JP2870724B2 - エチレンの回収方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、極低温での軽質ガスか
らのエチレンの回収方法、特にその回収のための低温
（寒冷）を与えるための開回路混合冷媒サイクルに関す
るものである。
らのエチレンの回収方法、特にその回収のための低温
（寒冷）を与えるための開回路混合冷媒サイクルに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】粗軽質炭化水素ガス混合物からのエチレ
ンの回収は経済的に重要であるが、しかしこれは一般的
にはエネルギー集約的なプロセスである。このためには
極低温分離法が一般的に使用されるが、これには低温の
大量の冷媒が必要とされるので、石油工業におけるオレ
フィン回収工業においてはその低温を生じさせるための
電力消費量を低下させるための努力が継続的に行われて
いる。
ンの回収は経済的に重要であるが、しかしこれは一般的
にはエネルギー集約的なプロセスである。このためには
極低温分離法が一般的に使用されるが、これには低温の
大量の冷媒が必要とされるので、石油工業におけるオレ
フィン回収工業においてはその低温を生じさせるための
電力消費量を低下させるための努力が継続的に行われて
いる。
【０００３】通常、エチレンは種々の濃度の水素、メタ
ン、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、少量の
重質炭化水素、窒素およびその他の微量成分を含む炭化
水素の分解装置からの分解ガスのような軽質混合ガスか
ら回収される。このような混合ガスを凝縮分溜するため
の冷媒は、通常室温の冷却水とプロパン／プロピレンお
よびエタン／エチレンの閉回路サイクルシステムと分離
工程において得られる加圧軽質ガスの膨脹操作またはジ
ュール・トムソン膨脹によって低温で供給される。従
来、米国特許第３，６７５，４３５号、第４，００２，
０４２号、第４，１６３，６５２号、第４，６２９，４
８４号、第４，９００，３４７号に代表的に特徴付けら
れているように、長年に亘ってこの種の冷媒を使用した
種々の方法が開発されている。混合冷媒系の使用は、エ
チレン回収のための総括的なエネルギー効率を高めるた
めに１つ以上の上記低温法を統合使用することができ
る。このような系の冷媒はメタン、エタン、エチレン、
プロパン、プロピレンその他の任意の軽質成分から構成
される。混合冷媒系は、単一冷媒系よりも熱力学的に効
率的な熱交換システムの設計を可能にする温度範囲での
好ましい凝縮特性を示す。
ン、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、少量の
重質炭化水素、窒素およびその他の微量成分を含む炭化
水素の分解装置からの分解ガスのような軽質混合ガスか
ら回収される。このような混合ガスを凝縮分溜するため
の冷媒は、通常室温の冷却水とプロパン／プロピレンお
よびエタン／エチレンの閉回路サイクルシステムと分離
工程において得られる加圧軽質ガスの膨脹操作またはジ
ュール・トムソン膨脹によって低温で供給される。従
来、米国特許第３，６７５，４３５号、第４，００２，
０４２号、第４，１６３，６５２号、第４，６２９，４
８４号、第４，９００，３４７号に代表的に特徴付けら
れているように、長年に亘ってこの種の冷媒を使用した
種々の方法が開発されている。混合冷媒系の使用は、エ
チレン回収のための総括的なエネルギー効率を高めるた
めに１つ以上の上記低温法を統合使用することができ
る。このような系の冷媒はメタン、エタン、エチレン、
プロパン、プロピレンその他の任意の軽質成分から構成
される。混合冷媒系は、単一冷媒系よりも熱力学的に効
率的な熱交換システムの設計を可能にする温度範囲での
好ましい凝縮特性を示す。
【０００４】米国特許第４，０７２，４８５号は、天然
ガス処理プラント、または供給ガスを冷却するために１
つ以上の部分凝縮帯域を使用するエチレン製造プラント
の極低温部における低温度水準の冷媒を供給するための
閉回路混合冷媒サイクルについて記載している。該冷媒
サイクルにおいて、混合冷媒は室温の水または空気で半
凝縮し、次いで＋５０°Ｆ（＋１０℃）の温度で完全凝
縮し、さらにいくつかの温度水準のプロパンまたはプロ
ピレン冷媒により−２５°Ｆ（−３２℃）の温度に過冷
却される。エチレン製造プラントにおいて、混合冷媒
は、−４０°Ｆ（−４０℃）乃至−１４８°Ｆ（−１０
０℃）の温度範囲、換言すれば置き換えられるエチレン
冷媒と同じ温度範囲に限られた寒冷を供給するように用
いられる。エチレン製造プラントにおけるこのサイクル
の具体例は、１９７６年１０月発行の「炭化水素処理」
第１２９〜１３１頁におけるビクター・カイザー（Ｖｉ
ｃｔｏｒ Ｋａｉｓｅｒ）他による論文「エチレン用混
合冷媒」中に記載されている。
ガス処理プラント、または供給ガスを冷却するために１
つ以上の部分凝縮帯域を使用するエチレン製造プラント
の極低温部における低温度水準の冷媒を供給するための
閉回路混合冷媒サイクルについて記載している。該冷媒
サイクルにおいて、混合冷媒は室温の水または空気で半
凝縮し、次いで＋５０°Ｆ（＋１０℃）の温度で完全凝
縮し、さらにいくつかの温度水準のプロパンまたはプロ
ピレン冷媒により−２５°Ｆ（−３２℃）の温度に過冷
却される。エチレン製造プラントにおいて、混合冷媒
は、−４０°Ｆ（−４０℃）乃至−１４８°Ｆ（−１０
０℃）の温度範囲、換言すれば置き換えられるエチレン
冷媒と同じ温度範囲に限られた寒冷を供給するように用
いられる。エチレン製造プラントにおけるこのサイクル
の具体例は、１９７６年１０月発行の「炭化水素処理」
第１２９〜１３１頁におけるビクター・カイザー（Ｖｉ
ｃｔｏｒ Ｋａｉｓｅｒ）他による論文「エチレン用混
合冷媒」中に記載されている。
【０００５】米国特許第４，７２０，２９３号には、閉
回路混合冷媒サイクルを使用した製油所オフ・ガスから
のエチレンの回収工程が記載されている。この工程にお
いては、混合冷媒は単一熱交換器中において用いられ＋
６０°Ｆ（＋１６℃）乃至−８５°Ｆ（−６５℃）の比
較的高い温度水準の寒冷を供給する。より低い温度水準
での冷却は低分圧かつ高全圧において分離されたエタン
の気化により供給される。
回路混合冷媒サイクルを使用した製油所オフ・ガスから
のエチレンの回収工程が記載されている。この工程にお
いては、混合冷媒は単一熱交換器中において用いられ＋
６０°Ｆ（＋１６℃）乃至−８５°Ｆ（−６５℃）の比
較的高い温度水準の寒冷を供給する。より低い温度水準
での冷却は低分圧かつ高全圧において分離されたエタン
の気化により供給される。
【０００６】上記した従来技術においては、プロピレン
／エチレン冷媒によるカスケード・システムは供給ガス
の冷却と脱メタン塔の凝縮器の冷却に−１５０°Ｆ（−
１０１℃）以下の低温にはならない冷媒を供給するの
で、高エチレン回収率を達成するためには供給ガスの冷
却と脱メタン化は４５０ｐｓｉａ乃至６５０ｐｓｉａ
（３１００〜４４８０kPa(絶対圧））の高い圧力で行わ
なくてはならない。供給ガス冷却のためにエチレン製造
プラントの他の工程流から得られる−１５０°Ｆ（−１
０１℃）以下の温度の冷媒の量は、回収される高圧水素
の量や燃料システムの圧力のような操作上の制約により
制限される。これらの制約は得られる膨脹による寒冷量
を制限し、換言すればエチレンの回収率を制限するので
ある。エチレンの大部分を−１５０°Ｆ（−１０１℃）
以上の温度で凝縮するためには供給ガスの冷却系と脱メ
タン塔中においては４５０ｐｓｉａ乃至６５０ｐｓｉａ
（３１００〜４４８０kPa(絶対圧））の圧力が必要とさ
れる。そしてこれより低温な燃料ガスの膨脹による寒冷
を十分な量供給することにより、残留エチレンの大部分
は凝縮され脱メタン塔のオーバーヘッド蒸気におけるエ
チレンの損失量を低減させることができる。
／エチレン冷媒によるカスケード・システムは供給ガス
の冷却と脱メタン塔の凝縮器の冷却に−１５０°Ｆ（−
１０１℃）以下の低温にはならない冷媒を供給するの
で、高エチレン回収率を達成するためには供給ガスの冷
却と脱メタン化は４５０ｐｓｉａ乃至６５０ｐｓｉａ
（３１００〜４４８０kPa(絶対圧））の高い圧力で行わ
なくてはならない。供給ガス冷却のためにエチレン製造
プラントの他の工程流から得られる−１５０°Ｆ（−１
０１℃）以下の温度の冷媒の量は、回収される高圧水素
の量や燃料システムの圧力のような操作上の制約により
制限される。これらの制約は得られる膨脹による寒冷量
を制限し、換言すればエチレンの回収率を制限するので
ある。エチレンの大部分を−１５０°Ｆ（−１０１℃）
以上の温度で凝縮するためには供給ガスの冷却系と脱メ
タン塔中においては４５０ｐｓｉａ乃至６５０ｐｓｉａ
（３１００〜４４８０kPa(絶対圧））の圧力が必要とさ
れる。そしてこれより低温な燃料ガスの膨脹による寒冷
を十分な量供給することにより、残留エチレンの大部分
は凝縮され脱メタン塔のオーバーヘッド蒸気におけるエ
チレンの損失量を低減させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の中間温度と
低温の冷媒を改善された混合冷媒サイクルと組み合わせ
ることにより、エチレン回収のための電力エネルギーの
消費を一層減少させ得ることが予期される。特に高エチ
レン回収率を得るための最低温度水準での冷却効率を向
上させることが望まれる。本発明は上記の要望に鑑みて
なされたものであり、新規な開回路混合冷媒サイクルに
よる効率的なエチレン回収技術を提供することを目的と
するものである。
低温の冷媒を改善された混合冷媒サイクルと組み合わせ
ることにより、エチレン回収のための電力エネルギーの
消費を一層減少させ得ることが予期される。特に高エチ
レン回収率を得るための最低温度水準での冷却効率を向
上させることが望まれる。本発明は上記の要望に鑑みて
なされたものであり、新規な開回路混合冷媒サイクルに
よる効率的なエチレン回収技術を提供することを目的と
するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、エチレンを含有する供給混合ガスを圧縮
および冷却して該供給混合ガスの一部を凝縮する工程、
得られた凝縮液を１つ以上の脱メタン塔で分溜して主と
して水素とメタンからなる軽質オーバーヘッド製品を得
る工程、該脱メタン塔からの底部流を分溜してエチレン
製品とＣ2 およびより重質の炭化水素を含むガスを得る
工程を含むエチレンの回収方法において、エチレン回収
のための寒冷を、（ａ）低温供給ガス凝縮帯域（１０
１）において上記供給混合ガスを冷却することにより少
くとも１つの供給ガス凝縮液流（５）と軽質ガス流
（３）を得る工程、（ｂ）該供給ガス凝縮液流（５）
を、混合冷媒冷却帯域（１０７）において１つ以上の低
温工程流と間接熱交換させることにより過冷却して過冷
却凝縮液流（１１）を得る工程、（ｃ）該過冷却凝縮液
流（１１）の第１分流（１３）をフラッシュして得られ
た流れ（１５）を使って間接熱交換により該脱メタン塔
の少くとも１つにおけるオーバーヘッド凝縮器の冷却を
行い、この間接熱交換で該流れ（１５）を加温して少な
くともその一部を部分蒸気させて脱メタン塔オーバーヘ
ッド凝縮器出口冷媒流（１７）を得る工程、および、
（ｄ）該過冷却凝縮液流（１１）の第２分流（１９）を
フラッシュして得られたフラッシュ冷媒流（７）を使っ
て該低温供給ガス凝縮帯域（１０１）において間接熱交
換により上記供給混合ガスを冷却してその一部を凝縮す
るために必要な寒冷の少くとも一部を供給し、この間接
熱交換で該第２分流（１９）を加温してその少くとも一
部を蒸発させ、低温供給ガス凝縮帯域出口冷媒流（９）
を得る工程を含むサイクルで供給するようにしたことを
特徴とするエチレンの回収方法である。
めの本発明は、エチレンを含有する供給混合ガスを圧縮
および冷却して該供給混合ガスの一部を凝縮する工程、
得られた凝縮液を１つ以上の脱メタン塔で分溜して主と
して水素とメタンからなる軽質オーバーヘッド製品を得
る工程、該脱メタン塔からの底部流を分溜してエチレン
製品とＣ2 およびより重質の炭化水素を含むガスを得る
工程を含むエチレンの回収方法において、エチレン回収
のための寒冷を、（ａ）低温供給ガス凝縮帯域（１０
１）において上記供給混合ガスを冷却することにより少
くとも１つの供給ガス凝縮液流（５）と軽質ガス流
（３）を得る工程、（ｂ）該供給ガス凝縮液流（５）
を、混合冷媒冷却帯域（１０７）において１つ以上の低
温工程流と間接熱交換させることにより過冷却して過冷
却凝縮液流（１１）を得る工程、（ｃ）該過冷却凝縮液
流（１１）の第１分流（１３）をフラッシュして得られ
た流れ（１５）を使って間接熱交換により該脱メタン塔
の少くとも１つにおけるオーバーヘッド凝縮器の冷却を
行い、この間接熱交換で該流れ（１５）を加温して少な
くともその一部を部分蒸気させて脱メタン塔オーバーヘ
ッド凝縮器出口冷媒流（１７）を得る工程、および、
（ｄ）該過冷却凝縮液流（１１）の第２分流（１９）を
フラッシュして得られたフラッシュ冷媒流（７）を使っ
て該低温供給ガス凝縮帯域（１０１）において間接熱交
換により上記供給混合ガスを冷却してその一部を凝縮す
るために必要な寒冷の少くとも一部を供給し、この間接
熱交換で該第２分流（１９）を加温してその少くとも一
部を蒸発させ、低温供給ガス凝縮帯域出口冷媒流（９）
を得る工程を含むサイクルで供給するようにしたことを
特徴とするエチレンの回収方法である。
【０００９】上記本発明において、該供給混合ガス
（１）は、１５０乃至４００ｐｓｉａ（ １０３０〜２７
６０kPa(絶対圧））の圧力で供給され、かつ工程（ａ）
から工程（ｄ）までを通して１５０乃至４００ｐｓｉａ
（１０３０〜２７６０kPa(絶対圧））の範囲の圧力で操
業されることが好ましい。
（１）は、１５０乃至４００ｐｓｉａ（ １０３０〜２７
６０kPa(絶対圧））の圧力で供給され、かつ工程（ａ）
から工程（ｄ）までを通して１５０乃至４００ｐｓｉａ
（１０３０〜２７６０kPa(絶対圧））の範囲の圧力で操
業されることが好ましい。
【００１０】上記本発明において、該低温供給ガス凝縮
帯域（１０１）は、少くとも１つのデフレグメーター、
または少くとも１つの部分凝縮器、またはこれらの組合
