JPS6149293B2 - - Google Patents
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- JPS6149293B2 JPS6149293B2 JP54122708A JP12270879A JPS6149293B2 JP S6149293 B2 JPS6149293 B2 JP S6149293B2 JP 54122708 A JP54122708 A JP 54122708A JP 12270879 A JP12270879 A JP 12270879A JP S6149293 B2 JPS6149293 B2 JP S6149293B2
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- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
- C07C7/005—Processes comprising at least two steps in series
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
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- F25J3/0219—Refinery gas, cracking gas, coke oven gas, gaseous mixtures containing aliphatic unsaturated CnHm or gaseous mixtures of undefined nature
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- F25J3/0242—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 3 carbon atoms or more
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
- F25J2210/12—Refinery or petrochemical off-gas
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- F25J2245/02—Recycle of a stream in general, e.g. a by-pass stream
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Treating Waste Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、主として炭化水素からなる混合ガ
スをそれぞれの成分に分離する能率のよい、エネ
ルギー消費の少い分離方法の改良法である。
スをそれぞれの成分に分離する能率のよい、エネ
ルギー消費の少い分離方法の改良法である。
この分離方法は、例えば、炭化水素分解装置の
生成ガスからエチレンを取得する場合に用いられ
る。この場合、普通は、分解により生じた混合ガ
スを濃縮し、冷却により部分的に凝縮させる。生
成した留分は、ある公知方法によれば、精留塔に
送られ、ここで２種の留分に厳密に分離される。
第１の留分はC2炭化水素及び低沸点成分を、ま
た、第２の留分はC3炭化水素及び高沸点成分を
それぞれ含有する。精留塔の塔頂で低沸点成分を
凝縮させるには、比較的低い温度レベルに達する
までの相当量の冷却を行うと共に、サンプ
（sumpf）のところでは蒸気加熱を行う。サンプ
のところとは、塔の下部の液体排出部の部分であ
る。そのため、これらの公知方法では大量のエネ
ルギーが消費される。
生成ガスからエチレンを取得する場合に用いられ
る。この場合、普通は、分解により生じた混合ガ
スを濃縮し、冷却により部分的に凝縮させる。生
成した留分は、ある公知方法によれば、精留塔に
送られ、ここで２種の留分に厳密に分離される。
第１の留分はC2炭化水素及び低沸点成分を、ま
た、第２の留分はC3炭化水素及び高沸点成分を
それぞれ含有する。精留塔の塔頂で低沸点成分を
凝縮させるには、比較的低い温度レベルに達する
までの相当量の冷却を行うと共に、サンプ
（sumpf）のところでは蒸気加熱を行う。サンプ
のところとは、塔の下部の液体排出部の部分であ
る。そのため、これらの公知方法では大量のエネ
ルギーが消費される。
精留を２つの別々の塔において行い、これらの
塔を異なる温度範囲で操作し、また、それぞれ塔
頂とサンプとの温度差を比較的少なくして操作す
ることにより、エネルギー消費を少なくするガス
分離方法は、ドイツ公開特許第2608404号により
公知である。
塔を異なる温度範囲で操作し、また、それぞれ塔
頂とサンプとの温度差を比較的少なくして操作す
ることにより、エネルギー消費を少なくするガス
分離方法は、ドイツ公開特許第2608404号により
公知である。
本発明の目的は、エネルギーを更に節減するよ
うに、この公知方法を改良することにある。
