N02, pp.41-44), which overcomes to some extent the disadvantages of the method and the plant described above, whereby the gaseous mixture is cooled in a plurality of stages with lowering temperature, in order to condense the majority of the gas, composed mainly of olefins and a part of methane with a certain proportion of hydrogen. The condensate discharged at each cooling stage is introduced into a demethanizer, from the upper part of which a gaseous methane-hydrogen mixture is removed with a certain proportion of ethylene, and from the lower part, the olefins which are subjected to a subsequent division.

Le mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène subit }n refroidissement grSee au froid obtenu par ébullition de l'éthylène. Ceci donne lieu à la òszlation d'un mélange gaz-liquide qui est ensuite divisé en une partie gazeuse et une partie liquide. La partie liquide composée de méthane et d'éthylène est utilisée comme agent d'arrosage dans l'appareil de déméthanisation. La partie gazeuse du mélange méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène est soumise à un refroidissement ultérieur qui donne lieu à la formation d'un mélange gaz-liquide. Le mélange gaz-liquide obtenu est divisé en une partie gazeuse et une partie liquide. La partie liquide composée de méthane avec une certaine proportion d'éthylène est envoyée comme agent d'arrosage dans l'appareil de déméthanisation. La partie gazeuse du mélange méthane-hydrogène avec une cetaine proportion d'éthylène est détendue jusqu'à une basse pression et est évacuée. Le froid qui en résulte est utilisé pour ledit refroidissement du mélange méthane-hydrogène avec uns certaine proportion d'éthylène. The gaseous methane-hydrogen mixture with a certain proportion of ethylene is subjected to cold cooling obtained by boiling the ethylene. This gives rise to the öszlation of a gas-liquid mixture which is then divided into a gaseous part and a liquid part. The liquid part composed of methane and ethylene is used as a watering agent in the demethanizer. The gaseous part of the methane-hydrogen mixture with a certain proportion of ethylene is subjected to a subsequent cooling which gives rise to the formation of a gas-liquid mixture. The gas-liquid mixture obtained is divided into a gaseous part and a liquid part. The liquid part composed of methane with a certain proportion of ethylene is sent as a watering agent into the demethanizer. The gaseous portion of the methane-hydrogen mixture with a slight proportion of ethylene is expanded to a low pressure and discharged. The resulting cold is used for said cooling of the methane-hydrogen mixture with a certain proportion of ethylene.

Le procédé qui vient d'être décrit est mis en oeuvre sur une installation comprenant un ensemble de séparation des oléfines et d'une partie du méthane avec une certaine proportion d'hydrogène, et un ensemble de dégagement du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène. The process which has just been described is carried out on an installation comprising a separation unit of the olefins and a part of the methane with a certain proportion of hydrogen, and a set of evolution of the methane-hydrogen gas mixture with a certain proportion of ethylene.

L'ensemble de séparation des oléfines se compose de réfrigérants reliés en série entre eux, qui assurent le refroidissement étagé du mélange gazeux à diviser, et de séparateurs qui divisent les mélanges gaz-liquide qui se forment en une partie gazeuse et une partie liquide. L'ensemble de dégagement du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène se compose d'un appareil de déméthanisation, d'un réfrigérant qui utilise de l'éthylène liquide comme agent de refroidissement, d'un séparateur, d'un condenseur tubulaire, d'un autre séparateur et d'une soupape d'étranglement.The olefin separation assembly is composed of refrigerants connected in series with each other, which provide step cooling of the gaseous mixture to be divided, and separators which divide the gas-liquid mixtures which form into a gaseous part and a liquid part. The release assembly of the gaseous methane-hydrogen mixture with a proportion of ethylene consists of a demethanizer, a refrigerant which uses liquid ethylene as a coolant, a separator, a a tubular condenser, another separator and a throttling valve.

L'appareil de déméthanisation est relié aux parties à liquide des séparateurs de l'ensemble de séparation des oléfines. La partie supérieure de l'appareil de déméthanisation communique, à travers le réfrigérant, avec un séparateur.The demethanizer is connected to the liquid parts of the separators of the olefin separation unit. The upper part of the demethanizer communicates through the coolant with a separator.

La partie à liquide du séparateur est reliée à la partie supérieure de l'appareil de déméthanisation. La partie à gaz du séparateur communique, à travers l'espace intertube du condenseur tubulaire, avec l'autre sépérateur.The liquid part of the separator is connected to the upper part of the demethanizer. The gas portion of the separator communicates, through the intertube space of the tubular condenser, with the other separator.

La partie à liquide de ce séparateur est reliée à la partie supérieure de l'appareil de déméthanisation, alors que sa partie à gaz communique, par la soupape d'étranglement, avec les tubes dudit condenseur. Ces derniers sont, à leur tour, reliés à une tuyauterie d'évacuation.The liquid part of this separator is connected to the upper part of the demethanizer, while its gas part communicates through the throttle valve with the tubes of said condenser. These are, in turn, connected to a drain pipe.

Bien que ce procédé prévoie l'obtention d'un froid complèmentaire par détente du mélange gazeux méthane-hydrogène évacué, qui se trouve sous pression, ce processus de détente ne permet pas d'utiliser pleinement son potentiel énergétique. Les températures ainsi obtenues ne sont pas suffisamment basses pour permettre de retirer complètemént, par condensation, l'éthylène du mélange gazeux méthane-hydrogène évacué, ce qui donne lieu à une perte d'éthylène. Although this method provides for obtaining a complementary cold by expansion of the gaseous mixture methane-hydrogen evacuated, which is under pressure, this relaxation process does not allow to fully utilize its energy potential. The temperatures thus obtained are not low enough to completely remove, by condensation, the ethylene methane-hydrogen gas mixture evacuated, which gives rise to a loss of ethylene.

En outre, l'utilisation de l'éthylène liquide pour l'obtention du froid nécessaire pour refroidir le mélange gazeux évacué de l'appareil de déméthanisation conduit à des dépenses d'énergie supplémentaires.  In addition, the use of liquid ethylene to obtain the cold necessary to cool the gaseous mixture discharged from the demethanizer leads to additional energy expenditure.

On connais aussi en pétrochimie un autre procédé d'isolement des composants de mélanges d'hydrocarbures gazeux, qui remédie dans une certaine mesure aux inconvénients précités des procédés décrits plus haut. Suivant ce procédé, le mélange d'hydrocarbures gazeux contenant principalement l'hydrogène, le méthane et les oléfines est refroidi en plusieurs étages jusqu'à des températures permettant d'en éliminer les oléfines et une partie du méthane avec une certaine proportion d'hydrogène sous forme de condensat liquide. Le condensat liquide qui se forme à chacun de ces étages de refroidissement est séparé du reste du mélange gazeux et est soumis à une déméthanisation. Le mélange gazeux restant au dernier étage de refroidissement et qui est composé d'hydrogène, de méthane et d'une certaine proportion d'éthylène est évacué pour en extraire ensuite l'hydrogène.Le mélange gazeux méthane-hydrogène, avec une certaine proportion d'éthylène, qui se forme par suite de la déméthanisation des condensats liquides, est soumis à un refroidissement ultérieur. Ceci donne lieu à la formation d'un condensat liquide composé de méthane et d'éthylène, qui est séparé et utilisé comme agent d'arrosage dans l'appareil de déméthanisation. Le reste du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène est soumis à une expansion avec utilisation de l'effet Ranque, par suite de quoi on obtient un courant gazeux froid et un courant gazeux chaud. Le courant chaud est envoyé dans le réseau de chauffage. Le courant froid est utilisé pour ledit refroidissement du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène, après quoi il est lui aussi introduit dans le réseau de chauffage. There is also known in petrochemistry another method for isolating the components of hydrocarbon gas mixtures, which overcomes to a certain extent the aforementioned drawbacks of the methods described above. According to this process, the mixture of gaseous hydrocarbons containing mainly hydrogen, methane and olefins is cooled in several stages to temperatures which make it possible to eliminate the olefins and a part of the methane with a certain proportion of hydrogen. in the form of liquid condensate. The liquid condensate that is formed at each of these cooling stages is separated from the rest of the gaseous mixture and subjected to demethanization. The gaseous mixture remaining in the last cooling stage and which is composed of hydrogen, methane and a certain proportion of ethylene is removed to extract the hydrogen. The gaseous mixture methane-hydrogen, with a certain proportion of ethylene, which is formed as a result of the demethanization of liquid condensates, is subjected to subsequent cooling. This gives rise to the formation of a liquid condensate composed of methane and ethylene, which is separated and used as a watering agent in the demethanizer. The remainder of the gaseous methane-hydrogen mixture with a proportion of ethylene is expanded with use of the Ranque effect, whereby a cold gaseous stream and a hot gaseous stream are obtained. The hot stream is sent into the heating network. The cold stream is used for said cooling of the gaseous methane-hydrogen mixture with a proportion of ethylene, after which it is also introduced into the heating network.

