KR20190042104A - 희석 에틸렌의 생산을 위한 공정 - Google Patents

희석 에틸렌의 생산을 위한 공정 Download PDF

Info

Publication number
KR20190042104A
KR20190042104A KR1020197010609A KR20197010609A KR20190042104A KR 20190042104 A KR20190042104 A KR 20190042104A KR 1020197010609 A KR1020197010609 A KR 1020197010609A KR 20197010609 A KR20197010609 A KR 20197010609A KR 20190042104 A KR20190042104 A KR 20190042104A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stream
liquid
ethylene
refrigerant
feedstock
Prior art date
Application number
KR1020197010609A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102222575B1 (ko
Inventor
케빈 존 슈빈트
산지브 람
Original Assignee
루머스 테크놀로지 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 루머스 테크놀로지 엘엘씨 filed Critical 루머스 테크놀로지 엘엘씨
Publication of KR20190042104A publication Critical patent/KR20190042104A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102222575B1 publication Critical patent/KR102222575B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0242—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 3 carbon atoms or more
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C6/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C11/00—Aliphatic unsaturated hydrocarbons
    • C07C11/02—Alkenes
    • C07C11/04—Ethylene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/005—Processes comprising at least two steps in series
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/09—Purification; Separation; Use of additives by fractional condensation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0219—Refinery gas, cracking gas, coke oven gas, gaseous mixtures containing aliphatic unsaturated CnHm or gaseous mixtures of undefined nature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0238—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 2 carbon atoms or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/02—Processes or apparatus using separation by rectification in a single pressure main column system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/74—Refluxing the column with at least a part of the partially condensed overhead gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/12—Refinery or petrochemical off-gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/62—Ethane or ethylene
    • 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
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/02—Internal refrigeration with liquid vaporising loop
    • 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
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/12—External refrigeration with liquid vaporising loop
    • 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
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/60—Closed external refrigeration cycle with single component refrigerant [SCR], e.g. C1-, C2- or C3-hydrocarbons
    • 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
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/88—Quasi-closed internal refrigeration or heat pump cycle, if not otherwise provided
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/40—Ethylene production

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

희석 에틸렌 스트림의 회수를 위한 공정 및 시스템이 설명되고 기술된다. 보다 구체적으로 본 명세서에 개시된 실시예는 오프가스 또는 다른 증기 스트림으로부터 희석 에틸렌 스트림을 분리하는 공정 및 시스템와 관한 것으로, 원하는 분리를 위한 극저온 냉장은 오프가스 자체에 의하여 제공되고, 외부에서 공급되는 중저온의 프로필렌 냉매(예를 들면, -40 ℃ 내지 15 ℃)만이 요구된다.