うに、この公知方法を改良することにある。
本発明によれば、この目的は、第１精留塔に供
給される前の液体留分から、最も揮発し易い成分
をストリツピングすることによつて達成される。
給される前の液体留分から、最も揮発し易い成分
をストリツピングすることによつて達成される。
本発明は、主として炭化水素から成る混合ガス
の１部を、１段又は多段の部分凝縮により液化さ
せ、これによつて生成した液体留分を第１精製塔
において更に分離し、部分凝縮の最終ステツプの
後に生成した残留気体状留分を第２精製塔で精留
して揮発し難い成分を除去することによる、前記
混合ガスの分離方法において、前記第１精製塔に
供給される前の前記液体留分から最も揮発し易い
成分をストリツプする主として炭化水素から成る
混合ガスの分離方法、である。
の１部を、１段又は多段の部分凝縮により液化さ
せ、これによつて生成した液体留分を第１精製塔
において更に分離し、部分凝縮の最終ステツプの
後に生成した残留気体状留分を第２精製塔で精留
して揮発し難い成分を除去することによる、前記
混合ガスの分離方法において、前記第１精製塔に
供給される前の前記液体留分から最も揮発し易い
成分をストリツプする主として炭化水素から成る
混合ガスの分離方法、である。
本発明の方法によれば、混合ガスの最も揮発し
易い成分は、ほぼ完全に第１精留塔から除かれ
る。このため、第１精留塔の塔頂において凝縮さ
せるべき混合ガスの露点は、より高温側に移行す
る。即ち、分離塔の塔頂は、より高い温度で、従
つてより廉価な冷却コストでもつて、冷却してよ
いことになる。
易い成分は、ほぼ完全に第１精留塔から除かれ
る。このため、第１精留塔の塔頂において凝縮さ
せるべき混合ガスの露点は、より高温側に移行す
る。即ち、分離塔の塔頂は、より高い温度で、従
つてより廉価な冷却コストでもつて、冷却してよ
いことになる。
本発明の方法によれば、ドイツ公開特許第
2608404号による従来の方法とは反対に、軽質成
分はもはや第１精留塔に移らないので第１精留塔
は比較的低い圧力レベルにおいて操作し得る。こ
れにより、圧縮機のエネルギーが節約できるだけ
でなく、圧力が減少すると混合ガスの平衡条件が
改善されるために、第１精留塔においての還流比
を、より低い好都合の値で操作できる。
2608404号による従来の方法とは反対に、軽質成
分はもはや第１精留塔に移らないので第１精留塔
は比較的低い圧力レベルにおいて操作し得る。こ
れにより、圧縮機のエネルギーが節約できるだけ
でなく、圧力が減少すると混合ガスの平衡条件が
改善されるために、第１精留塔においての還流比
を、より低い好都合の値で操作できる。
本発明の好ましい実施態様によれば、第２精留
塔は、その下部にストリツピング部を備えてい
る。第２精留塔内の混合ガスは、主として、揮発
し易い成分からなり、比較的少量の揮発し難い成
分も含有している。しかし、精留に際してサンプ
に揮発し難い成分が生成するだけでなく、これと
の平衡関係において少量の揮発し易い成分も生成
するので、前工程である部分凝縮での凝縮と同様
に、この揮発し易い成分をここでストツピングす
ると有利である。これによつてサンプ生成物をう
るが、この生成物は、更に本発明の方法による分
離を進めると好都合の場合には、第１精留塔にお
けると同様に、その適当な場所で、分離操作にか
けられる。
塔は、その下部にストリツピング部を備えてい
る。第２精留塔内の混合ガスは、主として、揮発
し易い成分からなり、比較的少量の揮発し難い成
分も含有している。しかし、精留に際してサンプ
に揮発し難い成分が生成するだけでなく、これと
の平衡関係において少量の揮発し易い成分も生成
するので、前工程である部分凝縮での凝縮と同様
に、この揮発し易い成分をここでストツピングす
ると有利である。これによつてサンプ生成物をう
るが、この生成物は、更に本発明の方法による分
離を進めると好都合の場合には、第１精留塔にお
けると同様に、その適当な場所で、分離操作にか
けられる。
液状留分からストリツピングされた成分は、気
体留分に再度導くと有利である。
体留分に再度導くと有利である。
液状留分のための特別の分離器は多くの場合に
割愛し、その代りにただ１つのストリツピング塔
を設けることができる。このストリツピング塔の
サンプにおいて、揮発し易い成分がなくなつた凝
縮液が生成され、塔頂部では残余の成分が生成さ
れる。
割愛し、その代りにただ１つのストリツピング塔
を設けることができる。このストリツピング塔の
サンプにおいて、揮発し易い成分がなくなつた凝
縮液が生成され、塔頂部では残余の成分が生成さ
れる。
本発明の更に別の実施態様では、第１精留塔の
塔頂生成物を完全に液化せしめ、その一部を第１
精留塔の還流液として用い、残りを、更に、冷却
した後、第２精留塔のための還流液として用いる
が、これは、本発明方法の特別の利点である。第
１精留塔において還流液の需要が少ないため、塔
頂生成物の量は、多くの場合、第２精留塔の還流
需要量をも充分にカバーすることが実際に判明し
ており、従つて、第２精留塔の塔頂での特別の凝
縮・ステツプは割愛できる。この実施態様によれ
ば、第１精留塔の塔頂生成物は第２精留塔に導か