わせにより構成されることが好ましい。
帯域（１０１）は、少くとも１つのデフレグメーター、
または少くとも１つの部分凝縮器、またはこれらの組合
わせにより構成されることが好ましい。
【００１１】上記本発明において、任意的ではあるが、
さらに過冷却凝縮液流（１１）の第３分流（２１）をフ
ラッシュし得られたフラッシュ冷媒流（２３）を、混合
冷媒冷却帯域（１０７）において間接熱交換して供給ガ
ス凝縮液流（５）を過冷却するために必要な寒冷の少く
とも一部を供給するために使用し、この間接熱交換で該
フラッシュ冷媒流（２３）を加温して少くともその一部
を部分蒸発させることが好ましい。
さらに過冷却凝縮液流（１１）の第３分流（２１）をフ
ラッシュし得られたフラッシュ冷媒流（２３）を、混合
冷媒冷却帯域（１０７）において間接熱交換して供給ガ
ス凝縮液流（５）を過冷却するために必要な寒冷の少く
とも一部を供給するために使用し、この間接熱交換で該
フラッシュ冷媒流（２３）を加温して少くともその一部
を部分蒸発させることが好ましい。
【００１２】混合冷媒冷却帯域（１０７）中での冷却
は、１つ以上の脱メタン塔からの軽質オーバーヘッドの
少くとも一部を膨脹作用させることにより行うことが好
ましい。そしてそれ以上の冷却を行う場合には、軽質ガ
ス流（３）の少くとも一部をさらに冷却し部分凝縮させ
ることによって得られる水素富化蒸気流および１つ以上
のメタン富化流によって行われる。
は、１つ以上の脱メタン塔からの軽質オーバーヘッドの
少くとも一部を膨脹作用させることにより行うことが好
ましい。そしてそれ以上の冷却を行う場合には、軽質ガ
ス流（３）の少くとも一部をさらに冷却し部分凝縮させ
ることによって得られる水素富化蒸気流および１つ以上
のメタン富化流によって行われる。
【００１３】開回路の寒冷は、脱メタン塔のオーバーヘ
ッド凝縮器（１１１）に与えられ、また混合冷媒圧縮帯
域（１１７）において１つ以上の混合冷媒蒸気流を圧縮
することにより得られた圧縮流から部分凝縮混合冷媒流
（３３）を得るために冷却し、混合冷媒冷却帯域（１０
７）において１つ以上の付加的な低温工程流で間接熱交
換することにより該部分凝縮混合冷媒流（３３）をさら
に凝縮する供給ガス冷却凝縮工程に与えられる。これに
より得られるさらに凝縮された混合冷媒凝縮液流（３
５）の第１分流（３９）は、低温供給ガス凝縮帯域（１
０１）からの低温供給ガス凝縮液（５）に合流する。ま
た、混合冷媒凝縮液流（３５）の第２分流（４１）は、
さらに低温を与えるために混合冷媒冷却帯域（１０７）
において、フラッシュされ、暖められ、気化されて混合
冷媒冷却帯域第２出口側蒸気流（４３）が得られる。ま
た混合冷媒凝縮液流（３５）の第３分流（３７）は、エ
チレン製品を得るために回収される。
ッド凝縮器（１１１）に与えられ、また混合冷媒圧縮帯
域（１１７）において１つ以上の混合冷媒蒸気流を圧縮
することにより得られた圧縮流から部分凝縮混合冷媒流
（３３）を得るために冷却し、混合冷媒冷却帯域（１０
７）において１つ以上の付加的な低温工程流で間接熱交
換することにより該部分凝縮混合冷媒流（３３）をさら
に凝縮する供給ガス冷却凝縮工程に与えられる。これに
より得られるさらに凝縮された混合冷媒凝縮液流（３
５）の第１分流（３９）は、低温供給ガス凝縮帯域（１
０１）からの低温供給ガス凝縮液（５）に合流する。ま
た、混合冷媒凝縮液流（３５）の第２分流（４１）は、
さらに低温を与えるために混合冷媒冷却帯域（１０７）
において、フラッシュされ、暖められ、気化されて混合
冷媒冷却帯域第２出口側蒸気流（４３）が得られる。ま
た混合冷媒凝縮液流（３５）の第３分流（３７）は、エ
チレン製品を得るために回収される。
【００１４】混合冷媒圧縮帯域（１１７）の低圧側入口
側の冷媒流は、低温供給ガス凝縮帯域出口側冷媒蒸気流
（９）と、任意的であるが、混合冷媒冷却帯域第３出口
側蒸気流（１８）とにより供給される。混合冷媒圧縮帯
域（１１７）の中間圧入口側冷媒流は、混合冷媒冷却帯
域第２出口側蒸気流（４３）および随意的には混合冷媒
冷却帯域第３出口側冷媒蒸気流（１８）によって供給さ
れる。
側の冷媒流は、低温供給ガス凝縮帯域出口側冷媒蒸気流
（９）と、任意的であるが、混合冷媒冷却帯域第３出口
側蒸気流（１８）とにより供給される。混合冷媒圧縮帯
域（１１７）の中間圧入口側冷媒流は、混合冷媒冷却帯
域第２出口側蒸気流（４３）および随意的には混合冷媒
冷却帯域第３出口側冷媒蒸気流（１８）によって供給さ
れる。
【００１５】図２に示されるような本発明の他の実施態
様において、低温供給ガス凝縮帯域（１０１）へのエチ
レンを含む供給混合ガス流（５１）は、該エチレンを含
む供給混合ガス流（５１）とより高温の温暖供給ガス凝
縮液（４９）を得るために温暖供給ガス凝縮帯域（１２
５）において、供給混合ガス（１）を冷却し、その一部
を凝縮することにより随意的に得られる。温暖供給ガス
凝縮帯域（１２５）は、少くとも１つのデフレグメータ
ー、または部分凝縮器、またはその組合わせから構成さ
れる。温暖供給ガス凝縮液流（４９）は、フラッシュさ
れ、該フラッシュ温暖供給ガス凝縮液流（５０）で間接
熱交換することにより供給混合ガス（１）を冷却、凝縮
するための寒冷の一部を供給し、これによって該フラッ
シュ温暖供給ガス凝縮液は気化されて高温供給ガス凝縮
帯域冷媒蒸気流（５３）を生ずる。中間圧入口側の冷媒
は、該温暖供給ガス凝縮帯域冷媒蒸気流（５３）により
これと共に混合冷媒圧縮帯域に供給される。
様において、低温供給ガス凝縮帯域（１０１）へのエチ
レンを含む供給混合ガス流（５１）は、該エチレンを含
む供給混合ガス流（５１）とより高温の温暖供給ガス凝
縮液（４９）を得るために温暖供給ガス凝縮帯域（１２
５）において、供給混合ガス（１）を冷却し、その一部
を凝縮することにより随意的に得られる。温暖供給ガス
凝縮帯域（１２５）は、少くとも１つのデフレグメータ
ー、または部分凝縮器、またはその組合わせから構成さ
れる。温暖供給ガス凝縮液流（４９）は、フラッシュさ
れ、該フラッシュ温暖供給ガス凝縮液流（５０）で間接
熱交換することにより供給混合ガス（１）を冷却、凝縮
するための寒冷の一部を供給し、これによって該フラッ
シュ温暖供給ガス凝縮液は気化されて高温供給ガス凝縮
帯域冷媒蒸気流（５３）を生ずる。中間圧入口側の冷媒
は、該温暖供給ガス凝縮帯域冷媒蒸気流（５３）により
これと共に混合冷媒圧縮帯域に供給される。
【００１６】任意的であるが、付加的な寒冷を温暖供給
ガス凝縮帯域（１２５）に供給するために、脱メタン塔
オーバーヘッド凝縮器出口側冷媒流（１７）の少くとも
一部（２０）をフラッシュ温暖供給ガス凝縮液流（５
０）と合流させることができる。
ガス凝縮帯域（１２５）に供給するために、脱メタン塔
オーバーヘッド凝縮器出口側冷媒流（１７）の少くとも
一部（２０）をフラッシュ温暖供給ガス凝縮液流（５
０）と合流させることができる。
【００１７】この発明の重要な特長は、供給ガス冷却系
列、開回路冷媒サイクルおよび下流の凝縮供給液分離装
置を１５０ｐｓｉａ乃至４００ｐｓｉａ（１０３０〜２
７６０kPa(絶対圧））で操業することが可能なことで、
これにより従来の４５０ｐｓｉａ乃至６００ｐｓｉａ
（３１００〜４１４０kPa(絶対圧））で操業する方法に
較べて、下流分離装置におけるエチレンの回収量を高め
ることができ、また設備費用を低減させることができる
点にある。
列、開回路冷媒サイクルおよび下流の凝縮供給液分離装
置を１５０ｐｓｉａ乃至４００ｐｓｉａ（１０３０〜２
７６０kPa(絶対圧））で操業することが可能なことで、
これにより従来の４５０ｐｓｉａ乃至６００ｐｓｉａ
（３１００〜４１４０kPa(絶対圧））で操業する方法に
較べて、下流分離装置におけるエチレンの回収量を高め
ることができ、また設備費用を低減させることができる
点にある。
【００１８】
【作用】本来全てのエチレン製造プラントおよび大方の
エチレン回収方法においては、要求される多量の寒冷量
を賄うためにエチレン−プロピレン・カスケード冷媒シ
ステムが用いられる。殆どのプロピレン（高温水準で
の）冷媒は、室温から−３５°Ｆ（−３７℃）に供給ガ
スを冷却し、約−３０°Ｆ（−３４℃）でエチレン冷媒
を凝縮させるために、エチレン製造プラントにおける最
初の供給ガス冷却と分溜工程において種々の圧力／温度
水準で使用される。同様にエチレン（低温水準での）冷
媒は、１つ以上の脱メタン塔にエチレンの大部分を液体
の形態で供給するように凝縮するために、プラントの極
低温区分における種々の圧力／温度水準において供給ガ
スを−３５°Ｆから−１４５°Ｆ（−３７〜−９８℃）
の温度に冷却するために使用され、また、−１００°Ｆ
乃至−２３５°Ｆ（−７３〜−１４８℃）において１つ
以上の脱メタン塔オーバーヘッド凝縮器中で該脱メタン
塔への還流を得るために使用される。エチレンは、エチ
レン圧縮器の吸引側において大気圧以下になるので、通
常では−１５０°Ｆ（−１０１℃）以下の温度の冷却を
行うためには使用されない。
エチレン回収方法においては、要求される多量の寒冷量
を賄うためにエチレン−プロピレン・カスケード冷媒シ
ステムが用いられる。殆どのプロピレン（高温水準で
の）冷媒は、室温から−３５°Ｆ（−３７℃）に供給ガ
スを冷却し、約−３０°Ｆ（−３４℃）でエチレン冷媒
を凝縮させるために、エチレン製造プラントにおける最
初の供給ガス冷却と分溜工程において種々の圧力／温度
水準で使用される。同様にエチレン（低温水準での）冷
媒は、１つ以上の脱メタン塔にエチレンの大部分を液体
の形態で供給するように凝縮するために、プラントの極
低温区分における種々の圧力／温度水準において供給ガ
スを−３５°Ｆから−１４５°Ｆ（−３７〜−９８℃）
の温度に冷却するために使用され、また、−１００°Ｆ
乃至−２３５°Ｆ（−７３〜−１４８℃）において１つ
以上の脱メタン塔オーバーヘッド凝縮器中で該脱メタン
塔への還流を得るために使用される。エチレンは、エチ
レン圧縮器の吸引側において大気圧以下になるので、通
常では−１５０°Ｆ（−１０１℃）以下の温度の冷却を
行うためには使用されない。
【００１９】供給ガス中に残留するエチレンを凝縮する
ための−１５０°Ｆ（−１０１℃）以下の低温は、水素
およびメタン含有軽質ガス流の膨脹作用によるか、また
はエチレン冷媒により凝縮されたメタン冷媒の気化によ
って得られる。膨脹ガスは、通常燃料として用いられ、
主として脱メタン塔からのオーバーヘッド蒸気からな
り、その殆どがメタンおよびエチレン製造装置のＨ2 回
収工程中またはエチレン回収工程中で処理されないＨ2
と未凝縮のメタンから構成される供給ガスである。低温
の冷却はまた、水素回収工程における１つ以上の水素富
化流およびメタン富化流からも得られる。
ための−１５０°Ｆ（−１０１℃）以下の低温は、水素
およびメタン含有軽質ガス流の膨脹作用によるか、また
はエチレン冷媒により凝縮されたメタン冷媒の気化によ
って得られる。膨脹ガスは、通常燃料として用いられ、
主として脱メタン塔からのオーバーヘッド蒸気からな
り、その殆どがメタンおよびエチレン製造装置のＨ2 回
収工程中またはエチレン回収工程中で処理されないＨ2
と未凝縮のメタンから構成される供給ガスである。低温
の冷却はまた、水素回収工程における１つ以上の水素富
化流およびメタン富化流からも得られる。
【００２０】供給ガスの冷却と凝縮は、供給ガスを部分
凝縮し精溜するための精溜熱交換器であるデフレグメー
ター中におけるデフレグメーション（分縮）によって行
われる。一般的にはデフレグメーターは、通常５段階か
ら１５段階の複数分離段階に等しい分離機能を有する。
或いは、供給ガスの冷却と凝縮は、本明細書中で部分凝
縮器と定義される従来の凝縮器によっても行うことがで
き、該凝縮器中で供給ガスは、単純な分離器で蒸気と液
流に分別し得る蒸気／液流混合物を得るために部分凝縮
される。単一段階での分離は部分凝縮器において達成さ
れる。
凝縮し精溜するための精溜熱交換器であるデフレグメー
ター中におけるデフレグメーション（分縮）によって行
われる。一般的にはデフレグメーターは、通常５段階か
ら１５段階の複数分離段階に等しい分離機能を有する。
或いは、供給ガスの冷却と凝縮は、本明細書中で部分凝
縮器と定義される従来の凝縮器によっても行うことがで
き、該凝縮器中で供給ガスは、単純な分離器で蒸気と液
流に分別し得る蒸気／液流混合物を得るために部分凝縮
される。単一段階での分離は部分凝縮器において達成さ
れる。
【００２１】前述の従来技術による工程において、プロ
ピレン／エチレン・カスケード・システムは、供給ガス
の冷却と脱メタン塔の凝縮器の冷却を−１５０°Ｆ（−
１０１℃）以下の低温で行い得ないので、９９％以上の
高エチレン回収率を得るためには供給ガスの冷却と脱メ
タン工程を４５０ｐｓｉａ乃至６５０ｐｓｉａ（３１０
０〜４４８０kPa(絶対圧））の圧力範囲で行わなければ
ならない。また、エチレン製造プラントにおいて、供給
ガスの−１４０°Ｆ（−９６℃）以下の温度での冷却を
他の工程流から求めようとすると、回収される高圧水素
量と燃料システム圧力の操作限界によって制約されてし
まう。そしてこのような制約があると膨脹器による冷却
が制限されるのでエチレン回収量も制限されてしまうの
である。
ピレン／エチレン・カスケード・システムは、供給ガス
の冷却と脱メタン塔の凝縮器の冷却を−１５０°Ｆ（−
１０１℃）以下の低温で行い得ないので、９９％以上の
高エチレン回収率を得るためには供給ガスの冷却と脱メ
タン工程を４５０ｐｓｉａ乃至６５０ｐｓｉａ（３１０
０〜４４８０kPa(絶対圧））の圧力範囲で行わなければ
ならない。また、エチレン製造プラントにおいて、供給
ガスの−１４０°Ｆ（−９６℃）以下の温度での冷却を
他の工程流から求めようとすると、回収される高圧水素
量と燃料システム圧力の操作限界によって制約されてし
まう。そしてこのような制約があると膨脹器による冷却
が制限されるのでエチレン回収量も制限されてしまうの
である。
【００２２】４５０ｐｓｉａ乃至６５０ｐｓｉａ（３１
００〜４４８０kPa(絶対圧））の範囲の圧力において
は、供給ガスの冷却系列と脱メタン塔中において大部分
のエチレンが−１５０°Ｆ（−１０１℃）以上の高温で
凝縮するように要求されるので、より低い温度での十分
な燃料ガスの膨脹による低温により殆どの残留エチレン
が凝縮され、脱メタン塔オーバーヘッド蒸気中のエチレ