Description

희석 에틸렌의 생산을 위한 공정
본 명세서에 개시된 실시예들은 일반적으로 희석 에틸렌 스트림의 회수를 위한 시스템 및 공정에 관한 것이다.
유동 촉매 분해(Fluid catalytic cracker) 유닛 및 코커(coker) 유닛으로부터의 오프가스와 같은 제유소 오프가스(Refinery offgas)는 종종 다양한 공정에서 회수되고 사용될 수 있는 에틸렌과 같은 올레핀을 함유한다. 이들 제유소 오프가스는 종종 수소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 및 프로필렌, 다른 가볍고 무거운 성분들과 혼합된 가스를 함유한다.
이러한 가스 혼합물로부터 에틸렌을 회수하기 위한 다양한 공정이 제시되어 왔다. 예를 들어, US6705113, US5979177, US5502971, 및 US3765435는 각각 가스 혼합물로부터 올레핀을 회수하는 방법에 관한 것이다.
이들 공정들 중 많은 것들은 극저온 냉매 (예를 들어, -70 ℃ 이하)가 필요하고, 메탄 냉장, 또는 고순도 에틸렌 및 고순도 프로필렌 냉매 시스템을 요구하는 냉장 시스템, 또는 에틸렌 및 프로필렌을 활용하는 이원 냉매 시스템을 사용해야 한다. 불행히도, 이러한 고순도 스트림은 현장에서 항상 쉽게 이용할 수 있는 것은 아니고, 이러한 외부 냉장 시스템의 대안이 필요하다.
본 명세서의 실시예는 유체 촉매 분해(FCC), 중질유 유동상 촉매 분해 공정 (RFCC), 또는 감압 경유(VGO) 분해 유닛, 다른 여러 출처의 오프가스로부터 C3 및 보다 무거운 성분을 분리하여 희석 에틸렌 공급 원료를 생산하기 위한 시스템 및 공정에 관한 것이다. 이와 같은 분리는 외부에서 공급된 극저온 (메탄, 에탄, 또는 에틸렌) 냉매 또는 이원 냉매를 필요로 하지 않고 본 명세서의 실시예에 따라 성취할 수 있다.
일 양태에 있어서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 희석 에틸렌 스트림의 생산을 위한 공정에 관한 것이다. 상기 공정은 수소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 및 C3+ 탄화수소를 포함하는 공급 원료를 냉각시키고 부분적으로 응축시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 냉각되고 부분적으로 응축된 공급 원료는 증기 공급 스트림 및 액체 공급 스트림으로 분리될 수 있고, 상기 액체 공급 스트림은 상기 공급 원료에 함유된 에틸렌의 일부분을 포함한다. 상기 증기 공급 스트림은 탈에탄탑(deethanizer)에서 분리되어 탑정 스트림 및 C3+ 탄화수소를 포함하는 탑저 생성물 스트림으로 회수할 수 있다. 상기 액체 공급 스트림은 제1 증기 유분 및 제1 액체 유분으로 분리될 수 있다. 상기 탑정 스트림은 상기 제1 액체 유분의 적어도 일부를 포함하는 냉매와 간접 열교환을 통하여 냉각되고 부분적으로 응축될 수 있다.
다른 양태에 있어서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 희석 에틸렌 스트림의 생산을 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 수소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 및 C3+ 탄화수소를 포함하는 공급 원료를 냉각시키고 부분적으로 응축시키는 탈에탄탑 공급 칠러를 포함할 수 있다. 탈에탄탑 공급 분리기는 상기 냉각되고 부분적으로 응축된 공급 원료를 증기 공급 스트림 및 액체 공급 스트림으로 분리하기 위해 제공될 수 있고, 상기 액체 공급 스트림은 상기 공급 원료에 함유된 에틸렌의 일부분을 포함한다. 탈에탄탑은 상기 증기 공급 스트림을 분리하여 탑정 스트림 및 C3+ 탄화수소를 포함하는 탑저 생성물 스트림을 회수하기 위하여 사용된다. 냉매통은 액체 공급 스트림을 제1 증기 유분 및 제1 액체 유분으로 분리할 수 있다. 또한, 상기 제1 액체 유분을 포함하는 냉매와 간접 열교환을 통하여 상기 탑정 스트림을 냉각시키고 부분적으로 응축시키기 위하여 탈에탄탑 탑정 응축기가 제공될 수 있다.
다른 양태에 있어서, 본 명세서에 개시된 실시예는 희석 에틸렌 스트림의 생산을 위한 공정에 관한 것이다. 상기 공정은 수소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 및 C3+ 탄화수소를 포함하는 공급 원료를 냉각시키고 부분적으로 응축시키는 단계 및 상기 냉각되고 부분적으로 응축된 공급 원료를 증기 공급 스트림 및 액체 공급 스트림으로 분리하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 액체 공급 스트림은 상기 공급 원료에 함유된 에틸렌의 일부분을 포함한다. 이어서, 탑정 스트림 및 C3+ 탄화수소를 포함하는 탑저 생성물 스트림을 회수하기 위하여, 상기 증기 공급 스트림은 탈에탄탑에서 분리될 수 있고, 상기 액체 공급 스트림은 제1 증기 유분 및 제1 액체 유분으로 분리될 수 있고, 상기 제1 액체 유분과 간접 열교환을 통하여 상기 탑정 스트림을 냉각시키고 부분적으로 응축시켜 가온된 제1 액체 유분을 형성하는데 사용될 수 있다. 상기 냉각되고 부분적으로 응축된 탑정 스트림은 액체 환류 스트림 및 탑정 증기 희석 에틸렌 생성물 스트림으로 분리될 수 있다. 상기 가온된 제1 액체 유분은 제2 증기 유분 및 제2 액체 유분으로 분리될 수 있다. 상기 제2 액체 유분과 간접 열교환을 통하여 냉각될 수 있는 압축 냉매 스트림을 형성하기 위하여, 상기 제1 증기 유분 및 상기 제2 증기 유분을 압축할 수 있다. 이어서, 상기 제2 액체 유분은 탈에탄탑에 공급될 수 있다. 상기 냉각된 압축 냉매 스트림은 제3 증기 유분 및 제3 액체 유분으로 분리될 수 있고, 상기 제3 증기 유분은 탈에탄탑에 공급되고; 상기 제3 액체 유분은 상기 액체 공급 스트림과 혼합될 수 있다.
또 다른 양태에 있어서, 본 명세서에 개시된 실시예는 희석 에틸렌 스트림을 생산하기 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 수소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 및 C3+ 탄화수소를 포함하는 공급 원료를 냉각시키고 부분적으로 응축시키는 탈에탄탑 공급 칠러, 및 상기 냉각되고 부분적으로 응축된 공급 원료를 증기 공급 스트림 및 액체 공급 스트림으로 분리하는 탈에탄탑 공급 분리기를 포함할 수 있다. 상기 액체 공급 스트림은 상기 공급 원료에 함유된 에틸렌의 일부분을 포함한다. 상기 시스템은 또한 탑정 스트림 및 C3+ 탄화수소를 포함하는 탑저 생성물 스트림을 회수하기 위하여 상기 증기 공급 스트림을 분리하는 탈에탄탑을 포함할 수 있다. 냉매 제2 단계 압축 흡입 드럼은 상기 액체 공급 스트림을 제1 증기 유분 및 제1 액체 유분으로 분리하기 위하여 제공될 수 있다. 탈에탄탑 탑정 응축기는 상기 제1 액체 유분과 간접 열교환을 통하여 상기 탑정 스트림을 냉각시키고 부분적으로 응축시켜 가온된 제1 액체 유분을 형성하게 한다. 탈에탄탑 환류 드럼은 상기 냉각되고 부분적으로 응축된 탑정 스트림을 액체 환류 스트림 및 탑정 증기 희석 에틸렌 생성물 스트림으로 분리하고, 냉매 제1 단계 압축 흡입 드럼은 상기 가온된 제1 액체 유분을 제2 증기 유분 및 제2 액체 유분으로 분리한다. 압축 냉매 스트림을 형성하기 위하여, 상기 제1 증기 유분 및 상기 제2 증기 유분을 압축하기 위하여 냉매 압축기가 사용될 수 있다. 또한, 상기 제2 액체 유분과 간접 열교환을 통하여 상기 압축 냉매 스트림을 냉각시키고 상기 제2 액체 유분을 상기 탈에탄탑에 공급하는 냉매 응축기, 및 상기 냉각된 압축 냉매 스트림을 제3 증기 유분 및 제3 액체 유분으로 분리하는 냉매 축압기가 제공된다. 유선(flow line)은 상기 제3 증기 유분을 상기 탈에탄탑에 공급할 수 있고, 또 다른 유선은 상기 제3 액체 유분을 상기 냉매 제2 단계 압축 흡입 드럼에 공급할 수 있다.