れ、従つて、第１精留塔での分離度を低下させる
ことができるという、別の利点が得られる。
塔頂生成物を完全に液化せしめ、その一部を第１
精留塔の還流液として用い、残りを、更に、冷却
した後、第２精留塔のための還流液として用いる
が、これは、本発明方法の特別の利点である。第
１精留塔において還流液の需要が少ないため、塔
頂生成物の量は、多くの場合、第２精留塔の還流
需要量をも充分にカバーすることが実際に判明し
ており、従つて、第２精留塔の塔頂での特別の凝
縮・ステツプは割愛できる。この実施態様によれ
ば、第１精留塔の塔頂生成物は第２精留塔に導か
れ、従つて、第１精留塔での分離度を低下させる
ことができるという、別の利点が得られる。
本発明方法は多くの用途を有する。エチレン設
備の分解ガスの分離に際して、本発明方法を、例
えば、C2／C3分離に使用でき、この際に凝縮液
からC1炭化水素及び低沸点成分がストリツピン
グされる。エチレン設備においての別の用途は、
C1／C2分離に際して、低沸点成分としての水素
を凝縮液からストリツピングにより取出しうるこ
とである。天然ガスの製造も、別の可能な用途で
ある。この場合、例えば、C2〜C7炭化水素の部
分凝縮によりC1を含まない凝縮液をうることが
できる。
備の分解ガスの分離に際して、本発明方法を、例
えば、C2／C3分離に使用でき、この際に凝縮液
からC1炭化水素及び低沸点成分がストリツピン
グされる。エチレン設備においての別の用途は、
C1／C2分離に際して、低沸点成分としての水素
を凝縮液からストリツピングにより取出しうるこ
とである。天然ガスの製造も、別の可能な用途で
ある。この場合、例えば、C2〜C7炭化水素の部
分凝縮によりC1を含まない凝縮液をうることが
できる。
次に、本発明を図面に示した実施例について詳
述する。
述する。
符号Ｋはケルビン絶対温度を示し、C1-は炭素
原子１個の炭化水素及びそれより揮発し易い成分
を示し、C2+は炭素元子２個の炭化水素及びそれ
より揮発し難い成分を示す。又、ストリツピング
塔及び精留塔において、揮発し易い成分は頂部に
揮発し難い成分はサンプ部に移る。
原子１個の炭化水素及びそれより揮発し易い成分
を示し、C2+は炭素元子２個の炭化水素及びそれ
より揮発し難い成分を示す。又、ストリツピング
塔及び精留塔において、揮発し易い成分は頂部に
揮発し難い成分はサンプ部に移る。
各図にはエチレン・プラントにおいてC2／C3
分離を行うに適した方法が図示されている。第１
図の方法においては、精留の前に３基のストリツ
ピング塔が設けられ、第２図と第３図の方法で
は、それぞれ、２基と１基のストリツピング塔が
設けられている。
分離を行うに適した方法が図示されている。第１
図の方法においては、精留の前に３基のストリツ
ピング塔が設けられ、第２図と第３図の方法で
は、それぞれ、２基と１基のストリツピング塔が
設けられている。
第１図の方法では、凝縮液3789Nm3／Ｈ及び粗
ガス115058Nm3／Ｈが、圧力35.3Kg／cm2（34.6バ
ール）及び32℃（305K）の温度で、ガス分離装
置に、配管１を経て装入される。多段式とするこ
とができる熱交換器２において、装入物は15℃
（288K）の温度に冷却される。ガス分離装置の低
温部からの、すでに部分的に再加熱された生成物
流が、この場合の冷却材として使用される。この
第１回の冷却に際して、粗ガスから1.8Gcal／Ｈ
の熱量が取出される。この時に、混合ガスの重質
成分の一部が凝縮し、これとの平衝関係において
少量の軽質成分が溶解する。混合物は、分離器３
において相分離される。液相は、先ず、配管４を
経て水分離器５に導かれ、分離された水はそこか
ら配管６を経て取出される。次に、乾燥器７にお
いて残留物から更に水が除去され、その後8337N
m3／Ｈの凝縮物が配管８を経てストリツピング塔
９の上部に導かれる。
ガス115058Nm3／Ｈが、圧力35.3Kg／cm2（34.6バ
ール）及び32℃（305K）の温度で、ガス分離装
置に、配管１を経て装入される。多段式とするこ
とができる熱交換器２において、装入物は15℃
（288K）の温度に冷却される。ガス分離装置の低
温部からの、すでに部分的に再加熱された生成物
流が、この場合の冷却材として使用される。この
第１回の冷却に際して、粗ガスから1.8Gcal／Ｈ
の熱量が取出される。この時に、混合ガスの重質
成分の一部が凝縮し、これとの平衝関係において
少量の軽質成分が溶解する。混合物は、分離器３
において相分離される。液相は、先ず、配管４を
経て水分離器５に導かれ、分離された水はそこか
ら配管６を経て取出される。次に、乾燥器７にお
いて残留物から更に水が除去され、その後8337N
m3／Ｈの凝縮物が配管８を経てストリツピング塔
９の上部に導かれる。
塔頂とサンプの圧力が、それぞれ、34.8Kg／cm2
（34.1バール）及び34.9Kg／cm2（34.2バール）で理
論段数が６であるストリツピング塔９は、塔頂の
温度23℃（296K）とサンプの温度81℃（354K）
の範囲の温度と還流比（液／蒸気比）3.35で操作
される。