Le procédé qui vient d'etre décrit est mis en oeuvre dans une installation comprenant un ensemble de séparation des oléfines et d'une partie du méthane avec une certaine proportion d'hydrogène, et un ensemble de dégagement du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène. The process which has just been described is carried out in an installation comprising a separation unit of the olefins and a part of the methane with a certain proportion of hydrogen, and a release assembly of the gaseous methane-hydrogen mixture with a certain proportion of ethylene.

L'ensemble de séparation des oléfines et d'une partie du méthane avec une certaine proportion d'hydrogène se compose d'échangeurs de chaleur tubulaires et de réfrigérants assurant le refroidissement par étages du mélanges gazeux à diviser, ainsi que de séparateurs comportant des parties à gaz et à liquide et destinés à diviser les mélanges gaz-liquide, formés à chaque étage de refroidissement, en un courant gazeux et un courant liquide.The set of olefins and a part of the methane with a certain proportion of hydrogen is composed of tubular heat exchangers and refrigerants providing stage cooling of the gaseous mixture to be divided, as well as separators comprising parts gas and liquid processors for dividing the gas-liquid mixtures formed at each cooling stage into a gaseous stream and a liquid stream.

Les tubes de tous les échangeurs tubulaires sont reliés entre eux en série et leurs espaces intertubes communiquent entre eux à travers les réfrigérants et les parties à gaz des séparateurs. L'ensemble de dégagement du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène comprend un appareil de déméthanisation auquel sont reliées les parties à liquide des séparateurs de l'ensemble de séparation des oléfines, un condenseur tubulaire assurant le refroidissement du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène jusqutà formation d'un-mélange gaz-liquide, un séparateur comportant une partie à gaz et une partie à liquide et assurant la division de ce mélange en un courant gazeux et un courant liquide, et un tuyau tourbillonnaire destiné à assurer l'expansion du courant gazeux et comportant une entrée à tuyère, une extrémité froide et une extrémité chaude. The tubes of all the tubular exchangers are interconnected in series and their intertubes spaces communicate with each other through the refrigerants and the gas portions of the separators. The clearance assembly of the gaseous methane-hydrogen mixture with a certain proportion of ethylene comprises a demethanization apparatus to which the liquid parts of the separators of the olefin separation assembly are connected, a tubular condenser ensuring the cooling of the gaseous mixture. methane-hydrogen with a certain proportion of ethylene until a gas-liquid mixture is formed, a separator comprising a gas part and a liquid part and dividing the mixture into a gaseous stream and a liquid stream, and a vortex pipe for expanding the gas stream and having a nozzle inlet, a cold end and a hot end.

La partie supérieure de l'appareil de déméthanisation est reliée à l'entrée à tuyère du tuyau tourbillonnaire à travers l'espace intertube du condenseur tubulaire et la partie à gaz du séparateur. La partie à liquide du séparateur est reliée à la partie supérieure de l'appareil de déméthanisation. The upper part of the demethanizer is connected to the nozzle inlet of the swirl pipe through the intertube space of the tubular condenser and the gas portion of the separator. The liquid part of the separator is connected to the upper part of the demethanizer.

L'extrémité froide du tuyau tourbillonnaire communique avec les tubes du condenseur tubulaire, qui, à leur tour, débouchent dans une tuyauterie d'évacuation. L'extrémité chaude du tuyau tourbillonnaire débouche, elle aussi, dans la tuyauterie d'évacuation.The cold end of the vortex hose communicates with the tubular condenser tubes, which, in turn, open into a drain pipe. The hot end of the swirling pipe also opens into the drain pipe.

L'utilisation de l'effet Ranque pour obtenir le froid utilisé pour le refroidissement du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène permet de mieux utiliser son potentiel énergétique par rapport aux installations décrites précédemment. Cependant, le courant gazeux chaud évacué de l'installation possède une grande énergie qui, dans le procédé et l'installation pour sa mise en oeuvre qui viennent d'être décrits, n'est pas utilisée pour l'obtention de froid. Les températures atteintes par ce procédé ne permettent pas de retirer complètement, par condensation, l'éthylène du mélange gazeux méthane-hydrogène évacué, ce qui cause une perte d'éthylène. The use of the Ranque effect to obtain the cold used for cooling the gaseous methane-hydrogen mixture with a certain proportion of ethylene makes it possible to better utilize its energy potential compared with the installations described previously. However, the hot gas stream discharged from the plant has a high energy which, in the method and installation for its implementation which have just been described, is not used to obtain cold. The temperatures reached by this process do not completely remove, by condensation, the ethylene gas mixture methane-hydrogen evacuated, which causes a loss of ethylene.

Il s'ensuit de ce qui précède qu'aucun des procédés connus décrits et des installations pour leur mise en oeuvre ne permet de retirer complètement ltéthylène du mélange gazeux méthane-hydrogène, le taux d'extraction de l'éthylène ne dépassant pas 98%. It follows from the foregoing that none of the known processes described and the installations for their implementation make it possible to completely remove ethylene from the gaseous methane-hydrogen mixture, the ethylene extraction rate not exceeding 98%. .

La présente invention vise donc un procédé d'isolement des composants d'un mélange d'hydrocarbures gazeux et une installation pour sa mise en oeuvre, qui seraient conçus de façon que le processus de séparation du mélange gazeux méthane-hydrogène, avec une certaine proportion d'éthylène, et le dipositif pour sa mise en oeuvre permettent de réduire à un minimum les pertes d'éthylène gr ce à l'utilisation complète du potentiel énergétique du mélange gazeux méthane-hydrogène évacué. The present invention therefore aims at a process for isolating the components of a mixture of gaseous hydrocarbons and an installation for its implementation, which would be designed so that the process of separation of the gaseous methane-hydrogen mixture, with a certain proportion ethylene, and the dipositif for its implementation can minimize the loss of ethylene gr ce the full use of the energy potential of methane gas mixture-evacuated hydrogen.