ンの損失を低く抑えることができる。
００〜４４８０kPa(絶対圧））の範囲の圧力において
は、供給ガスの冷却系列と脱メタン塔中において大部分
のエチレンが−１５０°Ｆ（−１０１℃）以上の高温で
凝縮するように要求されるので、より低い温度での十分
な燃料ガスの膨脹による低温により殆どの残留エチレン
が凝縮され、脱メタン塔オーバーヘッド蒸気中のエチレ
ンの損失を低く抑えることができる。
【００２３】本発明は、約−２０°Ｆ（−２９℃）乃至
−２２０°Ｆ（−１４０℃）の温度範囲でエチレン製造
プラントその他のエチレン回収工程の供給ガスの冷却を
行うために必要な寒冷を得るために設計された開回路混
合冷媒サイクルからなるものである。供給ガスの一部
は、１つ以上の供給ガス冷却／凝縮帯域で冷却／凝縮さ
れるが、冷却／凝縮の少くとも１つはデフレグメーター
か、または部分凝縮器により行われることが望ましい。
あるいは、１つ以上のデフレグメーターと部分凝縮器と
を組合わせて用いることもできる。該２つの冷却／凝縮
帯域を有する実施態様においては、例えば部分凝縮器の
ようにより高温の冷却／凝縮帯域中で凝縮された液体
は、任意に過冷却され、中間圧力（５０ｐｓｉａ乃至２
５０ｐｓｉａ（３４５〜１７２０kPa(絶対圧）））にフ
ラッシュされて気化し、高温水準の冷却を行うために加
温される。例えばデフレグメーターのようにより低温の
冷却／凝縮帯域中で凝縮された液体は、任意に過冷却さ
れ、低圧（１５ｐｓｉａ乃至５０ｐｓｉａ（１０３〜３
４５kPa(絶対圧）））にフラッシュされて気化し、低温
水準の冷却のために加温される。
−２２０°Ｆ（−１４０℃）の温度範囲でエチレン製造
プラントその他のエチレン回収工程の供給ガスの冷却を
行うために必要な寒冷を得るために設計された開回路混
合冷媒サイクルからなるものである。供給ガスの一部
は、１つ以上の供給ガス冷却／凝縮帯域で冷却／凝縮さ
れるが、冷却／凝縮の少くとも１つはデフレグメーター
か、または部分凝縮器により行われることが望ましい。
あるいは、１つ以上のデフレグメーターと部分凝縮器と
を組合わせて用いることもできる。該２つの冷却／凝縮
帯域を有する実施態様においては、例えば部分凝縮器の
ようにより高温の冷却／凝縮帯域中で凝縮された液体
は、任意に過冷却され、中間圧力（５０ｐｓｉａ乃至２
５０ｐｓｉａ（３４５〜１７２０kPa(絶対圧）））にフ
ラッシュされて気化し、高温水準の冷却を行うために加
温される。例えばデフレグメーターのようにより低温の
冷却／凝縮帯域中で凝縮された液体は、任意に過冷却さ
れ、低圧（１５ｐｓｉａ乃至５０ｐｓｉａ（１０３〜３
４５kPa(絶対圧）））にフラッシュされて気化し、低温
水準の冷却のために加温される。
【００２４】また、１つ以上の中間温度水準の供給ガス
冷却／凝縮帯域が、工程に中間温度水準の寒冷が与えら
れるように気化し、加温（もし必要ならば追加圧力水準
において）するための付加的な凝縮供給液流を得るため
に加えられる。これらの凝縮供給液流の何れもが、供給
ガスや混合冷媒の冷却／凝縮帯域に利用される寒冷量を
増加し、または脱メタン塔の凝縮器に利用される寒冷量
を増加するために開回路冷媒サイクルの追加的な混合冷
媒で必要に応じ補充することができる。１つ以上の脱メ
タン塔オーバーヘッド凝縮器のための寒冷は、供給ガス
冷却／凝縮帯域または混合冷媒の冷却／凝縮帯域の何れ
かに直列にし、または並列にした凝縮供給液流により行
うことができる。供給ガスから凝縮された全ての液体
は、最終的にエチレン回収のために、開回路冷媒サイク
ルから取り出され、メタンと他の軽質ガスを除去するた
めに１つ以上の脱メタン塔において処理された後に分溜
装置において分離される。
冷却／凝縮帯域が、工程に中間温度水準の寒冷が与えら
れるように気化し、加温（もし必要ならば追加圧力水準
において）するための付加的な凝縮供給液流を得るため
に加えられる。これらの凝縮供給液流の何れもが、供給
ガスや混合冷媒の冷却／凝縮帯域に利用される寒冷量を
増加し、または脱メタン塔の凝縮器に利用される寒冷量
を増加するために開回路冷媒サイクルの追加的な混合冷
媒で必要に応じ補充することができる。１つ以上の脱メ
タン塔オーバーヘッド凝縮器のための寒冷は、供給ガス
冷却／凝縮帯域または混合冷媒の冷却／凝縮帯域の何れ
かに直列にし、または並列にした凝縮供給液流により行
うことができる。供給ガスから凝縮された全ての液体
は、最終的にエチレン回収のために、開回路冷媒サイク
ルから取り出され、メタンと他の軽質ガスを除去するた
めに１つ以上の脱メタン塔において処理された後に分溜
装置において分離される。
【００２５】本発明においては、冷却、凝縮および開回
路冷凍工程は１５０ｐｓｉａ乃至４００ｐｓｉａ（１０
３０〜２７６０kPa(絶対圧））の圧力範囲で行うことが
でき、また混合ガスの供給も１５０ｐｓｉａ乃至４００
ｐｓｉａ（１０３０〜２７６０kPa(絶対圧））の圧力範
囲で行われるので極めて有利である。供給ガスの冷却と
凝縮は、供給ガスの部分凝縮と精溜を行う精溜熱交換器
とし機能するデフレグメーターによりデフレグメーショ
ンを行うことによって達成することが望ましい。一般的
には、デフレグメーターは、従来の５乃至１５段の多段
階分離に匹敵する分離能力を有する。しかし、該供給ガ
スの冷却、凝縮は本発明においては部分凝縮器と定義す
る従来の凝縮器を利用して、単純な分離器によって供給
ガスを蒸気と液体流とに分離し得る蒸気／凝縮液混合物
に部分凝縮することによって達成することもできる。部
分凝縮において１段での分離を達成することができる。
路冷凍工程は１５０ｐｓｉａ乃至４００ｐｓｉａ（１０
３０〜２７６０kPa(絶対圧））の圧力範囲で行うことが
でき、また混合ガスの供給も１５０ｐｓｉａ乃至４００
ｐｓｉａ（１０３０〜２７６０kPa(絶対圧））の圧力範
囲で行われるので極めて有利である。供給ガスの冷却と
凝縮は、供給ガスの部分凝縮と精溜を行う精溜熱交換器
とし機能するデフレグメーターによりデフレグメーショ
ンを行うことによって達成することが望ましい。一般的
には、デフレグメーターは、従来の５乃至１５段の多段
階分離に匹敵する分離能力を有する。しかし、該供給ガ
スの冷却、凝縮は本発明においては部分凝縮器と定義す
る従来の凝縮器を利用して、単純な分離器によって供給
ガスを蒸気と液体流とに分離し得る蒸気／凝縮液混合物
に部分凝縮することによって達成することもできる。部
分凝縮において１段での分離を達成することができる。
【００２６】以下に、本発明をその一実施態様を示す図
１のフローシートに基づいて詳細に説明する。例えば炭
化水素の分解装置から得られた分解ガスの冷却分離によ
って得られた混合ガス１は、通常−２０°Ｆ（−２９
℃）乃至−８０°Ｆ（−６２℃）の温度、２００ｐｓｉ
ａ乃至５５０ｐｓｉａ（１３８０〜３７９０kPa(絶対
圧））の圧力であるが、１５０ｐｓｉａ乃至４００ｐｓ
ｉａ（１０３０〜２７６０kPa(絶対圧））の圧力で供給
することができる。この供給ガス１は、水素、メタン、
エタン、エチレン、プロパン、プロピレンおよびその他
の低濃度の少量成分を含んでいる。供給ガスの実際の組
成は、分解する炭化水素原料や処理の度合いにより異な
ってくるが、一般的には５モル％乃至４０モル％の水
素、５モル％乃至４０モル％のメタン、５モル％乃至４
０モル％のエチレン、５モル％乃至３０モル％のエタ
ン、低濃度のプロパンとプロピレンと重質炭化水素、低
濃度の窒素および一酸化炭素とから構成される。該供給
混合ガス１は、水素とメタンを主として含む軽質ガス３
とＣ2 およびそれより重質の炭化水素に富んだ供給ガス
凝縮液流５を得るために、低温供給ガス凝縮帯域１０１
中で好ましくはデフレグメーターを使用して、冷却およ
びその一部が凝縮される。図１においては低温供給ガス
凝縮帯域１０１は、デフレグメーター１０３と液体アキ
ュムレーター１０５によって構成されている。後述する
冷媒流７は、デフレグメーター１０３において間接熱交
換器によって−１８０°Ｆ（−１１８℃）乃至−２３５
°Ｆ（−１４８℃）の低温を供給するとともに少なくと
もその一部が気化されて低温供給ガス凝縮帯域１０１の
出口冷媒流９となる。
１のフローシートに基づいて詳細に説明する。例えば炭
化水素の分解装置から得られた分解ガスの冷却分離によ
って得られた混合ガス１は、通常−２０°Ｆ（−２９
℃）乃至−８０°Ｆ（−６２℃）の温度、２００ｐｓｉ
ａ乃至５５０ｐｓｉａ（１３８０〜３７９０kPa(絶対
圧））の圧力であるが、１５０ｐｓｉａ乃至４００ｐｓ
ｉａ（１０３０〜２７６０kPa(絶対圧））の圧力で供給
することができる。この供給ガス１は、水素、メタン、
エタン、エチレン、プロパン、プロピレンおよびその他
の低濃度の少量成分を含んでいる。供給ガスの実際の組
成は、分解する炭化水素原料や処理の度合いにより異な
ってくるが、一般的には５モル％乃至４０モル％の水
素、５モル％乃至４０モル％のメタン、５モル％乃至４
０モル％のエチレン、５モル％乃至３０モル％のエタ
ン、低濃度のプロパンとプロピレンと重質炭化水素、低
濃度の窒素および一酸化炭素とから構成される。該供給
混合ガス１は、水素とメタンを主として含む軽質ガス３
とＣ2 およびそれより重質の炭化水素に富んだ供給ガス
凝縮液流５を得るために、低温供給ガス凝縮帯域１０１
中で好ましくはデフレグメーターを使用して、冷却およ
びその一部が凝縮される。図１においては低温供給ガス
凝縮帯域１０１は、デフレグメーター１０３と液体アキ
ュムレーター１０５によって構成されている。後述する
冷媒流７は、デフレグメーター１０３において間接熱交
換器によって−１８０°Ｆ（−１１８℃）乃至−２３５
°Ｆ（−１４８℃）の低温を供給するとともに少なくと
もその一部が気化されて低温供給ガス凝縮帯域１０１の
出口冷媒流９となる。
【００２７】低温供給ガス凝縮帯域１０１においては、
デフレグメーター１０３は５乃至１５段に匹敵する分離
機能を有するので、供給ガス１の精溜に際して、分離さ
れた軽質ガス流３中へのエチレン損失を減少し、また供
給ガス凝縮液流５中における軽質成分（主としてメタ
ン）の含有量を減少させることができるので、総合的に
エチレンの回収率と純度を高めることができる。−２５
°Ｆ（−３２℃）乃至−１００°Ｆ（−７３℃）の供給
ガス凝縮液流５は、−１７５°Ｆ（−１１５℃）乃至−
２２５°Ｆ（−１４３℃）の過冷却凝縮液流１１を得る
ために、混合冷媒冷却帯域１０７において後に定義され
る低温工程流と間接熱交換させることにより過冷却させ
る。これに代えて、低温供給ガス凝縮帯域１０１を１段
の部分凝縮器にしてもよい。
デフレグメーター１０３は５乃至１５段に匹敵する分離
機能を有するので、供給ガス１の精溜に際して、分離さ
れた軽質ガス流３中へのエチレン損失を減少し、また供
給ガス凝縮液流５中における軽質成分（主としてメタ
ン）の含有量を減少させることができるので、総合的に
エチレンの回収率と純度を高めることができる。−２５
°Ｆ（−３２℃）乃至−１００°Ｆ（−７３℃）の供給
ガス凝縮液流５は、−１７５°Ｆ（−１１５℃）乃至−
２２５°Ｆ（−１４３℃）の過冷却凝縮液流１１を得る
ために、混合冷媒冷却帯域１０７において後に定義され
る低温工程流と間接熱交換させることにより過冷却させ
る。これに代えて、低温供給ガス凝縮帯域１０１を１段
の部分凝縮器にしてもよい。
【００２８】過冷却凝縮液１１の第１分流１３は、減圧
弁１０９を介して１５ｐｓｉａ乃至２５０ｐｓｉａ（１
０３〜１７２０kPa(絶対圧））の圧力にフラッシュさ
れ、−１００°Ｆ乃至−２３５°Ｆ（−７３〜−１４８
℃）のフラッシュ冷媒流１５として脱メタン塔オーバー
ヘッド凝縮器１１１に寒冷を与え、少くとも部分的に気
化された脱メタン塔オーバーヘッド低温出口冷媒流１７
を生成する。過冷却凝縮液流１１の第２分流１９は、減
圧弁１１３を介して１５ｐｓｉａ乃至５０ｐｓｉａ（１
０３〜３４５kPa(絶対圧））の圧力にフラッシュされ、
デフレグメーター１０３に−１８０°Ｆ乃至−２３５°
Ｆ（−１１８〜−１４８℃）の冷媒流７を供給する。
弁１０９を介して１５ｐｓｉａ乃至２５０ｐｓｉａ（１
０３〜１７２０kPa(絶対圧））の圧力にフラッシュさ
れ、−１００°Ｆ乃至−２３５°Ｆ（−７３〜−１４８
℃）のフラッシュ冷媒流１５として脱メタン塔オーバー
ヘッド凝縮器１１１に寒冷を与え、少くとも部分的に気
化された脱メタン塔オーバーヘッド低温出口冷媒流１７
を生成する。過冷却凝縮液流１１の第２分流１９は、減
圧弁１１３を介して１５ｐｓｉａ乃至５０ｐｓｉａ（１
０３〜３４５kPa(絶対圧））の圧力にフラッシュされ、
デフレグメーター１０３に−１８０°Ｆ乃至−２３５°
Ｆ（−１１８〜−１４８℃）の冷媒流７を供給する。
【００２９】任意的であるが、過冷却凝縮液流１１の第
３分流２１は、減圧弁１１５を介して１５ｐｓｉａ乃至
５０ｐｓｉａ（１０３〜３４５kPa(絶対圧））の圧力に
フラッシュされ、−１８０°Ｆ乃至−２３５°Ｆ（−１
１８〜−１４８℃）の温度で混合冷媒冷却帯域１０７に
冷媒としてフラッシュ過冷却凝縮液流２３を供給する。
追加的な寒冷が低温工程流２５、２６および２７によっ
て混合冷媒冷却帯域１０７に供給されるが、これは混合
冷媒冷却帯域１０７における主要な冷却源となる。
３分流２１は、減圧弁１１５を介して１５ｐｓｉａ乃至
５０ｐｓｉａ（１０３〜３４５kPa(絶対圧））の圧力に
フラッシュされ、−１８０°Ｆ乃至−２３５°Ｆ（−１
１８〜−１４８℃）の温度で混合冷媒冷却帯域１０７に
冷媒としてフラッシュ過冷却凝縮液流２３を供給する。
追加的な寒冷が低温工程流２５、２６および２７によっ
て混合冷媒冷却帯域１０７に供給されるが、これは混合
冷媒冷却帯域１０７における主要な冷却源となる。
【００３０】これらの低温工程流は、図示されないエチ
レン製造プラントの他の工程から得られるものであり、
例えば低温メタン流、低温水素流、脱メタン塔からの膨
脹軽質ガスオーバーヘッドおよび供給ガスから分離され
た膨脹軽質ガス等が含まれる。フラッシュ過冷却凝縮液
流２３の流量は、高圧の混合冷媒を過冷却するのに必要
な寒冷の全量を平衡に保つためと、低温工程流２５、２
６および２７の性質の違いを補完し合うために制御され
る。また、追加の低温工程流（図示せず）が前述の低温
工程流２５、２６および２７による冷却を補完するため
に使用される。一般的に、混合冷媒冷却帯域１０７の寒