다른 양태 및 이점은 후술하는 설명 및 첨부된 청구항으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 희석 에틸렌의 생산을 위한 시스템의 단순화된 공정 흐름도이다.
일 양태에 있어서, 본 명세서의 실시예들은 희석 에틸렌 스트림의 회수를 위한 공정 및 시스템에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 명세서에 개시된 실시예들은 오프가스 또는 다른 증기 스트림으로부터 희석 에틸렌 스트림의 분리를 위한 공정 및 시스템에 관한 것으로, 원하는 분리를 위한 극저온 냉장은 오프가스 자체에 의하여 제공되고, 외부에서 공급되는 중저온의 프로필렌 냉매(예를 들면, -40 ℃ 내지 15 ℃) 만이 요구된다.
본 명세서의 실시예에서 유용한 에틸렌 함유 공급 원료는 많은 정제 스트림(refinery stream)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서 상기 에틸렌 함유 공급 원료는 유체 촉매 분해(FCC) 유닛, 중질유 유동상 촉매 분해 공정 (RFCC) 유닛, 및/또는 감압 경유(VGO) 분해 유닛으로부터의 오프가스뿐만 아니라, 코커 오프가스 및 에틸렌을 포함하는 가스 혼합물이 될 수 있는 다른 정제 스트림을 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예들에 따른 에틸렌 함유 공급 원료는 예를 들면, 0.1 wt% 내지 60 wt%의 에틸렌, 약 5 wt%, 10 wt%, 또는 13 wt% 내지 약 30 wt%, 40 wt%, 또는 50 wt%와 같은 에틸렌을 포함할 수 있다. 상기 희석 에틸렌 스트림의 나머지는 예를 들면, 수소, 메탄, 에탄, 프로필렌, 및/또는 프로판을 포함할 수 있다. 에탈렌 함유 공급 원료는 또한 일산화탄소, 이산화탄소, 및/또는 질소와 같은 다양한 경량 가스들뿐만 아니라 아세틸렌, 다이엔(diene) 및 중탄화수소(heavier hydrocarbons)(C4+)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 전형적인 FCC 오프가스는 50 wt% 내지 70 wt%의 메탄 및 수소를 포함할 수 있고, 나머지는 거의 동일한 분량의 에탄 및 에틸렌뿐만 아니라 미량의 C3+ 화합물을 포함할 수 있다. 다양한 에틸렌 함유 공급 원료는 또한 다른 것들 중 물, 산소 함유 탄화수소, 질소 함유 탄화수소, 및 수은과 같은 다른 불순물을 포함할 수 있다.
이제 도 1을 참고하면, 본 명세서에 개시된 실시예들에 따라 다양한 에틸렌 함유 공급 원료로부터 희석 에틸렌의 생산을 위한 시스템의 단순화된 공정 흐름도가 도시되어 있다. 에틸렌 함유 공급 원료(10)는 필요한 경우 초기에 일부 불순물을 제거하는 처리를 할 수 있다. 예를 들면, 상기 에틸렌 함유 공급 원료(10)은 약 10 ℃ 내지 약 25 ℃ 범위의 온도로 냉각되어, 존재한다면 물을 응축시킬 수 있다. 상기 냉각된 에틸렌 함유 공급 원료(11)는 이어서, 증기화된 공급 원료(20)으로부터 응축물(18)을 분리하는 공급 건조기 녹아웃 드럼(feed dryer knock-out drum)(16)에 공급될 수 있다. 상기 공급 원료(20)은 이어서, 하나 이상의 흡착층(absorbent bed)(22, 24)을 통과하여 다른 불순물들 중 산소화물(oxygenates), 비응축된 물, 및 수은과 같은 불순물을 제거하여 처리된 공급 원료(26)를 생성할 수 있다.
처리 후에, 상기 에틸렌 함유 공급 원료(26)는 더 칠(chill)되어, 탄화수소의 적어도 일부를 응축시킬 수 있다. 작동 조건은 탄화수소의 응축된 부분이 일부 에틸렌을 함유하도록 유지되어야 한다. 상기 칠(chill)된 에틸렌 함유 공급 원료(32)는 이어서, 드럼 또는 다른 타입의 분리기와 같은 탈에탄탑 공급 분리기(34)에서 분리되어, 증기 공급 스트림(36) 및 액체 공급 스트림(40)을 생산할 수 있다. 상기 증기 공급 스트림(36)은 수소, 메탄, 에탄 및 에틸렌뿐만 아니라 프로필렌, 프로판 및 C4+ 탄화수소와 같은 보다 무거운 성분을 포함할 수 있다. 상기 액체 공급 스트림(40)은 C3 및 중탄화수소(heavier hydrocarbons)를 포함할 수 있고, 부분적으로 농축된 C2(에탄 및 에틸렌) 및 또한, 일부 용해된 경량물(메탄, 수소)이 포함될 수 있다.
분리 후에, 상기 증기 공급 스트림(36)은 탈에탄탑(44)으로 공급될 수 있다. C2가 농축된 상기 액체 공급 스트림(40)은 후술하는 바와 같이, 시스템에 냉각을 제공하기 위하여 냉장 루프(refrigeration loop)에 공급되는 것이 적합하다.
상기 증기 공급 스트림의 성분들은 탈에탄탑(44)에서 분리될 수 있다. 탈에탄탑(44)는 탑정 유분(52)으로서 에탄, 에틸렌 및 보다 가벼운 성분들을 회수하고, 탑저 유분(46)으로서 C3 및 보다 무거운 성분들을 회수하는 조건 하에 작동될 수 있다. 원하는 분리를 성취하기 위하여 상기 탈에탄탑(44)는 탑정(52)에서 약 -50 ℃ 내지 약 -35 ℃, 예를 들면 약 -42 ℃ 내지 약 -48 ℃의 온도 범위에서, 약 20 내지 약 40 바(bar), 예를 들면 약 25 내지 약 35 바의 압력 범위에서 수행될 수 있다. 상기 탈에탄탑(44)은 예를 들면 저압 증기 또는 다른 열 전달 매체를 사용하여 재비등기(reboiler)(42) 내의 탑저의 일부분을 가열하여 재비등할 수 있고, 상기 탈에탄탑(44)는 약 80 ℃ 내지 약 120 ℃, 예를 들면 약 90 ℃ 내지 약 100 ℃의 탑저 온도 범위에서 수행될 수 있다.
상기 탑저 생성물(46)은 회수 전에 교환기(48)에서 간접 열교환을 통하여 약 25 ℃ 내지 약 50 ℃와 같은 온도 범위로 냉각될 수 있다. 상기 생성된 C3 및 보다 중탄화수소(heavier hydrocarbons)를 포함하는 탑저 생성물(50)은 추가의 에틸렌을 생성하기 위하여 상기 탄화수소를 분해하여 에틸렌 유닛(도시되지 않음)과 같이 더 가공하거나, 연료로서 활용될 수 있다.
탈에탄탑(44)으로부터 회수된 상기 탑정 유분(52)은 교환기(54)에서 약 -50 ℃ 내지 약 -65 ℃의 온도 범위, 또는 약 -53 ℃ 내지 약 -59℃의 온도와 같은 범위로 냉각되고 부분적으로 응축될 수 있다. 상기 냉각되고 부분적으로 응축된 탑정 스트림(56)은 이어서, 환류 드럼(58)에 공급될 수 있고, 이는 탈에탄탑(44)으로 공급되는 환류로서 사용될 수 있는 액체 부분(60) 및 얻고자 하는 희석 에틸렌 생성물 스트림인 탑정 증기 생성물 스트림(62)으로 분리된다.
약 -50℃ 미만의 온도를 가지고 있는 상기 희석 에틸렌 생성물 스트림 (62)는 일부 실시예들에서 30 ℃ 초과 온도로 제공될 수 있는 상기 에틸렌 함유 공급 원료(10)를 냉각(cool) 및/또는 칠(chill)하는 용도로 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 희석 에틸렌 생성물 스트림(62)은 처리된 공급 원료(26) (불순물 제거 후)와 교환기(28)에서 간접 열교환으로 처음 접촉할 수도 있고, 또한, 상기 공급 건조기 녹아웃 드럼(feed dryer knock-out drum)(16)의 업스트림인 에틸렌 함유 공급 원료(10)와 교환기(12)에서 간접 열교환으로 접촉할 수 있다. 예를 들면, 상기 에틸렌 함유 공급 원료(10)는 약 30 ℃ 내지 약 50 ℃의 범위의 온도에서 제공될 수 있고, 상기 약 0 ℃ 내지 약 20 ℃의 범위의 온도일 수 있는 희석 에틸렌 생성물 스트림(64)과 간접 열교환을 통하여 냉각될 수 있고, 상기 에틸렌 함유 공급 원료(10)는 약 20 ℃ 내지 약 25 ℃의 범위의 온도로 냉각되고, 스트림(13)으로서 회수된다. 처리기(22, 24)의 업스트림인 상기 에틸렌 함유 공급 원료(13)는 또한 약 5 ℃ 내지 약 20 ℃의 온도, 약 5 ℃ 내지 약 15 ℃의 범위와 같은 온도일 수 있는 C3 냉매와 간접 열교환을 통하여 교환기(14)에서 칠(chill)될 수 있다.