（34.1バール）及び34.9Kg／cm2（34.2バール）で理
論段数が６であるストリツピング塔９は、塔頂の
温度23℃（296K）とサンプの温度81℃（354K）
の範囲の温度と還流比（液／蒸気比）3.35で操作
される。
サンプ生成物の一部は配管１０を経て引出さ
れ、熱交換器１１において低圧蒸気により加熱さ
れ、再びサンプに導かれる。C1-を含まないサン
プ生成物6485Nm3／Ｈ及び塔頂生成物1852Nm3／
Ｈを取得するため、サンプ加熱用として、
0.72Gcal／Ｈの熱量が必要とされる。
れ、熱交換器１１において低圧蒸気により加熱さ
れ、再びサンプに導かれる。C1-を含まないサン
プ生成物6485Nm3／Ｈ及び塔頂生成物1852Nm3／
Ｈを取得するため、サンプ加熱用として、
0.72Gcal／Ｈの熱量が必要とされる。
塔頂生成物は配管１２を経て引出され、分離器
３から乾燥器１３を通つた気体留分と合体された
後、熱交換器１４において、生成ガスにより、−
15℃（258K）の温度に冷却され、ここで混合ガ
スの一部が更に凝縮させられる。この熱交換によ
り混合ガスから3.6Gcal／Ｈの熱量が取出され
る。
３から乾燥器１３を通つた気体留分と合体された
後、熱交換器１４において、生成ガスにより、−
15℃（258K）の温度に冷却され、ここで混合ガ
スの一部が更に凝縮させられる。この熱交換によ
り混合ガスから3.6Gcal／Ｈの熱量が取出され
る。
混合ガスは、次に、第２のストリツピング塔１
５に導かれ、そこで、C1-を含まない凝縮液がサ
ンプ生成物として、更に、分離される。このため
には、塔頂とサンプの圧力が、それぞれ、34.7
Kg／cm2（33.7バール）及び34.5Kg／cm2（33.8バー
ル）のストリツピング塔１５を、理論段数を９と
して、塔頂とサンプの温度がそれぞれ−９℃
（264K）、38℃（311K）となるような温度範囲に
おいて操作し、また還流比は3.61とする。
５に導かれ、そこで、C1-を含まない凝縮液がサ
ンプ生成物として、更に、分離される。このため
には、塔頂とサンプの圧力が、それぞれ、34.7
Kg／cm2（33.7バール）及び34.5Kg／cm2（33.8バー
ル）のストリツピング塔１５を、理論段数を９と
して、塔頂とサンプの温度がそれぞれ−９℃
（264K）、38℃（311K）となるような温度範囲に
おいて操作し、また還流比は3.61とする。
サンプ生成物の一部は配管１６を経て熱交換器
１７に導かれ、この熱交換器により塔サンプに
0.93Gcal／Ｈの熱量が供給される。塔サンプに
C1-を含まない生成物11969Nm3／Ｈが生成し、第
２冷却・ステツプの凝縮液から軽質成分3420N
m3／Ｈがストリツピングにより取出される。スト
リツピング塔１５のサンプの温度レベルが38℃
（311K）で、比較的低いため、高温分離ガスの急
冷に用いる洗浄水でもつて熱交換器１７の加熱を
行い得る。洗浄水は約77℃（350K）の温度レベ
ルとなり、もはや蒸気生成には使用できない。多
くは廃熱として利用されずに周囲の環境に放出さ
れるこの熱ポテンシヤルの利用によつて、分解工
程の経済性が著しく改善される。
１７に導かれ、この熱交換器により塔サンプに
0.93Gcal／Ｈの熱量が供給される。塔サンプに
C1-を含まない生成物11969Nm3／Ｈが生成し、第
２冷却・ステツプの凝縮液から軽質成分3420N
m3／Ｈがストリツピングにより取出される。スト
リツピング塔１５のサンプの温度レベルが38℃
（311K）で、比較的低いため、高温分離ガスの急
冷に用いる洗浄水でもつて熱交換器１７の加熱を
行い得る。洗浄水は約77℃（350K）の温度レベ
ルとなり、もはや蒸気生成には使用できない。多
くは廃熱として利用されずに周囲の環境に放出さ
れるこの熱ポテンシヤルの利用によつて、分解工
程の経済性が著しく改善される。
混合ガスの残留ガス成分は、次に、配管１８を
経て第３凝縮・ステツプに到達し、そこで混合ガ
スから2.5Gcal／Ｈの熱量が引出される。この際
に、混合ガスは熱交換器１９において−34℃
（239K）の温度に冷却される。混合ガスは、次
に、第３のストリツピング塔２０に導かれ、そこ
で、C1-を含まない凝縮液がサンプにおいて分離
される。ストリツピング塔２０は、塔頂圧力34.3
Kg／cm2（33.6バール）及びサンプ圧力34.4Kg／cm2
（33.7バール）において操作される。塔２０の理
論段数は７であり、塔頂温度−19℃（254K）と
サンプ温度19℃（292K）の間の温度及び還流比
2.36において操作が行われる。
経て第３凝縮・ステツプに到達し、そこで混合ガ
スから2.5Gcal／Ｈの熱量が引出される。この際
に、混合ガスは熱交換器１９において−34℃
（239K）の温度に冷却される。混合ガスは、次
に、第３のストリツピング塔２０に導かれ、そこ
で、C1-を含まない凝縮液がサンプにおいて分離
される。ストリツピング塔２０は、塔頂圧力34.3
Kg／cm2（33.6バール）及びサンプ圧力34.4Kg／cm2
（33.7バール）において操作される。塔２０の理
論段数は７であり、塔頂温度−19℃（254K）と