冷の約６０％から１００％が、低温工程流２５、２６お
よび２７によって供給される。
レン製造プラントの他の工程から得られるものであり、
例えば低温メタン流、低温水素流、脱メタン塔からの膨
脹軽質ガスオーバーヘッドおよび供給ガスから分離され
た膨脹軽質ガス等が含まれる。フラッシュ過冷却凝縮液
流２３の流量は、高圧の混合冷媒を過冷却するのに必要
な寒冷の全量を平衡に保つためと、低温工程流２５、２
６および２７の性質の違いを補完し合うために制御され
る。また、追加の低温工程流（図示せず）が前述の低温
工程流２５、２６および２７による冷却を補完するため
に使用される。一般的に、混合冷媒冷却帯域１０７の寒
冷の約６０％から１００％が、低温工程流２５、２６お
よび２７によって供給される。
【００３１】なお、混合冷媒冷却帯域１０７には、１つ
以上の従来型の冷却凝縮熱交換器を使用することもでき
る。
以上の従来型の冷却凝縮熱交換器を使用することもでき
る。
【００３２】本実施態様における残部の冷媒サイクル
は、供給ガスから凝縮したメタン、エタン、エチレンお
よび重質炭化水素からなる１つ以上の冷媒蒸気流を圧縮
する混合冷媒圧縮帯域１１７によって操作される開回路
混合冷媒システムによって構成される。該混合冷媒圧縮
帯域１１７は、軸型または遠心型の単一段または、好ま
しくは複数段の圧縮機によって構成される。圧縮機は、
一般に第１段に導入される低圧蒸気流と中間段で導入さ
れる中間圧力の蒸気流を持った複数の入口流で操作され
る複数段型のものが最も好ましい。
は、供給ガスから凝縮したメタン、エタン、エチレンお
よび重質炭化水素からなる１つ以上の冷媒蒸気流を圧縮
する混合冷媒圧縮帯域１１７によって操作される開回路
混合冷媒システムによって構成される。該混合冷媒圧縮
帯域１１７は、軸型または遠心型の単一段または、好ま
しくは複数段の圧縮機によって構成される。圧縮機は、
一般に第１段に導入される低圧蒸気流と中間段で導入さ
れる中間圧力の蒸気流を持った複数の入口流で操作され
る複数段型のものが最も好ましい。
【００３３】１５ｐｓｉａ乃至５０ｐｓｉａ（１０３〜
３４５kPa(絶対圧））の低圧混合冷媒蒸気流２９と、任
意であるが５０ｐｓｉａ乃至２５０ｐｓｉａ（３４５〜
１７２０kPa(絶対圧））の中間圧力の混合冷媒蒸気流３
１は、２００ｐｓｉａ乃至５５０ｐｓｉａ（１３８０〜
３７９０kPa(絶対圧））、または１５０ｐｓｉａ乃至４
００ｐｓｉａ（１０３０〜２７６０kPa(絶対圧））に圧
縮されて、冷却水熱交換器１１９で冷却され低温圧縮冷
媒３２を生成し、さらにプロパンまたはプロピレン深冷
冷却装置１２１中で冷却されて部分凝縮する。部分凝縮
された約−２０°Ｆ乃至−５０°Ｆ（−２９〜−４６
℃）の深冷混合冷媒流３３は、混合冷媒冷却帯域１０７
においてさらに冷却され約−５０°Ｆ乃至−１２５°Ｆ
（−４６〜−８７℃）の混合冷媒凝縮液流（混合冷媒冷
却帯域第１出口側冷媒凝縮液流）３５を生成する。
３４５kPa(絶対圧））の低圧混合冷媒蒸気流２９と、任
意であるが５０ｐｓｉａ乃至２５０ｐｓｉａ（３４５〜
１７２０kPa(絶対圧））の中間圧力の混合冷媒蒸気流３
１は、２００ｐｓｉａ乃至５５０ｐｓｉａ（１３８０〜
３７９０kPa(絶対圧））、または１５０ｐｓｉａ乃至４
００ｐｓｉａ（１０３０〜２７６０kPa(絶対圧））に圧
縮されて、冷却水熱交換器１１９で冷却され低温圧縮冷
媒３２を生成し、さらにプロパンまたはプロピレン深冷
冷却装置１２１中で冷却されて部分凝縮する。部分凝縮
された約−２０°Ｆ乃至−５０°Ｆ（−２９〜−４６
℃）の深冷混合冷媒流３３は、混合冷媒冷却帯域１０７
においてさらに冷却され約−５０°Ｆ乃至−１２５°Ｆ
（−４６〜−８７℃）の混合冷媒凝縮液流（混合冷媒冷
却帯域第１出口側冷媒凝縮液流）３５を生成する。
【００３４】深冷混合冷媒凝縮液流３３の冷却は、混合
冷媒冷却帯域１０７において、部分気化した脱メタン塔
のオーバーヘッド凝縮器出口側冷媒流１７を加温するこ
とにより部分的に行われ、混合冷媒冷却帯域第３出口側
冷媒蒸気流１８を生成する。また追加の冷却は前に定義
された低温工程流によって行われる。
冷媒冷却帯域１０７において、部分気化した脱メタン塔
のオーバーヘッド凝縮器出口側冷媒流１７を加温するこ
とにより部分的に行われ、混合冷媒冷却帯域第３出口側
冷媒蒸気流１８を生成する。また追加の冷却は前に定義
された低温工程流によって行われる。
【００３５】供給ガス凝縮液５と同量の混合冷媒凝縮液
３５の第３分流３７は、エチレン製品として回収され、
次にエチレン製造プラント内の分溜工程においてさらに
純化される。また混合冷媒冷却帯域第１出口側冷媒凝縮
液流３５の第１分流３９は、任意的であるが、低温供給
ガス凝縮帯域１０１と脱メタン塔オーバーヘッド凝縮器
１１１へ追加の寒冷を提供するために、供給ガス凝縮液
流５と合流される。第２分流４１は、任意的であるが、
混合冷媒冷却帯域１０７へ追加の寒冷を提供するために
減圧弁１２５で５０ｐｓｉａ乃至２５０ｐｓｉａ（３４
５〜１７２０kPa(絶対圧））にフラッシュされる。フラ
ッシュ第２分流４２は気化されて、混合冷媒冷却帯域第
２出口側冷媒蒸気流４３を生成し、そしてこれが混合冷
媒圧縮帯域１１７への中間圧力混合冷媒蒸気流３１の少
くとも一部を供給する。
３５の第３分流３７は、エチレン製品として回収され、
次にエチレン製造プラント内の分溜工程においてさらに
純化される。また混合冷媒冷却帯域第１出口側冷媒凝縮
液流３５の第１分流３９は、任意的であるが、低温供給
ガス凝縮帯域１０１と脱メタン塔オーバーヘッド凝縮器
１１１へ追加の寒冷を提供するために、供給ガス凝縮液
流５と合流される。第２分流４１は、任意的であるが、
混合冷媒冷却帯域１０７へ追加の寒冷を提供するために
減圧弁１２５で５０ｐｓｉａ乃至２５０ｐｓｉａ（３４
５〜１７２０kPa(絶対圧））にフラッシュされる。フラ
ッシュ第２分流４２は気化されて、混合冷媒冷却帯域第
２出口側冷媒蒸気流４３を生成し、そしてこれが混合冷
媒圧縮帯域１１７への中間圧力混合冷媒蒸気流３１の少
くとも一部を供給する。
【００３６】任意的であるが、追加の寒冷を提供し、こ
れにより気化混合冷媒流２４を生成するために、冷媒
（フラッシュ過冷却凝縮液流）２３を混合冷媒冷却帯域
１０７で加温する。気化混合冷媒流２４は、混合冷媒圧
縮帯域１１７に低圧の混合冷媒蒸気流２９を供給するた
めに低温供給ガス凝縮帯域出口側冷媒流９と合流され
る。過冷却凝縮液流１３が減圧弁１０９を介して５０ｐ
ｓｉａ乃至２５０ｐｓｉａ（３４５〜１７２０kPa(絶対
圧））の中間圧力にフラッシュされた場合には、混合冷
媒冷却帯域第３出口側蒸気流１８は、混合冷媒冷却帯域
第２出口側蒸気流４３と合流され、混合冷媒圧縮帯域１
１７に中間圧力の混合冷媒蒸気流を供給する。過冷却凝
縮液流１３が、減圧弁１０９を介して１５ｐｓｉａ乃至
５０ｐｓｉａ（１０３〜３４５kPa(絶対圧））の低圧に
フラッシュされた場合には、図示されていないが混合冷
媒冷却帯域の第３出口側蒸気流１８は、低温供給ガス凝
縮帯域出口側冷媒流９と合流され、混合冷媒圧縮帯域１
１７に低圧の混合冷媒流２９を供給する。
れにより気化混合冷媒流２４を生成するために、冷媒
（フラッシュ過冷却凝縮液流）２３を混合冷媒冷却帯域
１０７で加温する。気化混合冷媒流２４は、混合冷媒圧
縮帯域１１７に低圧の混合冷媒蒸気流２９を供給するた
めに低温供給ガス凝縮帯域出口側冷媒流９と合流され
る。過冷却凝縮液流１３が減圧弁１０９を介して５０ｐ
ｓｉａ乃至２５０ｐｓｉａ（３４５〜１７２０kPa(絶対
圧））の中間圧力にフラッシュされた場合には、混合冷
媒冷却帯域第３出口側蒸気流１８は、混合冷媒冷却帯域
第２出口側蒸気流４３と合流され、混合冷媒圧縮帯域１
１７に中間圧力の混合冷媒蒸気流を供給する。過冷却凝
縮液流１３が、減圧弁１０９を介して１５ｐｓｉａ乃至
５０ｐｓｉａ（１０３〜３４５kPa(絶対圧））の低圧に
フラッシュされた場合には、図示されていないが混合冷
媒冷却帯域の第３出口側蒸気流１８は、低温供給ガス凝
縮帯域出口側冷媒流９と合流され、混合冷媒圧縮帯域１
１７に低圧の混合冷媒流２９を供給する。
【００３７】選択的であるが、追加の寒冷を混合冷媒冷
却帯域１０７に提供するために、低温供給ガス凝縮帯域
の出口側冷媒流９の少くとも一部である分流４５を部分
的に気化された脱メタン塔凝縮器オーバーヘッド出口冷
媒流１７と合流させることもできる。この選択は、該出
口側冷媒流９が部分的に気化された場合にのみ適用する
のが好ましい。
却帯域１０７に提供するために、低温供給ガス凝縮帯域
の出口側冷媒流９の少くとも一部である分流４５を部分
的に気化された脱メタン塔凝縮器オーバーヘッド出口冷
媒流１７と合流させることもできる。この選択は、該出
口側冷媒流９が部分的に気化された場合にのみ適用する
のが好ましい。
【００３８】次に本発明の第２の実施態様について、そ
のフローシートを示す図２に基づいて説明する。図２に
示されるように、低温供給ガス凝縮帯域１０１に先立っ
て、温暖供給ガス凝縮帯域１２５が存在する。供給混合
ガスは一般に、−２０°Ｆ乃至−８０°Ｆ（−２９〜−
６２℃）の温度で、２００ｐｓｉａ乃至５５０ｐｓｉａ
（１３８０〜３７９０kPa(絶対圧））の圧力であるが、
１５０ｐｓｉａ乃至４００ｐｓｉａ（１０３０〜２７６
０kPa(絶対圧））の圧力で供給することもできる。供給
混合ガス１は、冷却熱交換器１２７と分離器１２９から
なる部分凝縮器で構成される温暖供給ガス冷却帯域１２
５中で、−５０°Ｆ乃至−１２５°Ｆ（−４６〜−８７
℃）に冷却され、部分凝縮される。部分凝縮された供給
ガス凝縮液流４７は、分離器１２９において温暖供給ガ
ス凝縮液流４９とエチレンを多量に含む混合ガス蒸気流
５１に分離される。
のフローシートを示す図２に基づいて説明する。図２に
示されるように、低温供給ガス凝縮帯域１０１に先立っ
て、温暖供給ガス凝縮帯域１２５が存在する。供給混合
ガスは一般に、−２０°Ｆ乃至−８０°Ｆ（−２９〜−
６２℃）の温度で、２００ｐｓｉａ乃至５５０ｐｓｉａ
（１３８０〜３７９０kPa(絶対圧））の圧力であるが、
１５０ｐｓｉａ乃至４００ｐｓｉａ（１０３０〜２７６
０kPa(絶対圧））の圧力で供給することもできる。供給
混合ガス１は、冷却熱交換器１２７と分離器１２９から
なる部分凝縮器で構成される温暖供給ガス冷却帯域１２
５中で、−５０°Ｆ乃至−１２５°Ｆ（−４６〜−８７
℃）に冷却され、部分凝縮される。部分凝縮された供給
ガス凝縮液流４７は、分離器１２９において温暖供給ガ
ス凝縮液流４９とエチレンを多量に含む混合ガス蒸気流
５１に分離される。
【００３９】混合ガス蒸気流５１は、低温供給ガス凝縮
帯域１０１への供給混合ガス流となる。温暖供給ガス凝
縮液流４９は、減圧弁１３１を介して５０ｐｓｉａ乃至
２５０ｐｓｉａ（３４５〜１７２０kPa(絶対圧））の圧
力にフラッシュされ、温暖供給ガス凝縮帯域１２５中で
間接熱交換して供給混合ガス流１の冷却に必要な寒冷の
少くとも一部を供給するためのフラッシュ温暖供給ガス
凝縮液流５０を生成する。これにより気化された冷媒流
５３は混合冷媒凝縮帯域１１７への追加の中間圧力混合
冷媒蒸気流３１を供給する。
帯域１０１への供給混合ガス流となる。温暖供給ガス凝
縮液流４９は、減圧弁１３１を介して５０ｐｓｉａ乃至
２５０ｐｓｉａ（３４５〜１７２０kPa(絶対圧））の圧
力にフラッシュされ、温暖供給ガス凝縮帯域１２５中で
間接熱交換して供給混合ガス流１の冷却に必要な寒冷の
少くとも一部を供給するためのフラッシュ温暖供給ガス
凝縮液流５０を生成する。これにより気化された冷媒流
５３は混合冷媒凝縮帯域１１７への追加の中間圧力混合
冷媒蒸気流３１を供給する。
【００４０】選択的であるが、温暖供給ガス凝縮帯域１
２５の追加の冷却は、混合冷媒凝縮液流３５の分流５５
を減圧弁１３３を介してフラッシュして得られたフラッ
シュ冷媒流と温暖供給ガス凝縮液４９を減圧弁１３１を
介してフラッシュしたフラッシュ供給ガス凝縮液流５０
と合流させるか、部分気化された脱メタン塔のオーバー
ヘッド凝縮器冷媒出口流１７の少くとも一部をフラッシ
ュ供給ガス凝縮液流５０と合流させることによって得ら
れる。混合冷媒サイクルの残余の部分は第１の実施態様
における図１に示されるのと同様であるので説明を省略
する。
２５の追加の冷却は、混合冷媒凝縮液流３５の分流５５
を減圧弁１３３を介してフラッシュして得られたフラッ
シュ冷媒流と温暖供給ガス凝縮液４９を減圧弁１３１を
介してフラッシュしたフラッシュ供給ガス凝縮液流５０
と合流させるか、部分気化された脱メタン塔のオーバー
ヘッド凝縮器冷媒出口流１７の少くとも一部をフラッシ
ュ供給ガス凝縮液流５０と合流させることによって得ら
れる。混合冷媒サイクルの残余の部分は第１の実施態様
における図１に示されるのと同様であるので説明を省略
する。
【００４１】本発明において混合冷媒流１１を過冷却に
より得ることは、エチレン製造プラントにおいて供給ガ
スをエチレン回収が９９％以上の高回収率または９９．
７５％以上の超高回収率で行い得るために必要な温度で
ある−１７０°Ｆ乃至−２２０°Ｆ（−１１２〜−１４
０℃）に冷却するために十分な寒冷を与えることができ
るという利点を有する。このような高エチレン回収率を
得るためには通常の部分凝縮器を使用するエチレン製造
工場においては、供給ガスを−１９０°Ｆ乃至−２２０
°Ｆ（−１２３〜−１４０℃）の温度に冷却しなければ
ならず、デフレグメーターを使用したエチレン製造工場
では−１７０°Ｆ乃至−１９０°Ｆ（−１１２〜−１２
３℃）に冷却しなければならない。
より得ることは、エチレン製造プラントにおいて供給ガ
スをエチレン回収が９９％以上の高回収率または９９．
７５％以上の超高回収率で行い得るために必要な温度で
ある−１７０°Ｆ乃至−２２０°Ｆ（−１１２〜−１４
０℃）に冷却するために十分な寒冷を与えることができ
るという利点を有する。このような高エチレン回収率を
得るためには通常の部分凝縮器を使用するエチレン製造
工場においては、供給ガスを−１９０°Ｆ乃至−２２０
°Ｆ（−１２３〜−１４０℃）の温度に冷却しなければ
ならず、デフレグメーターを使用したエチレン製造工場
では−１７０°Ｆ乃至−１９０°Ｆ（−１１２〜−１２
３℃）に冷却しなければならない。
【００４２】図２に示された実施態様においては、供給
ガスの冷却と凝縮に部分凝縮器とデフレグメーターを組