Ce but est atteint grSee à un procédé d'isolement des composants d'un mélange d'hydrocarbures gazeux contenant principalement de l'hydrogène, du méthane et des olefines, du type consistant à refroidir en plusieurs étapes ledit mélange gazeux jusqu'à des températures permettant d'éliminer dudit mélange gazeux les oléfines et une partie du méthane avec une certaine proportion d'hydrogène, sous forme de condensat liquide, avec séparation de celui-ci dudit mélange à chaque étage de refroidissement pour le soumettre à une déméthanisation, à séparer le mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène, forum par suite de la dém thanisation du condensat liquide, à le refroidir encore plus avec séparation du condensat liquide résultant de ce refroidissement, que l'on utilise comme agent d'arrosage au cours de la déméthanisation, à soumettre à une expansion la partie gazeuse restante du mélange méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène en utilisant l'effet Ranque, par suite de quoi on obtient un courant gazeux froid et un courant gazeux chaud, le courant froid étant utilisé pour ledit refroidissement du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène, caractérisé, selon l'invention, en ce qu'on mélange le couIant gazeux froid, après son utilisation pour le refroidissement dudit mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène, avec le courant gazeux chaud, et on les soumet à une expansion en utilisant l'effet Ranque, par suite de quoi on obtient un courant gazeux froide un courant gazeux chaud, après quoi on fait passer directement le courant chaud à contre-courant du mélange d'hydrocarbure gazeux à diviser et le courant froidS après avoir passe préalablement à contre-courant du méMzyp gazeux méthane-hydrogène, avec une certaine proportion d'éthylène, séparé par déméthanisation
Le but recherché est également atteint grâce au fait que l'installation pour l'isolement des composants d'un mélange d'hydrocarbures gazeux, du type comprenant un ensemble de séparation des oléfines du mélange gazeux à diviser, composé d'échangeurs de chaleur tubulaires et de réfrigérants assurant le refroidissement par étages dudit mélange gazeux, ainsi que des séparateurs comportant une partie à gaz et une partie à liquide et destinés à diviser les mélanges gaz-liquide, formés à chaque étage de refroidissement, en un courant gazeux et un courant liquide, les tubes de tous les échangeurs tubulaires étant reliés en série entre eux, tandis que leurs espaces intertubes communiquent entre eux à travers les réfrigérants et les parties à gaz des séparateurs, et un ensemble de dégagement du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène, composé d'un appareil de déméthanisation auquel sont reliées les parties à liquide des séparateurs de l'ensemble de séparation des oléfines, d'un condenseur tubulaire assurant le refroidissement du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène, d'un séparateur destiné à diviser le mélange gaz-liquide formé en un courant gazeux et un courant liquide et comportant une partie à gaz et une partie à liquide reliée à la partie supérieure de l'appareil de déméthanisation, et d'un tuyau tourbillonnaire destiné à assurer l'expansion dudit mélange gazeux méthane-hydrogène avec formation d'un eourant gRzeux fandetd'un courant gazeux chaud, ce tuyau comportant une entrée à tuyère reliée à la partie supérieure de l'appareil de déméthanisation à travers la partie à gaz du séparateur et l'espace intertube du condenseur tubulaire, une extrémité froide communiquant avec les tubes du condenseur tubulaire et par laquelle passe le courant s'écoulant de ce dernier, et une extrémité chaude, caractérisé, selon l'invention, en ce que l'ensemble de dégagement du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène contient un autre tuyau tourbillonnaire comportant une entrée à tuyère reliée directement à l'extrémité chaude du tuyau tourbillonnaire précité, et à son extrémité froide, par l'intermédiaire des tubes du condenseur tubulaire auxquels celle-ci est reliée, ainsi qu'une extrémité froide et une extrémité chaude, cette extrémité chaude étant reliée aux tubes des échangeurs tubulaires de l'ensemble de séparation des oléfines directement, et l'extrémité froide, par l'intermédiaire des tubes du condenseur tubulaire par lesquels passe le courant froid qui sien écoule.
This object is achieved by a method of isolating the components of a mixture of gaseous hydrocarbons containing mainly hydrogen, methane and olefins, of the type consisting in cooling said gaseous mixture in several stages to temperatures for removing olefins and some of the methane with a proportion of hydrogen from said gas mixture in the form of liquid condensate, with separation of said mixture at each cooling stage for demethanization, separation the gaseous methane-hydrogen mixture with a certain proportion of ethylene, as a result of the demolding of the liquid condensate, to cool it even more with separation of the liquid condensate resulting from this cooling, which is used as a watering agent during the demethanization, to expand the remaining gaseous part of the methane-hydrogen mixture with some p proportion of ethylene using the Ranque effect, whereby a cold gaseous stream and a hot gaseous stream are obtained, the cold stream being used for said cooling of the gaseous methane-hydrogen mixture with a proportion of ethylene, characterized according to the invention, in that the cold gaseous coolant is mixed, after its use for cooling said methane-hydrogen gas mixture with a certain proportion of ethylene, with the hot gaseous stream, and is subjected to an expansion using the Ranque effect, whereby a cold gaseous stream is obtained, a hot gaseous stream is obtained, after which the hot stream is passed directly countercurrently from the gaseous hydrocarbon mixture to be split and the cold stream passed through. previously countercurrent to the gaseous Methane-hydrogen gas, with a certain proportion of ethylene, separated by demethanization
The aim is also achieved by virtue of the fact that the installation for isolating the components of a gaseous hydrocarbon mixture, of the type comprising a separation unit of the olefins of the gaseous mixture to be divided, composed of tubular heat exchangers and refrigerants providing stage cooling of said gaseous mixture, as well as separators having a gas portion and a liquid portion and for dividing the gas-liquid mixtures formed at each cooling stage, into a gaseous stream and a stream liquid, the tubes of all the tubular exchangers being connected in series with each other, while their intertubes spaces communicate with each other through the refrigerants and the gas portions of the separators, and a release assembly of the gaseous mixture methane-hydrogen with some proportion of ethylene, composed of a demethanizer to which are connected the liquid parts of separators of the olefin separation assembly, a tubular condenser for cooling the methane-hydrogen gas mixture with a proportion of ethylene, a separator for dividing the formed gas-liquid mixture into a gaseous stream, and a liquid stream having a gas portion and a liquid portion connected to the top of the demethanizer, and a vortex pipe for expanding said methane-hydrogen gas mixture with formation of a current a hot gas stream, said pipe having a nozzle inlet connected to the upper part of the demethanizer apparatus through the gas portion of the separator and the intertube space of the tubular condenser, a cold end communicating with the tubes; the tubular condenser and through which flows the current flowing from the latter, and a hot end, characterized, according to the invention, e that the release assembly of the gaseous methane-hydrogen mixture with a certain proportion of ethylene contains another vortex hose comprising a nozzle inlet connected directly to the hot end of the aforementioned vortex pipe, and at its cold end, by through the tubes of the tubular condenser to which it is connected, and a cold end and a hot end, this hot end being connected to the tubular exchanger tubes of the olefin separation assembly directly, and the end cold, through the tubes of the tubular condenser through which passes the cold current that flows.

Une telle solution permet de tirer plein profit, pour la production du froid, du potentiel énergétique du mélange gazeux méthane-hydrogène évacué, se trouvant sous pression. Les températures ainsi atteintes, de l'ordre de -145 à -1500C, permettent de réduire à un minimum les pertes d'éthylène. Le taux d'extraction de l'éthylène atteint 99% et plus, ceci sans avoir à utiliser aucune source d'énergie complémentaire pour obtenir du froid. Such a solution makes it possible to take full advantage, for the production of cold, of the energy potential of the gas mixture methane-hydrogen evacuated, being under pressure. The temperatures thus achieved, of the order of -145 to -1500C, reduce to a minimum the losses of ethylene. The extraction rate of ethylene reaches 99% and more, without having to use any additional source of energy to obtain cold.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparattront mieux à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif avec références au dessin unique annexé qui représente un schéma de principe technologique du procédé conforme à l'invention. The invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear better in the light of the following description of an embodiment given solely by way of non-limiting example with references to the single drawing annexed which represents a technological block diagram of the process according to the invention.

Le présent procédé d'isolement des composants d'un mélange d'hydrocarbures gazeux, contenant principalement de l'hydrogène, du méthane et des oléfines, prévoit le refroidissement dudit mélange en plusieurs étages avec abaissement successif de la température pour assurer la condensation de la majeure partie du gaz, constituée de composants dont les points d'ébullition sont les plus élevés. The present process for isolating the components of a mixture of gaseous hydrocarbons, mainly containing hydrogen, methane and olefins, provides for the cooling of said mixture in several stages with successive lowering of the temperature to ensure the condensation of the most of the gas, consisting of components with the highest boiling points.

Dans ce processus, on choisit la température au dernier étage de refroidissement de telle manière que le gaz évacué à cet étage ait le point d'ébullition le plus bas. In this process, the temperature at the last cooling stage is chosen so that the gas discharged to this stage has the lowest boiling point.

Le mélange gazeux à diviser est refroidi par étages jusqu'à des températures permettant d'en éliminer les oléfines et une partie du méthane additionné d'hydrogène, sous forme de condensat liquide. Le condensat liquide qui se forme à chaque étage de refroidissement est ensuite séparé du reste du mélange gazeux et soumis à la déméthanisation. Le mélange gazeux restant après élimination des oléfines, composé essentiellement d'hydrogène et de méthane avec une certaine proportion d'oléfines, est évacué pour en extraire ensuite l'hydrogène (cette partie du processus n'est pas considérée dans la présente invention). Le mélange gazeux méthane-hydrogène, avec une certaine proportion d'éthylène, qui se forme par suite de la déméthanisation des condensats liquides, subit un refroidissement supplémentaire. Ceci donne lieu à la formation d'un condensat liquide composé de méthane et d'éthylène, qui est séparé et utilisé comme agent d'arrosage dans la déméthanisation. The gaseous mixture to be divided is cooled in stages to temperatures to remove olefins and a portion of methane added with hydrogen in the form of liquid condensate. The liquid condensate that forms at each cooling stage is then separated from the rest of the gas mixture and subjected to demethanization. The gaseous mixture remaining after removal of the olefins, consisting essentially of hydrogen and methane with a certain proportion of olefins, is removed to extract hydrogen thereafter (this part of the process is not considered in the present invention). The gaseous methane-hydrogen mixture, with a certain proportion of ethylene, which is formed as a result of the demethanization of the liquid condensates, undergoes additional cooling. This gives rise to the formation of a liquid condensate composed of methane and ethylene, which is separated and used as a watering agent in demethanization.