サンプ温度19℃（292K）の間の温度及び還流比
2.36において操作が行われる。
塔９，１５の場合と同様に、サンプ生成物の一
部を配管２１により取出して加熱器２２に導き、
この加熱器には、C1-を含まないサンプ生成物
10352Nm3／Ｈを取得するため、1.0Gcal／Ｈの熱
を供給する。この際に、第３冷却・ステツプの凝
縮液から軽質成分5421Nm3／Ｈが取出される。
部を配管２１により取出して加熱器２２に導き、
この加熱器には、C1-を含まないサンプ生成物
10352Nm3／Ｈを取得するため、1.0Gcal／Ｈの熱
を供給する。この際に、第３冷却・ステツプの凝
縮液から軽質成分5421Nm3／Ｈが取出される。
熱交換器２２は、熱交換器１７と同様に急冷洗
浄水からの廉価な廃熱で加熱される。
浄水からの廉価な廃熱で加熱される。
2.4モル％のC3炭化水素及び重質成分をなお含
有している混合ガスの凝縮しなかつた成分は、配
管２３を経て第２精留塔２４に導かれる。第２精
留塔２４は、上方域の精留部２５と下方域のスト
リツピング部２６とを有し、混合ガスはその中間
域に供給される。第２精留部２５では、C2炭化
水素より更に重質の、混合ガス中に尚残つた成分
が分離されるので、C3炭化水素及び重質成分を
ほとんど含まなくなつたC2炭化水素と軽質成分
との混合ガスを、塔頂生成物として配管２７を経
て引出すことができる。
有している混合ガスの凝縮しなかつた成分は、配
管２３を経て第２精留塔２４に導かれる。第２精
留塔２４は、上方域の精留部２５と下方域のスト
リツピング部２６とを有し、混合ガスはその中間
域に供給される。第２精留部２５では、C2炭化
水素より更に重質の、混合ガス中に尚残つた成分
が分離されるので、C3炭化水素及び重質成分を
ほとんど含まなくなつたC2炭化水素と軽質成分
との混合ガスを、塔頂生成物として配管２７を経
て引出すことができる。
精留時に溶解した低沸点成分及びC1炭化水素
は、ストリツピング部２６において、再び、スト
リツピングされる。この目的で、塔９，１５，２
０に対応してサンプ生成物の一部が再加熱され、
それが再びサンプに送られる。やはり、洗浄水で
もつて加熱できる熱交換器２９を経て、サンプ生
成物の一部が配管２８を通つて導かれ、サンプ生
成物の他の部分は熱交換器３０において加熱さ
れ、配管３１を経て返される。熱交換器３０は粗
ガスで加熱でき、例えば、熱交換器２の冷却に使
用してもよい。更に、第２精留塔２４のサンプ
は、適当な温度の冷却材例えばプロピレンで加熱
してもよい。
は、ストリツピング部２６において、再び、スト
リツピングされる。この目的で、塔９，１５，２
０に対応してサンプ生成物の一部が再加熱され、
それが再びサンプに送られる。やはり、洗浄水で
もつて加熱できる熱交換器２９を経て、サンプ生
成物の一部が配管２８を通つて導かれ、サンプ生
成物の他の部分は熱交換器３０において加熱さ
れ、配管３１を経て返される。熱交換器３０は粗
ガスで加熱でき、例えば、熱交換器２の冷却に使
用してもよい。更に、第２精留塔２４のサンプ
は、適当な温度の冷却材例えばプロピレンで加熱
してもよい。
第２精留塔２４は、塔頂圧力34.1Kg／cm2（33.4
バール）及びサンプ圧力34.3Kg／cm2（33.6バー
ル）で操作される。第２精留塔２４は、理論段数
１３で、塔頂温度−39℃（234K）とサンプ温度
13℃（286K）との間の範囲の温度において操作
される。還流比を0.20とするとC1-を含まない凝
縮液7775Nm3／Ｈが生成され、C3+を含まない混
合ガス100858Nm3／Ｈが塔頂生成物として取出さ
れる。第２精留塔２４のサンプは1.0Gcal／Ｈで
加熱される。
バール）及びサンプ圧力34.3Kg／cm2（33.6バー
ル）で操作される。第２精留塔２４は、理論段数
１３で、塔頂温度−39℃（234K）とサンプ温度
13℃（286K）との間の範囲の温度において操作
される。還流比を0.20とするとC1-を含まない凝
縮液7775Nm3／Ｈが生成され、C3+を含まない混
合ガス100858Nm3／Ｈが塔頂生成物として取出さ
れる。第２精留塔２４のサンプは1.0Gcal／Ｈで
加熱される。
第２精留塔２４から取出されたC1-を含まない
サンプ生成物は減圧され、第１精留塔３３の上部
域に配管３２を経て導かれる。その他に、塔９，
１５，２０のC1を含まないサンプ生成物は、
別々に減圧されて、それぞれ、配管３４，３５，
３６を経て第１精留塔３３に導かれる。塔９から
の重質成分を含む凝縮物は、この場合、塔１５，
２０からの軽質留分よりも、精留塔３３の深い場
所に送られる。この場合、適当な給送個所は、精
留塔３３中に存在する平衡関係と配管３２，３
４，３５，３６中の凝縮液の組成とによつて決め
る必要がある。第１精留塔３３での分離を特別に
有利な条件の下に行い得るように、ストリツピン
グ塔９，１５，２０のサンプに多少過剰な蒸気を
生成させ、この蒸気を配管４９，５０，５１か
ら、それぞれ、引出して、凝縮液と共に精留塔３
３に送る。蒸気の給送量は弁５２，５３，５４に
より調節し得る。
サンプ生成物は減圧され、第１精留塔３３の上部