처리한 후에 약 0 ℃ 내지 약 25 ℃ 범위의 온도, 약 10 ℃ 내지 약 20 ℃ 범위와 같은 온도일 수 있는 전술한 상기 에틸렌 함유 공급 원료(26)는 약 -50 ℃ 미만의 온도일 수 있는 상기 탑정 희석 에틸렌 생성물 스트림에 대해 칠(chill) 될 수 있다. 상기 에틸렌 함유 공급 원료(26)은 또한 약 -30 ℃ 내지 약 -50 ℃ 범위의 온도, 약 -35 ℃ 내지 약 -45 ℃와 같은 범위의 온도일 수 있는 C3 냉매와 간접 열교환을 통하여 칠(chill)될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 에틸렌 함유 공급 원료의 칠(chill)은 상기 C3 냉매(30) 및 상기 희석 에틸렌 생성물 스트림(62)에 대하여 상기 에틸렌 함유 공급 원료(26)를 일괄하여 교환하는 콜드 박스(28)에서 발생할 수 있다. 상기 생성된 냉각되고, 처리되며, 칠(chill)되고, 부분적으로 응축된 에틸렌 함유 공급 원료(32)는 예를 들면, 약 -25 ℃ 내지 약 -45 ℃ 범위의 온도, 약 -30 ℃ 내지 약 -40 ℃ 범위의 온도일 수 있다.
상기 탈에탄탑 탑정 응축기(deethanizer overheads condenser)(54)의 냉각은 액체 공급 스트림(40) 또는 그의 일부에 의하여 제공될 수 있다. 상기 탈에탄탑 공급 분리기(34)로부터 약 -25 ℃ 내지 약 -45 ℃ 범위의 온도 및 약 20 내지 약 40 바 범위의 압력에서 회수될 수 있는 액체 공급 스트림(40)은 약 5 내지 약 15 바 범위의 압력으로 부분적으로 팽창되어, 상기 액체 공급 스트림의 온도를 낮추고, 보다 가벼운 성분의 부분을 증발시킬 수 있다.
팽창 후에, 약 -60 ℃ 내지 약 -40 ℃ 범위의 온도일 수 있는 상기 팽창된 액체 공급 스트림(74)은 잔여 액체 성분들(82)로부터 증발된 부분(78)으로 분리될 수 있는 냉매 제2 단계 압축 흡입 드럼(second stage refrigerant compressor suction drum)(76)에 공급될 수 있다. 상기 제2 단계 흡입 드럼(second stage suction drum)(76)으로부터 회수된 상기 액체(82)는 스트림의 온도를 약 -75 ℃ 내지 약 -65 ℃의 범위, 약 -70 ℃와 같은 온도로 감소시켜 더 팽창될 수 있다. 상기 팽창된 액체(83)은 이어서, 탈에탄탑 탑정(52)과 간접적인 열교환으로 접촉하여, 전술한 바와 같이 탑정을 냉각시키고 부분적으로 응축시키며, 상기 팽창된 액체(83)를 약 -60 ℃ 내지 약 -40 ℃ 범위의 온도로 가온시킬 수 있다.
상기 가온되고 팽창된 액체(84)는 상기 팽창된 액체의 증발된 부분(90)이 잔여 액체 성분(88)로부터 분리될 수 있는 제1 단계 냉매 압축 흡입 드럼(first stage refrigerant compressor suction drum)(86)에 공급될 수 있다. 상기 팽창된 액체의 증발된 부분(90)은 상기 제2 단계 흡입 드럼(second stage suction drum)(76)으로부터 인출된 증기 부분(78)과 혼합되어 상기 드럼으로부터 제1 단계의 압축기(first stage of a compressor)(94)로 공급되고, 제2 단계의 압축기(second stage of compressor)(94)에서 가압될 수 있다. 압축은 유선(96)을 통하여 회수된 냉매를 예를 들면 약 60 ℃ 내지 약 90 ℃의 범위의 온도로 가열할 수 있다.
상기 압축된 냉매(96)는 이어서, 하나 이상의 열교환기에서 냉각되고, 칠(chill)되고, 부분적으로 응축될 수 있다. 예를 들면, 상기 압축된 냉매(96)는 교환기(70)에 공급될 수 있고, 공급 /생성물 교환기(feed / product interchanger)(12)의 다운스트림과 같은 상기 희석 에틸렌 생성물 스트림(66)과 간접 열교환으로 접촉하여, 상기 희석 에틸렌 생성물 스트림(64)을 약 25 ℃ 내지 약 35 ℃의 범위의 온도로부터 약 40 ℃ 내지 약 50 ℃의 범위의 온도로(스트림 (72)) 가온시키고, 상기 압축된 냉매(96)를 약 30 ℃ 내지 약 40 ℃ 범위의 온도로 냉각시킬 수 있다. 상기 압축된 냉매(100)는 이어서 약 5 ℃ 내지 약 20 ℃의 범위, 약 5 ℃ 내지 약 15 ℃의 범위와 같은 온도일 수 있는 C3 냉매와 교환기(102)에서 간접 열교환을 통하여 추가로 냉각될 수 있다.
상기 얻어진 압축 냉매 스트림(104)의 추가적인 칠링(chilling) 및 부분적인 응축은 상기 제1 단계 냉매 압축 흡입 드럼(first stage refrigerant compressor suction drum)(86)으로부터 회수된 상기 액체 성분(88)과 간접 열교환을 통하여 수행될 수 있다. 앞서 언급하였던 바와 같이, 상기 제1 단계 냉매 압축 흡입 드럼(86)으로부터 회수된 상기 액체 성분(88)은 -40 ℃ 미만의 온도일 수 있고, 상기 드럼으로부터 펌프되어, 상기 압축 냉매 스트림(104)와 간접 열교환으로 접촉될 수 있다. 상기 압축 냉매 스트림(104)은 또한, 약 -30 ℃ 내지 약 -50 ℃ 범위의 온도, 약 -35 ℃ 내지 약 -45 ℃ 범위와 같은 온도일 수 있는 C3 냉매(116)와 간접 열교환을 통하여 칠(chill)되고, 부분적으로 응축될 수 있다. 도시된 바와 같은 일부 실시예에 있어서, 상기 압축 냉매 스트림(104)의 칠링(chilling)은 상기 제1 단계 냉매 압축 흡입 드럼(first stage refrigerant compressor suction drum)(86)으로부터의 상기 C3 냉매(116) 및 상기 액체(88)에 대하여 상기 압축 냉매 스트림(104)을 일괄하여 교환하는 콜드 박스(106)에서 수행될 수 있다. 상기 생성된 압축, 냉각, 처리, 칠(chill), 및 부분적으로 응축된 냉매(108)는 예를 들면, 약 -5 ℃ 내지 약 -35 ℃의 범위의 온도, 약 -15 ℃ 내지 약 -25 ℃와 같은 범위의 온도와 약 25 내지 약 35 바 범위의 압력일 수 있다.
상기 냉매(108)는 이어서, 냉매의 비응축된 부분(112)으로부터 냉매의 응축된 부분(114)으로 분리하는 냉매 축압기(refrigerant accumulator) 드럼(110)에 공급될 수 있다. 상기 냉매의 응축된 부분(114) 상기 탈에탄탑 공급 분리기(deethanizer feed separator)(34)로부터의 액체 공급(40)과 혼합되어 냉매 압축 흡입 드럼(refrigerant compressor suction drum)(76)으로 수송될 수 있다.
상기 냉매의 비응축된 부분(112)은 존재하는 임의의 에탄 및 에틸렌을 포함하는 탄화수소의 회수를 위하여, 탈에탄탑 컬럼(deethanizer column)(44)에 공급될 수 있다. 상기 제1 단계 냉매 압축 흡입 드럼(first stage refrigerant compressor suction drum)으로부터 회수된 액체는 상기 압축된 냉매와 교환 후 스트림(115)으로서 회수되고, 또한 탄화수소의 회수를 위하여 탈에탄탑(44)으로 공급될 수 있다. 이런 식으로, 상기 경량물(lights)은 상기 냉매 축압기 드럼(refrigerant accumulator drum)(110)으로부터의 전체 비응축물로서 냉장 루프로부터 퍼지(purge)되어, 전체 회수를 위하여 탈에탄탑(44)의 상부 섹션으로 보내어지고, 상기 중질물(heavies)은 상기 냉매 축압기(refrigerant accumulator)(110)로부터 응축된 냉매(114)의 일부분(115)으로서 냉장 루프로부터 퍼지(purge)된다. 이 무거운 블로우다운(blowdown)은 또한 냉매 응축기(refrigerant condenser)(106) 에 일부 자동 냉장을 제공하는데 이용되고, 전체 회수를 위하여 탈에탄탑(44)의 하부 섹션으로 공급되기 전에 예열된다.
전술한 바와 같이, 상기 분리는 고도로 통합되어, 상기 에틸렌 함유 공급 원료 그 자체로 원하는 분리를 위한 냉장을 제공하는데 이용된다. 공정 제어는 다수의 방식으로 시행될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 탈에탄탑 컬럼(44)의 탑정 압력의 제어는 상기 공급 쿨러(feed cooler)(12) 및 탈에탄탑 공급 칠러(28)의 다운스트림에서 제어되는 상기 희석 에틸렌 생성물 스트림(66)의 유량(flow rate)을 제어함으로써 시행될 수 있다.