La partie gazeuse restante du mélange méthane-hydrogène, avec une certaine proportion d'éthylène, est soumise à une expansion avec utilisation de l'effet Ranque, par suite de quoi on obtient un courant gazeux froid et un courant gazeux chaud.The remaining gaseous portion of the methane-hydrogen mixture, with a proportion of ethylene, is expanded with use of the Ranque effect, whereby a cold gas stream and a hot gas stream are obtained.

Le courant froid est utilisé pour ledit refroidissement du mélange gazeux méthane-hydrogène comprenant une certaine proportion d'éthylène. The cold stream is used for said cooling of the gaseous methane-hydrogen mixture comprising a certain proportion of ethylene.

Ensuite le courant froid est mélangé avec le courant chaud et soumis à une expansion avec utilisation de l'effet Banque, ce qui donne lieu à la formation d'un courant froid et-d'un courant chaud. Le courant chaud circule ensuite directement à eontre-coutant du mélange gazeux à diviser, i 'e courant frmdairaffesaprès avoir passé préalablement à contre-courant du mélange gazeux méthane-hydrogène comprenant une certaine proportion d'éthylène, obtenu par suite de la déméthanisation.Then the cold stream is mixed with the hot stream and expanded with use of the Bank effect, resulting in the formation of a cold stream and a hot stream. The hot stream then flows directly below the cost of the gaseous mixture to be divided, the refrigerant flow having passed countercurrently the gaseous methane-hydrogen mixture comprising a certain proportion of ethylene, obtained as a result of demethanization.

L'installation pour la mise en oeuvre dudit procédé d'isolement des composants d'un mélange d'hydrocarbures gazeux contenant principalement de l'hydrogène, du méthane et des oléfines, comprend un ensemble 1 de séparation des oléfines et un ensemble 2 de dégagement du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène. L'ensemble 1 de séparation des oléfines du mélange gazeux à diviser contient un échangeur de chaleur tubulaire 3 dont l'espace intertube 4 communique, par une tuyauterie 5, avec une source du mélange gazeux de départ (non représentée), et par une tuyauterie 6, avec un réfrigérant 7. Le réfrigérant 7 est à son tour relié par une tuyauterie 8 à un séparateur 9 comportant une partie à liquide 10 et une partie à gaz 11.La partie à liquide 10 du séparateur 9 est reliée, par une tuyauterie 12, à l'appareil de déméthanisation 13 faisant partie de l'ensemble 2 de dégagement du mélange gazeux méthane-hydrogène. La partie à gaz Il du séparateur 9 communique par une tuyauterie 14 avec l'espace intertube 15 d'un échangeur tubulaire 16. L'espace intertube 15 communique par une tuyauterie 17 avec un réfrigérant 18 qui est à son tour relié, par une tuyauterie 19, à un séparateur 20 comportant une partie à liquide 21 et une partie à gaz 22. La partie à liquide 21 du séparateur 20 est reliée par une tuyauterie 23 à l'appareil de déméthanisation 13. La partie à gaz 22 du séparateur 20 communique par une tuyauterie 24 avec l'espace intertubes 25 avec l'espace intertube 25 d'un échangeur tubulaire 26.L'espace intertube 25 communique par une tuyauterie 27 avec un réfrigérant 28 qui est à son tour relié, par une tuyauterie 29, à un séparateur 30 comportant une partie à liquide 31 et une partie à gaz 32. La partie à liquide 31 du séparateur 30 est reliée par une tuyauterie 33 à l'appareil de déméthanisation 13. La partie à gaz 32 du séparateur 30 est reliée par une tuyauterie 34 à un réfrigérant 35 qui, à son tour, communique par une tuyauterie 36 avec l'espace intertube 37 d'un échangeur tubulaire 38. L'espace intertubo 37 communique par une tuyauterie 39 avec un séparateur 40 comportant une partie à liquide 41 et une partie à gaz #2. La partie à liquide 41 du séparateur 40 est reliée par une tuyauterie 43 à l'appareil de déméthanisation 13 à travers l'espace intertube 37 de l'échangeur tubulaire 38.La partie à gaz 42 du séparateur 40 est reliée à une tuyauterie 44 destinée à évacuer de l'installation le mélange gazeux composé essentiellement d'hydrogène et de méthane avec une certaine proportion d'oléfines. L'ensemble 2 de dégagement du mélange méthane-hydrogène, avec une certaine proportion d'éthylène, comprend l'appareil de déméthanisation 13 dont la partie supérieure 45 communique, par une tuyauterie 46, avec l'espace intertube 47 d'un condenseur tubulaire 48. L'espace intertube 47 est relié de préférence par une tuyauterie 49 à un séparateur 50 comportant une partie a liquide 51 et une partie à gaz 52. La partie à liquide 51 du séparateur 50 communique par une tuyauterie 53 avec la partie supérieure 45 de l'appareil de déméthanisation 13.La partie à gaz 52 du séparateur 50 est reliée par une tuyauterie 54 à l'entrée à tuyère 55 d'un tuyau tourbillonnaire 56 comportant une extrémité froide 57 et une extrémité chaude 58.. L'extrémité froide 57 du tuyau tourbillonnaire 56 est reliée par une tuyauterie 59 aux tubes 60 du condenseur tubulaire 48. Les tubes 60 sont reliés par une tuyauterie 61 à une tuyauterie 62. L'extrémité chaude 58 du tuyau tourbillonnaize 56 est reliée à la tuyauterie 62 par une tuyauterie 63. La tuyauterie 62 est reliée a l'entrée à tuyère 64 d'un autre tuyau tourbillonnaire 65 comportant une extrémité froide 66 et une extrémité chaude 67.L'extrémité froide 66 du tuyau tourbillonnaire 65 communique par une tuyauterie 68 avec les tubes 69 du condenseur tubulaire 48. Les tubes 69 communiquent par une tuyauterie 70 avec les tubes 71 des échangeurs tubulaires 38, 26, 16 et 3, qui sont reliés entre eux par une tuyauterie 72. Les tubes 71 de l'échangeur 3 débouchent dans une tuyauterie 73 destinée à évacuer le mélange gazeux méthane-hydrogène de l'installation. L'extrémité chaude 67 du tuyau tourbillonnaire 65 est reliée par une tuyauterie 74 aux tubes 71 de l'échangeur 26. La partie inférieure 75 de l'appareil de déméthanisation 13 débouche dans une tuyauterie 76 destinée à évacuer les oléfines de l'installation. The plant for carrying out said process for isolating the components of a gaseous hydrocarbon mixture mainly containing hydrogen, methane and olefins, comprises an olefin separation assembly 1 and a release assembly 2 methane-hydrogen gas mixture with a certain proportion of ethylene. The assembly 1 for separating the olefins from the gaseous mixture to be divided contains a tubular heat exchanger 3 whose intertube space 4 communicates, by a pipe 5, with a source of the starting gas mixture (not represented), and by a pipe 6, with a condenser 7. The refrigerant 7 is in turn connected by a pipe 8 to a separator 9 having a liquid part 10 and a gas part 11. The liquid part 10 of the separator 9 is connected, by piping 12, to the demethanizer 13 forming part of the assembly 2 for the release of the gaseous methane-hydrogen mixture. The gas portion 11 of the separator 9 communicates via a pipe 14 with the intertube space 15 of a tubular heat exchanger 16. The intertube space 15 communicates via a pipe 17 with a condenser 18 which is in turn connected by a pipe 19, to a separator 20 having a liquid portion 21 and a gas portion 22. The liquid portion 21 of the separator 20 is connected by a pipe 23 to the demethanizer 13. The gas portion 22 of the separator 20 communicates by a pipe 24 with the intertubes space 25 with the intertube space 25 of a tubular exchanger 26.The intertube space 25 communicates via a pipe 27 with a refrigerant 28 which is in turn connected, by a pipe 29, to a separator 30 having a liquid portion 31 and a gas portion 32. The liquid portion 31 of the separator 30 is connected by a pipe 33 to the demethanizer 13. The gas portion 32 of the separator 30 is connected by a tuya 34 intertubes 37 of a tubular exchanger 38. The intertubo space 37 communicates via a pipe 39 with a separator 40 having a liquid portion 41. and a gas portion 2. The liquid portion 41 of the separator 40 is connected by a pipe 43 to the demethanizer 13 through the inter-tube space 37 of the tubular exchanger 38. The gas portion 42 of the separator 40 is connected to a pipe 44 intended to to evacuate from the installation the gaseous mixture composed essentially of hydrogen and methane with a certain proportion of olefins. The assembly 2 for the release of the methane-hydrogen mixture, with a certain proportion of ethylene, comprises the demethanizer 13 whose upper part 45 communicates, by a pipe 46, with the intertube space 47 of a tubular condenser 48. The intertube space 47 is preferably connected by a pipe 49 to a separator 50 having a liquid part 51 and a gas part 52. The liquid part 51 of the separator 50 communicates by a pipe 53 with the upper part 45 The gas portion 52 of the separator 50 is connected by a pipe 54 to the nozzle inlet 55 of a swirling pipe 56 having a cold end 57 and a hot end 58. cold 57 of the swirling pipe 56 is connected by a pipe 59 to the tubes 60 of the tubular condenser 48. The tubes 60 are connected by a pipe 61 to a pipe 62. The hot end 58 of the pipe tourbill Onnaize 56 is connected to the pipe 62 by a pipe 63. The pipe 62 is connected to the nozzle inlet 64 of another swirl pipe 65 having a cold end 66 and a hot end 67. The cold end 66 of the pipe Vortex 65 communicates via a pipe 68 with the tubes 69 of the tubular condenser 48. The tubes 69 communicate by a pipe 70 with the tubes 71 of the tubular exchangers 38, 26, 16 and 3, which are interconnected by a pipe 72. tubes 71 of the exchanger 3 open into a pipe 73 intended to evacuate the gaseous methane-hydrogen mixture from the installation. The hot end 67 of the swirling pipe 65 is connected by a pipe 74 to the tubes 71 of the exchanger 26. The lower part 75 of the demethanizer 13 opens into a pipe 76 intended to remove the olefins from the installation.