合わせて用いているが、これらの２種類の凝縮システム
をどのように組合わせて用いても差支えない。言い換え
れば、１つまたはそれ以上の部分凝縮器と１つまたはそ
れ以上のデフレグメーターを組合わせて用いることがで
きる。例えば、３つの部分凝縮器またはデフレグメータ
ーを直列に用いる場合において、この選択では脱メタン
塔オーバーヘッド凝縮器１１１の冷却は、要求される冷
却温度水準に応じ中間部分凝縮器または中間デフレグメ
ーターの冷却と平行する混合冷媒流、または低温部分凝
縮器または低温デフレグメーターの冷却と平行する混合
冷媒流によって与えられる。加えるに、脱メタン塔のオ
ーバーヘッド凝縮器１１１は、デフレグメーターと置き
換えることができるし、部分凝縮器とデフレグメーター
を直列に組合わせることもできるし、また他の組合わせ
を行うこともできる。
ガスの冷却と凝縮に部分凝縮器とデフレグメーターを組
合わせて用いているが、これらの２種類の凝縮システム
をどのように組合わせて用いても差支えない。言い換え
れば、１つまたはそれ以上の部分凝縮器と１つまたはそ
れ以上のデフレグメーターを組合わせて用いることがで
きる。例えば、３つの部分凝縮器またはデフレグメータ
ーを直列に用いる場合において、この選択では脱メタン
塔オーバーヘッド凝縮器１１１の冷却は、要求される冷
却温度水準に応じ中間部分凝縮器または中間デフレグメ
ーターの冷却と平行する混合冷媒流、または低温部分凝
縮器または低温デフレグメーターの冷却と平行する混合
冷媒流によって与えられる。加えるに、脱メタン塔のオ
ーバーヘッド凝縮器１１１は、デフレグメーターと置き
換えることができるし、部分凝縮器とデフレグメーター
を直列に組合わせることもできるし、また他の組合わせ
を行うこともできる。
【００４３】任意的であるが、供給ガスから凝縮された
１つ以上の種々な凝縮流は、２つの脱メタン塔または１
つの脱エタン塔と１つの脱メタン塔というようにそれぞ
れ異なる下流処理ユニットへ供給するために、開回路混
合冷媒サイクルにおいて完全に分離して、組成の異なる
２つ以上の圧縮凝縮流を形成すべく個別の圧縮機で圧縮
される。完全には気化されていない９、１８、２９、３
１、４３および５３などの温暖な冷媒流は、第２脱メタ
ン塔のオーバーヘッド凝縮器や温暖供給ガス凝縮熱交換
器のようなエチレン回収工程における他の部分の冷却を
行わせるためにさらに加温される。
１つ以上の種々な凝縮流は、２つの脱メタン塔または１
つの脱エタン塔と１つの脱メタン塔というようにそれぞ
れ異なる下流処理ユニットへ供給するために、開回路混
合冷媒サイクルにおいて完全に分離して、組成の異なる
２つ以上の圧縮凝縮流を形成すべく個別の圧縮機で圧縮
される。完全には気化されていない９、１８、２９、３
１、４３および５３などの温暖な冷媒流は、第２脱メタ
ン塔のオーバーヘッド凝縮器や温暖供給ガス凝縮熱交換
器のようなエチレン回収工程における他の部分の冷却を
行わせるためにさらに加温される。
【００４４】本発明のプロピレン冷媒と開回路混合冷媒
とによれば、与えられる冷却量や最低温度の水準は、回
収される高圧水素の量や燃料圧力システムによって制約
されることはない。それ故に、本発明による高水準のエ
チレン回収率は、従来のエチレン回収方法におけるより
も遥かに低い１５０ｐｓｉａ乃至４００ｐｓｉａ（１０
３０〜２７６０kPa(絶対圧））の低圧力によって達成す
ることができるのである。混合冷媒サイクルによって得
られる低温の冷却は、脱メタン塔オーバーヘッド流によ
り失われるエチレンの損失量を低減させ、エチレン回収
量をさらに増加させ得る。加えるに、混合冷媒サイクル
によって得られる低温の冷却によれば、冷却されたエチ
レンがオーバーヘッド凝縮器の冷媒として使用されると
きに、従来、高エチレン回収に必要とされている圧力水
準の４００ｐｓｉａ乃至５００ｐｓｉａ（２７６０〜３
４５０kPa(絶対圧））の圧力よりも低い圧力水準で下流
の脱メタン塔の操業を行うことが可能となる。このよう
にエチレンと重質炭化水素からメタンと軽質炭化水素を
低圧で容易に分離することができるので、その結果脱メ
タン塔における必要冷却量を減少させることができ、従
って、設備費用も低減することができる。また、このプ
ロピレン冷媒と開回路混合冷媒サイクルによる低圧供給
ガスの冷却を行う技術思想は製油所や石油化学の排ガス
からエチレン、エタンおよび／または重質炭化水素を回
収するのにも応用できる。この場合においては、プロピ
レンの代りに、プロパン、アンモニア、フレオンのよう
な他の冷媒が、供給ガスの冷却と混合冷媒凝縮のための
高水準の寒冷を与えるために使用される。
とによれば、与えられる冷却量や最低温度の水準は、回
収される高圧水素の量や燃料圧力システムによって制約
されることはない。それ故に、本発明による高水準のエ
チレン回収率は、従来のエチレン回収方法におけるより
も遥かに低い１５０ｐｓｉａ乃至４００ｐｓｉａ（１０
３０〜２７６０kPa(絶対圧））の低圧力によって達成す
ることができるのである。混合冷媒サイクルによって得
られる低温の冷却は、脱メタン塔オーバーヘッド流によ
り失われるエチレンの損失量を低減させ、エチレン回収
量をさらに増加させ得る。加えるに、混合冷媒サイクル
によって得られる低温の冷却によれば、冷却されたエチ
レンがオーバーヘッド凝縮器の冷媒として使用されると
きに、従来、高エチレン回収に必要とされている圧力水
準の４００ｐｓｉａ乃至５００ｐｓｉａ（２７６０〜３
４５０kPa(絶対圧））の圧力よりも低い圧力水準で下流
の脱メタン塔の操業を行うことが可能となる。このよう
にエチレンと重質炭化水素からメタンと軽質炭化水素を
低圧で容易に分離することができるので、その結果脱メ
タン塔における必要冷却量を減少させることができ、従
って、設備費用も低減することができる。また、このプ
ロピレン冷媒と開回路混合冷媒サイクルによる低圧供給
ガスの冷却を行う技術思想は製油所や石油化学の排ガス
からエチレン、エタンおよび／または重質炭化水素を回
収するのにも応用できる。この場合においては、プロピ
レンの代りに、プロパン、アンモニア、フレオンのよう
な他の冷媒が、供給ガスの冷却と混合冷媒凝縮のための
高水準の寒冷を与えるために使用される。
【００４５】
【実施例】以下に、図２に基づく実施態様によって、本
発明によるエチレン回収を行った場合の実施例について
説明する。１３．１４７ポンド・モル（５．９６キログ
ラム・モル）／時の流量、５００ｐｓｉａ（３４５０kP
a(絶対圧））の圧力で、１６モル％の水素、３５モル％
のメタン、３６モル％のエチレン、１１モル％のエタン
および重質炭化水素を含む混合供給ガス１を部分凝縮器
よりなる温暖供給ガス凝縮帯域１２５に導入して−３２
°Ｆ（−３６℃）から−７５°Ｆ（−５９℃）に冷却し
た。部分凝縮された供給ガス部分凝縮流４７は分離器１
２９において、凝縮液流４９と蒸気流５１に分離した。
３１．５モル％の水素、４５．５モル％のメタン、１９
モル％のエチレン、４モル％のエタンを含む該蒸気流５
１を、殆どのエチレンを凝縮精溜するためにデフレグメ
ーター１０３により構成された低温供給ガス冷却帯域１
０１中で−１７２°Ｆ（−１１３℃）の温度までさらに
冷却した。供給ガス１のエチレンの９９．９５％が凝縮
液流４９および凝縮液流５中に回収され、残部０．２５
％程のエチレンがデフレグメーターのオーバーヘッド排
気として軽質ガス流３中に含まれて損失した。
発明によるエチレン回収を行った場合の実施例について
説明する。１３．１４７ポンド・モル（５．９６キログ
ラム・モル）／時の流量、５００ｐｓｉａ（３４５０kP
a(絶対圧））の圧力で、１６モル％の水素、３５モル％
のメタン、３６モル％のエチレン、１１モル％のエタン
および重質炭化水素を含む混合供給ガス１を部分凝縮器
よりなる温暖供給ガス凝縮帯域１２５に導入して−３２
°Ｆ（−３６℃）から−７５°Ｆ（−５９℃）に冷却し
た。部分凝縮された供給ガス部分凝縮流４７は分離器１
２９において、凝縮液流４９と蒸気流５１に分離した。
３１．５モル％の水素、４５．５モル％のメタン、１９
モル％のエチレン、４モル％のエタンを含む該蒸気流５
１を、殆どのエチレンを凝縮精溜するためにデフレグメ
ーター１０３により構成された低温供給ガス冷却帯域１
０１中で−１７２°Ｆ（−１１３℃）の温度までさらに
冷却した。供給ガス１のエチレンの９９．９５％が凝縮
液流４９および凝縮液流５中に回収され、残部０．２５
％程のエチレンがデフレグメーターのオーバーヘッド排
気として軽質ガス流３中に含まれて損失した。
【００４６】凝縮液流４９は、減圧弁１３１を介して１
８０ｐｓｉａ（１２４０kPa(絶対圧））の圧力にフラッ
シュされ、−１００°Ｆ（−７３℃）のフラッシュ凝縮
液流５０を生成し、さらに温暖供給ガス凝縮帯域１２５
の供給ガス熱交換器（デフレグメーター）１２７中で−
３５°Ｆ（−３７℃）に温められ気化して温暖供給ガス
凝縮帯域出口側冷媒（蒸気）流５３となり、−３５°Ｆ
（−３７℃）の混合冷媒蒸気流４３と合流されて１７８
ｐｓｉａ（１２３０kPa(絶対圧））の圧力の中間圧力混
合冷媒流３１となり混合冷媒圧縮帯域１１７に送られ
た。一方、デフレグメーター１０３からの−９０°Ｆ
（−６８℃）の供給ガス凝縮液流５は、混合冷媒冷却帯
域１０７の第１出口側冷媒流３５からの−８０°Ｆ（−
６２℃）の第１分流３９と合流して、混合冷媒冷却帯域
１０７で−１７０°Ｆ（−１１２℃）に過冷却し、低温
供給ガス凝縮帯域１０１のデフレグメーター１０３と脱
メタン塔のオーバーヘッド凝縮器１１１において必要と
される低温水準の寒冷を与えるために使用される過冷却
混合冷媒流１１を得た。低温供給ガス凝縮帯域１０１の
デフレグメーター１０３で気化された−９３°Ｆ（−６
９℃）の混合冷媒流９と、混合冷媒冷却帯域１０７から
の−３５°Ｆ（−３７℃）の混合冷媒流１８および２４
を合流して、２８ｐｓｉａ（１９３kPa(絶対圧））の圧
力の低圧混合冷媒流２９とし、これを混合冷媒圧縮帯域
１１７に導入した。
８０ｐｓｉａ（１２４０kPa(絶対圧））の圧力にフラッ
シュされ、−１００°Ｆ（−７３℃）のフラッシュ凝縮
液流５０を生成し、さらに温暖供給ガス凝縮帯域１２５
の供給ガス熱交換器（デフレグメーター）１２７中で−
３５°Ｆ（−３７℃）に温められ気化して温暖供給ガス
凝縮帯域出口側冷媒（蒸気）流５３となり、−３５°Ｆ
（−３７℃）の混合冷媒蒸気流４３と合流されて１７８
ｐｓｉａ（１２３０kPa(絶対圧））の圧力の中間圧力混
合冷媒流３１となり混合冷媒圧縮帯域１１７に送られ
た。一方、デフレグメーター１０３からの−９０°Ｆ
（−６８℃）の供給ガス凝縮液流５は、混合冷媒冷却帯
域１０７の第１出口側冷媒流３５からの−８０°Ｆ（−
６２℃）の第１分流３９と合流して、混合冷媒冷却帯域
１０７で−１７０°Ｆ（−１１２℃）に過冷却し、低温
供給ガス凝縮帯域１０１のデフレグメーター１０３と脱
メタン塔のオーバーヘッド凝縮器１１１において必要と
される低温水準の寒冷を与えるために使用される過冷却
混合冷媒流１１を得た。低温供給ガス凝縮帯域１０１の
デフレグメーター１０３で気化された−９３°Ｆ（−６
９℃）の混合冷媒流９と、混合冷媒冷却帯域１０７から
の−３５°Ｆ（−３７℃）の混合冷媒流１８および２４
を合流して、２８ｐｓｉａ（１９３kPa(絶対圧））の圧
力の低圧混合冷媒流２９とし、これを混合冷媒圧縮帯域
１１７に導入した。
【００４７】−６９°Ｆ（−５６℃）、２８ｐｓｉａ
（１９３kPa(絶対圧））の圧力の低圧混合冷媒流２９
（流量３７２０ポンド・モル（１６８７キログラム・モ
ル）／時）と、−３５°Ｆ（−３７℃）、１７８ｐｓｉ
ａ（−１１７℃）の圧力の中間圧力混合冷媒流３１（流
量７４３５ポンド・モル（３３７２キログラム・モル）
／時）とは、混合冷媒圧縮帯域１１７において５０３ｐ
ｓｉａ（３４７０kPa(絶対圧））の圧力に圧縮され、該
圧縮冷媒流は、冷却水熱交換器１１９において冷却水に
よって１００°Ｆ（３８℃）に冷却された。これにより
得られた低温圧縮混合冷媒流３２は、１モル％の水素、
２４モル％のメタン、５７％のエチレン、１８モル％の
エタンおよび重質炭化水素を含むが、プロピレン深冷装
置１２１中でプロピレン冷媒多段冷却によってさらに−
３２°Ｆ（−３６℃）に冷却し、該混合冷媒の約８５％
が凝縮された深冷混合冷媒凝縮流３３を得た。該凝縮流
３３は、その後−８０°Ｆ（−６２℃）の温度まで、４
９５ｐｓｉａ（３４１０kPa(絶対圧））の圧力でさらに
冷却され、混合冷媒冷却帯域１０７中で、エチレン製造
プラントの水素回収工程から得られた水素流とメタン流
２５および２６、膨脹流２７、混合冷媒流４２、脱メタ
ン塔オーバーヘッド凝縮器１１１からの混合冷媒流１７
によって完全に凝縮された。
（１９３kPa(絶対圧））の圧力の低圧混合冷媒流２９
（流量３７２０ポンド・モル（１６８７キログラム・モ
ル）／時）と、−３５°Ｆ（−３７℃）、１７８ｐｓｉ
ａ（−１１７℃）の圧力の中間圧力混合冷媒流３１（流
量７４３５ポンド・モル（３３７２キログラム・モル）
／時）とは、混合冷媒圧縮帯域１１７において５０３ｐ
ｓｉａ（３４７０kPa(絶対圧））の圧力に圧縮され、該
圧縮冷媒流は、冷却水熱交換器１１９において冷却水に
よって１００°Ｆ（３８℃）に冷却された。これにより
得られた低温圧縮混合冷媒流３２は、１モル％の水素、
２４モル％のメタン、５７％のエチレン、１８モル％の
エタンおよび重質炭化水素を含むが、プロピレン深冷装
置１２１中でプロピレン冷媒多段冷却によってさらに−
３２°Ｆ（−３６℃）に冷却し、該混合冷媒の約８５％
が凝縮された深冷混合冷媒凝縮流３３を得た。該凝縮流
３３は、その後−８０°Ｆ（−６２℃）の温度まで、４
９５ｐｓｉａ（３４１０kPa(絶対圧））の圧力でさらに
冷却され、混合冷媒冷却帯域１０７中で、エチレン製造
プラントの水素回収工程から得られた水素流とメタン流
２５および２６、膨脹流２７、混合冷媒流４２、脱メタ
ン塔オーバーヘッド凝縮器１１１からの混合冷媒流１７
によって完全に凝縮された。
【００４８】流れ５と４９中の供給ガス１から最初に凝
縮された全量に等しい混合冷媒冷却帯域１０７の第１出
口側冷媒凝縮液流３５のうちの約７４％を第３分流３７
として取り出し、脱メタン塔（図示されない）に送っ
た。該混合冷媒流３５の約１３％を占める第２分流４１
は、１８０ｐｓｉａ（１２４０kPa(絶対圧））の圧力に