상기 희석 에틸렌 생성물 스트림(66)은 하나 이상의 다운스트림 공정들에 공급물로서 사용될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 탑정 증기 희석 에틸렌 생성물 스트림(66)의 적어도 일부분(72)은 상기 에틸렌이 반응물로서 사용될 수 있는 다운스트림 반응 구역(downstream reaction zone)(도시되지 않음)에 공급될 수 있다. 예를 들면, 상기 희석 에틸렌 생성물은 벤젠이 에틸벤젠으로 전환되는 것과 같은 알킬화 반응 구역(alkylation reaction zone)에 공급될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 탑정 증기 희석 에틸렌 생성물 스트림의 적어도 일부분(68)은 연소(combustion) 시스템에 연료 가스로서 공급될 수 있다.
환류 드럼(58) 온도의 제어는 다양한 실시예에서 냉매 압축기(refrigerant compressor)(94)의 산출 압력(output pressure)을 제어하거나 간접적으로 제어함으로써 시행될 수 있다. 예를 들면, 환류 드럼(58)에서 측정되는 상기 탈에탄탑(44) 탑정 응축 온도는 냉매 압축기(94)의 속도를 조작함으로써 제어될 수 있다. 상기 탈에탄탑(44)의 압력은 유닛을 떠나는 상기 희석 에틸렌 생성물의 흐름(flow)을 스로틀링(throttling)함으로써 제어될 수 있다. 상기 냉매 압축 제1 단계 흡입 드럼(refrigerant compressor first stage suction drum)(86)의 압력은 압축기의 제1 단계로의 흐름을 스로틀링함으로써 제어될 수 있다. 상기 냉매 압축 제2 단계 흡입 드럼(refrigerant compressor second stage suction drum)(76)의 압력은 경량물 퍼지(lights purge)를 플레어(flare)로 스로틀링함으로써 제어될 수 있다. 상기 냉매 압축기(94)의 토출 압력(discharge pressure)은 직접적으로 제어되지 않으나, 상기 탈에탄탑(44) 탑정 응축 온도 제어기(overhead condensing temperature controller)로부터 제어된 흡입 압력(suction pressure) 및 압축기 속도(compressor speed)를 기초로 한 압축기 성능 커브(curve)의 결과일 수 있다.
비록, 상기 냉매 내의 비응축물이 전체 회수를 위하여 탈에탄탑(44)으로 이송될 수 있으나, 냉장 루프로부터 냉매의 일부를 퍼지(purge)하는 것이 여전히 요구될 수 있다. 예를 들면, 하나 또는 둘의 압축 흡입 드럼(compressor suction drum)(86, 76)으로부터의 증기 유분(90, 78)의 일부분(92, 80)은 각각 퍼지로서 인출될 수 있다.
전술한 바와 같이, C3 냉매는 공정의 다양한 부분에서 히트 싱크(heat sink)로서 사용될 수 있다. 본 명세서의 실시예에 따른 시스템은 예를 들면, 전술한 범위들과 같은 2 이상의 온도 레벨의 C3 냉매를 제공하기 위한 폐쇄 루프(closed-loop) C3 냉매 시스템을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, FCC, RFCC 및/또는 VGO 오프가스들은 다양한 공정을 위하여 덜 비싼 에틸렌의 원료(source)로서 이용될 수 있다. 이러한 희석 에틸렌 가스는 다운스트림 촉매에 유해한 불순물을 제거하기 위하여 전처리되어야 한다. 무거운 올레핀 및 비올레핀(예로 프로필렌, 프로판 및 C4)과 같은 다른 바람직하지 않은 탄화수소를 제거하기 위하여 다양한 정도의 저온 분리(cryogenic separation)가 필요하다. 상기 저온 분리(cryogenic fractionation)는 전형적으로 매우 낮은 수준의 냉장을 요구한다.
FCC, RFCC 및/또는 VGO 오프가스들은 산성 가스를 제거하는 제1 단계로서 아민 및/또는 가성 세척(caustic wash)에 의하여 첫번째로 전처리 될 수 있다. 상기 스크러빙된 가스(scrubbed gas)는 산소 및 산소화 화합물(oxygenated compounds)을 물로 변환하기 위한 산소변환기(oxygen converter)로 보내어질 수 있다. 무산소(Oxygen-free) 가스는 산성 가스 제거의 연마 단계로서 아민 및/또는 가성 스크러버(caustic scrubber)의 제2 단계로 보내어질 수 있다. 상기 스크러빙된 가스는 이어서 압축되고, 칠(chill)되고, 건조하여, 저온 증류(cryogenic distillation)를 가능하게 할 수 있다. 수은 흡수기는 또한, 납땜된 알루미늄 교환기와 같은 다운스트림 교환기를 보호하기 위하여 이용될 수 있다.
약 40 ℃의 온도일 수 있는 상기 생성된 처리되고 압축된 공급 가스는 C2 공급/생성물 교환기(feed/product exchanger) 안에서 약 10 ℃의 온도일 수 있는 생산 가스에 대하여 냉각될 수 있다. 약 22 ℃의 온도일 수 있는 냉각된 공급 가스는 이어서 건조기 공급 칠러(dryer feed chiller) 안에서 C3 냉매에 대하여 칠(chill)되고, 공급 건조기(feed dryer) 안에서 건조될 수 있다. 약 15 ℃의 온도일 수 있는 칠되고 건조된 공급 가스는 이어서 납땜된 알루미늄 교환기에서 약 -56 ℃의 온도일 수 있는 매우 차가운 생성물 가스에 대하여 칠(chill)될 수 있는 탈에탄탑 공급 칠러(deethanizer feed chiller)로 보내질 수 있다. C3 냉매는 추가적인 히트싱크 및 칠러 안에서 온도 제어를 하기 위하여 이용될 수 있다.
약 -35 ℃의 온도일 수 있는 칠(chill)된 공급 가스는 이어서 응축된 액체가 비응축된 증기로부터 분리되는 탈에탄탑 공급 분리기(deethanizer feed separator)로 보내어질 수 있다. 이어서, 상기 증기 유분은 탈에탄탑으로 공급되고, 상기 액체 유분은 일체형 C2 냉장 시스템(integral C2 refrigeration system)의 구성으로 이용될 수 있다. 탈에탄탑에서 수소, 메탄, 에틸렌 및 에탄은 탑정 증기 유출물(overhead vapor distillate)로서 회수되고, 프로필렌, 프로판 및 중질 성분들은 탑저 생성물로서 회수된다.
상기 탈에탄탑 탑정은 C2 냉매에 의하여 부분적으로 응축되고, 상기 응축물은 컬럼에서 환류로서 사용된다. 에틸렌, 에탄 및 경량물(즉, 수소 및 메탄)을 포함하는 상기 비응축된 탑정은 EB 유닛과 같은 다운스트림 반응기(downstream reactor)에 공급될 수 있는 생성물 가스이다. 약 -56 ℃의 온도일 수 있는 탈에탄탑 환류 드럼으로부터의 냉각된 생성물 가스는 약 15 ℃의 온도일 수 있는 냉각된 공급 가스에 대하여 앞서 언급한 탈에탄탑 공급 칠러에서 약 10 ℃의 온도로 가열되고, 이어서, 약 40 ℃의 온도일 수 있는 고온 공급 가스에 대하여 약 30 ℃의 온도로 추가적으로 가열되고, 마지막으로 약 76 ℃의 온도일 수 있는 C2 냉매 압축기 배출물(C2 refrigerant compressor discharge)에 대하여 예를 들면, 약 45 ℃의 온도로 C2 냉매 쿨러에서 다운스트림 반응 구역으로 보내어지기 전에 가열된다. 상기 약 100 ℃의 온도일 수 있는 프로필렌 및 탈에탄탑의 탑저 중질물은 냉각수에 대하여 냉각되고, 탄화수소 회수를 위하여 에틸렌 유닛으로 보내어지거나, 또는 연료로서 활용될 수 있다.