On va maintenant examiner le schéma technologique de l'isolement des composants d'un mélange d'hydrocarbures gazeux selon la présente invention. We will now examine the technological scheme for the isolation of the components of a gaseous hydrocarbon mixture according to the present invention.

Le mélange gazeux de départ, contenant principalement de l'hydrogène, du méthane et des oléfines (éthylène, éthane, propylène, propane, addition de fraction C4), qui se trouve sous une pression de 32 à 38 mN/m2 à unetempérature de +130C, pénètre par la tuyauterie 5 dans l'espace intertube 4 de l'échangeur de chaleur tubulaire 3 de l'ensemble 1 de séparation des oléfines du mélange gazeux à diviser. Dans l'échangeur de chaleur 3, ledit mélange gazeux est refroidi par les produits de sa division (le mélange gazeux méthane-hydrogène) jusqu'à une température de -5 à -10 C et est ensuite canalisé par la tuyauterie 6 dans le réfrigérant 7 utilisant comme agent frigorifique du propylène liquide s'évaporant à -180C.Dans le réfrigérant 7, ledit mélange gazeux est refroidi jusqu'à une température de -150C. Ceci donne lieu à la condensation de la majeure partie de la fraction
C4, du propylène, du propane et d'une partie de l'éthane et de l'éthylène. Lemélange gaz-liquide ainsi formé pénètre par la tuyauterie 8 dans le séparateur 9, où il est divisé en condensat liquide et en un reste de mélange gazeux. Le condensat liquide s'écoule de la partie à liquide 10 du séparateur 9, par la tuyauterie 12, dans l'appareil de déméthanisation 13, tandis que le mélange gazeux restant se dirige de la partie à gaz 11 de ce séparateur, par la tuyauterie 14, pour subir un refroidissement supplémentairevdans l'espace intertube 15 de l'échangeur tubulaire 16 refroidi par les produits de la division du mélange gazeux.Dans l'échangeur 16, le mélange gazeux est refroidi jusqu'à une température de -200 à -250C et est canalisé ensuite, par la tuyauterie 17, dans le réfrigérant 18 refroidi par du propylène liquide s'évaporant à -370C. Dans le réfrigérant 18, ledit mélange gazeux est refroidi jusqu'à une température de --iOO à -350C. En conséquence, sont complètement condensés la fraction C4, le propylène, le propane, la majeure partie de l'éthane et de l'éthylène, une partie du méthane et de l'hydrogène.
The starting gas mixture, mainly containing hydrogen, methane and olefins (ethylene, ethane, propylene, propane, addition of C4 fraction), which is under a pressure of 32 to 38 mN / m2 at a temperature of + 130C, enters through the pipe 5 in the intertube space 4 of the tubular heat exchanger 3 of the assembly 1 for separating olefins from the gaseous mixture to be divided. In the heat exchanger 3, said gaseous mixture is cooled by the products of its division (the gaseous methane-hydrogen mixture) to a temperature of -5 to -10 ° C. and is then channeled through the piping 6 into the refrigerant 7, using liquid propylene evaporating at -180 ° C. as the refrigerating agent. In the refrigerant 7, the said gaseous mixture is cooled to a temperature of -1 ° C. This gives rise to the condensation of most of the fraction
C4, propylene, propane and some of the ethane and ethylene. The gas-liquid mixture thus formed enters the pipe 8 into the separator 9, where it is divided into liquid condensate and a gas mixture residue. The liquid condensate flows from the liquid portion 10 of the separator 9, through the pipe 12, into the demethanizer 13, while the remaining gas mixture is directed from the gas portion 11 of this separator, through the piping 14, to undergo additional cooling in the intertube space 15 of the tubular exchanger 16 cooled by the products of the gas mixture division.In the exchanger 16, the gaseous mixture is cooled to a temperature of -200 to - 250C and is then channeled, through the pipe 17, into the refrigerant 18 cooled by liquid propylene evaporating at -370C. In the refrigerant 18, said gaseous mixture is cooled to a temperature of -100 to -350C. As a result, the C4 fraction, propylene, propane, most of the ethane and ethylene, part of the methane and hydrogen are completely condensed.

Le mélange gaz-liquide formé arrive par la tuyauterie 19 dans le séparateur 20, où il est divisé en condensat liquide et en un reste de mélange gazeux.The gas-liquid mixture formed arrives through the pipe 19 in the separator 20, where it is divided into liquid condensate and a gas mixture residue.