フラッシュされて気化し、混合冷媒冷却帯域第２出口側
蒸気流４３を得るために混合冷媒冷却帯域１０７で−３
５°Ｆ（−３７℃）に加温した。また、混合冷媒冷却帯
域第１出口側冷媒流３５からの残部の１３％の混合冷媒
第１分流３９は、低温供給ガス凝縮帯域１０１のデフレ
グメーター１０３からの供給ガス凝縮液流５と合流し、
加温水素、メタン、膨脹流２５、２６、２７によって混
合冷媒冷却帯域１０７中で−１８０°Ｆ（−１１８℃）
に過冷却して過冷却混合冷媒流１１を得た。
縮された全量に等しい混合冷媒冷却帯域１０７の第１出
口側冷媒凝縮液流３５のうちの約７４％を第３分流３７
として取り出し、脱メタン塔（図示されない）に送っ
た。該混合冷媒流３５の約１３％を占める第２分流４１
は、１８０ｐｓｉａ（１２４０kPa(絶対圧））の圧力に
フラッシュされて気化し、混合冷媒冷却帯域第２出口側
蒸気流４３を得るために混合冷媒冷却帯域１０７で−３
５°Ｆ（−３７℃）に加温した。また、混合冷媒冷却帯
域第１出口側冷媒流３５からの残部の１３％の混合冷媒
第１分流３９は、低温供給ガス凝縮帯域１０１のデフレ
グメーター１０３からの供給ガス凝縮液流５と合流し、
加温水素、メタン、膨脹流２５、２６、２７によって混
合冷媒冷却帯域１０７中で−１８０°Ｆ（−１１８℃）
に過冷却して過冷却混合冷媒流１１を得た。
【００４９】該過冷却混合冷媒流１１の約５９％を占め
る過冷却冷媒第２分流１９は、−２００°Ｆ（−１２９
℃）で３０ｐｓｉａ（２０７kPa(絶対圧））の圧力にフ
ラッシュされて、低温供給ガス凝縮帯域１０１に入口側
冷媒流７として送られ、デフレグメーター１０３中で−
９３°Ｆ（−６９℃）に温められて気化し低温供給ガス
凝縮帯域出口側冷媒流９を得た。過冷却混合冷媒流１１
の残りの約４１％を占める過冷却冷媒第１分流１３は３
２ｐｓｉａ（２２１kPa(絶対圧））の圧力にフラッシュ
され、脱メタン塔オーバーヘッド凝縮器１１１中で−１
３５°Ｆ（−９３℃）に加温、気化されて該脱メタン塔
の還流蒸気流を得た。
る過冷却冷媒第２分流１９は、−２００°Ｆ（−１２９
℃）で３０ｐｓｉａ（２０７kPa(絶対圧））の圧力にフ
ラッシュされて、低温供給ガス凝縮帯域１０１に入口側
冷媒流７として送られ、デフレグメーター１０３中で−
９３°Ｆ（−６９℃）に温められて気化し低温供給ガス
凝縮帯域出口側冷媒流９を得た。過冷却混合冷媒流１１
の残りの約４１％を占める過冷却冷媒第１分流１３は３
２ｐｓｉａ（２２１kPa(絶対圧））の圧力にフラッシュ
され、脱メタン塔オーバーヘッド凝縮器１１１中で−１
３５°Ｆ（−９３℃）に加温、気化されて該脱メタン塔
の還流蒸気流を得た。
【００５０】これによって得られた脱メタン塔オーバー
ヘッド凝縮器出口側冷媒蒸気流１７は、混合冷媒冷却帯
域１０７でさらに−３５°Ｆ（−３７℃）まで加温され
て、混合冷媒冷却帯域第３出口冷媒蒸気流１８となり、
低温供給ガス凝縮帯域の出口冷媒流９と合流させて、こ
れにより得られた低圧合流冷媒流２９を−６９°Ｆ（−
５６℃）、２８ｐｓｉａ（１９３kPa(絶対圧））で混合
冷媒圧縮帯域１１７に送った。混合冷媒冷却帯域１０７
で−３５°Ｆ（−３７℃）の温度に加温され、気化され
た混合冷媒冷却帯域第２出口側冷媒流４３と、温暖供給
ガス凝縮帯域１２５で−３５°Ｆ（−３７℃）に加温さ
れ、気化された温暖供給ガス凝縮帯域出口混合冷媒流５
３は、合流されて−３５°Ｆ（−３７℃）、１７８ｐｓ
ｉａ（１２３０kPa(絶対圧））の中間圧力の混合冷媒流
３１として混合冷媒圧縮帯域１１７に送られた。本実施
例においては、低圧混合冷媒流２３および補助混合冷媒
流２０、４５および５５は使用されなかった。
ヘッド凝縮器出口側冷媒蒸気流１７は、混合冷媒冷却帯
域１０７でさらに−３５°Ｆ（−３７℃）まで加温され
て、混合冷媒冷却帯域第３出口冷媒蒸気流１８となり、
低温供給ガス凝縮帯域の出口冷媒流９と合流させて、こ
れにより得られた低圧合流冷媒流２９を−６９°Ｆ（−
５６℃）、２８ｐｓｉａ（１９３kPa(絶対圧））で混合
冷媒圧縮帯域１１７に送った。混合冷媒冷却帯域１０７
で−３５°Ｆ（−３７℃）の温度に加温され、気化され
た混合冷媒冷却帯域第２出口側冷媒流４３と、温暖供給
ガス凝縮帯域１２５で−３５°Ｆ（−３７℃）に加温さ
れ、気化された温暖供給ガス凝縮帯域出口混合冷媒流５
３は、合流されて−３５°Ｆ（−３７℃）、１７８ｐｓ
ｉａ（１２３０kPa(絶対圧））の中間圧力の混合冷媒流
３１として混合冷媒圧縮帯域１１７に送られた。本実施
例においては、低圧混合冷媒流２３および補助混合冷媒
流２０、４５および５５は使用されなかった。
【００５１】本実施例の開回路混合冷媒−プロピレン冷
媒システムにおいては、−３２°Ｆ（−３６℃）から−
１７５°Ｆ（−１１５℃）に供給ガスを冷却するための
冷却量と同じ冷却量を供給するための従来の閉回路エチ
レン−プロピレン・カスケード冷媒システムを使用した
場合よりも、同じ９９．７５％の回収率を得るに際して
必要圧力は約１０％少くて済む。また比較的小さな圧力
増加によってエチレン回収率を９９．７５％から９９．
９％に増加させることができる。このような高いエチレ
ン回収率は、エチレン製造装置における種々の制約のも
とでは従来のエチレン−プロピレン冷媒システムでは達
成することが困難である。
媒システムにおいては、−３２°Ｆ（−３６℃）から−
１７５°Ｆ（−１１５℃）に供給ガスを冷却するための
冷却量と同じ冷却量を供給するための従来の閉回路エチ
レン−プロピレン・カスケード冷媒システムを使用した
場合よりも、同じ９９．７５％の回収率を得るに際して
必要圧力は約１０％少くて済む。また比較的小さな圧力
増加によってエチレン回収率を９９．７５％から９９．
９％に増加させることができる。このような高いエチレ
ン回収率は、エチレン製造装置における種々の制約のも
とでは従来のエチレン−プロピレン冷媒システムでは達
成することが困難である。
【００５２】前述した米国特許第４，０７２，４８５号
において述べられた閉回路混合冷媒サイクルは、天然ガ
ス処理装置の中で、または脱メタン塔に分解供給ガスを
冷却、凝縮するために１つ以上の凝縮帯域を使用する従
来の（分解ガス）エチレン製造装置の深冷区画の中で低
水準（−４０°Ｆ（−４０℃）以下）の寒冷を与えるた
めに使用されている。該特許における冷媒サイクルにお
いて、混合冷媒は、水か空気を使用してほぼ室温で５０
％以上が凝縮され、１つ以上の水準の温いプロパンか、
プロピレン冷媒を用いて＋５０°Ｆ（＋１０℃）で完全
に凝縮している。
において述べられた閉回路混合冷媒サイクルは、天然ガ
ス処理装置の中で、または脱メタン塔に分解供給ガスを
冷却、凝縮するために１つ以上の凝縮帯域を使用する従
来の（分解ガス）エチレン製造装置の深冷区画の中で低
水準（−４０°Ｆ（−４０℃）以下）の寒冷を与えるた
めに使用されている。該特許における冷媒サイクルにお
いて、混合冷媒は、水か空気を使用してほぼ室温で５０
％以上が凝縮され、１つ以上の水準の温いプロパンか、
プロピレン冷媒を用いて＋５０°Ｆ（＋１０℃）で完全
に凝縮している。
【００５３】この混合冷媒は、１つ以上の水準の冷たい
プロパンかプロピレン冷媒によって−２５°Ｆ（−３２
℃）に過冷却される。この過冷却冷媒流をエチレン製造
装置に応用した場合に、それは２つの部分に分割され
る。１つは低温工程流に対して「二次的な」または「補
助的な」熱交換器中でさらに−５８°Ｆ（−５０℃）に
過冷却され、他の部分は回収した低圧混合冷媒流と「主
要」熱交換器中で熱交換して−１４８°Ｆ（−１００
℃）にさらに過冷却される。２つの過冷却冷媒流は次に
合流され低圧にフラッシュされ、−４０°Ｆ乃至−１４
８°Ｆ（−４０〜−１００℃）の温度範囲で寒冷を与え
るために使用され、例えば混合冷媒はこれをエチレン冷
媒に置き換えたときとまったく同じ温度範囲に制限され
る。また該特許中には、脱メタン塔のオーバーヘッド凝
縮器への寒冷の供給については何ら示されていない。
プロパンかプロピレン冷媒によって−２５°Ｆ（−３２
℃）に過冷却される。この過冷却冷媒流をエチレン製造
装置に応用した場合に、それは２つの部分に分割され
る。１つは低温工程流に対して「二次的な」または「補
助的な」熱交換器中でさらに−５８°Ｆ（−５０℃）に
過冷却され、他の部分は回収した低圧混合冷媒流と「主
要」熱交換器中で熱交換して−１４８°Ｆ（−１００
℃）にさらに過冷却される。２つの過冷却冷媒流は次に
合流され低圧にフラッシュされ、−４０°Ｆ乃至−１４
８°Ｆ（−４０〜−１００℃）の温度範囲で寒冷を与え
るために使用され、例えば混合冷媒はこれをエチレン冷
媒に置き換えたときとまったく同じ温度範囲に制限され
る。また該特許中には、脱メタン塔のオーバーヘッド凝
縮器への寒冷の供給については何ら示されていない。
【００５４】先に述べたカイザー（Ｋａｉｓｅｒ）その
他の論文によるエチレン製造装置例によると、米国特許
第４，０７２，４８５号による閉回路エチレン−プロピ
レンシステムによる場合には、従来のエチレン−プロピ
レン・カスケード冷媒システムの場合よりも９％の電力
消費量の節減が可能であるとしている。しかし、該米国
特許においては、−１３４°Ｆ（−９２℃）までの冷却
水準までの供給ガスの冷却を与えるのみに過ぎず、それ
は本発明の目的とするような高水準のエチレン回収率を
意図するためには十分でなく、まして通常−１５０°Ｆ
（−１０１℃）の低温水準での冷却が必要な脱メタン塔
のオーバーヘッド凝縮器の冷却については全く触れられ
ていない。また該米国特許における閉回路混合冷媒サイ
クルでは、エチレン回収は対応するエチレン冷媒サイク
ルで得ることができる範囲に限定されているので、最近
の一般的なエチレン回収率である９９％を完全に下回
り、特にデフレグメーターを使用したエチレン回収装置
で得られているエチレン回収率の９９．７５％を遥かに
下回るものである。
他の論文によるエチレン製造装置例によると、米国特許
第４，０７２，４８５号による閉回路エチレン−プロピ
レンシステムによる場合には、従来のエチレン−プロピ
レン・カスケード冷媒システムの場合よりも９％の電力
消費量の節減が可能であるとしている。しかし、該米国
特許においては、−１３４°Ｆ（−９２℃）までの冷却
水準までの供給ガスの冷却を与えるのみに過ぎず、それ
は本発明の目的とするような高水準のエチレン回収率を
意図するためには十分でなく、まして通常−１５０°Ｆ
（−１０１℃）の低温水準での冷却が必要な脱メタン塔
のオーバーヘッド凝縮器の冷却については全く触れられ
ていない。また該米国特許における閉回路混合冷媒サイ
クルでは、エチレン回収は対応するエチレン冷媒サイク
ルで得ることができる範囲に限定されているので、最近
の一般的なエチレン回収率である９９％を完全に下回
り、特にデフレグメーターを使用したエチレン回収装置
で得られているエチレン回収率の９９．７５％を遥かに
下回るものである。
【００５５】さらに言えば、９９％以上の高エチレン回
収率を得るためには、従来のエチレン冷媒サイクル、ま
たは該米国特許の閉回路混合冷媒サイクルにより到達で
きる−１５０°Ｆ（−１０１℃）の温度水準よりも遥か
に低い温度で冷媒を供給する必要がある。しかしなが
ら、エチレン製造装置において得られる−１４５°Ｆ
（−９８℃）の供給ガス冷却のための冷却量は、回収さ
れる高圧水素の量と燃料システムの操作圧力などの制約
によって制限されてしまう。そしてこれらの制約は膨脹
器の寒冷量を制約するために結果としてエチレンの回収
率は制限されてしまうのである。
収率を得るためには、従来のエチレン冷媒サイクル、ま
たは該米国特許の閉回路混合冷媒サイクルにより到達で
きる−１５０°Ｆ（−１０１℃）の温度水準よりも遥か
に低い温度で冷媒を供給する必要がある。しかしなが
ら、エチレン製造装置において得られる−１４５°Ｆ
（−９８℃）の供給ガス冷却のための冷却量は、回収さ
れる高圧水素の量と燃料システムの操作圧力などの制約
によって制限されてしまう。そしてこれらの制約は膨脹
器の寒冷量を制約するために結果としてエチレンの回収
率は制限されてしまうのである。
【００５６】これに対して本発明の開回路混合冷媒サイ
クルにより供給される寒冷量と冷却温度水準は、上記し
たような制約を受けることがなく、９９．９％以上のエ
チレン回収率を経済的に容易に達成することができる。
そしてこれに加えて、本発明の開回路混合冷媒サイクル
においては、高圧混合冷媒流を冷却するための補助的な
低圧または中間圧力混合冷媒の量を増加させることによ
り、さらに低い温度での冷却を可能にすることができ
る。そして、本発明によれば、脱メタン塔のオーバーヘ
ッド凝縮器に必要な温度水準の−１５０°Ｆ（−１０１
℃）より低温の冷媒を供給することにより完全凝縮が可
能となり、脱メタン塔オーバーヘッド排気中へのエチレ
ンの損失量を低減させることができるので一層エチレン
の回収率を向上させることができる。
クルにより供給される寒冷量と冷却温度水準は、上記し
たような制約を受けることがなく、９９．９％以上のエ
チレン回収率を経済的に容易に達成することができる。
そしてこれに加えて、本発明の開回路混合冷媒サイクル
においては、高圧混合冷媒流を冷却するための補助的な
低圧または中間圧力混合冷媒の量を増加させることによ
り、さらに低い温度での冷却を可能にすることができ
る。そして、本発明によれば、脱メタン塔のオーバーヘ
ッド凝縮器に必要な温度水準の−１５０°Ｆ（−１０１
℃）より低温の冷媒を供給することにより完全凝縮が可
能となり、脱メタン塔オーバーヘッド排気中へのエチレ
ンの損失量を低減させることができるので一層エチレン
の回収率を向上させることができる。
【００５７】本発明の開回路混合冷媒サイクルは、エチ
レン製造プラントや他のエチレン回収工程における冷却
工程において、米国特許第４，０７２，４８５号による
閉回路混合冷媒サイクル使用の場合よりもより低温の寒
冷を与えることができることは前述した通りであるが、
極低温での供給ガス冷却区画（−２０°Ｆ（−２９℃）
以下）では少くとも２つの個別の凝縮帯域が使用され、
そしてこれらの凝縮帯域の少くとも１つはデフレグメー
ターにより構成され、脱メタン塔などの下流分溜装置に
凝縮液流が入る前に予備分溜することが好ましい。
レン製造プラントや他のエチレン回収工程における冷却
工程において、米国特許第４，０７２，４８５号による
閉回路混合冷媒サイクル使用の場合よりもより低温の寒