域に配管３２を経て導かれる。その他に、塔９，
１５，２０のC1を含まないサンプ生成物は、
別々に減圧されて、それぞれ、配管３４，３５，
３６を経て第１精留塔３３に導かれる。塔９から
の重質成分を含む凝縮物は、この場合、塔１５，
２０からの軽質留分よりも、精留塔３３の深い場
所に送られる。この場合、適当な給送個所は、精
留塔３３中に存在する平衡関係と配管３２，３
４，３５，３６中の凝縮液の組成とによつて決め
る必要がある。第１精留塔３３での分離を特別に
有利な条件の下に行い得るように、ストリツピン
グ塔９，１５，２０のサンプに多少過剰な蒸気を
生成させ、この蒸気を配管４９，５０，５１か
ら、それぞれ、引出して、凝縮液と共に精留塔３
３に送る。蒸気の給送量は弁５２，５３，５４に
より調節し得る。
第１設留塔３３には、最も軽質の成分として
C2炭化水素を供給できるので、C2留分及びC3+留
分への分離は、わずかなエネルギー消費量で行な
い得る。この分離は、塔頂圧力26.5Kg／cm2（26.0
バール）とサンプ圧力26.83Kg／cm2（26.3バー
ル）の塔圧力で行われ、理論段数は31、塔頂温度
は−13℃（260K）、サンプ温度は87℃（360K）
である。サンプ温度を維持するために、熱交換器
３７には3.6Gcal／Ｈの熱が供給される。還流比
0.46において、C2-を含まない留分17632Nm3／Ｈ
がサンプ生成物として生成し、ほとんどC3+を含
まない留分としての塔頂生成物18948Nm3／Ｈが
配管３８から引出される。
C2炭化水素を供給できるので、C2留分及びC3+留
分への分離は、わずかなエネルギー消費量で行な
い得る。この分離は、塔頂圧力26.5Kg／cm2（26.0
バール）とサンプ圧力26.83Kg／cm2（26.3バー
ル）の塔圧力で行われ、理論段数は31、塔頂温度
は−13℃（260K）、サンプ温度は87℃（360K）
である。サンプ温度を維持するために、熱交換器
３７には3.6Gcal／Ｈの熱が供給される。還流比
0.46において、C2-を含まない留分17632Nm3／Ｈ
がサンプ生成物として生成し、ほとんどC3+を含
まない留分としての塔頂生成物18948Nm3／Ｈが
配管３８から引出される。
この塔頂生成物を、熱交換器３９において−20
℃（253K）の冷却材によつて完全に液化させ、
この際に3.2Gcal／Ｈの熱量が冷却剤に移行す
る。冷却剤には、例えば、プロピレンを使用し得
る。凝縮液は、容器４０に集められる。
℃（253K）の冷却材によつて完全に液化させ、
この際に3.2Gcal／Ｈの熱量が冷却剤に移行す
る。冷却剤には、例えば、プロピレンを使用し得
る。凝縮液は、容器４０に集められる。
凝縮した塔頂生成物は、次に、ポンプ４１によ
り第２精留塔２４の圧力にまで圧縮される。その
後、凝縮液の一部は配管４２を通つて分岐され、
減圧弁４３により減圧された後、還流液として再
び第１精留塔３３に導かれる。残りの凝縮液は、
配管４４を経て熱交換器４５に導かれ、そこで、
−40℃（233K）に過冷される。この際に
0.34Gcal／Ｈの熱量が冷却材例えばプロピレンに
移行する。過冷された液は、還流液として配管４
６を経て第１精留塔２４に供給される。
り第２精留塔２４の圧力にまで圧縮される。その
後、凝縮液の一部は配管４２を通つて分岐され、
減圧弁４３により減圧された後、還流液として再
び第１精留塔３３に導かれる。残りの凝縮液は、
配管４４を経て熱交換器４５に導かれ、そこで、
−40℃（233K）に過冷される。この際に
0.34Gcal／Ｈの熱量が冷却材例えばプロピレンに
移行する。過冷された液は、還流液として配管４
６を経て第１精留塔２４に供給される。
第２図に示す分離方法は、２基のストリツピン
グ塔１５ａ，２０が用いられている点で本質的に
第１図に示す方法と相違している。乾燥器７から
流出する凝縮液は、この実施例では、第１図９の
ようなストリツピング塔に導かれず、配管８ａを
経てストリツピング塔１５ａの中間領域に到達す
る。ストリツピング塔１５ａの上部域には、
3.5Gcal／Ｈの熱を取出しつつ部分的に凝縮され
た混合ガスが供給される。この実施例では、塔１
５ａは、第１図の例と異なる条件の下に操作され
る。塔１５ａは理論段数１１であり、塔頂−８℃
（265K）とサンプ50℃（323K）の範囲内の温度
において操作される。サンプからC1-を含まない
凝縮液18426Nm3／Ｈが取出され、供給された凝
縮液から軽質成分4850Nm3／Ｈがストリツピング
される。サンプ加熱のため熱交換器１７を通つて
洗浄水から１時間1.5Gcalの熱量が供給される。
グ塔１５ａ，２０が用いられている点で本質的に
第１図に示す方法と相違している。乾燥器７から
流出する凝縮液は、この実施例では、第１図９の
ようなストリツピング塔に導かれず、配管８ａを
経てストリツピング塔１５ａの中間領域に到達す
る。ストリツピング塔１５ａの上部域には、
3.5Gcal／Ｈの熱を取出しつつ部分的に凝縮され
た混合ガスが供給される。この実施例では、塔１
５ａは、第１図の例と異なる条件の下に操作され
る。塔１５ａは理論段数１１であり、塔頂−８℃