Le condensat liquide s'écoule de la partie à liquide 21 du séparateur 20, par la tuyauterie 23, dans l'appareil de déméthanisation 13, tandis que le mélange gazeux restant se dirige de la partie à gaz 22 de ce séparateur, par la tuyauterie 24, pour subir un refroidissement supplémentaire dans l'espace intertube 25 de l'échangeur tubulaire 26 refroidi par les produits de la division du mélange gazeux. Dans l'échangeur 26, le mélange gazeux est refroidi jusqu'à une température de 350 à -40 C et passe ensuite, par la tuyauterie 27, dans le réfrigérant 28 refroidi par de l'éthylène liquide s'évaporant à -560C. Dans le réfrigérant 28, le mélange gazeux est refroidi jusqu'à une température de -50 à -530C. A ce stade se condense la majeure partie de l'éthylène et de l'éthane, ainsi qu'une partie du méthane et de l'hydrogène. Le mélange gaz-liquide formé est dirigé par la tuyauterie 29 dans le séparateur 30 où il est divisé en condensat liquide et en un reste de mélange gazeux.Le condensat liquide s'écoule de la partie à liquide 31 du séparateur 30, par la tuyauterie 33, dans l'appareil de déméthanisation i3, tandis que le mélange gazeux restant se dirige de la partie à gaz 32 de ce séparateur, par la tuyauterie 34, dans le réfrigérant 35 refroidi par de l'éthylène liquide s'évaporant à -98 C. Dans le réfrigérant 35, le mélange gazeux est refroidi jusqu'à une température de -920 à -95 C et pénètre par la tuyauterie 36 dans l'espace intertube 37 de l'échangeur tubulaire 38 refroidi par les produits de la division du mélange gazeux.Dans l'échangeur 38, le mélange gazeux est refroidi jusqu'à la température de -1800C. Sont condensés à ce stade : la quasi-totalité de l'éhylène, l'éthane, une partie importante du méthane et, partiellement, l'hydrogène. Le mélange gaz-liquide formé est dirigé par la tuyauterie 39 dans le séparateur 40 où il est divisé en condensat liquide et en un reste de mélange gazeux composé d'hydrogène et de méthane avec une certaine proportion d'éthylène et d'éthane. Le condensat liquide s'écoule de la partie à liquide 41 du séparateur 40, par la tuyauterie 43, dans l'appareil de déméthanisation 13 à travers l'espace intertube 37 de l'échangeur tubulaire 38.Le mélange gazeux restant provenant de la partie à gaz 42 du séparateur 40 est évacué de l'installation par la tuyauterie 44 pour en extraire ultérieurement l'hydrogène.The liquid condensate flows from the liquid portion 21 of the separator 20, through the pipe 23, into the demethanizer 13, while the remaining gaseous mixture is directed from the gas portion 22 of this separator, through the piping 24, to undergo additional cooling in the intertube space 25 of the tubular exchanger 26 cooled by the products of the gas mixture division. In the exchanger 26, the gaseous mixture is cooled to a temperature of 350 to -40 C and then passes, through the pipe 27, in the refrigerant 28 cooled by liquid ethylene evaporating at -560C. In refrigerant 28, the gaseous mixture is cooled to a temperature of -50 to -530C. At this stage most of the ethylene and ethane, as well as some of the methane and hydrogen, condense. The gas-liquid mixture formed is directed by the pipe 29 into the separator 30 where it is divided into liquid condensate and a remainder of gaseous mixture. The liquid condensate flows from the liquid part 31 of the separator 30 through the piping 33, in the demethanizer i3, while the remaining gaseous mixture is directed from the gas portion 32 of this separator, through the piping 34, into the refrigerant 35 cooled by liquid ethylene evaporating at -98 C. In the refrigerant 35, the gaseous mixture is cooled to a temperature of -920 to -95 ° C. and enters via the piping 36 into the intertube space 37 of the tubular exchanger 38 cooled by the products of the division of the gas mixture.In the heat exchanger 38, the gaseous mixture is cooled to the temperature of -1800C. At this stage, most of the ethylene, ethane, a large part of the methane and, in part, hydrogen are condensed. The gas-liquid mixture formed is directed by the pipe 39 into the separator 40 where it is divided into liquid condensate and a gaseous mixture residue composed of hydrogen and methane with a certain proportion of ethylene and ethane. The liquid condensate flows from the liquid portion 41 of the separator 40, through the pipe 43, into the demethanizer 13 through the intertube space 37 of the tubular exchanger 38. The remaining gas mixture from the part gas 42 of the separator 40 is removed from the installation by the pipe 44 to subsequently extract the hydrogen.

Dans l'appareil de déméthanisation 13 s'effectue le dégagement, à partir des condensats liquides y parvenant par les tuyauteries 12, 23, 33 et 43, d'un mélange gazeux méthane-hydrogène comprenant une certaine proportion d'éthylène et qui est évacué de la partie supérieure 45 de l'appareil de déméthanisation 13 par la tuyauterie 46. Les oléfines sont évacuées de la partie inférieure 75 de appareil de déméthanisation par la tuyauterie 76. In the demethanizer apparatus 13, the liquid condensates passing through the pipes 12, 23, 33 and 43 are released from a gaseous methane-hydrogen mixture comprising a certain proportion of ethylene and which is discharged. of the upper part 45 of the demethanizer 13 by the pipe 46. The olefins are discharged from the lower part 75 of the demethanizer apparatus via the pipe 76.

Le mélange gazeux méthane-hydrogène (avec une certaine proportion d'éthylène) ayant une température de -95 à 1000C pénètre par la tuyauterie 46 dans l'espace intertube 47 du condenseur tubulaire 48 refroidi par les produits de la division du mélange gazeux Dans le condenseur 48, ee mélange gazeux est refroidi jusqu'à une température de 1350 à -1400C. Par suite du mélange gazeux méthane-hydrogène (avec une certaine proportion d'éthylène) sont à ce stade condensés e pratiquement tout l'éthylène, partiellement le méthane et une partie insignifiante de l'hydrogène.Le mélange gaz-liquide formé est canalisé par la tuyauterie 49 dans le séparateur 50 où il est divisé en condensat liquide et en un reste de mélange gazeux méthane-hydrogène. Le condensat liquide s'écoule de la partie à liquide 51 du séparateur 50, par la tuyauterie 53, dans l'appareil de déméthanisation 13, où il est utilisé comme agent d'arrosage. Le reste du mélange gazeux méthane-hydrogène se trouvant dans la partie à gaz 52 du séparateur 50 passe par la tuyauterie 54 pour arriver dans le tuyau tourbillonnaire 56 par son entrée à tuyère 55 pour y subir une expansion.Par suite de 1 1expansion dans le tuyau tourbillonnaire 56 d'une pression de 32 à 38 mN/m2 à une pression de 15 à 18 mN/m2, ledit mélange se divise en deux courants : l'un froid, à une température de -145 à -1500C, et l'autre chaud, à une température de -1050 à -110 C. Le courant froid s'écoule du tuyau tourbillonnaire 56 par son extrémité froide 57 et pénètre par la tuyauterie 59 dans les tubes 60 du condenseur tubulaire 48.The gaseous methane-hydrogen mixture (with a certain proportion of ethylene) having a temperature of -95 to 1000C enters through the pipe 46 into the intertube space 47 of the tubular condenser 48 cooled by the products of the gas mixture division. condenser 48, the gaseous mixture is cooled to a temperature of 1350 to -1400C. As a result of the gas mixture methane-hydrogen (with a certain proportion of ethylene) are at this stage condensed essentially all the ethylene, partly methane and an insignificant part of the hydrogen. The gas-liquid mixture formed is channeled by the pipe 49 in the separator 50 where it is divided into liquid condensate and a methane-hydrogen gas mixture residue. The liquid condensate flows from the liquid portion 51 of the separator 50 through the pipe 53 into the demethanizer 13 where it is used as a watering agent. The remainder of the gaseous methane-hydrogen mixture in the gas portion 52 of the separator 50 passes through the piping 54 to enter the vortex tube 56 through its nozzle inlet 55 to expand therein. As a result of the expansion in the swirling pipe 56 with a pressure of 32 to 38 mN / m2 at a pressure of 15 to 18 mN / m2, said mixture is divided into two streams: one cold, at a temperature of -145 to -1500C, and Other hot, at a temperature of -1050 to -110 C. The cold current flows from the swirling pipe 56 by its cold end 57 and enters through the pipe 59 in the tubes 60 of the tubular condenser 48.