冷を与えることができることは前述した通りであるが、
極低温での供給ガス冷却区画（−２０°Ｆ（−２９℃）
以下）では少くとも２つの個別の凝縮帯域が使用され、
そしてこれらの凝縮帯域の少くとも１つはデフレグメー
ターにより構成され、脱メタン塔などの下流分溜装置に
凝縮液流が入る前に予備分溜することが好ましい。
【００５８】本発明の混合冷媒サイクルにおいて、開回
路混合冷媒の大部分は、１つ以上の冷却温度水準のプロ
パン、プロピレンまたは類似の冷媒によって与えられる
寒冷によって−２０°Ｆ乃至−５０°Ｆ（−２９〜−４
６℃）において凝縮され、さらにエチレン製造装置の低
温工程流によってさらに濃縮されるか、または−５０°
Ｆ乃至−１２５°Ｆ（−４６〜−８７℃）に過冷却され
る。混合冷媒液の少くとも一部は、エチレン製造装置工
程流によって与えられる低温の大部分を利用して約−１
７５°Ｆ乃至−２２５°Ｆ（−１１５〜−１４３℃）の
温度に過冷却されるのが好ましい。混合冷媒の冷却、凝
縮および過冷却を行うための補助冷却は、冷媒サイクル
中で冷却（仕事）量を最も効率的に均衡を保つためおよ
び／または得られる寒冷量を増加させるために、中間圧
力および／または低圧の混合冷媒流の気化を行うことに
よって与えられる。最も低温の混合冷媒（−１７５°Ｆ
乃至−２２５°Ｆ（−１１５〜−１４３℃））は、低温
供給ガス凝縮帯域の冷却と、必要に応じ脱メタン塔のオ
ーバーヘッド凝縮器の冷却を行うために使用される。よ
り温暖な混合冷媒（−２０°Ｆ乃至−１２５°Ｆ（−２
９〜−８７℃））は、温暖供給ガス凝縮帯域の冷却に使
用される。
路混合冷媒の大部分は、１つ以上の冷却温度水準のプロ
パン、プロピレンまたは類似の冷媒によって与えられる
寒冷によって−２０°Ｆ乃至−５０°Ｆ（−２９〜−４
６℃）において凝縮され、さらにエチレン製造装置の低
温工程流によってさらに濃縮されるか、または−５０°
Ｆ乃至−１２５°Ｆ（−４６〜−８７℃）に過冷却され
る。混合冷媒液の少くとも一部は、エチレン製造装置工
程流によって与えられる低温の大部分を利用して約−１
７５°Ｆ乃至−２２５°Ｆ（−１１５〜−１４３℃）の
温度に過冷却されるのが好ましい。混合冷媒の冷却、凝
縮および過冷却を行うための補助冷却は、冷媒サイクル
中で冷却（仕事）量を最も効率的に均衡を保つためおよ
び／または得られる寒冷量を増加させるために、中間圧
力および／または低圧の混合冷媒流の気化を行うことに
よって与えられる。最も低温の混合冷媒（−１７５°Ｆ
乃至−２２５°Ｆ（−１１５〜−１４３℃））は、低温
供給ガス凝縮帯域の冷却と、必要に応じ脱メタン塔のオ
ーバーヘッド凝縮器の冷却を行うために使用される。よ
り温暖な混合冷媒（−２０°Ｆ乃至−１２５°Ｆ（−２
９〜−８７℃））は、温暖供給ガス凝縮帯域の冷却に使
用される。
【００５９】本発明の冷媒サイクルにおいては、米国特
許第４，０７２，４８５号におけるように混合冷媒は＋
５０°Ｆ（＋１０℃）の温度で凝縮されることはない。
それは、このようにすると混合冷媒流は該米国特許に見
られるように非効率な高圧水準、すなわち７２５ｐｓｉ
ａ（５０００kPa(絶対圧））以上としなければならなく
なるからである。
許第４，０７２，４８５号におけるように混合冷媒は＋
５０°Ｆ（＋１０℃）の温度で凝縮されることはない。
それは、このようにすると混合冷媒流は該米国特許に見
られるように非効率な高圧水準、すなわち７２５ｐｓｉ
ａ（５０００kPa(絶対圧））以上としなければならなく
なるからである。
【００６０】以前に引用した米国特許第４，７２０，２
９３号の閉回路混合冷媒サイクルでは、単一の熱交換器
に対して比較的高水準の寒冷（＋６０°Ｆ乃至−８５°
Ｆ（＋１６〜−６５℃））を与え、そして、低分圧で分
離されたエタンの気化に依存しての中間水準の寒冷（−
８５°Ｆ乃至−１７０°Ｆ（−６５〜−１１２℃）)を
主に脱メタン塔のオーバーヘッド凝縮器に与えている。
このことにより、分離されたエタンを膨脹されたＨ2 お
よびメタン（最低水準の寒冷を与える）と合流させるこ
とが必要で、その後、寒冷を回収してから燃料系に送ら
なくてはならない。またこのことは、エタンが燃料以外
に価値がない場合に排ガスの精製処理を行うためには有
効であるが、大方のエチレン製造プラントにおいて分離
されたエタンは燃料以外の供給材料としてより有用であ
り、比較的純粋な状態で分解炉に再循環されるので実際
的ではない。
９３号の閉回路混合冷媒サイクルでは、単一の熱交換器
に対して比較的高水準の寒冷（＋６０°Ｆ乃至−８５°
Ｆ（＋１６〜−６５℃））を与え、そして、低分圧で分
離されたエタンの気化に依存しての中間水準の寒冷（−
８５°Ｆ乃至−１７０°Ｆ（−６５〜−１１２℃）)を
主に脱メタン塔のオーバーヘッド凝縮器に与えている。
このことにより、分離されたエタンを膨脹されたＨ2 お
よびメタン（最低水準の寒冷を与える）と合流させるこ
とが必要で、その後、寒冷を回収してから燃料系に送ら
なくてはならない。またこのことは、エタンが燃料以外
に価値がない場合に排ガスの精製処理を行うためには有
効であるが、大方のエチレン製造プラントにおいて分離
されたエタンは燃料以外の供給材料としてより有用であ
り、比較的純粋な状態で分解炉に再循環されるので実際
的ではない。
【００６１】本発明の開回路混合冷媒サイクルで与えら
れる電力費の節約と、かなり高いエチレン回収率に加え
て、従来のエチレン冷媒サイクルに比べて開回路混合冷
媒サイクルは装置が単純であるのでかなりの設備費用の
節減を見込むことできる。すなわち本発明の開回路混合
冷媒サイクルでは、従来のエチレン冷媒サイクルに比べ
て、より少い装置部品とより少い相互連結用配管設備で
済むので全体として安い設備費用で済むからである。
れる電力費の節約と、かなり高いエチレン回収率に加え
て、従来のエチレン冷媒サイクルに比べて開回路混合冷
媒サイクルは装置が単純であるのでかなりの設備費用の
節減を見込むことできる。すなわち本発明の開回路混合
冷媒サイクルでは、従来のエチレン冷媒サイクルに比べ
て、より少い装置部品とより少い相互連結用配管設備で
済むので全体として安い設備費用で済むからである。
【００６２】またさらに本発明によれば、閉回路冷媒サ
イクルにおいて必要とされるような冷媒補給の必要がな
く、また供給ガスの組成が変化しても混合冷媒の組成を
変化させる必要もない。本発明の開回路混合冷媒サイク
ルでは、供給ガス組成が変化したときは、混合冷媒組成
も自動的に変化するからである。
イクルにおいて必要とされるような冷媒補給の必要がな
く、また供給ガスの組成が変化しても混合冷媒の組成を
変化させる必要もない。本発明の開回路混合冷媒サイク
ルでは、供給ガス組成が変化したときは、混合冷媒組成
も自動的に変化するからである。
【００６３】本発明のプロピレン冷媒と開回路混合冷媒
サイクルによれば、エチレン製造プラントや他のエチレ
ン回収工程の供給ガス冷却系列を、１段または２段の供
給ガス圧縮工程を省略し、これによる設備費用を削減し
ながら１５０ｐｓｉａ乃至４００ｐｓｉａ（１０３０〜
２７６０kPa(絶対圧））の圧力で操作することができ
る。そして、追加の冷媒圧縮段を全く必要としない。本
発明のプロピレン／開回路混合冷媒システムでは、利用
可能な冷媒の膨脹量如何に拘らず必要とされる全ての寒
冷を−１５０°Ｆ（−１０１℃）以下の温度で与えるこ
とができるので、高いエチレン回収率を達成しながら供
給ガスの冷却および選択的な脱メタンを低い圧力水準で
行うことができる。また、本システムは燃料ガスの膨脹
による寒冷によって補充されるが、膨脹による寒冷の量
がエチレンの回収率を制約することはない。
サイクルによれば、エチレン製造プラントや他のエチレ
ン回収工程の供給ガス冷却系列を、１段または２段の供
給ガス圧縮工程を省略し、これによる設備費用を削減し
ながら１５０ｐｓｉａ乃至４００ｐｓｉａ（１０３０〜
２７６０kPa(絶対圧））の圧力で操作することができ
る。そして、追加の冷媒圧縮段を全く必要としない。本
発明のプロピレン／開回路混合冷媒システムでは、利用
可能な冷媒の膨脹量如何に拘らず必要とされる全ての寒
冷を−１５０°Ｆ（−１０１℃）以下の温度で与えるこ
とができるので、高いエチレン回収率を達成しながら供
給ガスの冷却および選択的な脱メタンを低い圧力水準で
行うことができる。また、本システムは燃料ガスの膨脹
による寒冷によって補充されるが、膨脹による寒冷の量
がエチレンの回収率を制約することはない。
【００６４】その他本発明のプロピレン／開回路混合冷
媒システムにおける１５０ｐｓｉａ乃至４００ｐｓｉａ
（１０３０〜２７６０kPa(絶対圧））の圧力範囲で操作
される低圧冷却系列を使用するエチレン回収法によると
きは、従来のエチレン回収法に比べて以下に列挙するよ
うな利点もある。
媒システムにおける１５０ｐｓｉａ乃至４００ｐｓｉａ
（１０３０〜２７６０kPa(絶対圧））の圧力範囲で操作
される低圧冷却系列を使用するエチレン回収法によると
きは、従来のエチレン回収法に比べて以下に列挙するよ
うな利点もある。
【００６５】(1) エチレンおよび重質炭化水素とともに
凝縮するメタンおよび水素の量が少いので、その結果、
脱メタン塔においては必要とされる冷媒の使用量や流量
が小さくてよい。
凝縮するメタンおよび水素の量が少いので、その結果、
脱メタン塔においては必要とされる冷媒の使用量や流量
が小さくてよい。
【００６６】(2) 供給ガスの冷却工程系列において、特
にデフレグメーターを使用する場合においては、供給ガ
スが凝縮するにつれてより多量のエチレンおよびエタン
が分離されるので、脱メタン塔における寒冷量をさらに
節約できる。
にデフレグメーターを使用する場合においては、供給ガ
スが凝縮するにつれてより多量のエチレンおよびエタン
が分離されるので、脱メタン塔における寒冷量をさらに
節約できる。
【００６７】(3) 低価値の燃料を生成するような低温水
準の寒冷を得るための水素の膨脹を行う必要がないので
純度の低下のない高価値な高純度水素製品をより多く生
産することができる。
準の寒冷を得るための水素の膨脹を行う必要がないので
純度の低下のない高価値な高純度水素製品をより多く生
産することができる。
【００６８】(4) 多帯域脱メタン塔装置を使用する場合
には、供給ガス冷却工程におけるより多くのエチレンお
よびエタンの分離により、脱エタン塔において処理すべ
き液量を少くすることができ、その結果として脱エタン
塔における流量を小さくかつ分離エネルギーを小さくす
ることができる。
には、供給ガス冷却工程におけるより多くのエチレンお
よびエタンの分離により、脱エタン塔において処理すべ
き液量を少くすることができ、その結果として脱エタン
塔における流量を小さくかつ分離エネルギーを小さくす
ることができる。
【００６９】(5) 多帯域脱メタン塔装置を使用する場合
には、供給ガス冷却工程におけるより多くのエチレンお
よびエタンの分離により、エチレン／エタン分離塔への
２つの供給ガス流の予備分離量を多くすることができ、
その結果としてさらに分離エネルギーの節約が可能とな
る。
には、供給ガス冷却工程におけるより多くのエチレンお
よびエタンの分離により、エチレン／エタン分離塔への
２つの供給ガス流の予備分離量を多くすることができ、
その結果としてさらに分離エネルギーの節約が可能とな
る。
【００７０】(6) 供給ガス前処理／乾燥工程、供給ガス
冷却工程系列および選択的には脱メタン塔における装置
の多くは、著しく低圧で操作されるので、その結果設備
投資額を節約することができる。
冷却工程系列および選択的には脱メタン塔における装置
の多くは、著しく低圧で操作されるので、その結果設備
投資額を節約することができる。
【００７１】(7) 供給ガスと燃料ガス間の圧力比が低い
ために、１つ以上の燃料ガス膨脹器を省略することがで
きるので、その結果より一層の設備費用と操業費用の節
約を行うことができる。
ために、１つ以上の燃料ガス膨脹器を省略することがで
きるので、その結果より一層の設備費用と操業費用の節
約を行うことができる。
【００７２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明における低圧
冷却系列中の開回路混合冷媒サイクルは、該系列中で多
段部分凝縮器、またはデフレグメーターまたは部分凝縮
器とデフレグメーターの組合わせを用いたエチレン製造
プラントにおける供給ガスの予備分溜を行うための極低
温工程において、低温度水準（約−４０°Ｆ（−４０
℃）以下）の寒冷を与えることができる。従って、従来
のエチレン冷媒サイクルを使用した場合に比べて、大幅
な電力費の節減、エチレン回収率の向上および装置の単
純化に伴う設備費用の節約を図ることができる。例え
ば、本発明の混合冷媒圧縮器においては、僅かに１つま
たは２つの吸引流、吸引ドラム、再循環制御回路を配す
るに過ぎないのに対して、従来の一般的なエチレン冷媒
圧縮器においては、少くとも３つ以上の吸引流、吸引ド
ラムおよび再循環制御回路を配し、その他多くの高価な
付帯設備を備えなくてはならないし、また本発明の混合
冷媒圧縮器においては、吸引温度が−５０°Ｆ（−４６
℃）程度であるのに対してエチレン冷媒圧縮器において
は圧縮の第１段で吸引温度が−１５０°Ｆ（−１０１
℃）付近であるのでより高価な金属材料を使用した装置
が必要になる。
冷却系列中の開回路混合冷媒サイクルは、該系列中で多
段部分凝縮器、またはデフレグメーターまたは部分凝縮
器とデフレグメーターの組合わせを用いたエチレン製造
プラントにおける供給ガスの予備分溜を行うための極低
温工程において、低温度水準（約−４０°Ｆ（−４０
℃）以下）の寒冷を与えることができる。従って、従来
のエチレン冷媒サイクルを使用した場合に比べて、大幅
な電力費の節減、エチレン回収率の向上および装置の単
純化に伴う設備費用の節約を図ることができる。例え
ば、本発明の混合冷媒圧縮器においては、僅かに１つま
たは２つの吸引流、吸引ドラム、再循環制御回路を配す
るに過ぎないのに対して、従来の一般的なエチレン冷媒
圧縮器においては、少くとも３つ以上の吸引流、吸引ド
ラムおよび再循環制御回路を配し、その他多くの高価な
付帯設備を備えなくてはならないし、また本発明の混合
冷媒圧縮器においては、吸引温度が−５０°Ｆ（−４６
℃）程度であるのに対してエチレン冷媒圧縮器において