（265K）とサンプ50℃（323K）の範囲内の温度
において操作される。サンプからC1-を含まない
凝縮液18426Nm3／Ｈが取出され、供給された凝
縮液から軽質成分4850Nm3／Ｈがストリツピング
される。サンプ加熱のため熱交換器１７を通つて
洗浄水から１時間1.5Gcalの熱量が供給される。
塔１５ａの塔頂生成物から熱交換器１９におい
て１時間1.7Gcalの熱が取出され、塔頂生成物
は、この際に−19℃（254K）に冷却されて部分
的に凝縮される。この生成物からストリツピング
塔２０において、C1-を含まない凝縮液と軽質の
塔頂生成物とが取得される。ストリツピング塔２
０は、この目的で、理論段数11を有し、塔頂で−
19℃（254K）とサンプでの19℃（292K）との間
の温度で操作される。C1-を含まない凝縮液
10434Nm3／Ｈがサンプ生成物として取得され、
軽質成分5460Nm3／Ｈが供給された凝縮液から分
離される。このためには熱交換器２２を経てサン
プに１時間1.0Gcalの熱量を供給する必要があ
り、このことはやはり洗浄水を介して行い得る。
て１時間1.7Gcalの熱が取出され、塔頂生成物
は、この際に−19℃（254K）に冷却されて部分
的に凝縮される。この生成物からストリツピング
塔２０において、C1-を含まない凝縮液と軽質の
塔頂生成物とが取得される。ストリツピング塔２
０は、この目的で、理論段数11を有し、塔頂で−
19℃（254K）とサンプでの19℃（292K）との間
の温度で操作される。C1-を含まない凝縮液
10434Nm3／Ｈがサンプ生成物として取得され、
軽質成分5460Nm3／Ｈが供給された凝縮液から分
離される。このためには熱交換器２２を経てサン
プに１時間1.0Gcalの熱量を供給する必要があ
り、このことはやはり洗浄水を介して行い得る。
この第２図の実施例による方法には、ストリツ
ピング塔のサンプを比較的高価な蒸気で加熱する
必要がなく、両方のストリツピング塔１５ａ，２
０について洗浄水を使用できるという利点があ
る。
ピング塔のサンプを比較的高価な蒸気で加熱する
必要がなく、両方のストリツピング塔１５ａ，２
０について洗浄水を使用できるという利点があ
る。
第３図の実施例では、ただ１基のストリツピン
グ塔２０ａが用いられる。第２図の方法に比較す
ると、分離器４７がストリツピング塔１５ａの代
りに用いられている。この分離器４７において分
離された凝縮液は、ポンプ４８を経てストリツピ
ング塔２０ａの適当な位置に導かれる。分離器４
７からの気体留分は熱交換器１９において更に冷
却され、ここで1.5Gcal／Ｈの熱がもち去られ
る。気体留分は、次にストリツピング塔２０ａに
導かれる。その他に、第１の凝縮・ステツプにお
いて生成した凝縮液は配管８ａを経てストリツピ
ング塔２０ａの下部域に供給される。
グ塔２０ａが用いられる。第２図の方法に比較す
ると、分離器４７がストリツピング塔１５ａの代
りに用いられている。この分離器４７において分
離された凝縮液は、ポンプ４８を経てストリツピ
ング塔２０ａの適当な位置に導かれる。分離器４
７からの気体留分は熱交換器１９において更に冷
却され、ここで1.5Gcal／Ｈの熱がもち去られ
る。気体留分は、次にストリツピング塔２０ａに
導かれる。その他に、第１の凝縮・ステツプにお
いて生成した凝縮液は配管８ａを経てストリツピ
ング塔２０ａの下部域に供給される。
この実施例によるストリツピング塔２０ａは、
理論段数11で、塔頂圧力34.3Kg／cm2（33.6バー
ル）及びサンプ圧力34.4Kg／cm2（33.7バール）に
おいて操作される。塔頂温度−23℃（250K）、サ
ンプ温度37℃（310K）である。C1を含まないサ
ンプ生成物28876Nm3／Ｈが還流比1.54において
生成し、これが配管３６を経て第１精留塔３３に
供給される。熱交換器２２は2.2Gcal／Ｈで加熱
される。ストリツピング塔２０ａに供給された凝
縮液から、気体状成分8995Nm3／Ｈが分離され、
凝縮しなかつた混合ガスと共に第２精留塔２４に
供給される。
理論段数11で、塔頂圧力34.3Kg／cm2（33.6バー
ル）及びサンプ圧力34.4Kg／cm2（33.7バール）に
おいて操作される。塔頂温度−23℃（250K）、サ
ンプ温度37℃（310K）である。C1を含まないサ
ンプ生成物28876Nm3／Ｈが還流比1.54において
生成し、これが配管３６を経て第１精留塔３３に
供給される。熱交換器２２は2.2Gcal／Ｈで加熱
される。ストリツピング塔２０ａに供給された凝
縮液から、気体状成分8995Nm3／Ｈが分離され、
凝縮しなかつた混合ガスと共に第２精留塔２４に
供給される。
この実施例では、第１精留塔３３においてC2
炭化水素を分離するためにサンプを4.3Gcal／Ｈ
で加熱する必要がある。塔頂生成物の凝縮のため
には熱交換器３９において3.7Gcal／Ｈの熱量が
必要である。
炭化水素を分離するためにサンプを4.3Gcal／Ｈ
で加熱する必要がある。塔頂生成物の凝縮のため
には熱交換器３９において3.7Gcal／Ｈの熱量が
必要である。
上述した全ての例で、次の組成を有する混合ガ