En circulant par ces tubes à contre-courant du mélange gazeux méthanehydrogène avec une certaine proportion d'éthylène, le courant froid s'échauffe jusqu'à une température de 1050 à -110 C et débouche par la tuyauterie 61 dans la tuyauterie 62. Le courant chaud s'écoule du tuyau tourbillonnaire 56 par son extrémité chaude 58 et arrive lui aussi dans la tuyauterie 62 par la tuyauterie 63. Dans la tuyauterie 62, les courants froid et chaud se mélangent et arrivent dans le tuyau tourbillonnaire 65 par son entrée à tuyère 64 pour y subir une expansion.Par suite de l'expansion dans le tuyau tourbillonnaire 65 d'une pression de 15 à 18 mN/m2 à une pression de 2,5 à 3,5 mN/m , le mélange gazeux se divise en deux courants : l'un froid, à une température de -1450 à -1500C, et l'autre chaud, à une température de -95 à -1000C. Le courant froid s'écoule du tuyau tourbillonnaire 65 par son extrémité froide 66 et se dirige par la tuyauterie 68 dans les tubes 69 du condenseur tubulaire 48.En circulant par ces tubes à contre-courant du mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène, le courant froid s'échauffe jusqutà une température de -1050 à -110 C et passe ensuite par la tuyauterie 70 pour arriver dans les tubes 71 de l'échangeur tubulaire 38. En circulant par ces tubes à contre-courant du mélange gazeux à diviser, le courant froid s'échauffe jusqu'à une température de -95 à -1000C et passe par la tuyauterie 72 dans les tubes 71 de l'échangeur tubulaire 26. Le courant chaud s'écoule du tuyau tourbillonnaire 65 par son extrémité chaude 67 et arrive, par la tuyauterie 74, dans les mêmes tubes 71 de l'échangeur tubulaire 26.Les courants froid et chaud s'y mélangent et ce mélange méthane-hydrogène passe par les tubes 71 des échangeurs tubulaires 26, 16 et 3, à contre-courant du mélange gazeux à diviser. Ceci a pour résultat d'échauffer le mélange méthane-hydrogène jusqu'à une température de -10 à -150C, après quoi il est évacué de l'installation par la tuyauterie 73. By circulating by these tubes against the current of the methanehydrogen gas mixture with a proportion of ethylene, the cold stream heats up to a temperature of 1050 to -110 C and leads through the pipe 61 in the pipe 62. The hot stream flows from the swirling pipe 56 at its hot end 58 and also enters the piping 62 through the pipe 63. In the piping 62, the cold and hot streams mix and arrive in the swirling pipe 65 through its inlet. As a result of the expansion in the vortex hose 65 from a pressure of 15 to 18 mN / m 2 at a pressure of 2.5 to 3.5 mN / m, the gaseous mixture is divided in two streams: one cold, at a temperature of -1450 to -1500C, and the other hot, at a temperature of -95 to -1000C. The cold stream flows from the swirling pipe 65 at its cold end 66 and is directed through the pipe 68 into the tubes 69 of the tubular condenser 48. Circulating through these tubes countercurrently to the gaseous methane-hydrogen mixture with a certain proportion ethylene, the cold stream heats up to a temperature of -1050 to -110 C and then passes through the pipe 70 to arrive in the tubes 71 of the tubular exchanger 38. While circulating through these tubes against the current of the a gaseous mixture to be divided, the cold stream heats to a temperature of -95 to -1000 ° C. and passes through the pipe 72 into the tubes 71 of the tubular exchanger 26. The hot stream flows from the swirling pipe 65 through its hot end 67 and arrives, through the piping 74, in the same tubes 71 of the tubular exchanger 26.The cold and hot currents are mixed therein and this methane-hydrogen mixture passes through the tubes 71 of the tubular exchangers 26, 16 and 3, against the current of the gaseous mixture to be divided. This results in heating the methane-hydrogen mixture to a temperature of -10 to -150C, after which it is removed from the installation by the pipework 73.

Pour que la présente invention soit mieux comprise, un exemple de réalisation concret mais non limitatif conforme au schéma technologique qui vient d'être décrit, va maintenant être décrit. For the present invention to be better understood, an example of concrete but non-limiting embodiment in accordance with the technological scheme just described, will now be described.

Exemple
Le mélange gazeux de départ est obtenu à partir d'esssence à point d'ébullition entre 62 et 1800C, en la soumettant à la pyrolyse à une température de 823 à 850 C acec addition de vapeur à raison de 50% on poids par rapport à l'essence. On refroidit le pyrogaz (gaz résultant de la pyrolyse) ainai obtenu jusqu'à une température de 20 à 30 C et on le comprime à partir de la pression de 1,2 à 1,3 mN/m2 jusqu'à une pression de 30 à 40 mN/m2, en éliminant en même temps du mélange gazeux les gez acides. On élimine aussi du mélange gazeux comprimé les hydrocarbures lourds en C4+, et l'on hydrogène le reste du mélange gazeux pour le débarrasser des composés acétyléniques, puis on le fait sécher et on le refroidit jusqu'à +15 C.
Example
The starting gaseous mixture is obtained from a boiling point between 62 and 1800 ° C., by pyrolysis at a temperature of 823 to 850 ° C., with the addition of steam at a rate of 50% by weight relative to gasoline. The pyrogas (gas resulting from pyrolysis) is cooled to a temperature of 20 ° C. to 30 ° C. and compressed from 1.2 to 1.3 mN / m 2 to a pressure of 30.degree. at 40 mN / m2, at the same time removing from the gas mixture the acidic gez. C4 + heavy hydrocarbons are also removed from the compressed gas mixture, and the remainder of the gaseous mixture is hydrogenated to remove the acetylenic compounds, and then dried and cooled to +15 C.

Le mélange gazeux ainsi obtenu, composé d'hydrogène, de méthane et d'oléfines, est soumis au traitement conforme au schéma technologique décrit plus haut. The gaseous mixture thus obtained, composed of hydrogen, methane and olefins, is subjected to the treatment according to the technological scheme described above.

Le tableau annexé en fin du texte donne le bilan des matières constituant les courants transportés par les tuyauteries correspondantes dudit schéma technologique. The annexed table at the end of the text gives a summary of the materials constituting the currents transported by the corresponding pipes of the technological scheme.

Ce tableau renferme, à titre d'illustration, des paramètres de travail particuliers relatifs à un exemple de réalisation du procédé d'isolement des composants du mélange d'hydrocarbures gazeux selon la présente invention, mais il est bien évident que le cadre de l'invention ne peut nullement entre limité aux données indiquées. This table contains, by way of illustration, particular working parameters relating to an exemplary embodiment of the process for isolating the components of the gaseous hydrocarbon mixture according to the present invention, but it is quite obvious that the framework of the invention can not be limited to the indicated data.

De l'exemple particulier de réalisation de la présente invention donné ci-dessus, il ressort de toute évidence qu'il est possible d'atteindre tous les objectifs de l'invention dans le cadre défini par les revendications ci-après. Cependant, il est aussi bien évident qu'on pourrait apporter certaines modifications à la conduite des opérations constituant le procédé d'isolement des composants de mélanges dvhydrocarbures gazeux et aux dispositions constructives de l'installation pour sa mise en oeuvre, sans pour cela s'écarter de l'esprit de l'invention.  Of the particular embodiment of the present invention given above, it is evident that it is possible to achieve all the objectives of the invention within the scope defined by the claims below. However, it is also obvious that certain modifications could be made to the operation of the operations constituting the process for isolating the components of hydrocarbon gas mixtures and to the constructive provisions of the installation for its implementation, without it being necessary. depart from the spirit of the invention.

Toutes ces modifications ne seront pas considérées comme s1 écartant de la conception générale et du cadre de l'invention, tels qu'ils sont définis par les revendications.  All such modifications will not be considered to depart from the general design and scope of the invention as defined by the claims.

Le procédé proposé d'isolement des commandes de mélanges d'hydrocarbures gazeux et l'installation pour sa mise en oeuvre sont extrêmement efficaces. The proposed method of isolating the gaseous hydrocarbon mixture controls and the installation for its implementation are extremely effective.

Avec ce procédé, les pertes d'éthylène pendant 11 évacuation du mélange gazeux méthane-hydrogène de l'installation sont pratiquement nulles. Le taux d'extraction de l'éthylène atteint 99 et-plus. Les températures entre -1450 et -150 C, assurant un taux aussi élevé d'extraction de l'éthylène, sont atteintes uniquement grâce à l'utilisation complète du potentiel énergétique du mélange gazeux méthane-hydrogène, qui se trouve sous pression. Il n'est besoin d'aucune autre source du froid. En même temps, les dépenses totales d'énergie sont réduites de l5 et plus.With this process, losses of ethylene during evacuation of the methane-hydrogen gas mixture from the plant are virtually zero. The extraction rate of ethylene reaches 99 and higher. Temperatures between -1450 and -150 C, ensuring such a high rate of ethylene extraction, are reached only through the full utilization of the energy potential of the gaseous mixture methane-hydrogen, which is under pressure. There is no need for any other source of cold. At the same time, total energy expenditures are reduced by 15 and more.