は圧縮の第１段で吸引温度が−１５０°Ｆ（−１０１
℃）付近であるのでより高価な金属材料を使用した装置
が必要になる。
【００７３】上記の例は本発明の有する設備的な利点の
一例を挙げたものにすぎないが、その他本発明の混合冷
媒サイクルにおいては、従来のエチレン冷媒サイクルに
比べてより少い装置部品と、より少い相互連結用配管等
を配するのみで済むので全体的にその費用を節約するこ
とができるし、何よりも高い回収率でかつ経済的な操業
費用でエチレンの回収を行うことができるのでその工業
的な価値は高い。
一例を挙げたものにすぎないが、その他本発明の混合冷
媒サイクルにおいては、従来のエチレン冷媒サイクルに
比べてより少い装置部品と、より少い相互連結用配管等
を配するのみで済むので全体的にその費用を節約するこ
とができるし、何よりも高い回収率でかつ経済的な操業
費用でエチレンの回収を行うことができるのでその工業
的な価値は高い。
【図１】１つの供給ガス凝縮帯域を有する開回路混合冷
媒サイクルを使用した本発明の方法におけるフローシー
トである。
媒サイクルを使用した本発明の方法におけるフローシー
トである。
【図２】２つの供給ガス凝縮帯域を有する開回路混合冷
媒サイクルを使用した本発明の方法におけるフローシー
トである。
媒サイクルを使用した本発明の方法におけるフローシー
トである。
１…供給混合ガス流 ３…軽質ガス製品流 ５…供給ガス凝縮液流 ７…低温供給ガス凝縮帯域入口側冷媒流 ９…低温供給ガス凝縮帯域出口側冷媒流 １１…過冷却冷媒凝縮流 １３…同第１分流 １５…同フラッシュ冷媒流 １７…脱メタン塔オーバーヘッド凝縮器出口側冷媒（蒸
気）流 １８…混合冷媒冷却帯域第３出口側冷媒蒸気流 １９…過冷却冷媒第２分流 ２１…同第３分流 ２３…フラッシュ冷媒流 ２４…気化混合冷媒流 ２５…エチレン製造プラント低温工程流 ２６…エチレン製造プラント低温工程流 ２７…エチレン製造プラント低温工程流 ２９…低温混合冷媒流 ３１…中間圧力混合冷媒流 ３２…低温圧縮混合冷媒流 ３３…深冷混合冷媒流 ３５…混合冷媒冷却帯域第１出口側冷媒凝縮液流 ３７…同第３分流 ３９…同第１分流 ４１…同第２分流 ４２…同フラッシュ流 ４３…混合冷媒冷却帯域第２出口側冷媒蒸気流 ４５…低温供給ガス凝縮帯域出口冷媒流分流 ４７…温暖供給ガス凝縮帯域供給ガス部分凝縮流 ４９…温暖供給ガス凝縮液流 ５０…同フラッシュ流 ５１…温暖供給ガス蒸気流 ５３…温暖供給ガス凝縮帯域出口側冷媒流 １０１…低温供給ガス凝縮帯域 １０３…デフレグメーター １０５…気液分離器 １０７…混合冷媒冷却帯域 １０９…減圧弁 １１１…脱メタン塔オーバーヘッド凝縮器 １１３…減圧弁 １１５…減圧弁 １１７…混合冷媒圧縮帯域 １１９…熱交換（凝縮）器 １２１…低温冷媒深冷装置 １２３…減圧弁 １２５…温暖供給ガス凝縮帯域 １２７…デフレグメーター １２９…気液分離器 １３１…減圧弁 １３３…減圧弁
気）流 １８…混合冷媒冷却帯域第３出口側冷媒蒸気流 １９…過冷却冷媒第２分流 ２１…同第３分流 ２３…フラッシュ冷媒流 ２４…気化混合冷媒流 ２５…エチレン製造プラント低温工程流 ２６…エチレン製造プラント低温工程流 ２７…エチレン製造プラント低温工程流 ２９…低温混合冷媒流 ３１…中間圧力混合冷媒流 ３２…低温圧縮混合冷媒流 ３３…深冷混合冷媒流 ３５…混合冷媒冷却帯域第１出口側冷媒凝縮液流 ３７…同第３分流 ３９…同第１分流 ４１…同第２分流 ４２…同フラッシュ流 ４３…混合冷媒冷却帯域第２出口側冷媒蒸気流 ４５…低温供給ガス凝縮帯域出口冷媒流分流 ４７…温暖供給ガス凝縮帯域供給ガス部分凝縮流 ４９…温暖供給ガス凝縮液流 ５０…同フラッシュ流 ５１…温暖供給ガス蒸気流 ５３…温暖供給ガス凝縮帯域出口側冷媒流 １０１…低温供給ガス凝縮帯域 １０３…デフレグメーター １０５…気液分離器 １０７…混合冷媒冷却帯域 １０９…減圧弁 １１１…脱メタン塔オーバーヘッド凝縮器 １１３…減圧弁 １１５…減圧弁 １１７…混合冷媒圧縮帯域 １１９…熱交換（凝縮）器 １２１…低温冷媒深冷装置 １２３…減圧弁 １２５…温暖供給ガス凝縮帯域 １２７…デフレグメーター １２９…気液分離器 １３１…減圧弁 １３３…減圧弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハワード．チャールズ．ロールズ アメリカ合衆国．18034．ペンシルバニ ア州．センター．バリー．ダービー．ス トリート．4529 (56)参考文献 特開 昭50−137874（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C07C 11/04 C07C 7/09 F25J 3/02
Claims (28)
- 【請求項１】 エチレン、水素、およびＣ 1 〜Ｃ 3 の炭
化水素を含む供給混合ガスを圧縮および冷却して該供給
混合ガスの一部を凝縮する工程、得られた凝縮液を１つ
以上の脱メタン塔で分溜して主として水素とメタンから
なる軽質オーバーヘッド製品を得る工程、該脱メタン塔
からの底部流を分溜してエチレン製品とＣ2 およびより
重質炭化水素を含有する流れとを得る工程を含むエチレ
ンの回収方法において、エチレン回収のための寒冷を、 (a) 低温供給ガス凝縮帯域（１０１）において上記供給
混合ガスを冷却することにより少くとも１つの供給ガス
凝縮液流（５）と軽質ガス流（３）とを得る工程、 (b) 該供給ガス凝縮液流（５）を、混合冷媒冷却帯域
（１０７）において１つ以上の低温工程流と間接熱交換
させることにより過冷却して過冷却凝縮液流（１１）を
得る工程、 (c) 該過冷却凝縮液流（１１）の第１分流（１３）をフ
ラッシュして得られた流れ（１５）を使って間接熱交換
により該脱メタン塔の少くとも１つにおけるオーバーヘ
ッド凝縮器の冷却を行い、この間接熱交換で該流れ（１
５）を加温して少なくともその一部を部分蒸発させて脱
メタン塔のオーバーヘッド凝縮器出口側冷媒流（１７）
を得る工程、および、 (d) 該過冷却凝縮液流（１１）の第２分流（１９）をフ
ラッシュして得られた冷媒流（７）を使って該低温供給
ガス凝縮帯域（１０１）において間接熱交換により上記
供給混合ガスを冷却してその一部を凝縮するのに必要な
寒冷の少くとも一部を供給し、この間接熱交換で該第２
分流（１９）を加温してその少くとも一部を蒸発させ、
低温供給ガス凝縮帯域出口側冷媒流（９）を得る工程、 を含むサイクルで供給するようにしたことを特徴とする
エチレンの回収方法。 - 【請求項２】 該供給混合ガス（１）は、１５０乃至４
００ｐｓｉａ（１０３０〜２７６０kPa(絶対圧））の圧
力で供給され、工程（ａ）から工程（ｄ）までを通して
１５０乃至４００ｐｓｉａ（１０３０〜２７６０kPa(絶
対圧））の範囲の圧力で操業されることを特徴とする請
求項１記載のエチレンの回収方法。 - 【請求項３】 該低温供給ガス凝縮帯域（１０１）は、
少くとも１つのデフレグメーターまたは少くとも１つの
部分凝縮器、またはこれらの組合わせからなることを特
徴とする請求項１または２記載のエチレンの回収方法。 - 【請求項４】 該過冷却凝縮液流（１１）の第３分流
（２１）をフラッシュして得られた冷媒流（２３）を、
混合冷媒冷却帯域（１０７）において間接熱交換させる
ことにより供給ガス凝縮液流（５）を過冷却するために
必要な寒冷の少くとも一部を供給するために使用し、こ
の間接熱交換で該冷媒流（２３）を加温して少くともそ
の一部を部分的に蒸発させることをさらに含む請求項１
から３までのいずれか一つに記載のエチレンの回収方
法。 - 【請求項５】 該工程（ｂ）で使用する低温工程流は、
１５モル％以下のメタンを含むことを特徴とする請求項
１記載のエチレンの回収方法。 - 【請求項６】 該工程（ｂ）で使用される低温工程流
は、エタンの熱分解によって得られたものであることを
特徴とする請求項１記載のエチレンの回収方法。 - 【請求項７】 該工程（ｂ）で使用される低温工程流
は、エタンとプロパンの熱分解によって得られたもので
あることを特徴とする請求項１記載のエチレンの回収方
法。 - 【請求項８】 該工程（ｂ）で使用される低温工程流
は、脱エタン塔のオーバーヘッドから得られたものであ
ることを特徴とする請求項１記載のエチレンの回収方
法。 - 【請求項９】 (e）混合冷媒圧縮帯域（１１７）におい
て、１つ以上の混合冷媒蒸気流を圧縮し、得られた圧縮
冷媒流を冷却して、深冷部分凝縮混合冷媒液流（３３）
を得る工程、 (f) 混合冷媒冷却帯域（１０７）において、該深冷部分
凝縮冷媒液流（３３）を１つ以上の低温工程流で間接熱
交換することによりさらに凝縮させ、混合冷媒冷却帯域
第１出口側冷媒凝縮液流（３５）を得る工程、および、 (g) 該混合冷媒冷却帯域第１出口側冷媒凝縮液流（３
５）の第１分流（３９）を低温供給ガス凝縮帯域（１０
１）からの供給ガス凝縮液流（５）と合流させる工程、 をさらに含む請求項３記載のエチレン回収方法。 - 【請求項１０】 深冷部分凝縮混合冷媒液流（３３）
は、メタン、エタン、エチレン、プロパン、プロピレ
ン、Ｃ4 炭化水素、窒素および水素からなる群から選ば
れた２つ以上の成分を含むことを特徴とする請求項９記
載のエチレン回収方法。 - 【請求項１１】 該工程（ｆ）における低温工程流の１
つは、脱メタン塔のオーバーヘッド凝縮器出口側冷媒流
（１７）の少くとも一部であって、該低温工程流は混合
冷媒冷却帯域（１０７）で加温され、混合冷媒冷却帯域
第３出口側冷媒流（１８）として、該混合冷媒冷却帯域
（１０７）から取り出されることを特徴とする請求項９
または１０記載のエチレン回収方法。 - 【請求項１２】 該工程（ｆ）における低温工程流の１
つは、混合冷媒冷却帯域第１出口冷媒凝縮液流（３５）
の第２分流（４１）をフラッシュさせて得られたもので
あり、該第２分流は（４１）は、気化されて混合冷媒冷
却帯域第２出口冷媒蒸気流（４３）を生成することを特
徴とする請求項９または１０記載のエチレン回収方法。 - 【請求項１３】 該工程（ｂ）における低温工程流の１
つは、水素富化蒸気流および低温供給ガス凝縮帯域（１
０１）からの軽質ガス流（３）の少なくとも一部をさら
に冷却し、部分凝縮することによって得られた１つ以上
のメタン富化流から選択されたものであることを特徴と
する請求項９から１２までのいずれか一つに記載のエチ
レン回収方法。 - 【請求項１４】 該混合冷媒冷却帯域第１出口側冷媒凝
縮液流（３５）の第３分流（３７）を取り出してエチレ
ン製品を回収することを特徴とする請求項９から１３ま
でのいずれか一つに記載のエチレン回収方法。 - 【請求項１５】 該深冷部分凝縮冷媒液流（３３）の圧
力は、２５０ｐｓｉａ乃至５５０ｐｓｉａ（１７２０〜
３７９０kPa(絶対圧））の範囲であることを特徴とする
請求項９から１４までのいずれか一つに記載のエチレン
回収方法。 - 【請求項１６】 該深冷部分凝縮冷媒液流（３３）の圧
力は、１５０ｐｓｉａ乃至４００ｐｓｉａ（１０３０〜
２７６０kPa(絶対圧））の範囲であることを特徴とする
請求項１５記載のエチレン回収方法。 - 【請求項１７】 該混合冷媒冷却帯域第１出口側冷媒凝
縮液流（３５）の温度は、−５０°Ｆ（−４６℃）乃至
−１２５°Ｆ（−８７℃）の範囲である請求項９から１
６までのいずれか一つに記載のエチレン回収方法。 - 【請求項１８】 該工程（ｅ）における該１つ以上の混
合冷媒蒸気流は、低温供給ガス凝縮帯域出口側冷媒流
（９）を含むことを特徴とする請求項９から１７までの
いずれか一つに記載のエチレン回収方法。 - 【請求項１９】 該１つ以上の混合冷媒蒸気流は、該混
合冷媒冷却帯域第３出口側冷媒蒸気流（１８）を含むこ
とを特徴とする請求項１８記載のエチレン回収方法。 - 【請求項２０】 該１つ以上の混合冷媒蒸気流は、該混
合冷媒冷却帯域第２出口側冷媒蒸気流（４３）を含むこ
とを特徴とする請求項１８記載のエチレン回収方法。 - 【請求項２１】 該工程（ａ）の前に、温暖供給ガス凝
縮帯域１２５において該供給混合ガス（１）を冷却し、
その一部を凝縮させてエチレン含有蒸気流（５１）と温
暖供給ガス凝縮液流（４９）とを生成し、該エチレン含
有蒸気流（５１）を低温供給ガス凝縮帯域（１０１）へ
の供給混合ガスとすることを特徴とする請求項９から２
０までのいずれか一つに記載のエチレン回収方法。 - 【請求項２２】 該温暖供給ガス凝縮帯域（１２５）
は、少くとも１つのデフレグメーター、または少くとも
１つの部分凝縮器、またはこれらの組合わせを含むこと
を特徴とする請求項２１記載のエチレン回収方法。 - 【請求項２３】 該温暖供給ガス凝縮流（４９）をフラ
ッシュさせ、該供給混合ガス（１）を該フラッシュ温暖
供給ガス凝縮流（５０）と間接熱交換されることにより
該供給混合ガスを冷却および凝縮させるための寒冷の少
なくとも一部分を供給して、該フラッシュ温暖供給ガス
凝縮液流を気化させ温暖供給ガス凝縮帯域冷媒蒸気流
（５３）を得ることを特徴とする請求項２１または２２
記載のエチレン回収方法。 - 【請求項２４】 該１つ以上の混合冷媒蒸気流は、該温
暖供給ガス凝縮帯域冷媒蒸気流（５３）を含むことを特
徴とする請求項２１から２３までのいずれか一つに記載
のエチレン回収方法。 - 【請求項２５】 該１つ以上の混合冷媒蒸気流は、圧力
が１５ｐｓｉａ乃至５０ｐｓｉａ（１０３〜３４５kPa
(絶対圧））であることを特徴とする請求項２４記載の
エチレン回収方法。 - 【請求項２６】 該１つ以上の混合冷媒蒸気流は、圧力
が５０ｐｓｉａ乃至２５０ｐｓｉａ（３４５〜１７２０
kPa(絶対圧））であることを特徴とする請求項２４また
は２５記載のエチレン回収方法。 - 【請求項２７】 該脱メタン塔オーバーヘッド凝縮器出
口冷媒流（１７）の少なくとも１つの分流（２０）を、
該フラッシュ温暖供給ガス凝縮流（５０）と合流し、該
温暖供給ガス凝縮帯域（１２５）に追加の寒冷を与える
ことを特徴とする請求項２３から２６までのいずれか一
つに記載のエチレン回収方法。 - 【請求項２８】 該混合冷媒冷却帯域第１出口凝縮液流
（３５）の第４分流（５５）をフラッシュさせてフラッ
シュ温暖供給ガス凝縮流（５０）と合流させ、該温暖供
給ガス凝縮帯域（１２５）に追加の寒冷を与えることを
特徴とする請求項２３から２７までのいずれか一つに記
載のエチレン回収方法。
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