ス（水分を含まない）を出発材料として使用し
た。
ス（水分を含まない）を出発材料として使用し
た。
単位wt.％
H2 1.30 C2H6 8.42
CO 0.13 C3H4 0.90
CH4 24.39 C3H6 14.98
C2H2 0.62 C3H8 0.47
C2H4 37.67 C4+ 11.12
すでに凝縮されて存在する部分の組成は、次の
通りであつた。
通りであつた。
単位wt.％
H2 0.03 C3H4 0.80
CH4 2.14 C3H6 13.27
C2H2 0.20 C3H8 0.48
C2H4 10.34 C4+ 69.37
C2H6 3.01
混合ガスの水分は0.11Wt.％、凝縮された部分
の水分は1.54Wt.％であつた。
の水分は1.54Wt.％であつた。
第１図は３基のストリツピング塔を用いる本発
明の方法による分離方法を示す工程図、第２図は
２基のストリツピング塔を用いる本発明の方法に
ついての同様の工程図、第３図はただ１基のスト
リツピング塔を用いる本発明の方法についての同
様の工程図である。 ３…分離器、７…乾燥器、９，１５，２０，１
５ａ，２０ａ…ストリツピング塔、２４…第２精
留塔、３３…第１精留塔。
明の方法による分離方法を示す工程図、第２図は
２基のストリツピング塔を用いる本発明の方法に
ついての同様の工程図、第３図はただ１基のスト
リツピング塔を用いる本発明の方法についての同
様の工程図である。 ３…分離器、７…乾燥器、９，１５，２０，１
５ａ，２０ａ…ストリツピング塔、２４…第２精
留塔、３３…第１精留塔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 主として炭化水素から成る混合ガスの一部
を、１段又は多段の部分凝縮により液化させ、こ
れによつて生成した液体留分を第１精留塔におい
て更に分離し、部分凝縮の最終・ステツプの後に
生成した残留気体状留分を第２精留塔で精留して
揮発し難い成分を除去することによる、前記混合
ガスの分離方法において、前記第１精留塔に供給
される前の前記液体留分から、最も揮発し易い成
分をストリツピングする、ことを特徴とする、主
として炭化水素から成る混合ガスの分離方法。 ２ 第２精留塔が精留部及びストリツピング部を
有し、この精留部では揮発し難い成分を気体状留
分から分離し、ストリツピング部ではこの際に溶
解した最も揮発し易い成分を少くとも部分的に再
ストリツピングすることを特徴とする、特許請求
の範囲第１項記載の方法。 ３ 第２の精留塔のサンプ生成物を、更に分離す
るため第１精留塔に送ることを特徴とする、特許
請求の範囲第２項記載の方法。 ４ 第２精留塔のサンプ生成物ないし液体留分
の、ストリツピングされた成分を、それぞれの気
体状留分に導くことを特徴とする特許請求の範囲
第１項ないし第３項のいずれかに記載の方法。 ５ 第１精留塔において液体留分から、なお溶解
している揮発し易い成分を分離することと、第１
精留塔の頂部生成物を液化して、その一部は第１
精留塔に、また他の一部は第２精留塔の精留部
に、それぞれ還流液として送ることを特徴とする
特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに
記載の方法。 ６ 炭化水素混合物をC2−留分及びC3＋留分に
分離するために、液体留分からC2炭化水素より
も揮発し易い成分を除去し、第１精留塔において
C2炭化水素を除去することと、第２精留塔の精
留部において、C2炭化水素より揮発し難い成分
を気体状留分から分離することとを特徴とする特
許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記
載の方法。 ７ 炭化水素混合物をC1−留分及びC2＋留分に
分離するために、液体留分から、C1炭化水素よ
り揮発し易い留分を除去し、第１精留塔において
C1炭化水素を除去することと、第２の精留塔の
精留部においてC1炭化水素より揮発し難い留分
を気体状留分から分離することとを特徴とする特
許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記
載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19782843982 DE2843982A1 (de) | 1978-10-09 | 1978-10-09 | Verfahren zum zerlegen eines gasgemisches |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5553680A JPS5553680A (en) | 1980-04-19 |
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Family
ID=6051774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (7)
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