L'installation pour la mise en oeuvre du procédé est extrêmement simple du point de vue construction, du fait de l'absence complète d'éléments constructifs comportant des parties en mouvement. L'installation est fiable en service et susceptible d'être facilement automatisée. The installation for the implementation of the method is extremely simple from the point of view of construction, due to the complete absence of constructive elements comprising moving parts. The installation is reliable in service and can be easily automated.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représente qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent.  Of course, the invention is not limited to the embodiment described and represents that has been given as an example. In particular, it comprises all the means constituting technical equivalents of the means described and their combinations, if they are executed according to its spirit and implemented in the context of the following claims.

Tableau - 17 -

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Table - 17 -
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Claims (3)

REVENDICATIONS 1. Procédé d'isolement des composants d'un mélange hydrocarbune gazeux contenant principalement de lthydrogène, du méthane et des oléfines, du type consistant à refroidir en plusieurs étages ledit mélange gazeux jusqu'à des températures assurant l'élimination, dudit mélange gazeux, des oléfines et d'une partie du méthane avec une certaine proportion d'hydrogène, sous forme de condensat liquide, avec séparation de ce condensat dudit mélange à chaque étage de refroidissement pour le soumettre à une déméthanisation, à séparer -le mélange gazeux méthane-hydrogène, avec une certaine proportion d'éthylène, formé par suite de la déméthanisation, à le refroidir encore plus avec séparation du condensat liquide résultant de ce refroidissement, que l'on utilise comme agent d'arrosage pour ladite déméthanisation, à soumettre à une expansion la partie gazeuse restante du mélange méthane-hydrogène, avec une certaine proportion d'éthylène, en utilisant l'effet Ranque, par suite de quoi on obtient un courant gazeux froid et un courant gazeux chaud, le courant froid étant utilisé pour ledit refroidissement du mélange gazeux méthanehydrogène comprenant une certaine proportion d'éthylène, caractérisé en ce qu'on mélange le courant gazeux froid, après son utilisation pour le refroidissement du mélange gazeux méthane-hydrogène comprenant une certaine proportion d'éthylène, avec le courant gazeux chaud et on les soumet à une expansion en utilisant l'effet Ranque, par suite de quoi on obtient un courant gazeux froid et un courant gazeux chaud, après quoi on fait passer directement le courant chaud à contre-courant du mélange gazeux dont on veut isoler les composants, et le courant froid, après l'avoir fait passer à contre-eourant du mélange gazeux méthane-hydrogène comprenant une certaine proportio+'éthylène et séparé par déméthanisation. A process for isolating the components of a gaseous hydrocarbon mixture containing mainly hydrogen, methane and olefins, of the type consisting in cooling said gaseous mixture in several stages to temperatures ensuring the elimination of said gaseous mixture, olefins and a part of the methane with a certain proportion of hydrogen, in the form of liquid condensate, with separation of this condensate of said mixture at each cooling stage in order to subject it to demethanization, to separate the gaseous methane mixture. hydrogen, with a certain proportion of ethylene, formed as a result of the demethanization, to cool it even more with separation of the liquid condensate resulting from this cooling, which is used as watering agent for said demethanization, to submit to expansion the remaining gaseous part of the methane-hydrogen mixture, with a certain proportion of ethylene, using the e and Ranque, whereby a cold gas stream and a hot gas stream are obtained, the cold stream being used for said cooling of the methanehydrogen gas mixture comprising a proportion of ethylene, characterized by mixing the cold gas stream. after its use for cooling the methane-hydrogen gas mixture comprising a proportion of ethylene with the hot gas stream and expanding with the Ranque effect, whereby a cold gas stream is obtained and a hot gas stream, after which the hot stream is passed directly countercurrently from the gaseous mixture whose components are to be isolated, and the cold stream, after passing it counter-current from the gaseous methane-hydrogen mixture. comprising a certain proportion of ethylene and separated by demethanization. 2. Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, du type comprenant un ensemble de séparation des oléfines du mélange gazeux dont on veut isoler les composants, composé d'échangeurs de chaleur tubulaires et de réfrigérants assurant le refroidissement par étages du mélange gazeux, ainsi que de séparateurs comportant chacun une partie è gaz et une partie à liquide et destinés à séparer les composants des mélanges gaz-liquide se formant à chaque étage de refroidissement en un courant gazeux et un courant liquide, les tubes de tous les échangeurs tubulaires étant reliés en série entre eux, et leurs espaces intertubes communiquant entre eux à travers les réfrigérants et les parties à gaz des séparateurs, et un ensemble de dégagement d'un mélange gazeux méthane-hydrogène avec une certaine proportion d'éthylène, composé d'un appareil de déméthanisation auquel sont reliées les parties à liquide des séparateurs dudit ensemble de séparation des oléfines, d'un condenseur tubulaire assurant le refroidissement du mélange gazeux méthane-hydro go ne avec une certaine proportion d'éthylène, d'un séparateur destiné à séparer le-mélange gaz-liquide résultant en un courant gazeux et en un courant liquide et comportant une partie à gaz et une partie à liquide reliée à la partie supérieure de l'appareil de déméthanisation, et d'un tuyau tourbiilonraire pour l'expansion dudit mélange gazeux méthane-hydrogène avec formation d'un courant gazeux froid et d'un courant gazeux chaud, ce tuyau comportant une entrée à tuyère reliée à la partie supérieure de l'appareil de déméthanisation à travers la partie à gaz du séparateur et l'espace intertube du condenseur tubulaire, une extrémité froide communiquant avec les tubes du condenseur tubulaire par lesquels passe le courant s'en écoulant, et une extrémité chaude, caractérisée en ce que l'ensemble de dégagement du mélange gazeux méthane-hydrogène comprenant une certaine proportion d'éthylène contient un second tuyau tourbillonnaire comportant une entrée à tuyère reliée à l'extrémité chaude du premier tuyau tourbillonnaire directement, et à son extrémité froide, par les tubes du condenseur tubulaire avec lesquels celle-ci communique, ainsi qu'une extrémité froide et une extrémité chaude, cette extrémité chaude étant reliée aux tubes des échangeurs tubulaires de I'ensemblede séparation des oléfines directement, tandis que cette extrémité froide est reliée auxdits tubes par les tubes du condenseur tubulaire par lesquels passe le courant froid s'en écoulant. 2. Installation for carrying out the process according to claim 1, of the type comprising an assembly for separating the olefins from the gaseous mixture whose components are to be isolated, composed of tubular heat exchangers and refrigerants providing the stage cooling. gaseous mixture, as well as separators each having a gas portion and a liquid portion and for separating the components of the gas-liquid mixtures forming at each cooling stage into a gaseous stream and a liquid stream, the tubes of all the tubular exchangers being connected in series with one another, and their intertubes spaces communicating with each other through the refrigerants and the gas portions of the separators, and a release assembly of a gaseous methane-hydrogen mixture with a certain proportion of ethylene, composed a demethanizer apparatus to which the liquid parts of the separators of said assembly are connected separation of the olefins, a tubular condenser for cooling the methane-hydro gas mixture with a certain proportion of ethylene, a separator for separating the resulting gas-liquid mixture into a gaseous stream, and a liquid stream and having a gas portion and a liquid portion connected to the upper portion of the demethanizer, and a tourbiilonraire pipe for expanding said gaseous methane-hydrogen mixture with formation of a cold gas stream and a hot gas stream, said pipe having a nozzle inlet connected to the upper part of the demethanizer through the gas portion of the separator and the intertube space of the tubular condenser, a cold end communicating with the tubes of the tubular condenser through which the flowing current flows, and a hot end, characterized in that the clearance assembly of the gas mixture methan e-hydrogen comprising a proportion of ethylene contains a second vortex pipe having a nozzle inlet connected to the hot end of the first vortex pipe directly, and at its cold end, through the tubes of the tubular condenser with which it communicates as well as a cold end and a hot end, this hot end being connected to the tubes of the tubular exchangers of the olefin separation assembly directly, while this cold end is connected to said tubes by the tubes of the tubular condenser through which the cold current flowing. 3. Hydrogène, méthane et -oléfines caractérisés en ce qu'ils sont obtenus à partir d'un mélange d'hydrocarbures gazeux par isolement conformément au procédé faisant l'objet de la revendication 1.  3. Hydrogen, methane and olefins characterized in that they are obtained from a mixture of gaseous hydrocarbons by isolation according to the process of claim 1.
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