상기 일체형 C2 냉장 시스템은 펌프를 갖는 제1 단계 흡입 드럼(first stage suction drum), 2-단계 냉매 압축기(2-stage refrigerant compressor), 제2 단계 흡입 드럼(second stage suction drum), C2 냉매 쿨러(C2 refrigerant cooler), C2 냉매 칠러(C2 refrigerant chiller), C2 냉매 응축기(C2 refrigerant condenser) 및 C2 냉매 축압기(C2 refrigerant accumulator)를 포함한다. 상기 일체형 C2 냉장 시스템은 -56 ℃ 및 -60 ℃과 같은 두 단계의 온도 레벨의 냉매를 생산한다. C2 냉매가 -47 ℃에서 -70 ℃까지 플래쉬되고, 그리고 나서 -70 ℃에서 -50 ℃로 비등되는 납땜된 알루미늄 교환기일 수 있는 탈에탄탑 응축기의 저온측(cold side)으로 상기 제2 단계 흡입 드럼으로부터의 냉매는 플래쉬(flash)된다. 이 쿨링 커브(cooling curve)는 탈에탄탑 응축기의 고온 측(hot side)에서 -46 ℃에서 -56℃으로 응축하는 탈에탄탑 탑정의 응축을 위한 충분한 변화를 제공한다.
상기 탈에탄탑 공급 분리기로부터의 응축된 액체는 일체형 C2 냉장 시스템의 구성으로서 상기 제2 단계 흡입 드럼(second stage suction drum)으로 보내어진다. 이 스트림은 C2에서 부분적으로 응축되나, 여전히 일부 경량물, C3 및 중질물을 함유한다. 상기 경량물은 C2 냉매 축압기(refrigerant accumulator)로부터 전체 비응축물들로서 상기 냉장 루프로부터 퍼지(purge)되고, 전체 회수를 위하여 탈에탄탑의 상부 섹션으로 보내어진다. 상기 중질물은 C2 냉매 축압기로부터 응축된 냉매의 일부로서 냉장 루프로부터 퍼지된다. 이 무거운 블로우다운은 또한 C2 냉매 응축기에 일부 자동 냉장을 제공하기 위하여 사용되고, 전체 회수를 위하여 탈에탄탑의 하부 섹션으로 공급되기 전에 예열된다.
제1 단계 흡입 드럼으로부터의 냉매 중질물 퍼지(refrigerant heavies purge)의 일부를 구성하는 증기화되지 않은 냉매(non-vaporized refrigerant)는 또한 탈에탄탑으로 보내진다. 이 중질의 퍼지는 또한 C2 냉매 응축기로 일부 냉각을 제공하는데 사용되고, 탄화수소의 전체 회수를 위하여 탈에탄탑의 하부 섹션으로 공급되기 전에 예열된다.
본 명세서의 실시예에서 사용되는 상기 일체형 C2 냉장 시스템은 외부에서 공급되는 에틸렌 냉매의 원료(source)를 필요로 하지 않는다. 상기 공정의 히트 싱크는 12 ℃ 및 -40 ℃와 같은 두가지 냉매 온도 레벨로 작동하는 폐쇄 루프(closed-loop) C3 냉매 시스템에 의하여 제공된다. 설비 요소(Utility requirements)는 C2 냉매 압축기(refrigerant compressor) 및 C3 냉매 패키지(refrigeration package)의 전력이다.
전술한 바와 같이, 외부에서 공급되는 저온의 에틸렌 또는 이원 냉매의 필요 없이 FCC, RFCC 및/또는 VGO 유닛의 오프가스로부터의 C3 및 중질 성분의 저온 분리(cryogenic separation)에 의하여 희석 에틸렌 공급 원료의 생산을 위한 공정이 기술된다. 본 명세서의 실시예에서 프로판 또는 프로필렌 냉매는 요구되는 냉장의 최저 온도 수준이다. FCC 오프가스는 탈에탄탑에서 에틸렌, 에탄, 메탄, 수소 및 다른 경량 성분을 포함하는 희석 에틸렌 생성물 스트림 및 프로판, 프로필렌, C4, C5 및 보다 무거운 성분을 포함하는 스트림으로 분리된다.
생성된 희석 에틸렌 생성물 스트림을 이용하여 EB 유닛의 업스트림에 위치할 때 요구될 수 있는 약 30 바의 압력에서 작동될 수 있는 상기 탈에탄탑은 대략적으로 -46 내지 -56℃의 탑정 온도를 가질 수 있다. 이 온도에서의 응축은 프로판 또는 프로필렌 냉매와 함께 수행할 수 없고, 일반적으로 에틸렌 또는 에틸렌/프로필렌 이원 냉장이 요구된다. 본 명세서에 기재된 실시예들은 외부의 에틸렌 또는 이원 냉매의 필요를 회피한다.
통상적인 전처리 및 건조 후, FCC 오프가스 공급은 일체형 C2 냉장 시스템에 구성 냉매로서 사용되는 C2/C3 혼합 스트림을 생성하기 위하여 칠(chill)된다. 냉매의 사용 가능한 정상적인 구성으로 유지하기 위하여 연속적인 무거운 블로우다운 및 경량물 퍼지가 냉장 시스템으로부터 수행된다. 냉장 시스템 블로우다운 및 퍼지는 완제품 및 부산물 회수를 위하여 탈에탄탑으로 되돌아온다. 광범위한 열 병합은 열을 회수하고 냉각을 최소화하기 위하여 활용될 수 있다. 상기 일체형 C2 냉장 시스템은 탈에탄탑 압력에서 벗어난다. 그 결과로 생긴 희석 에틸렌 생성물 가스는 에틸벤젠 유닛의 공급 원료로서 적합하다. 상기 부산물인 C3+ 스트림은 에틸렌 유닛으로 재사용하거나 연료로서 연소될 수 있다.
이전의 실시는 별도의 에틸렌 및 프로필렌 냉장 시스템 또는 이원 에틸렌/프로필렌 냉장 시스템을 활용하여 탈에탄탑 탑정의 응축을 위하여 저온 냉매를 제공하였다. 이러한 냉장 시스템은 고순도 에틸렌 및 고순도의 프로필렌의 충전을 필요로 했다. 본 명세서의 실시예들은 C2 냉장 시스템의 냉매 구성의 유일한 원료로서 공급 가스를 이용한다. 응축된 공급 가스의 구성(초기 칠링 후)는 탈에탄탑 응축기를 위한 냉매로서의 사용에 적합하다는 것을 예상하지 못했다. 그러나, 상기 C2 냉매 결과의 증발 커브(vaporization curve)는 탈에탄탑 탑정의 응축 커브(condensing curve)와 매치(match)된다. 이 탈에탄탑 탑정 응축의 공급 기반(feed-based) 냉매의 매치는 전형적인 FCC, RFCC 및 VGO 오프가스의 희석 에틸렌 공급 구성의 넓은 범위에 대해 유효한 것으로 밝혀졌다.
상기 C2 냉장 시스템이 소량의 C3 냉장만을 사용하여 일체형 C2 냉장 시스템을 "부트 스트랩(boot-strap)"함으로써 시작될 수 있다는 것 또한 예상하지 못하였다. 정상적인 네트 열 제거(net heat removal)의 많은 부분은 생성물 가스에 의하여 회수될 수 있고, C3 냉매에 의하여 더 적은 정도가 회수될 수 있는 것을 예상하지 못하였다. 상기 고온의 생성물 가스에 함유된 열은 또한 EB 유닛의 다운스트림에서 완전히 회수될 수 있다.
개방 루프 냉장 사이클은 희석된 C2 생성물 가스로부터의 경량물 및 C3 및 희석된 C2 생성물 가스로부터의 중질물을 분리하는데 도움을 주기위하여 제공될 수 있는 것 또한 예상하지 못하였다. 이것은 각각 탈에탄탑에 상부 및 하부 섹션에 공급되는 두 단계 냉매 플래쉬(two-stage refrigerant flash) 및 경량물 벤트(lights vent) 및 중질물 블로우다운(heavies blowdown)을 통하여 성취된다. 상기 경량물 퍼지(lights purge)는 혼합된 C2 냉장 시스템의 가장 가벼운 스트림인 C2 냉매 축압기로부터 비응축물의 벤트(vent)로써 한다. 상기 중질물 퍼지(heavies purge)는 혼합된 C2 냉장 시스템의 가장 무거운 스트림인 제1 단계 흡입 드럼(first stage suction drum)으로부터 한다. 냉장 시스템안에서 발생하는 상기 경량물 및 중질물의 분리는 탈에탄탑의 부하를 줄이는 역할을 한다.
유리하게는 본 명세서에 기재된 실시예들은 탈에탄탑 탑정의 응축을 위하여 에틸렌 또는 에틸렌/프로필렌 (이원) 냉매의 필요성을 제거한다. 본 명세서의 실시예의 주요한 이점은 보다 비싼 외부의 폐쇄 루프 에틸렌 또는 이원 냉장 시스템의 제거이다. 다른 이점은 냉매의 구성으로서 설비 장소(plant site)에서 이용할 수 있거나 이용 불가능할 수도 있는 고순도의 에틸렌 외부 원료의 필요성의 제거이다. 만약 에틸렌 구성을 운송해야 한다면, 매우 높은 비용 및 운영상 어려움이 존재한다. 장시간 가동을 중단하는 동안, 상기 에틸렌은 기화될 것이고, 주위 온도에서 에틸렌을 함유할 수 없어 플레어(flare)되어 배출(vent)되어야 할 것이다. 고순도 에틸렌 구성을 위한 필요성은 스타트업(startup)을 복잡하게 하고, 초기 운영시 매우 높은 비용을 추가한다. 본 명세서의 실시예들은 이원 냉매를 사용하는 저압 에틸렌 회수(LPR) 저비용의 명확한 대안뿐만 아니라 스타트업(start-up)의 편의성을 제공한다.
본 명세서는 제한된 수의 실시예를 포함하지만, 본 명세서의 이점을 가지는 당업자는 다른 실시예가 본 명세서의 범위로부터 벗어나지 않는 다른 실시예가 고안될 수 있는 것을 이해할 것이다. 따라서, 상기 범위는 첨부된 청구범위에 의하여만 제한되어야 한다.

Claims (29)

  1. 희석 에틸렌 스트림 생산을 위한 공정으로서,
    수소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 및 C3+ 탄화수소를 포함하는 공급 원료를 냉각시키고 부분적으로 응축시키는 단계;
    상기 냉각되고 부분적으로 응축된 공급 원료를 증기 공급 스트림 및 액체 공급 스트림으로 분리하는 단계로, 상기 액체 공급 스트림은 상기 공급 원료에 함유된 에틸렌의 일부분을 포함하는 단계;
    탈에탄탑(deethanizer)에서 상기 증기 공급 스트림을 분리하여 탑정 스트림 및 C3+ 탄화수소를 포함하는 탑저 생성물 스트림을 회수하는 단계;
    상기 액체 공급 스트림을 제1 증기 유분 및 제1 액체 유분으로 분리하는 단계;
    상기 제1 액체 유분의 적어도 일부를 포함하는 냉매와 간접 열교환을 통하여 상기 탑정 스트림을 냉각시키고 부분적으로 응축시키는 단계;를 포함하는 공정.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각되고 부분적으로 응축된 탑정 스트림을 액체 환류 스트림 및 탑정 증기 희석 에틸렌 생성물 스트림으로 분리하는 단계를 더 포함하는 공정.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 간접 열교환 후에 상기 제1 액체 유분을 제2 증기 유분 및 제2 액체 유분으로 분리하는 단계를 더 포함하는 공정.
  4. 청구항 3에 있어서,
    압축 냉매 스트림으로 형성하기 위하여 상기 제1 증기 유분 및 제2 증기 유분을 압축하는 단계를 더 포함하는 공정.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2 액체 유분과 간접 열교환을 통하여 상기 압축 냉매 스트림을 냉각시키고 상기 제2 액체 유분을 상기 탈에탄탑에 공급하는 단계를 더 포함하는 공정.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 냉각된 압축 냉매 스트림을 제3 증기 유분 및 제3 액체 유분으로 분리하는 단계를 더 포함하는 공정.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제3 증기 유분을 상기 탈에탄탑에 공급하는 단계를 더 포함하는 공정.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제3 액체 유분을 상기 액체 공급 스트림과 혼합하는 단계를 더 포함하는 공정.
  9. 희석 에틸렌 스트림 생산을 위한 공정으로서,
    수소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 및 C3+ 탄화수소를 포함하는 공급 원료를 냉각시키고 부분적으로 응축시키는 단계;
    상기 냉각되고 부분적으로 응축된 공급 원료를 증기 공급 스트림 및 액체 공급 스트림으로 분리하는 단계로, 상기 액체 공급 스트림은 상기 공급 원료에 함유된 에틸렌의 일부분을 포함하는 단계;
    탈에탄탑에서 상기 증기 공급 스트림을 분리하여 탑정 스트림 및 C3+ 탄화수소를 포함하는 탑저 생성물 스트림을 회수하는 단계;
    상기 액체 공급 스트림을 제1 증기 유분 및 제1 액체 유분으로 분리하는 단계;
    상기 제1 액체 유분과 간접 열교환을 통하여 상기 탑정 스트림을 냉각시키고 부분적으로 응축시켜 가온된 제1 액체 유분을 형성하는 단계;
    상기 냉각되고 부분적으로 응축된 탑정 스트림을 액체 환류 스트림 및 탑정 증기 희석 에틸렌 생성물 스트림으로 분리하는 단계;
    상기 가온된 제1 액체 유분을 제2 증기 유분 및 제2 액체 유분으로 분리하는 단계;
    압축 냉매 스트림을 형성하기 위하여, 상기 제1 증기 유분 및 상기 제2 증기 유분을 압축하는 단계;
    상기 제2 액체 유분과 간접 열교환을 통하여 상기 압축 냉매 스트림을 냉각시키고 상기 제2 액체 유분을 상기 탈에탄탑에 공급하는 단계;
    상기 냉각된 압축 냉매 스트림을 제3 증기 유분 및 제3 액체 유분으로 분리하는 단계;
    상기 제3 증기 유분을 상기 탈에탄탑에 공급하는 단계;
    상기 제3 액체 유분과 상기 액체 공급 스트림과 혼합하는 단계;를 포함하는 공정.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 증기 유분의 나머지 부분을 압축하기 전에 상기 제1 증기 유분의 일부를 인출(withdrawing)하는 단계; 및
    상기 제2 증기 유분의 나머지 부분을 압축하기 전에 상기 제2 증기 유분의 일부를 인출하는 단계;를 더 포함하는 공정.
  11. 청구항 9에 있어서,
    압축 냉매 스트림을 형성하기 위하여 상기 제1 증기 유분 및 상기 제2 증기 유분을 압축하는 단계는:
    부분적으로 압축된 제2 증기 유분을 형성하기 위하여 제1 단계 압축기(first stage compressor)에서 상기 제2 증기 유분을 압축하는 단계;
    상기 부분적으로 압축된 제2 증기 유분을 상기 제1 증기 유분과 혼합하는 단계; 및
    상기 압축 냉매 스트림을 형성하기 위하여 제2 단계 압축기(second stage compressor)에서 상기 혼합된 유분을 압축하는 단계;를 포함하는 공정.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 공급 원료를 냉각시키고 부분적으로 응축시키는 단계는 상기 탑정 증기 희석 에틸렌 생성물 스트림과의 간접 열교환에서 상기 공급 원료를 접촉시키는 단계를 포함하는 공정.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 공급 원료를 냉각시키고 부분적으로 응축시키는 단계는 약 -50 ℃ 내지 약 -30 ℃의 범위의 온도에서 C3 냉매 스트림과의 간접 열교환에서 상기 공급 원료를 접촉시키는 단계를 더 포함하는 공정.
  14. 청구항 9에 있어서,
    에틸렌 함유 공급 원료(ethylene-containing feedstock)을 냉각시키고 부분적으로 응축시키는 단계;
    응축물 스트림 및 증기 부분을 형성하기 위하여 상기 냉각되고 부분적으로 응축된 에틸렌 함유 공급 원료를 분리하는 단계;
    오염 물질을 제거하기 위하여 상기 증기 부분을 처리하고, 수소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 및 C3+ 탄화수소를 포함하는 상기 공급 원료를 형성하는 단계를 더 포함하는 공정.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 오염물질은 하나 이상의 물, 산소 함유 탄화수소, 질소 함유 탄화수소, 또는 수은을 포함하는 공정.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 에틸렌 함유 공급 원료를 냉각시키는 단계는, 가온된 탑정 증기 희석 에틸렌 생성물 스트림을 형성하기 위하여 상기 탑정 증기 희석 에틸렌 생성물 스트림과의 간접 열교환에서 상기 에틸렌 함유 공급 원료를 접촉시키는 단계를 포함하는 공정.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 간접 열교환을 통하여 상기 압축 냉매 스트림을 냉각시키는 단계는 상기 가온된 탑정 증기 희석 에틸렌 생성물 스트림과의 간접 열교환에서 상기 압축 냉매 스트림을 접촉시키는 단계를 더 포함하는 공정.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 에틸렌 함유 공급 원료를 냉각시키는 단계는 약 0 ℃ 내지 약 20 ℃의 범위의 온도에서 C3 냉매 스트림과의 간접 열교환에서 상기 에틸렌 함유 공급 원료를 접촉시키는 단계를 더 포함하는 공정.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 간접 열교환을 통하여 상기 압축 냉매 스트림을 냉각시키는 단계는 약 0 ℃ 내지 약 20 ℃의 범위의 온도에서 C3 냉매 스트림과의 간접 열교환에서 상기 압축 냉매 스트림을 접촉시키는 단계를 더 포함하는 공정.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 간접 열교환을 통하여 상기 압축 냉매 스트림을 냉각시키는 단계는 약 -50 ℃ 내지 약 -30 ℃의 범위의 온도에서 제2 C3 냉매 스트림과의 간접 열교환에서 상기 압축 냉매 스트림을 접촉시키는 단계를 더 포함하는 공정.
  21. 청구항 9에 있어서,
    상기 탑정 증기 희석 에틸렌 생성물 스트림의 적어도 일부를 알킬화 반응 구역(alkylation reaction zone)에 공급하는 단계를 더 포함하는 공정.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 탑정 증기 희석 에틸렌 생성물 스트림의 일부를 연료 가스로서 연소 시스템(combustion system)에 공급하는 단계를 더 포함하는 공정.
  23. 청구항 22에 있어서,
    연료가스로서 인출된 상기 탑정 증기 희석 에틸렌 생성물 스트림의 유량(flow rate) 및 상기 알킬화 반응 구역으로 공급된 상기 탑정 증기 희석 에틸렌 생성물 스트림의 유량을 변화시켜 탈에탄탑의 탑정 압력을 조절하는 단계를 더 포함하는 공정.
  24. 희석 에틸렌 스트림 생산을 위한 시스템으로서,
    수소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 및 C3+ 탄화수소를 포함하는 공급 원료를 냉각시키고 부분적으로 응축시키는 탈에탄탑 공급 칠러(deethanizer feed chiller);
    상기 냉각되고 부분적으로 응축된 공급 원료를 증기 공급 스트림 및 액체 공급 스트림으로 분리하는 탈에탄탑 공급 분리기(deethanizer feed separator)로, 상기 액체 공급 스트림은 상기 공급 원료에 함유된 에틸렌의 일부분을 포함하고;
    탑정 스트림 및 C3+ 탄화수소를 포함하는 탑저 생성물 스트림을 회수하기 위하여 상기 증기 공급 스트림을 분리하는 탈에탄탑(deethanizer);
    상기 액체 공급 스트림을 제1 증기 유분 및 제1 액체 유분으로 분리하는 냉매통(refrigerant drum);
    상기 제1 액체 유분을 포함하는 냉매와 간접 열교환을 통하여 상기 탑정 스트림을 냉각시키고 부분적으로 응축시키는 탈에탄탑 탑정 응축기(deethanizer overhead condenser);를 포함하는 시스템.
  25. 희석 에틸렌 스트림 생산을 위한 시스템으로서,
    수소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 및 C3+ 탄화수소를 포함하는 공급 원료를 냉각시키고 부분적으로 응축시키는 탈에탄탑 공급 칠러(deethanizer feed chiller);
    상기 냉각되고 부분적으로 응축된 공급 원료를 증기 공급 스트림 및 액체 공급 스트림으로 분리하는 탈에탄탑 공급 분리기(deethanizer feed separator)로, 상기 액체 공급 스트림은 상기 공급 원료에 함유된 에틸렌의 일부분을 포함하고;
    탑정 스트림 및 C3+ 탄화수소를 포함하는 탑저 생성물 스트림을 회수하기 위하여 상기 증기 공급 스트림을 분리하는 탈에탄탑(deethanizer);
    상기 액체 공급 스트림을 제1 증기 유분 및 제1 액체 유분으로 분리하는 냉매 제2 단계 압축 흡입 드럼(refrigerant second stage compression suction drum);
    상기 제1 액체 유분과 간접 열교환을 통하여 상기 탑정 스트림을 냉각시키고 부분적으로 응축시켜 가온된 제1 액체 유분을 형성하는 탈에탄탑 탑정 응축기(deethanizer overhead condenser);
    상기 냉각되고 부분적으로 응축된 탑정 스트림을 액체 환류 스트림 및 탑정 증기 희석 에틸렌 생성물 스트림으로 분리하는 탈에탄탑 환류 드럼(deethanizer reflux drum);
    상기 가온된 제1 액체 유분을 제2 증기 유분 및 제2 액체 유분으로 분리하는 냉매 제1 단계 압축 흡입 드럼(refrigerant first stage compression suction drum);
    압축 냉매 스트림을 형성하기 위하여, 상기 제1 증기 유분 및 상기 제2 증기 유분을 압축하는 냉매 압축기(refrigerant compressor);
    상기 제2 액체 유분과 간접 열교환을 통하여 상기 압축 냉매 스트림을 냉각시키고 상기 제2 액체 유분을 상기 탈에탄탑에 공급하는 냉매 응축기(refrigerant condenser);
    상기 냉각된 압축 냉매 스트림을 제3 증기 유분 및 제3 액체 유분으로 분리하는 냉매 축압기(refrigerant accumulator);
    상기 제3 증기 유분을 상기 탈에탄탑에 공급하는 유선(flow line);
    상기 제3 액체 유분을 상기 냉매 제2 단계 압축 흡입 드럼에 공급하는 유선(flow line);을 포함하는 시스템.
  26. 청구항 25에 있어서,
    공급 가스를 냉각시키는 하나 이상의 열교환기(heat exchanger);
    상기 공급 가스로부터 응축물을 제거하는 공급 건조기 녹아웃 드럼(feed dryer knock-out drum);
    상기 공급 가스로부터 불순물을 제거하고, 상기 공급 원료를 생산하는 하나 이상의 공급 처리기(feed treater);를 더 포함하는 시스템.
  27. 청구항 26에 있어서,
    상기 공급 가스를 냉각시키는 하나 이상의 교환기는:
    상기 공급 가스와 상기 희석 에틸렌 생성물 스트림 사이에서 열을 교환하도록 구성된 열교환기(heat exchanger); 및
    상기 공급 가스와 C3 냉매 스트림 사이에서 열을 교환하도록 구성된 열교환기를 포함하는 시스템.
  28. 청구항 25에 있어서,
    상기 탈에탄탑 공급 칠러는 상기 공급 원료, 상기 희석 에틸렌 생성물 스트림, 및 C3 냉매 스트림 사이에서 열을 교환하도록 구성된 콜드 박스(cold box)를 포함하는 시스템.
  29. 청구항 25에 있어서,
    상기 냉매 응축기는 상기 압축 냉매 스트림, 상기 제2 액체 유분, 및 C3 냉매 스트림 사이에서 열을 교환하도록 구성된 콜드 박스를 포함하는 시스템.
KR1020197010609A 2016-09-15 2017-09-08 희석 에틸렌의 생산을 위한 공정 KR102222575B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/266,430 US10365038B2 (en) 2016-09-15 2016-09-15 Process for the production of dilute ethylene
US15/266,430 2016-09-15
PCT/US2017/050702 WO2018052805A1 (en) 2016-09-15 2017-09-08 Process for the production of dilute ethylene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190042104A true KR20190042104A (ko) 2019-04-23
KR102222575B1 KR102222575B1 (ko) 2021-03-04

Family

ID=61559738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197010609A KR102222575B1 (ko) 2016-09-15 2017-09-08 희석 에틸렌의 생산을 위한 공정

Country Status (7)

Country Link
US (2) US10365038B2 (ko)
KR (1) KR102222575B1 (ko)
CN (1) CN109803943B (ko)
MY (1) MY188604A (ko)
SA (1) SA519401323B1 (ko)
TW (1) TWI665187B (ko)
WO (1) WO2018052805A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3039080B1 (fr) * 2015-07-23 2019-05-17 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Methode de purification d'un gaz riche en hydrocarbures
EP3981860A4 (en) * 2019-06-06 2023-06-14 Sinopec Engineering Incorporation METHOD AND DEVICE FOR OIL AND GAS TREATMENT

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4167402A (en) * 1977-09-16 1979-09-11 Union Carbide Corporation Ethylene separation process
US5220097A (en) * 1992-02-19 1993-06-15 Advanced Extraction Technologies, Inc. Front-end hydrogenation and absorption process for ethylene recovery
US6116050A (en) * 1998-12-04 2000-09-12 Ipsi Llc Propane recovery methods
US20020157538A1 (en) * 2001-03-01 2002-10-31 Foglietta Jorge H. Cryogenic process utilizing high pressure absorber column
US6631626B1 (en) * 2002-08-12 2003-10-14 Conocophillips Company Natural gas liquefaction with improved nitrogen removal
US20060004242A1 (en) * 2004-07-02 2006-01-05 Kellogg Brown & Root, Inc. Low pressure olefin recovery process
US20080209942A1 (en) * 2005-09-29 2008-09-04 China Petroleum & Chemical Corporation Process for recovering lower carbon olefins from product gas for production of olefins
US20130102827A1 (en) * 2010-03-29 2013-04-25 Yvon Simon Method for treating a cracked gas stream from a hydrocarbon pyrolysis installation and installation associated therewith
KR20140048950A (ko) * 2011-07-28 2014-04-24 토탈 리서치 앤드 테크놀로지 펠루이 에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물들을 제거하는 방법
KR20140048951A (ko) * 2011-07-28 2014-04-24 토탈 리서치 앤드 테크놀로지 펠루이 에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물들을 제거하는 방법
KR20150095677A (ko) * 2012-12-13 2015-08-21 토탈 리서치 앤드 테크놀로지 펠루이 에틸렌 스트림으로부터의 경질 성분 제거 방법

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2880592A (en) * 1955-11-10 1959-04-07 Phillips Petroleum Co Demethanization of cracked gases
US3765435A (en) 1971-11-10 1973-10-16 Gen Motors Corp Tank vent control unit
US5243115A (en) 1986-03-31 1993-09-07 Chemical Research & Licensing Company Alkylation of organic aromatic compounds
US4849569A (en) 1987-11-16 1989-07-18 Chemical Research & Licensing Company Alkylation of organic aromatic compounds
US5502971A (en) 1995-01-09 1996-04-02 Abb Lummus Crest Inc. Low pressure recovery of olefins from refinery offgases
US5979177A (en) * 1998-01-06 1999-11-09 Abb Lummus Global Inc. Ethylene plant refrigeration system
US20020174679A1 (en) * 2001-05-22 2002-11-28 Wei Vitus Tuan Ethylene plant refrigeration system
US6705113B2 (en) 2002-04-11 2004-03-16 Abb Lummus Global Inc. Olefin plant refrigeration system
US6662589B1 (en) * 2003-04-16 2003-12-16 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated high pressure NGL recovery in the production of liquefied natural gas
US7082787B2 (en) 2004-03-09 2006-08-01 Bp Corporation North America Inc. Refrigeration system
EP2130811A1 (en) * 2008-06-03 2009-12-09 SOLVAY (Société Anonyme) Process for the production of low-concentration ethylene for chemical use
WO2014077998A1 (en) * 2012-11-15 2014-05-22 Lummus Technology Inc. Recovery of ethylene from methanol to olefins process

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4167402A (en) * 1977-09-16 1979-09-11 Union Carbide Corporation Ethylene separation process
US5220097A (en) * 1992-02-19 1993-06-15 Advanced Extraction Technologies, Inc. Front-end hydrogenation and absorption process for ethylene recovery
US6116050A (en) * 1998-12-04 2000-09-12 Ipsi Llc Propane recovery methods
US20020157538A1 (en) * 2001-03-01 2002-10-31 Foglietta Jorge H. Cryogenic process utilizing high pressure absorber column
US6631626B1 (en) * 2002-08-12 2003-10-14 Conocophillips Company Natural gas liquefaction with improved nitrogen removal
US20060004242A1 (en) * 2004-07-02 2006-01-05 Kellogg Brown & Root, Inc. Low pressure olefin recovery process
US20080209942A1 (en) * 2005-09-29 2008-09-04 China Petroleum & Chemical Corporation Process for recovering lower carbon olefins from product gas for production of olefins
KR101380697B1 (ko) * 2005-09-29 2014-04-02 시노팩 엔지니어링 인코퍼레이션 올레핀 제조용 생성물 가스로부터 저탄소 올레핀을회수하는 방법
US20130102827A1 (en) * 2010-03-29 2013-04-25 Yvon Simon Method for treating a cracked gas stream from a hydrocarbon pyrolysis installation and installation associated therewith
KR20140048950A (ko) * 2011-07-28 2014-04-24 토탈 리서치 앤드 테크놀로지 펠루이 에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물들을 제거하는 방법
KR20140048951A (ko) * 2011-07-28 2014-04-24 토탈 리서치 앤드 테크놀로지 펠루이 에틸렌 스트림으로부터 산소화 오염물들을 제거하는 방법
KR20150095677A (ko) * 2012-12-13 2015-08-21 토탈 리서치 앤드 테크놀로지 펠루이 에틸렌 스트림으로부터의 경질 성분 제거 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102222575B1 (ko) 2021-03-04
WO2018052805A1 (en) 2018-03-22
CN109803943A (zh) 2019-05-24
US10365038B2 (en) 2019-07-30
US20180073803A1 (en) 2018-03-15
US10598432B2 (en) 2020-03-24
MY188604A (en) 2021-12-22
US20190346202A1 (en) 2019-11-14
TWI665187B (zh) 2019-07-11
TW201821394A (zh) 2018-06-16
SA519401323B1 (ar) 2022-11-09
CN109803943B (zh) 2021-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7294749B2 (en) Low pressure olefin recovery process
JP3688006B2 (ja) クラッキング炉流出物からオレフィンを分離回収するハイブリッド凝縮・吸収法
KR100622880B1 (ko) 통합된 탈에탄흡수기/에틸렌 분류관
AU2015357171B2 (en) Method and apparatus for producing hydrocarbons
JP5525525B2 (ja) 高圧生成物スプリッター塔を利用するプロパン脱水素化ユニットにおける高エネルギー生産
USRE40124E1 (en) Process and installation for recovery and purification of ethylene produced by pyrolysis of hydrocarbons, and gases obtained by this process
US8256243B2 (en) Integrated olefin recovery process
JP3724840B2 (ja) 炭化水素流からのオレフィン回収法
JP2006188510A (ja) エチレンの回収および精製
NO169092B (no) Fremgangsmaate for separasjon og utvinning av c3+-flytende hydrokarboner fra en prosess-produktstroem
US8445740B2 (en) Absorber demethanizer for FCC process
HU225347B1 (en) Method for separating a c4 hydrocarbon mixture
CN111094221B (zh) 生产乙烯的方法和设备
US10598432B2 (en) Process for the production of dilute ethylene
US3026682A (en) Separation of hydrogen and methane
RU2616626C2 (ru) Способ извлечения углеводородов из установки для получения полиолефинов и подходящее для этого устройство
US20040182752A1 (en) Distillation sequence for the purification and recovery of hydrocarbons
KR101971616B1 (ko) 약한 열 분해로부터 탄화수소의 분리 시퀀스
JP6651622B2 (ja) エネルギー効率が向上したエチレン製造方法
CN110944967A (zh) 将丙烷脱氢和蒸汽裂化法结合以生产丙烯的工艺和设备，在这两种方法中有用于部分除去氢气和甲烷的预分离步骤
JP2018538318A (ja) 後工程ターボエキスパンダーを用いて製油所廃ガスから所望の軽炭化水素を回収するためのシステムおよび方法
US20170176097A1 (en) Systems and Methods for Recovering Desired Light Hydrocarbons from Refinery Waste Gas Using a Back-End Turboexpander
CN112760134B (zh) 一种油气回收的方法和装置
WO2007018509A1 (en) Cryogenic fractionation process

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant